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铝铜超薄板微型搅拌摩擦焊接头组织性能及形成机理

一、引言

随着现代工业的快速发展，轻质合金材料在航空航天、汽车制造、电子封装等领域的应用越来越广泛。铝和铜作为两种典型的轻质合金，具有优异的物理和机械性能。铝铜超薄板的微型搅拌摩擦焊接作为一种新型的连接技术，具有接头强度高、质量轻、成本低等优点，因此受到了广泛关注。本文旨在研究铝铜超薄板微型搅拌摩擦焊接头的组织性能及形成机理，为该技术的进一步应用提供理论支持。

二、实验材料与方法

1.实验材料

实验选用铝（Al）和铜（Cu）两种超薄板材料，其厚度、尺寸等参数满足微型搅拌摩擦焊接的需求。

2.实验方法

（1）采用微型搅拌摩擦焊接设备对铝铜超薄板进行焊接。

（2）利用金相显微镜、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等手段，观察焊接接头的微观组织结构。

（3）通过拉伸试验、硬度测试等手段，分析焊接接头的力学性能。

（4）结合热力学理论，分析搅拌摩擦焊接过程中接头的形成机理。

三、实验结果与分析

1.焊接接头微观组织结构

通过金相显微镜、SEM等手段观察发现，铝铜超薄板微型搅拌摩擦焊接头由焊核区、热影响区和母材区三部分组成。焊核区组织均匀，无明显缺陷；热影响区受热影响较大，但未发生明显的组织变化；母材区保持了原始的组织结构。

2.焊接接头力学性能

拉伸试验结果表明，铝铜超薄板微型搅拌摩擦焊接头的抗拉强度较高，达到了母材的85%