Enligt en färsk rapport från Physicist Organization Network har ingenjörer vid University of California, Los Angeles, använt titankarbidnanopartiklar för att göra den vanliga speciella aluminiumlegeringen AA7075, som inte kan svetsas, att svetsas.Den resulterande produkten förväntas användas inom biltillverkning och andra områden för att göra dess delar lättare, mer energieffektiva och förbli stadiga.
Den bästa styrkan hos den vanligare aluminiumlegeringen är 7075-legeringen.Det är nästan lika starkt som stål, men väger bara en tredjedel av stålets.Det används ofta i CNC-bearbetade delar, flygplanskroppar och vingar, smartphoneskal och bergsklättringskarbin, etc. Sådana legeringar är dock svåra att svetsa och i synnerhet kan de inte svetsas på det sätt som används vid biltillverkning, vilket gör dem oanvändbara .Detta beror på att när legeringen värms upp under svetsprocessen gör dess molekylära struktur att de ingående elementen aluminium, zink, magnesium och koppar flyter ojämnt, vilket resulterar i sprickor i den svetsade produkten.

Nu injicerar UCLA-ingenjörer nanopartiklar av titankarbid i tråden på AA7075, vilket gör att dessa nanopartiklar kan fungera som ett fyllmedel mellan kontakterna.Med denna nya metod har den producerade svetsfogen en draghållfasthet upp till 392 MPa.Däremot har AA6061 aluminiumlegeringssvetsade fogar, som används ofta i flygplan och bildelar, en draghållfasthet på endast 186 MPa.

Enligt studien kan värmebehandling efter svetsning öka draghållfastheten hos AA7075-skarven till 551 MPa, vilket är jämförbart med stål.Ny forskning har också visat att tillsatstrådar fylls medTiC titankarbid nanopartiklarkan även lättare fogas till andra metaller och metallegeringar som är svårsvetsade.

Den huvudansvarige för studien sa: "Den nya tekniken förväntas göra denna höghållfasta aluminiumlegering allmänt använd i produkter som kan tillverkas i stor skala, såsom bilar eller cyklar.Företag kan använda samma processer och utrustning som de redan har.En superstark aluminiumlegering är inkorporerad i dess tillverkningsprocess för att göra den lättare och mer energieffektiv samtidigt som den behåller sin styrka."Forskare har arbetat med en cykeltillverkare för att använda denna legering på cykelkarosserna.