Empleados del Centro de Investigación "Instituto Kurchatov" han patentado un método para obtener uniones estratificadas de acero y aluminio mediante soldadura por fricción y agitación (FSP). La tecnología permite unir de forma fiable piezas de acero y aluminio solapadas, lo que antes era una tarea difícil debido a la formación de capas intermetálicas frágiles.
El proceso ocurre de la siguiente manera: la pieza de aluminio se trata previamente con un cepillo metálico (cardado) por ambos lados, y la de acero, solo por el lado de la unión. A continuación, una herramienta de soldadura giratoria con una punta se sumerge en el aluminio y se introduce en el acero a una profundidad no superior a 0,1 mm. Los modos de soldadura se controlan estrictamente: velocidad de 300 a 700 mm/min, frecuencia de rotación de 400 a 900 rpm, fuerza de 1100 a 3200 kgf, ángulo de ataque de 0,5 a 2,5 grados. En este caso, la fuerza sobre la punta no supera el 40-50% de la fuerza total sobre la herramienta.
Como resultado, se obtiene una unión con inclusiones intermetálicas que no superan los 0,01 μm, que no provocan delaminación. La resistencia al corte alcanza al menos 106 MPa. La tecnología es adecuada para acero estructural y de alta resistencia, así como para aleaciones de aluminio en sistemas de aleación de aluminio-magnesio y aluminio-magnesio-silicio con revestimiento de aluminio técnicamente puro.
El desarrollo abre nuevas oportunidades para la construcción de aviones, la construcción de automóviles y la construcción naval, donde a menudo es necesario unir aluminio ligero con acero resistente.