搅拌摩擦焊技术已成功地运用于铝铜异种金属搭接接头的连接，国内外学者对铝铜异种金属搅拌摩擦焊搭接接头的显微组织和力学性能也做了大量的研究，通过调整工艺参数可以获得优质铝铜异种金属搭接接头。78772

1 铝-铜异种材料的搅拌摩擦焊国外研究现状

Ouyang等[27]采用搅拌摩擦焊实现6061铝合金和纯铜对接，获得铝铜异种金属搅拌摩擦焊对接接头，研究铝铜异种金属搅拌摩擦焊过程中温度的分布与材料的流动。发现在组织混合区域，多种金属间化合物常伴随少量的α-Al，在焊核区的底部分布着“洋葱环”层状组织。通过对焊接温度的测量，得到靠近铝侧富铜区域温度测量峰值高达580℃，超过铝-铜共晶反应温度548。2℃，焊缝区极易形成铝铜共晶组织，从而降低焊接接头的力学性能。

Elerfaey等[28]对2mm厚的市售纯铝板材Al100H24与1mm厚的99。96%纯铜进行搅拌摩擦焊搭接试验，分析不同形态的微观组织和接头性能，发现通过添加锌夹层可以显著改善工业纯铝和工业纯铜搭接接头性能，添加锌夹层后，接头组织特点不同于铝铜直接搭接形成的接头组织，在铝基层中将不会发现工业纯铜碎晶粒。经力学性能测试，接头断口远离Al/Zn/Cu层，而靠近铜基板。

A Abdollah-Zadeh, T saeid, B Sazgari 等 [29]研究了1060铝合金与紫铜的搅拌摩擦焊搭接接头的可焊性。通过大量的工艺试验比较焊接工艺参数对接头性能的影响，确定最佳工艺参数，获得力学性能良好的铝铜搭接接头。在铝铜界面附近区域发现大量的金属间化合物，主要有Al4Cu9、AlCu 、Al2Cu，而该区域也是拉伸试验中裂纹的起源地。焊接过程中，旋转速度较低形成的接头性能相比较差，然而搅拌头旋转速度增大，同样增加接头处金属间化合物的数量，降低剪切强度。论文网

H Bisadi等[30]将5083铝合金和商业纯铜异种金属板材采取搭接接头，利用搅拌摩擦焊以不同的旋转速度和焊接速度连接，研究搅拌头旋转速度和焊接速度对焊接接头的微观结构以及力学性能的影响。试验结果表明ω2 /v比率的增加产生更高的焊接温度导致接头表面质量降低，在拉伸剪切试验中最高的断裂载荷是9203N，其转825rpm，焊接速度32mm/min。这个试样的UTS值分别是铜母材的78％，铝母材的74％左右，低的焊接热输入会造成沟槽等缺陷，而此类缺陷主要出现在靠近铜母材的结合面附近，此外温度过高会导致在熔化铝粒子和铜板材结合处出现空腔缺陷。

2 铝-铜异种材料的搅拌摩擦焊国内研究现状

刘鹏等[31]主要研究了铜铝异种合金搅拌摩擦焊对接接头微观组织、相组成和力学性能，通过对微观组织观察和XRD物相分析后发现，所选工艺参数在搅拌头旋转速度为950r/min，焊接速度为150mm/min,得到的FSW接头力学性能较好，且接头组织中不存在任何金属间化合物，同样发现靠近铜侧焊核区的组织具有明显的“洋葱环”特征，而靠近铝侧则为铝铜混合组织。

刘会杰等[32]采用阻隔层技术，解决了现有铝和铜异种金属搅拌摩擦焊对接接头难以成形的问题。利用添加阻隔层铝板技术，有效地阻止了铝铜金属在轴肩表面的流动混合，既保证搅拌轴肩只与铝板接触，又避免搅拌轴肩铝/铜异种材料FSW工艺所需的黏连材料问题，从而获得高质量的FSW接头焊缝。

董丰波等[33]对5A06铝合金和T2紫铜进行搅拌摩擦焊对接试验，通过对显微组织和力学性能的研究，选用合适的焊接工艺参数，接头的抗拉强度可达到母材T2紫铜的76。4%，搅拌区铝-铜材料形成混合组织，硬度值呈现波动且在靠近富铜区硬度出现突增值，拉伸断裂多发生在前向边的热影响区或焊核区。