复合金属泡沫（CMF）是由不锈钢或钛等材料制造成的空心金属球嵌入由钢、钛、铝或其他金属合金制成的金属基体中而形成的泡沫。这种材料重量轻、强度高，可应用于飞机机翼、车辆装甲和人体装甲等领域。此外，与钢等传统金属和合金相比，CMF 的隔热能力更好。集重量、强度和隔热能力于一身，意味着 CMF 还有望用于储存和运输核材料、危险品、爆炸物和其他热敏材料。但要实现这些应用，制造商需要将多个 CMF 部件焊接在一起。而传统的焊接技术会熔化气泡，使 CMF 变得更理想。

  研究人员现已证明，一种依靠电磁场的感应焊接技术能在不损害泡沫中气泡的情况下焊接 CMF。这幅插图展示了其工作原理。请注意，CMF 的温度很低，可以用手触摸，距离焊接点只有几英寸远。资料来源：北卡罗来纳州立大学 Afsaneh Rabiei

  北卡罗来纳州立大学的研究人员发现了一种新的复合金属泡沫（CMF）焊接方法，能保持其轻质、坚固和隔热的特性，这对许多应用领域都至关重要。

  北卡罗来纳州立大学的研究人员现已找到一种焊接技术，可用于将复合金属泡沫 (CMF) 部件连接在一起，而不会损害使 CMF 成为理想材料的特性。CMF具有轻质、坚固和有效隔绝高温的特点，因此有望大范围的应用于各种领域。

  CMF 是一种泡沫，由不锈钢或钛等材料制造成的空心金属球体嵌入钢、钛、铝或其他金属合金制成的金属基体中。这种材料重量轻、强度高，可应用于飞机机翼、车辆装甲和人体装甲等领域。

  此外，与钢等传统金属和合金相比，CMF 的隔热能力更好。集重量、强度和隔热能力于一身，意味着 CMF 还有望用于储存和运输核材料、危险品、爆炸物和其他热敏材料。

  然而，为实现这些应用，制造商需要将多个 CMF 部件焊接在一起。这就带来了一个问题。新研究论文的通讯作者、北卡罗来纳州立大学机械与航空航天工程系教授 Afsaneh Rabiei 说：传统的熔焊使用填充物来连接两块金属。这是有问题的，因为熔化两块 CMF 的金属是固态的，所以它缺乏两侧 CMF 的理想特性。此外，任何使用直接加热熔化金属的焊接方式都可能会导致 CMF 中的部分孔隙被填充，进而影响其性能。简而言之，这在某种程度上预示着大多数形式的传统焊接都不能很好地与金属泡沫配合使用。

  不过，研究人员现在已经找到了一种效果很好的焊接方式。它被称为感应焊接，利用感应线圈产生电磁场，加热金属进行焊接。

  Rabiei说：由于CMF只有30-35%的金属成分，电磁场能够深入材料内部，以此来实现良好的焊接。构成 CMF 其余 65-70% 部分的气穴起到了隔绝材料热量的作用。这样，感应焊接就能加热连接两片 CMF 的目标区域，但又能防止热量从连接处向外扩散。这有助于保持 CMF 的特性。

  这是向前迈出的重要一步，因为 CMF 的特性使其在广泛的应用中具有吸引力，但必须有一种焊接 CMF 部件的方法，而不损害使其具有吸引力的特性。

  这篇题为多孔金属和金属泡沫焊接研究的论文最近发表在《先进工程材料》杂志上。