Terasel ja alumiiniumil on erinevad keemilised ja füüsikalised omadused, nagu sulamispunkt, termiline paisumise koefitsient, elastne modulus jne, kui keevitatakse terast ja alumiiniumi kuuma töötlemise keevitustehnoloogiaga, on palju probleeme, st alumiinium ja teras, mida on lihtne moodustada väga kõva ja habras IMP faas (intermetalliline faas);ja mida suurem on keevitussoojuse sisend, seda rohkem integreeritud faasi genereeritakse.See rabe faas hävitab oluliselt liigese ja35;39; staatilise ja dünaamilise tugevuse ning halvendab liigese ja#39; plastilisust.Nende peamised füüsikalised erinevused on esitatud allpool:
Raud võib sulatada osa alumiiniumist tahkes olekus, kuid kui alumiiniumi sisaldus ületab 12%-i, muutub kristallstruktuur radikaalselt, moodustades FeAL(west), Fe3Al(west) segusid, mis on väga kõvad (250-520hv) ja haprad.Kui moodustuvad alumiiniumi sisaldus raua Fe2Al (faktor), Fe2Al5 (eta) ja FeAl3 (teeta) segus, mis on vastupidavam (600-1100 HV) ja hapram.See rabe materjal tuleneb raua difusioonist alumiiniumis või alumiiniumist rauas.Kui kahe erineva materjali elektrokeemiline potentsiaal on erinev, toimub molekulaarne difusioon võimaliku erinevuse kompenseerimiseks.Mida suurem on potentsiaalne erinevus (E~ 1.22v raua ja alumiiniumi puhul), seda suurem on difusioonitrend.
Kui aga keevitatud liigese paksus on väiksem kui 10-m, muutub selle haprus vähem oluliseks ja ilmseks.Sel hetkel sõltub tööpinki töö tulemuslikkus peamiselt sellest, kas alusmaterjal on hea või mitte.Korrosioon on teine suur probleem, sest elektrokeemiline potentsiaal kahe materjali on täiesti erinev, mis viib elektrolüüsi (samaväärne aku).Alumiinium, teisest küljest on madal potentsiaal ja negatiivne elektrood, mis korrodeerib koos elektrolüüs.Kokkuvõttes peab terase ja alumiiniumi keevitamine vastama kahele tingimusele:
IMP faasi paksus liigeses < 10 m
Baasmaterjali korrosiooni vältimine pärast keevitamist
Nende kahe nõude täitmiseks on vajalik madal soojusvoo, millele järgneb spetsiaalne traadi või keevituse korrosioonikaitse.
CMT (Cold Metal Transfer) tehnoloogiat arendatakse lühiahelalise ülemineku alusel ja selle soojus on palju väiksem kui tavaline GMAW keevitus.Protsess on järgmine: kaar põleb, traat surub edasi, kuni tilgake lüheneb, kus traadi voolukiirus pöördub tagasi, traat tõmbub tagasi ning vool ja pinge on peaaegu null.Kui järgmine ring on moodustatud, kaar süttib uuesti, ja tilgakese üleminek algab uuesti enne traati uuesti.Selle sööda/tagasitõmbe liikumise keskmine sagedus on kuni 70Hz.
Edu aluseks on tsingitud teras ja alumiinium, keevituskatse on järgmine: alumiiniumi paksuse vahemik on 0.8 3-mm, täitematerjal alumiiniumist ränimaterjali jaoks, sulatades alumiiniumoksiidi ja tsinki, mis on moodustunud kõvajoodisega terase keevitusliitmiku pinnal.Põhiline katse viiakse lõpule terase ja alumiiniumi ühendamisel ühe millimeetriga.Järgmises tabelis on esitatud katse keskmine intensiivsus.
On möödapääsmatu, et CMT protsessi kuumusest mõjutatud piirkonnas on teatav tugevuse kadu.Kuumtöödeldud keevitamisel Alumiiniumi sulam (6000 seeria), kuumusest mõjutatud tsooni tugevus kaotab 30-40% sadestumise tõttu kristalliseeruda segatud kristallide struktuuri.Seetõttu on selle liigese kuumusest mõjutatud tsoon nõrgim osa ning väikseim tõmbetugevus on umbes 60% alumiiniumil põhinevast materjalist.Looduslikult karastatud alumiiniumisulamite (5000 seeria) puhul väheneb ka kuumusest mõjutatud tsooni tugevus, mis tuleneb taaskristalliseerimisest.Tugevuse vähendamine on seotud soojuse sisendiga eeltöötluse ja keevitamise protsessis.Lõhe tekib peamiselt kuumusest mõjutatud piirkonnas.
Eksperimentaalsed andmed näitavad, et terase keevitamine alumiiniumiks on võimalik, kuigi teras on galvaanitud ja eriti madala energiasisaldusega keevitusprotsess on edu eelduseks.keevitusliitmikel on suurepärane tõmbetugevus, korrosioonikindlus ja väsimuse vastupidavus ning samuti tõestada, et IMP hapra faasi väärtus on väiksem kui 2.5 m, m is on võti, et vältida hapraid m õra terasest ja alumiiniumist liigese.