(3)铝及其合金与钢的热导率、线膨胀系数相差很大，焊后焊接接头变形严重，并且有很大的残余应力存在，易产生裂纹。此外，铁在铝中的固溶度几乎为零(在225~600℃时，铁在铝中的固溶极限为0．01% ~0．022%)，且铁与铝可以产生多种硬而脆的金属间化合物，这些金属间化合物的存在，增加了焊接接头的脆性，降低了其塑形和韧性。

1.4 Fe-Al焊接的发展现状

目前，生产中常用MIG焊、TIG焊来焊接铝合金材料。虽然这两种方法能够得到良好的焊接接头，但是，这两种方法却又熔透能力差、焊接变形大，生产效率底的缺点。针对铝钢焊接的难点，近年来提出了几种新工艺，可以很好地解决铝合金焊接的难点，并试现焊接性不好的铝合金的焊接。

1.4.1 搅拌摩擦焊

搅拌摩擦焊是一种以机械能为能源的固相连接方法。由于其焊接过程中的温度和时间可控，能防止生成有害相以及大晶粒结构，非常适合于铝与钢金属焊接[21]。

Elliott 和Waleach也指出通过摩擦焊接方法可以比较容易的获得铝钢焊接接头，因为在焊接过程中，界面变形可以除掉铝表面顽固的氧化膜，使两者之间结合变得相对容易，并且这种方法获得的接头试际使用性能良好[22]。

在有些发达国家此技术已进入工业化生产阶段，挪威用此技术焊接快艇上长尾20m的结构件，美国洛克希德·马丁航空航天公司用该项技术焊接了铝合金储存液氧的低温容器火箭结构件，并且效果不错[23]。

大量研究表明，尽管摩擦焊能够得到优质的铝钢焊接接头，但是有些复杂形状的工件很难用摩擦焊试现，因此摩擦焊在Fe-Al焊接的应用受到了一定的限制。

1.4.2 激光焊

激光焊是近几十年才发展起来的新技术，是一种高效精密焊接方法，具有能量密度高、可聚焦、深穿透、高精度、适应性强等优点。

天津大学对激光复合TIG旁轴热源的机理进行研究表明，激光和电弧的作用是相互的。一方面电弧稀释了激光等离子体，降低了电弧对激光的削弱；另一方面，激光增强了电弧稳定性，有利于高速焊接[24]。

Tzeng对脉冲YAG焊接进行了研究，重点分析了脉冲激光焊接过程中焊接参数的影响[25]。

Ishide等人研究的复合YAG系统，可以将工件装配间隙达到lmm或者更大[26]。

1.4.3 电子束焊

电子束焊是一种能量非常高、焊接效果特别好的焊接方法。航天材料及工艺研究所对铝合金局部真空电子束焊工艺进行研究，分析了铝合金焊接气孔了产生的原因以及防止措施，研究出了铝合金局部真空电子束焊接工艺。

英国焊接研究所对铝合金材料进行了电子束焊接工艺试验研究，探讨了焊接参数的合理控制及电子束工艺参数对焊缝质量的影响[27]。

近年来，国外对电子束焊及电子束加工的研究主要在于完善高密度电子束热源装置；掌握电子束品质及材料的交互行为特性，从而改进加工工艺技术；通过计算机及CNC控制提高设备柔性以扩大其应用领域。文献综述

1.5 双丝电弧焊

1.5.1 双丝电弧焊的原理和特点

    双丝焊是一种非常高效、高速、高质量的焊接工艺，是在传统GMAW工艺上发展起来的，两把焊枪位于同一个喷嘴中，配用两个完全独立的、同类型的脉冲电源，两个导电嘴相互绝缘，两个电弧的焊接参数可以相同，也可以不同，有以下几个主要特点：