由Al-Cu二元相图可知，在高温时铝和铜之间无限固溶，而铝在铜中的溶解度随之温度降低而逐渐降低，形成Al-Cu金属间化合物的可能性也越大。焊接过程中通过控制好焊缝材料中铜所占的比例，尽可能缩短铜与液态铝之间发生反应的时间，能够提高接头的强度和塑性。

（5）铝和铜的元素烧损问题

母材中所含的某些其他元素熔点低于母材元素，当焊接温度达到这部分元素的熔点时，必然导致这部分元素的蒸发与烧损，降低接头的力学性能和耐腐蚀能力。

由国内外的研究现状可知，采用FSW焊接Al-Cu异材接头过程中会出现过渡层，过渡层的存在对接头的力学性能、热导性能和微观组织等会产生很大的影响。不过通过优化工艺参数，设计合理的焊接方法等手段减小金属间化合物过渡层的厚度，能够获得高抗拉强度的FSW Al-Cu异材接头，说明FSW在焊接Al-Cu异材接头方面具有一定的优势。另外，FSW不仅能够应用于焊接T形接头、V形接头等多种接头形式，而且还能够用于大体积的对接焊缝的焊接，扩展了Al-Cu异材接头的应用范围，因此，Al-Cu异材FSW技术具有很高的发展前景和研究价值。

1。3。2 本课题的研究目的

针对Al-Cu异材FSW工艺进行研究，主要通过第三体搅拌头对Al-Cu异种材料的对接、搭接接头进行连接，通过对Al-Cu接头界面特征的分析，来揭示异种材料FSW过程中材料的流动特征，为以后的工艺优化提供参考，同时针对Al-Cu接头的组织特征以及力学性能提出Al-Cu异种材料FSW工艺的优化方案。

1。3。3 本课题的研究方法文献综述

为了获得性能良好的Al-Cu FSW焊缝，设计对接、单搭接和双搭接共3种接头形式以及不同的搅拌头转速、母材放置位置进行焊接。通过对焊缝的外观形貌、金相以及力学性能进行分析，金相分析包括光学显微镜分析，扫描电镜分析以及X射线衍射仪分析三个部分；力学性能的测试分为抗拉强度和显微硬度测试两部分，研究工艺参数的变化对接头力学性能的影响，得出最优化工艺参数组合。

2  搅拌摩擦焊工艺

2。1  实验材料

    对接实验采用的板材为6061铝合金和T2纯铜，板材的尺寸均为100×50×5mm。表2。1所示的是6061铝合金的成分，表2。2所示的是T2纯铜的成分