搅拌摩擦焊接时搅拌头向前移动与被焊金属材料发生摩擦作用而产生的热量使材料发生塑性变形连接在一起，这一过程除了要求施加很大的轴向压力和水平进给力外还会对搅拌头造成严重磨损，工件安装比较繁杂，在焊接高强度、高硬度、高熔点的金属材料时会因为较大的屈服应力和流变应力使材料流动不充分而产生各种焊接缺陷[4-6]。因此，研究人员就想到了利用辅助能源来优化搅拌摩擦焊的焊接特性，了解到超声振动在焊接过程中能够有效的减小屈服应力和流变应力，超声振动是机械能因此不会对搅拌摩擦焊的焊接产生不良影响，其体积效应也能增强金属材料的塑性流动能力，消除焊接时所产生的不均匀气孔，改善力学性能[7]。从超声振动的施加方式可以知道其主要分为三种形式[4]：利用滚动轴承将超声振动从横向施加于搅拌头、把搅拌头和变幅杆连成一体组成超声搅拌复合焊、直接将超声振动通过工具头施加在待焊工件上，由于将超声振动从不同的位置施加于搅拌头上，所得到的焊接接头的质量也有所差异，我们利用的是第三种施加超声振动的方式，其结构简单可操作性强。但是现阶段超声振动辅助搅拌摩擦焊技术尚不完善，在焊接参数和焊接形式等方面还有很多问题有待商榷。

超声振动对搅拌摩擦焊各方面性能的改善显而易见，本次课题就是在此基础上施加平板热管对温度场进行主动控制，然后对焊接接头的温度变化及性能的改变进行分析。平板热管利用了热传导和高效传热的原理，在不需要外力作用辅助的情况下，将热源的热量迅速传递到外面[8]，因其安全稳定、价格低廉、高效节能的特点而受到人们的青睐。

运用搅拌摩擦焊对镁合金进行焊接，已经在各方面取得了不俗的成绩，经过学者们的努力，通过超声振动对搅拌摩擦焊的焊接缺陷进行了改善，并且在一定程度上达到了理想的效果，我们也看到了热管在焊接方向具有光明的发展前景，将二者结合共同进行焊接也成了本次课题新的研究方向。

1。2搅拌摩擦焊的概述

搅拌摩擦焊[1]( Friction Stir Welding,简称FSW)是一种能使材料在无需熔化的情况下就能够进行连接的技术，即固相连接[9]。在与熔焊方法对比时显示出了明显的优势，焊缝晶粒组织细密，弯曲拉伸性能良好，焊接时没有烟尘、气孔等缺陷，也不用添加保护气、焊丝，从而使其成为当下热门的焊接研究技术[10]。

1。2。1搅拌摩擦焊的原理

搅拌摩擦焊在进行焊接时搅拌头的行为可以分为三个阶段：下压、前进、抬起。其原理如图1-1所示。在焊接开始时旋转的搅拌头以一定的焊接速度向下压，插入进工件材料，待其稳定后搅拌头向前运动进行焊接，搅拌头向前运动的过程中一直与工件紧密贴合，而发生摩擦作用，产生的热量使焊缝区域的金属处于热塑性状态，在搅拌头向前移动的同时发生逆向流动，在搅拌头的后方堆叠而一层一层的沉淀，形成带状结构的焊缝[11]，此时两块工件就实现了连接，搅拌头在焊接结束后稍作停留然后抬起，在尾部形成圆形的“匙孔”完成整个焊接过程。试验如前所述未出现金属熔化现象，焊后金属不会粘结在搅拌头上，没有熔焊时所产生的缺陷。

搅拌针两边金属材料的流动方向有明显的差别，为了将其进行区而分别命名为前进侧和后退侧。搅拌头旋转方向与焊接方向相同的焊缝一侧被称为前进侧(Advancing Side，AS)，搅拌头旋转方向与焊接方向相反的焊缝一侧被称为后退侧(Retreating Side，RS)，两侧金属材料塑性流动并不对称。

图1-1搅拌摩擦焊原理示意图