铝铜异种金属薄板的搅拌摩擦焊薛鹏

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铝铜异种金属卞的搅拌摩擦焊薛鹏异种金属焊接结构能够充分利用各种材料的
优异性能，因而在工业领域中有着广泛的应用[1]。
铜具有良好的导电性和耐腐蚀性能，但是因为成本
高，电力工业中通常用铝来代替部分铜，这就不可
避免地涉及到铝-铜的焊接问题。 然而这两种金属在
物理化学性能上存在巨大差异，且极易反应生成金
属间化合物，传统的熔化焊工艺很难得到良好的焊
接接头。因此工业上常采用各种固相焊接工艺，如
摩擦焊、闪光焊、轧制焊以及爆炸焊等[1]。但这些
焊接工艺本身具有诸多不足，比如摩擦焊、闪光焊
和轧制焊缺乏通用性，而爆炸焊则涉及到安全问
题。
作为-种新型的固相连接技术，搅拌摩擦焊
(Friction Stir Welding， FSW)自问世以来就受到人们
的广泛关注，并已成功应用于铝合金、镁合金、铜
合金以及钢铁等金属材料的焊接[2]。 为进-步发挥
搅拌摩擦焊的优点，扩大其应用范围，近年来异种
金属的搅拌摩擦焊受到越来越多的关注，比如铝合
金与钢、镁合金及铜合金的搅拌摩擦焊[3-6]。研究
表明，采用传统的搅拌摩擦焊工艺很难得到无缺陷
的铝-铜异种金属接头， 在力学性能测试中， 接头通
常沿着界面开裂或断裂在焊核[4]。对于铝-铜异种
金属卞（≤ 3 mm）的搅拌摩擦焊接，此前的研究
认为在较高的转速下可以得到无缺陷的搅拌摩擦
焊接头。 例如 Liu 等人[3]在铝-铜的搅拌摩擦焊接中
采用了 950-1180 rpm 的转速；而 Lee 和 Jung[5]则