研究人員試圖在成型過程中直接將鋼板和鋁塊連接起來，而不需要額外的連接步驟。

　　混合式復合鍛造是第一種將兩種輕量化結構進行結合的工藝，即在鋼板和塊狀金屬之間形成一個材料結。而且根據(jù)所選金屬的不同可以獲得不同的材料性能，例如將輕質鋁與高強鋼進行連接。漢諾威綜合生產(chǎn)研究所（IPH）與德國克勞斯塔爾工業(yè)大學（TU Clausthal）的焊接與加工研究所（ISAF）展開合作，正在開發(fā)一種新型的鍛造工藝，以用于輕型汽車的制造。

　　圖為鋁螺柱連接鋼板。這是IPH研究人員成功設計地一種殼式連接。現(xiàn)在他們想要實現(xiàn)兩部分之間的材料連接。照片來源：IPH

　　研究人員的想法是在一個工藝步驟中實現(xiàn)鋼板與高強鋁螺柱的連接。在過去的生產(chǎn)過程中，首先需要將每個部件單獨制備好，然后再將兩個部件進行連接，譬如通過焊接固定螺柱。混合式復合鍛造的初衷就是省去后續(xù)的連接步驟，同時使輕質部件的生產(chǎn)更加高效。在設計這種新型輕量化生產(chǎn)工藝時，漢諾威綜合生產(chǎn)研究所和焊接與加工研究所面臨著兩個巨大的挑戰(zhàn)：由于鋁的熔點比鋼低得多，所以接頭成形工藝更為復雜。

　　此外，鋼和鋁的混合會導致脆性相的析出，從而使獲得的連接材料強度降低，因此不適用于汽車制造工業(yè)。考慮到這個原因，研究人員嘗試使用鍍鋅鋼板與鋁螺柱進行連接，發(fā)現(xiàn)鋅能夠牢固地將鋁及鋼連接在一起而不會產(chǎn)生脆性相

　　在“混合式復合鍛造”的研究項目中，研究人員的任務是找出最合適的工藝條件——即確定出最佳溫度、壓力及速度，以保證兩個部件能實現(xiàn)良好的成型及連接。他們還嘗試確定該新型工藝是否同樣適用于不同厚度的板材和不同類型的額螺柱。另一項任務就是確定連接區(qū)的承載能力以及連接成型后混合部分的可加工性。

　　未來，混合式復合鍛造工藝可以應用于汽車和航空航天工業(yè)，以生產(chǎn)諸如縱梁、尾燈支架或貨物捆扎環(huán)等零部件。輕質結構在汽車和航空航天領域具有舉足輕重的地位：因為輕量化意味著更低的燃料消耗。