铜与钢的磨擦焊工艺研究

采用连续驱动磨擦焊及惯性磨擦焊的方法对Ｔ２紫铜与２０钢的磨擦焊工艺进行了初步的研究。试验结果表明：铜与钢磨擦焊工艺性能良好；接头无明显组织变化，无明显热影响区，其抗拉强度与母材（铜）相当。     

搅拌摩擦焊概述（一）

搅拌摩擦焊专栏是《现代焊接》杂志与中国搅拌摩擦焊中心合作开辟的搅拌摩擦焊技术的科普专栏，包括以下专题——搅拌摩擦焊概述，搅拌摩擦焊优点。搅拌摩擦焊原理，搅拌摩擦焊历史，搅拌摩擦焊应用，搅拌摩擦焊设备，搅拌头设计和材料，搅拌摩擦焊可控参数和过程控制，搅拌摩擦焊匙孔去除技术，搅拌摩擦焊工艺改进，搅拌摩擦焊接头性能，搅拌摩擦焊点焊，铜、镁、钛、钢的搅拌摩擦焊，搅拌摩擦焊接头及夹具设计，搅拌摩擦焊检测技术，搅拌摩擦焊质量控制等。敬请关注![编者按]     

中厚板铜／钢搅拌摩擦焊焊接缺陷分析

用搅拌摩擦焊焊接了紫铜和低碳钢板,对铜／钢焊缝接头的表面缺陷以及内部缺陷进行了研究。结果表明：在焊接工艺参数选择不合理时,铜／钢搅拌摩擦焊焊缝容易产生缺陷。典型的表面缺陷包括表面沟槽、飞边、裂纹及疏松;内部缺陷包括隧道型孔洞缺陷、针状型孔洞缺陷、未焊透和弱连接。因此,选择合适的焊接工艺参数是保证铜／钢搅拌摩擦焊获得优质焊缝的前提。     

紫铜与高碳合金钢的摩擦焊焊接性

介绍了应用径向摩擦焊进行紫铜与高碳合金钢（Ｄ５０或Ｄ６０）摩擦焊焊接性试验的情况，试验结果证实，紫铜与高碳合金钢采用大参数的惯性摩擦焊工艺时，焊接接头基本与紫铜等强，钢侧的焊接热影响区≤０．１５ｍｍ，焊接热影响区无异常组织出现。     

铜合金与不锈钢搅拌摩擦焊搭接接头组织与性能

采用搅拌摩擦搭接焊对铜合金与不锈钢异种金属进行焊接,得到外观良好、无内部缺陷的搭接接头. 利用金相、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射及硬度计等研究了铜–钢搭接焊接头显微组织,分析了接头的物相成分,测试了接头的显微硬度. 结果表明,不锈钢与铜在焊合区形成了“洋葱环”结构,此结构在焊核区的前进侧较后退侧更为均匀;在接头的前进侧、后退侧和底部有明显的热力影响区;在条状结构中形成了新的金属间化合物NiCu₄,这使焊核区不锈钢–铜界面的硬度值明显增大;接头焊核区的硬度值明显高于基体,且焊核区前进侧的硬度值较后退侧更高.     

低碳钢与紫铜搅拌摩擦焊接头显微组织分析

用搅拌摩擦焊焊接了4 mm厚的Q235低碳钢板和T2紫铜板,得到了内部无缺陷、外观成形良好、无变形的对接接头.研究表明,低碳钢紫铜接头的显微组织与其所受到的热和力作用大小有关.在接头钢侧,轴肩挤压区有较大的变形,组织发生动态再结晶后形成了细小的等轴晶铁素体;在探针附近的热影响区,经历的应变较小,组织则由变形的先共析铁素体和侧板条铁素体组成.在接头铜侧热影响区的晶粒受热长大,而热力影响区的铜由于发生了动态再结晶,晶粒细小.在焊核区,上部主要由钢、铜薄层交叠组成;焊核中下部为钢、铜及钢与铜形成的化合物交叠组成的漩涡状条带,其中铜条带的组织为细小的等轴晶,钢条带的组织为细小的等轴晶或先共析铁素体 侧板条铁素体组织.     

