蓋世汽車訊 據外媒報道，美國能源部與國防部（The U.S. Departments of Energy and Defense）合作研發(fā)了一系列焊接填充材料，可以顯著改善對汽車、橋梁以及管道中高強度鋼材的修復。此類新型焊絲能夠幫助振興美國老化的基礎設施，在2021年，美國土木工程師協會（American Society of Civil Engineers）對此類基礎設施的評級為C級。

研究人員在焊接室操控焊接工具（圖片來源：美國能源部橡樹嶺國家實驗室）

美國能源部橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory，ORNL）與美國陸軍的該項發(fā)明能夠讓現場焊接不再需要成本高昂且費力的熱處理過程，該過程通常用于減少殘余應力與材料變形。該發(fā)明解決了鋼焊接的一個主要問題，即當氫原子在焊接過程中進入金屬時，會降低金屬的延展性、韌性以及強度。隨后，高拉伸殘余應力會導致金屬開裂。

ORNL榮譽退休研究員Stan David表示：“美國約80%的焊接結構由鋼制成，因此我們創(chuàng)新研制的填充金屬應用十分廣泛。修補結構比替換結構更便宜，我們的填充材料提供高質量的焊接接頭，讓焊接結構在嚴苛的環(huán)境中延長使用壽命。該項發(fā)明能夠每年為美國工業(yè)節(jié)省數億至數十億美元。”

如果采用更堅固的鋼材來制造焊接結構，那么在材料制造和車輛操作過程中需要的鋼材更少，從而可減輕重量、節(jié)省能源、降低二氧化碳排放，最終可以制成更省油的汽車、更輕的戰(zhàn)斗車和支援車以及更耐用的燃料管道。不過，強鋼特別容易發(fā)生因氫導致的開裂。

為了克服該挑戰(zhàn)，ORNL和國防部前美國陸軍坦克汽車研究、開發(fā)與工程中心（現為地面車輛系統(tǒng)中心）的科學家合作研發(fā)了一種具有獨特化學成分的合金，能夠連接強鋼的同時減少殘余應力。

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