刘玉德，王 硕，石文天，吴 刚，张 浩

（北京工商大学 材料与机械工程学院，北京 100048）

铜钢异种材料摩擦堆焊工艺优化

刘玉德，王 硕，石文天，吴 刚，张 浩

（北京工商大学 材料与机械工程学院，北京 100048）

摩擦焊是最近几年发展较快的新型摩擦焊接技术之一。国内外学者对铁合金之间的焊接方法研究较为深入，但对铁铜异种材料之间焊接的研究尚不多见。通过大量实验，研究旋转速度为800～1200 r/min、焊接速度为20～50 mm/min时焊接接头抗拉强度的变化。结果表明，当旋转速度为1 000 r/min、焊接速度为30min/mm时，铜钢异种材料摩擦堆焊的接头平均抗拉强度是母材强度的89%，并且焊接质量最好。

摩擦堆焊；Q235钢；铜

0 前言

近年来随着新材料的不断发展，材料的连接工艺要求也在不断提高。特别是异种金属在采用传统焊接方法时焊缝质量难以保证，甚至有些组合的异种金属焊接被称为“不可焊”。但是摩擦焊技术却能将这些难焊金属焊接到一起，并且焊缝质量也比较有保障[1-2]。

铜和钢作为两种重要的金属材料，由于其具有不同的性质，在使用传统熔化焊时常会出现热裂纹、焊缝金属脆化、接头未焊透等焊接缺陷[3]。虽然铜和钢的焊接在使用真空电子束焊、扩散焊等方法时所得焊缝质量优异，但是这些焊接方法成本高、效率低、不利于大规模机械化生产[4-6]。所以摩擦焊作为一种成本低、效率高、低能环保的焊接工艺正不断地被人们研究发展。摩擦焊还可以拓展应用到其他行业，特别是在进行摩擦轧制、零件的快速制造、复合材料制备及材料的再生再利用等方面具有巨大潜力[7-8]。……