镍对铜/不锈钢GTAW接头导电性及腐蚀性能的影响

针对新型铜/不锈钢单缝直焊型电解铜永久阴极板焊接接头的特殊要求，采用S201，S231和CuNi-7三种不同Ni含量的焊丝对T2紫铜与316L不锈钢进行GTAW焊，并对接头微观组织、成分、电导率和耐腐蚀性进行了分析.结果表明，三种不同Ni含量的焊丝所得焊缝界面清晰、无明显的宏观焊缝缺陷，但Ni含量的增加会对焊缝表面成形有一定影响；Ni含量低时会使钢侧焊缝中产生少量微裂纹，而随着Ni含量的增加焊缝中条状和块状Ni-Cr-Fe相随之增加；随着焊缝中Ni含量的增加，铜/不锈钢接头的电导率有所下降，这与焊缝中存在的Ni-Cr-Fe相数量成反比；铜/钢接头中Ni含量的增加可较为明显地提高铜/钢接头在酸性条件下的耐腐蚀性能.     

钢与铜及铜合金的焊接研究现状

叙述了钢与铜及铜合金熔化焊、钎焊、固态焊的国内外研究现状。指出，研究适用于钢与铜及铜合金的固态焊接新工艺尤为必要。     

超声显微镜技术在铜/铝摩擦焊质量控制中的应用

铜/铝摩擦焊广泛用于电力行业接线端子的制作，其焊接质量直接影响着电力系统的安全运行。通过理论分析及试验方法探讨了超声波显微镜技术在铜/铝摩擦焊质量控制中的应用可行性，同时进行超声显微镜检测试验，发现将超声显微镜技术应用在铜/铝摩擦焊检测中，检测灵敏度高、分辨率好、检测结果直观。     

等离子弧喷焊锡磷青铜合金的耐磨损性能

２５钢基体锡磷青铜合金粉末等离子弧喷焊层，含有较多的强化相，与镀铬轮组成摩擦副，耐磨损性能明显优于由ＱＡ１９－４青铜和镀铬轮组成的摩擦副。     

铁基粉末冶金摩擦焊接头分析

摩擦焊是一种固相连接方法，以其优质、离效、低耗环保的突出优点得到了广泛的应用。半个世纪的推广应用，证明了摩擦焊在简化结构和工艺、减少加工、提高质量、降低成本等方面具有独特的效果和显著的作用。摩擦焊不仅可焊接钢、铝、铜．还成功地焊接了高温强度级相差很大的异种金属。随着汽车、飞机及电气制造等部门大量采用粉末冶金材料，国外已采用摩擦焊方法成功地焊接了耪末冶金材料，但目前国内尚无这方面的报道。在此，通过优选工艺参数．成功地焊接了铁基粉末冶金材抖。     

轴向摩擦焊机上的径向摩擦焊

本文介绍了在轴向摩擦焊机上实现薄壁环径向摩擦焊试验的基本原理、工装夹具设计及工艺措施。首次在２０Ｔ常规轴向摩擦焊机上完成了薄壁铜环与钢的径向摩擦焊工艺试验，也是国内首例径向摩擦焊试验。     

工艺参数对铜/钢搅拌摩擦焊焊缝成形的影响

用搅拌摩擦焊方法焊接了10mm厚的紫铜和低碳钢板,并就工艺参数对焊缝成形的影响进行了研究.结果表明:搅拌头的旋转速度越高,焊缝表面氧化程度越大;焊接速度越大,出现缺陷的现象越严重.采用右螺纹搅拌针的搅拌头进行焊接时,在焊核区底部容易出现孔洞型缺陷.在搅拌头旋转速度为475 r/min,焊接速度为47.5 mrn/min时能获得无缺陷的铜/钢搅拌摩擦焊接头.     

X70钢管道采用铜衬垫根焊的焊接接头疲劳性能

利用成组法,在应力比r=0.1的情况下分别对采用铜衬垫与陶瓷衬垫进行根焊的X70钢管道焊接接头进行了高频疲劳试验,并在一定的疲劳载荷及循环次数下,对比两种试样焊趾处疲劳裂纹的启裂情况. 结果表明,X70钢管道根焊采用铜衬垫焊接过程中,其背部的渗铜对构件疲劳强度基本没有影响,两种试样的S-N曲线基本一致,疲劳裂纹均起始于根焊背部焊趾处. 在相同的应力及循环条件下,焊趾处裂纹萌生情况无明显区别. 在此基础上,采用SEM方法进一步对疲劳断口进行了分析.     

