真羨慕！美軍未來戰車採用一項「獨門絕技」：焊接居然不用焊條

近日，美國軍工技術界的巨頭之一，SAIC（科學應用國際）公司公布了其為美國陸軍設計的下一代步兵戰車渲染圖，從設計風格上來看，該車的設計可以說是綜合了夭折的FCS（未來作戰系統）步兵戰車和美軍現役M2A3"布雷德利"步兵戰車的特徵，整體四平八穩。

但值得一提的是，隨電腦渲染圖公布的，還有一張"下一代步兵戰車"車體框架的照片。而據製造它的外包商稱，該車體摒棄了傳統的焊接手段，轉而全部使用"摩擦攪拌焊接"技術製造而成。

圖為"下一代步兵戰車"的摩擦攪拌焊接車體，可以看出無明顯焊料溢出或焊縫。

眾所周知，傳統的焊接手段都是憑藉外源熱來加熱兩塊工件間的焊料或焊條，令焊料或焊條融化成為成分複雜的"熔池"，熔池和工件本身在高溫下發生複雜的冶金反應，最終令兩塊工件之間的空隙為"焊縫金屬"所填充。

而在焊接技術誕生的早期，人類對於焊接特性還不甚了解，就因此鬧過很多"焊接不如鉚接"的笑話，比方說在高海況下舊日本帝國海軍的焊接艦船出現了復原性不足的問題，不得不回廠加固，又或者說在第三帝國末期，缺乏稀有金屬焊料使得坦克焊縫不堪一擊，裝甲板成塊掉落……

圖為96式坦克車底的焊縫，未作表面處理。

而換到坦克或裝甲車輛的車身結構上，大面積大跨度的焊接很多時候不是"老師傅"拿個點焊槍就能解決的問題：直接不做預處理，而對大面積金屬進行焊接會不可避免地導致元件部分過熱，內部應力不均勻，繼而於工件實際使用時出現"應力作用"，使得工件焊縫開裂或是斷裂的情況。

為避免這一情況出現，進行焊接工作的廠家就必須將體積龐大的工件在焊接前整個加熱，再於焊接後緩慢退火消除應力，過程極為繁瑣。

圖為用於焊接件退火的大型燃氣爐。

但是，摩擦攪拌焊和傳統焊接手段完全不同，其全過程都不需要焊料和加熱，要的只是用一個由特殊合金製造的"攪拌頭"在兩塊工件的結合處加以巨大壓力的同時高速旋轉摩擦，繼而在金屬沒有融化的前提下接合在一起。

聽上去很神奇，但摩擦攪拌焊確實已經應用在各種焊接工件厚度較薄的領域，譬如說蘋果新型個人電腦的高薄鋁殼、對重量和強度有同樣要求的汽車和航空部件，其需求都只有摩擦攪拌焊才能解決。

圖為正在由摩擦攪拌焊結合的兩塊薄鋁工件。

而對於坦克等裝甲車輛而言，摩擦攪拌焊最顯著的優勢就是加大了裝甲鋼之間接合的強度：由於摩擦攪拌焊並未添加焊條這個會改變焊縫成分的"第三方"，也沒有令人頭疼的熱熔接高溫降低金屬強度問題，所以焊縫的強度實際上可以基本等於視作裝甲鋼本身的強度。

圖為正在進行焊接工作的坦克炮塔。裝甲鋼的電弧焊都要由老資歷的焊工進行，耗時費力。

除此之外，摩擦攪拌焊也能極大節約生產裝甲車輛所需要的工時。傳統焊接為避免應力所設置的預變型、避免應力集中、焊接件退火等措施，對於摩擦攪拌焊都是不必要的。簡單來說，就是兩塊鋼板在摩擦頭下"走一遭"，也就完事兒了。

當然，在如此誘人的前景吸引下，不少中國的金屬加工企業也開始應用摩擦攪拌焊，其中不乏航天、航空領域的企業，但其生產的工件相對"單薄"，而本次美國"下一代步兵戰車"應用了攪拌焊接的事實，無疑說明了該技術有應用在厚金屬工件上的可能，更點明了中國軍工需要追趕的方向。（利刃/TO）

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