蓋世汽車訊 據(jù)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(qiáng)度鋼材的修復(fù)。此類新型焊絲能夠幫助振興美國老化的基礎(chǔ)設(shè)施，在2021年，美國土木工程師協(xié)會（American Society of Civil Engineers）對此類基礎(chǔ)設(shè)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(shí)驗(yàn)室）

美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室（Oak Ridge National Laboratory，ORNL）與美國陸軍的該項(xiàng)發(fā)明能夠讓現(xiàn)場焊接不再需要成本高昂且費(fèi)力的熱處理過程，該過程通常用于減少殘余應(yīng)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(dāng)氫原子在焊接過程中進(jìn)入金屬時，會降低金屬的延展性、韌性以及強(qiáng)度。隨后，高拉伸殘余應(yīng)力會導(dǎo)致金屬開裂。

ORNL榮譽(yù)退休研究員Stan David表示：“美國約80%的焊接結(jié)構(gòu)由鋼制成，因此我們創(chuàng)新研制的填充金屬應(yīng)用十分廣泛。修補(bǔ)結(jié)構(gòu)比替換結(jié)構(gòu)更便宜，我們的填充材料提供高質(zhì)量的焊接接頭，讓焊接結(jié)構(gòu)在嚴(yán)苛的環(huán)境中延長使用壽命。該項(xiàng)發(fā)明能夠每年為美國工業(yè)節(jié)省數(shù)億至數(shù)十億美元。”

如果采用更堅(jiān)固的鋼材來制造焊接結(jié)構(gòu)，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(qiáng)鋼特別容易發(fā)生因氫導(dǎo)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(xiàn)為地面車輛系統(tǒng)中心）的科學(xué)家合作研發(fā)了一種具有獨(dú)特化學(xué)成分的合金，能夠連接強(qiáng)鋼的同時減少殘余應(yīng)力。

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