Aluminijeve zlitine imajo odlične lastnosti, kot so nizka gostota, dobra odpornost proti koroziji ter visoka električna in toplotna prevodnost. Uporaba aluminijeve zlitine za zamenjavo jekla lahko močno zmanjša težo varjenih konstrukcij. Jeklo pa ima dobro varivost in mehanske lastnosti. Aluminijeve -jeklene varjene konstrukcije se pogosto uporabljajo v panogah, kot sta avtomobilska in ladijska proizvodnja.
Tališče aluminija je 660 stopinj, kar je 700-900 stopinj nižje kot pri jeklu. Med varjenjem se najprej stali aluminij z nižjo temperaturo tališča, medtem ko jeklo ostane netaljeno. Zaradi velike razlike v gostoti med aluminijem in jeklom aluminij v staljeni bazenu plava na vrhu jekla, kar vodi do neenakomerne sestave zvara po ohlajanju. Velika razlika v koeficientu linearnega raztezanja med aluminijem in jeklom lahko povzroči tudi znatne preostale napetosti v zvarnem spoju, kar lahko povzroči varilne razpoke.
Da bi dosegli zanesljivo povezavo aluminij{0}}jekla, je treba premagati ovirni učinek oksidnega filma na površini aluminija in aluminijevih zlitin na spoju ter preprečiti ali zmanjšati nastajanje krhkih intermetalnih spojin na vmesniku med aluminijevimi zlitinami in jeklom. Obstoječe metode varjenja so:
1. Tlačno varjenje
Tlačno varjenje je metoda dokončanja varjenja s pritiskom na obdelovance med postopkom varjenja. Pri varjenju aluminija in jekla pogoste metode vključujejo varjenje z eksplozivom, varjenje z magnetnimi impulzi, varjenje s trenjem in difuzijskim varjenjem.
2. Spajkanje s fuzijo
Talilno spajkanje različnih materialov iz aluminija-jekla združuje značilnosti talilnega varjenja in trdega spajkanja. Med postopkom varjenja se aluminijeva zlitina in dodajna kovina stopita in po strjevanju povežeta skupaj, da tvorita talilni zvar; jeklo se ne stopi, staljena polnilna kovina pa se vleče in zapolni vrzel med trdnimi deli s kapilarnim delovanjem. Tekoči dodatek difundira in se raztopi z jeklom ter po strjevanju tvori močan spajkan spoj, ki omogoča povezavo različnih kovin, aluminijeve zlitine in jekla.
3. Spajkanje
Trdo spajkanje aluminija-jekla različnih materialov vključuje namestitev dodatne kovine v režo med zvarjenimi deli. Segrevanje stopi dodajno kovino, ne da bi stopile osnovne kovine. Tekoče polnilo prodre v reže trdnih delov, pri ohlajanju in strjevanju pa nastane močna zveza.
Med tremi metodami varjenja različnih materialov iz alumini-jekla lahko s postopki tlačnega varjenja in spajkanja dosežemo povezave alumini-jekla, vendar imajo določene omejitve glede velikosti in oblike obdelovancev, proizvodna učinkovitost pa je nizka. Spajkanje s taljenjem lahko nadzoruje krhke intermetalne spojine med aluminijem in jeklom skozi polnilno kovino. Zlasti talilno spajkanje s-laserskim dovajanjem žice ima lastnosti, kot so nizek vnos toplote, visoka hitrost varjenja in enostavna avtomatizacija, kar omogoča izdelavo visoko-kakovostnih, učinkovitih talilno spajkanih spojev s širokimi možnostmi uporabe.
