宋娓娓，郭魂, 汪洪峰

(1.黄山学院机电工程学院，安徽黄山245041； 2.常州工学院航空与机械工程学院，江苏常州213032)

0 引言

铜合金材料应用广泛，如汽车的齿轮、轴承、刹车摩擦片、垫圈以及各种接头等，又如火车的制动器、飞机上的轴承保持器和起落架轴承、钟表上的小齿轮等[1-2]。这些铜合金零部件的一个共同特点就是长期处于磨损状态，会因磨损时间过长、零件磨损量过大而无法工作。为了提高铜合金表面的性能，一些学者尝试了化学镀膜、喷丸强化等化学或机械改性方式，但效果并不理想，特别是化学改性方式会造成污染，使用时受到很大限制[3-4]。搅拌摩擦表面加工(FSSP)是一种新的金属表层改性技术，可以较好地提高铜合金表层的耐磨性。该技术采用高速旋转的无针搅拌头在铜合金表层搅拌，使其成为半熔化状态，并施加一定压力将其变成晶粒细化的改性层，以此来提高铜合金表层的性能[5-7]。该技术是由英国焊接研究所的搅拌摩擦连接技术发展而来。本文采用FSSP对H62铜合金表层进行改性，分析不同工艺参数对改性铜合金表层耐磨性的影响规律，为实际工程应用提供相应的技术支持。

1 实验材料

实验采用尺寸为200 mm×200 mm×12 mm的H62铜合金板材，其化学成分(质量分数)见表1。实验前先用砂纸打磨其表面氧化膜及污垢。

表1 铜合金化学成分 %

2 实验设备及方法

(a)FSSP设备 (b)搅拌头图1 FSSP设备及其搅拌头

FSSP实验采用北京赛福斯特技术有限公司生产的型号为FSW-LM-A10搅拌摩擦连接设备(图1)，其无针搅拌头轴肩直径为24 mm。……