تتميز سبائك الألومنيوم بخصائص ممتازة مثل الكثافة المنخفضة والمقاومة الجيدة للتآكل والتوصيل الكهربائي والحراري العالي. إن استخدام سبائك الألومنيوم لتحل محل الفولاذ يمكن أن يقلل بشكل كبير من وزن الهياكل الملحومة. من ناحية أخرى، يتمتع الفولاذ بقابلية لحام جيدة وخواص ميكانيكية جيدة، لذا فإن الهياكل الملحومة المصنوعة من الفولاذ والألومنيوم-تستخدم على نطاق واسع في صناعات مثل السيارات وبناء السفن.
الألومنيوم لديه نقطة انصهار تبلغ 660 درجة، وهي أقل بـ 700-900 درجة من الفولاذ. أثناء اللحام، يذوب الألومنيوم المنصهر السفلي أولاً بينما يظل الفولاذ صلبًا. بسبب الاختلاف الكبير في الكثافة بين الألومنيوم والفولاذ، يميل الألومنيوم الموجود في البركة المنصهرة إلى الطفو فوق الفولاذ، مما قد يسبب تكوين لحام غير متساوٍ بعد التبريد. يؤدي الاختلاف الكبير في معاملات التمدد الخطي بين الألومنيوم والفولاذ أيضًا إلى ارتفاع الضغط المتبقي في وصلة اللحام، مما قد يؤدي إلى تشققات اللحام.
لتحقيق اتصال موثوق به من الفولاذ- بالألومنيوم، من الضروري التغلب على تأثير الحاجز لطبقة الأكسيد على أسطح الألومنيوم وسبائك الألومنيوم، ولمنع أو تقليل تكوين المركبات المعدنية الهشة في الواجهة الفولاذية- المصنوعة من الألومنيوم. طرق اللحام الحالية هي:
1. لحام الضغط
اللحام بالضغط هو إحدى طرق اللحام حيث يتم تطبيق الضغط على قطع العمل (مع أو بدون تسخين) أثناء عملية اللحام لإكمال اللحام. عند لحام الألومنيوم والصلب، تشمل الطرق المستخدمة بشكل شائع اللحام المتفجر واللحام النبضي المغناطيسي واللحام الاحتكاكي واللحام الانتشاري.
2. الانصهار مختلط
يجمع اللحام بالنحاس المختلط لمواد مختلفة من الفولاذ-الألمنيوم بين ميزات كل من اللحام بالنحاس والنحاس. أثناء عملية اللحام، تذوب سبائك الألومنيوم ومعدن الحشو، وبعد التصلب، يتم ربطهما معًا لتشكيل لحام الانصهار؛ وفي الوقت نفسه، لا يذوب الفولاذ، ويتم سحب معدن الحشو المنصهر إلى داخل وملء الفجوة بين الأجزاء الفولاذية الصلبة من خلال العمل الشعري. ينتشر حشو السائل والفولاذ ويذوب في بعضهما البعض، وبعد التصلب، يشكلان وصلة نحاسية قوية، مما يتيح توصيل سبائك الألومنيوم والمعادن المتباينة بالفولاذ.
3. مختلط
تشتمل عملية لحام المواد المختلفة المصنوعة من الفولاذ والألومنيوم{0}} على وضع معدن الحشو في فجوة الوصلة، وتسخينه حتى ينصهر، بينما لا تذوب المعادن الأساسية. يتسرب معدن الحشو السائل بعد ذلك إلى فجوة قطع العمل الصلبة، وبعد التبريد والتجميد، فإنه يشكل اتصالاً قويًا.
من بين طرق اللحام الثلاثة للمواد الفولاذية-المختلفة من الألومنيوم، يمكن للحام بالضغط والنحاس تحقيق وصلة من الصلب الألومنيوم-، ولكن هناك بعض القيود فيما يتعلق بحجم وشكل قطع العمل، وتكون كفاءة الإنتاج منخفضة. يمكن للنحاس الانصهار التحكم في المركبات المعدنية الهشة بين الألومنيوم والصلب من خلال معدن الحشو. على وجه الخصوص، تتميز أسلاك اللحام بالليزر-المختلطة بالنحاس المختلط بإدخال حرارة منخفضة، وسرعة لحام عالية، وسهولة التشغيل الآلي، مما يسمح بوصلات ملحومة عالية الجودة-وفعالة، مع آفاق تطبيق واسعة.
