Tilvist brothætt Fe-Al efnasambanda takmarkar frammistöðu stál/ál samskeyti. Bætir Ti filmu leysi viðsamruna suðuúr DP590 tvífasa stáli til 6022áliálfelgur var framkvæmt í samsetningu stál-á-áls sem skarast og Ti filmu var staðráðið í að bæta málmvinnsluhvörf á grundvelli útreiknaðs myndunar entalpíu, Gibbs frjálsrar orku og sveigjanleika/stökkleika. Könnuð voru áhrif Ti filmu á örbyggingu og eiginleika stál/álsamskeytisins. Niðurstöður sýndu þaðmillimálmsambönd(IMC), aðallega sveigjanlegt Fe2Ti og lítið brothætt TiAl3 með miklum burðarstöðugleika, voru mynduð í stálhlið ogálihlið, í sömu röð. Þykkt IMC lagsins við viðmótið var minnkað, sem þýðir að viðbrögðin milli Fe og Al voru stöðvuð og Fe–Al efnasambönd voru bæld. Hámarkshleðslugildið náði 1616,25 N með 0,03 mm-þykkt-Ti filmu bætt við, sem táknar 27% aukningu samanborið við það sem ekki var bætt við. Umbætur á vélrænni eiginleikum metnar með togprófi ogörhörkuer í góðu samræmi við lækkun ástökkleikispáð út frá útreikningsniðurstöðum, þannig að vélrænir eiginleikar liða liggja að mestu leyti á sveigjanleika/stökkleika IMCs. Að auki var forðast mýkingu á hitaáhrifasvæði (HAZ) í efri tvífasa stáli og korn á bráðnu lauginni voru hreinsuð. Þess vegna er frammistaða stál/álsamskeyti verulega bætt með því að bæta við Ti filmu.
Nýlega hefur alvarleg umhverfiskreppa eins og gróðurhúsaáhrif vakið athygli um allan heim til að innleiða alþjóðlega orkusparnað og minnkun losunar. Í bílaiðnaðinum hefur það reynst skilvirk leið að spara þyngd, sérstaklega með því að nota létta uppbyggingu úr stáli/áli ólíkum málmum, sem vekur áhuga vísindamanna. Þess vegna skiptir miklu máli að fá áreiðanlega tengingu milli stáls og áls. Hins vegar ætti að íhuga mikla áskorun fyrir suðu á stáli og áli vegna áberandi munar á hitauppstreymi og eðliseiginleikum, svo sem bræðsluhita og varmaþenslustuðul o.fl. Í suðuferli stáls og áls myndast auðveldlega brothætt Fe–Al millimálmsambönd (IMC) vegna efnahvarfsins milli Fe og Al, sem rýrir vélrænni eiginleika stál/álsamskeytis. Þess vegna er nauðsynlegt að auka eiginleika liðanna með því að bæta málmvinnsluviðbrögðin.