铝/钢异质金属旋转摩擦焊研究进展

铝/钢旋转摩擦焊具有焊接质量好、焊接效率高的突出优势,特别适合轴类、管类结构的焊接制造。但是,由于旋转摩擦焊独特的旋转运动形式导致接头中微观组织与接头性能沿径向分布的不均匀性,成为制约其在关键领域应用的瓶颈之一。文中综述了铝/钢异质金属旋转摩擦焊国内外研究现状,主要分析了旋转摩擦焊工艺、微观组织与力学性能等,并探讨了铝/钢旋转摩擦焊技术未来研究的方向。     

铜与低碳钢摩擦焊特性研究

本文介绍了铜与低碳钢摩擦焊工艺的研究过程，探讨了摩擦焊过程的形成机理，所焊接头的室温拉伸强度达到了８５％以上，且热影响区窄小，对摩擦焊工艺进行了有意的探索。     

600MPa级超细晶粒钢摩擦焊过程性能分析

利用摩擦焊对直径为13 mm的600 MPa级别的超细晶粒钢进行了焊接. 结果表明,严格控制摩擦焊工艺参数,超细晶粒钢具有良好的摩擦焊焊接性. 超细晶粒钢摩擦焊接头热影响区出现了轻微的晶粒长大,尺寸至9~11 μm. 接头性能分析表明,超细晶粒钢摩擦焊接头强度可达715 MPa,断面伸长率22%,断面收缩率68%,冲击韧性可达98 J,呈典型的韧性断裂. 急停试验表明,摩擦焊过程中变形区金属在摩擦扭矩和轴向压力大作用下,沿着轴向、切向、径向三个方向流动. 随摩擦时间的增加,不同区域的晶粒的尺寸都略有增加,其中以高温区增加最为明显.     

异种金属和镀层金属的焊接

20084245Cu/Al异种金属连接的研究现状/夏春智…//焊接.-2008(1):17~20异种金属接头由于具有优良的性能,因而在许多领域得到广泛的应用,也使得异种金属连接成为当今研究的热点,但铜铝焊接时脆性相的生成,使得铜铝接头的性能很难保证。概述了近年来国内外铜铝异种金属焊接技术的研究现状,针对钎焊和摩擦焊技术做了重点介绍,分析了当前铜铝连接存在的主要困难,对于推动Cu/Al异种金属接头的研究及应用具有重要意义。参2720084246硬质合金与钢异种金属焊接的研究进展/朱警雷…//焊接.-2008(2):15~19在简述硬质合金与钢的传统焊接方法及不足之处的基础上,重点综述了新型焊接技术在硬质合金与钢的焊接中的最新研究进展,如扩散焊、真空钎焊、TIG焊、激光焊、摩擦焊等。通过详细分析和总结不同新型焊接技术在硬质合金与钢的焊接中存在的问题,为研究人员在今后硬质合金与钢的焊接技术的发展和研究中提供一些参考和借鉴,并提出了复合焊接技术在硬质合金与钢的焊接方法中运用的可能性。图1表1参3520084247铝合金与不锈钢接触反应钎焊接头微观组织分析/赵祖林…//热加工工艺.-2008,37(3):80~81,8...     

异种金属和镀层金属的焊接

搅拌摩擦焊是一种新型的同相连接方法。在铝-铜等异种材料连接方面具有潜在的应用前景。从焊接工艺、接头性能与微观组织等方面,介绍了铝-铜搅拌摩擦焊的研究进展,为进行相关技术研究提供了参考依据。分析表明。铝一铜搅拌摩擦焊的工艺参数范围较窄,接头力学性能有待提高;     

65Mn弹簧夹头摩擦焊接头组织分析

根据产品结构需求,对65Mn钢铣刀弹簧夹头进行了摩擦焊接工艺试验,分析了65Mn弹簧钢摩擦焊接头的金相组织,测试了焊态及热处理后焊缝及其近区沿轴向硬度分布。结果表明,摩擦焊接65Mn弹簧钢能够得到无缺陷的焊接接头。焊态下焊缝处出现了淬硬现象,经过焊后调质热处理,淬硬现象消除。该摩擦焊接工艺适合于大批量65Mn钢铣刀弹簧夹头的焊接。