為滿足聯合國永續發展目標，汽車能耗標準日益嚴苛，例如歐盟2021年的95 g CO2/km目標。汽車結構輕量化為節省能耗的最佳方法，對燃油車與電動車的發展至為重要。常用的輕量化車體結構材料包括先進高強度鋼、鋁合金、鎂合金、與高分子複合材料。先進高強度鋼已廣泛應用於車輛中，高分子複合材料則因成本與循環應用考量使用較少，鋁合金與鎂合金的使用正逐年增加。鋁合金與鎂合金異質接合技術則能給予輕量化結構更有彈性的設計，加速其在汽車產業的應用。相較於傳統電弧銲接，摩擦攪拌焊接具有較佳接點機械性質、較低焊後熱處理程序、和可自動化特性，符合智慧製造趨勢。然而，異質焊接工件的異質材質伽凡尼腐蝕仍待解決。
本研究結合電化學交流阻抗、析氫量與即時影像監控來探討6N01鋁合金(日本開發之軌道車輛用鋁合金)與AZ31B鎂合金的摩擦攪拌焊接件腐蝕行為，並藉由SEM與TEM微結構分析，再以材料熱力學(pH-電位圖)穩定物種來建構鋁/鎂異質接合工件的腐蝕機制(圖一)。摩擦攪拌區因多相合金的微伽凡尼腐蝕嚴重，抗蝕性最差。相較於鎂合金，鋁合金雖是相對貴重，但是鎂合金腐蝕伴隨析氫還原反應，鋁合金上腐蝕測試溶液pH進而上升到9以上，導致鋁合金的鹼性腐蝕嚴重。6N01/AZ31B摩擦攪拌焊接的腐蝕除了嚴重外，異質材質亦導致腐蝕型態不均勻，這除了劣化機械性質外，同時帶來後續表面處理的極大挑戰，例如陽極氧化處理與化成鈍化處理。（林招松教授提供）
圖一、6N01鋁合金與AZ31B鎂合金(a)摩擦攪拌焊接件製程和橫截面照片、(b) 0.1 M Na2SO4和0.5 M NaCl腐蝕測試即時照片、(c)腐蝕機構、(d)析氫量和電化學交流阻抗: BM-6N01為鋁合金基材、BM-AZ31B為鎂合金基材、SZ為摩擦攪拌區