Hingað til hafa ýmsar suðutækni verið notaðar við stál- og áltengingar, þar á meðal solid-state suðu eins og núningshræru suðu, sprengisuðu, dreifingarsuðu og mótstöðusuðu, auk samsuðu, til dæmis, TIG suðu, boga. suðu, leysisuðu og leysisuðu. Hvað varðar beitingu solid state suðu, Springer o.fl. fann að togstyrkur samskeyti var stjórnað af þykkt Fe2Al5 lagsins við núningshræringu við lágkolefnisstál og Al-5þyngd%Si. Han o.fl. staðfest að sprunguupphaf var af völdum FeAl3 fasa við að sameina AA1050 ál við SS41 stál með sprengisuðu. Qiu o.fl. rannsakað mótstöðu punktsuðu A5052 ál á SPCC stál og uppgötvaði að IMC lag sem samanstendur af Fe2Al5 og FeAl3 var myndað við stál/ál tengi. Þeir héldu að vélrænni eiginleikar samskeytisins væru ekki fyrir áhrifum af þessum IMC. Fyrir hefðbundna samrunasuðu, Song o.fl. notaði TIG sem hitagjafa til að suða 5A06 ál og SUS321 ryðfríu stáli. Þeir lýstu því yfir að meðal togstyrkur samskeytisins hafi náð 120 MPa og sprungurnar fengnar úr brothættum fasa η-Fe2Al5 IMCs þegar þykkt hennar fór yfir 10 μm. Huang o.fl. beittu MIG-TIG tvíhliða bogsuðu- og lóðatækni til að tengja 5052 álblöndu við mildt stál, og þeir komust að því að lamellar Fe2Al5 og nálareins FeAl3 voru til við lóðaskil sem leiddi til uppruna sprungna. Á sama hátt, Su o.fl. . soðið 5052Al álfelgur og galvaniseruðu mildu stáli í gegnum bogasuðu, þeir sönnuðu einnig að IMC voru samsett úr Fe2Al5, FeAl3 og Fe3Al og samskeytin voru brotin meðfram viðmótinu milli Fe2Al5 fasans og stálplötu. Ennfremur biluðu allar samskeytin við lóðaviðmótið sem samanstendur af Fe2Al5 lagi með því að nota leysisuðu-lóðaaðferð við að tengja Q235 lágkolefnisstál við AA6061 ál. Byggt á ofangreindum niðurstöðum, sama hvaða suðutækni var notuð, var bilun í stál/álsamskeyti aðallega af völdum brothættra Fe2Al5 IMCs sem mynduðust við viðmótið. Þess vegna er nauðsynlegt fyrir málmvinnslustjórnun með því að bæta millilagi milli stáls og áls sem ný nálgun til að draga úr eða hindra myndun Fe–Al IMCs. Flestar rannsóknir hafa beinst að þessari tegund suðuaðferða með því að bæta við millilagi við að tengja stál við ál. Song o.fl. tókst að sameina AISI 321 ryðfríu stáli og 5A06 ál með TIG suðu-lóðun með Si viðbætt og uppgötvaði að Fe–Al fasa umbreyttist í τ5-Al7.2Fe1.8Si og θ-Fe (Al, Si)3 fasa , sem var gagnleg fyrir vélræna eiginleika samskeytisins. Chen o.fl. sýndi fram á að Al0.9Ni1.1 fasi myndaðist við samskeytin samanborið við þann sem er án viðbætts, sem gæti bætt málmvinnsluviðbrögð við viðmótið og aukið hörku liðsins. Yang o.fl. hafa soðið ál og Zn-húðað lágkolefnisstál með því að nota köldu málmflutningssuðu og greint frá því að brothætt AlxFey fasi hafi verið bældur vegna tilvistar af Zn á stálhliðinni. Hins vegar hefur ekki verið greint frá neinni kerfisbundinni rannsókn á vali á millilagsþáttum með því að nota varmafræðilega eiginleika og útreikninga á innri vélrænni eiginleika.
Í þessari grein var málmblöndunarþátturinn ákvarðaður sem Ti með því að bera saman staðlaðar mólmyndunar-enthalpíur mismunandi tvíundirkerfa sem samanstanda af öðrum þáttum og Fe og Al. Spáð var fyrir um hugsanlega fasa og sveigjanleika/stökkleika þeirra eftir að Ti frumefni var bætt við með útreikningum á fyrstu meginreglum. Tilraunirnar með leysir samruna suðu á DP590 tvífasa stáli í 6022 álblöndu með því að bæta við Ti filmu voru gerðar í samsetningu stál-á-áls sem skarast. Einnig voru rannsökuð áhrif Ti filmu á örbyggingu og eiginleika stál/álsamskeytisins. Sveigjanlegt Fe2Ti og lítið brothætt TiAl3 fundust í stálhlið og álhlið, í sömu röð, þykkt IMC lagsins við viðmótið var minnkað. Bættir vélrænir eiginleikar samsvara minni stökkleika sem spáð er út frá útreikningsniðurstöðum. Með ofangreindum rannsóknum munu niðurstöður verkefnisins gefa nýja hugmynd um þróun og beitingu stál/álsamruna soðnu burðarhlutanna.
