铝铜异种材料搅拌摩擦焊接接头微观组织与性能

孟强¹，车倩颖^2,3，王快社^2,3，张坤¹，王文^2,3，黄丽颖^2,3，彭湃^2,3，乔柯^2,3

1. 北京赛福斯特技术有限公司2. 西安建筑科技大学冶金工程学院3. 功能材料加工国家地方联合工程研究中心

摘 要：采用搅拌摩擦焊接（Friction stir welding,FSW）对6061-T6铝合金和紫铜异种金属进行了连接。研究结果表明,将紫铜置于后退侧、搅拌针向铝合金侧偏置0.5 mm时,可获得成型优良的接头。对接界面处,铝铜异种金属发生充分混合流动,在微区内形成了层片状交织结构。焊核区晶粒细化,接头内部形成了Al₂Cu、AlCu和Al₄Cu₉金属间化合物,其形成机制为固态扩散。微观组织的均匀性和金属间化合物对样品显微硬度分布具有显著影响。铝合金侧的热影响区硬度值最低,呈现热软化效应。接头抗拉强度达到紫铜母材抗拉强度的75.5%,断裂位置位于铝侧热影响区,拉伸断口呈现韧脆混合断裂特征。

关键词：搅拌摩擦焊接;铝铜异种材料;微观组织;力学性能;