导　　师： 杨永强;刘燕

学科专业： H02

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 本文研究了铝铜异种金属冷压焊、摩擦焊的焊接工艺。分析了铝和铜的焊接性能。对冷压焊的焊接原理、冷压焊机的结构和冷压焊模具以及应用，进行了介绍。对冷压焊主要工艺参数的选择进行了试验和分析。对摩擦焊的焊接原理、焊接特点、焊接过程以及应用进行了介绍和分析。分别用冷压焊和摩擦焊完成了铝铜异种金属对接接头的焊接试验。对冷压焊和摩擦焊的焊接接头的显微金相组织、接头的抗拉强度、抗弯强度、电阻性能、耐温度变化性能及接头耐高温性能进行了试验和分析。通过这些试验和分析表明：冷压焊、摩擦焊铝铜接头的抗拉强度、抗弯强度和导电性能良好。接头抗拉强度比纯铝要高；接头电阻比纯铝要小。接头在温度155℃以内，耐温度变化性能良好，经过五次温度变化循环，焊缝接头未出现变脆、裂纹等异常情况，接头强度也未发生异常变化；接头在400℃以内，保温5H不会自行断裂。 从冷压焊铝铜接头金相显微组织图看出：焊缝组织非常致密，焊缝结合面两侧组织均发生滑移和变形。这种滑移和变形是在焊接挤压过程中，金属被挤出形成飞边造成。由于近缝区晶粒组织结构被压縎，变得很致密，因此这部分组织的强度和韧性均得到提高。从摩擦焊铝铜接头金相显微组织图看出：焊缝结合面由不规则直线组成，呈折线凹凸不平。这种形态有利于破坏接头中可能产生的脆性合金薄膜和氧化薄膜，促进铝、铜原子的扩散；焊缝近缝组织的晶粒被扭转变形和细化，这种组织形态比铸造组织要致密许多，因此它的强度和韧性比普通铸造组织要好。 从冷压焊、摩擦焊铝铜接头经不同温度处理后的金相显微组织图看出：随着加热温度的提高，接头金属间化合物层不断加厚，造成接头韧性降低、脆性增加。对冷压焊、摩擦焊接头抗拉强度与加热温度的关系进行了回归分析，得到了一元线性回归方程。这些试验和分析的结果为铝铜异种金属焊接接头在电气产品中的使用，提供了依据。

关 键 词： 冷压焊 摩擦焊 铝铜异种金属焊接 显微金相组织 接头性能

分 类 号： [TG453 TG407]

领　　域： [金属学及工艺] [金属学及工艺]