采用自主研制的攪拌摩擦焊設備成功實現了3mm的紫銅板對接(如圖1所示)。

　　攪拌摩擦焊為固相連接方法，采用該方法實現銅連接避免了熔焊方法的諸多缺陷和不足。焊縫外觀均勻光滑，無缺陷，相對于熔焊焊接變形極小(如圖2所示)。焊接操作簡單，焊前只需丙酮等有機溶劑去除結合面油脂，無需開坡口去除氧化膜;焊后無需去除余高，提高了生產效率。焊接過程能耗小，無需填充材料，焊接成本低。

圖1 焊接過程

圖2 攪拌摩擦焊焊接紫銅板全貌

　　采用攪拌摩擦焊技術焊接紫銅接頭的變形程度、殘余應力和接頭強度均優(yōu)于熔焊方法。

　　此外，還成功實現了黃銅板的攪拌摩擦焊對接，如圖3所示。

圖3 攪拌摩擦焊焊接黃銅板全貌

　　眾所周知，銅是與人類關系非常密切的有色金屬，廣泛地應用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等 領域，在我國有色金屬材料的消費量排名中僅次于鋁。如化學工業(yè)中用于制造真空器、蒸餾鍋、釀造鍋等，在國防工業(yè)中用以制造炮彈、槍炮零件等。由于銅具有良好的耐蝕性，在石化工業(yè)中大量用于制造接觸腐蝕性介質的各種容器、管道系統(tǒng)、過濾器、泵和閥門等器件。

　　此外，還利用它的導熱性，制造各種蒸發(fā)器、熱交換器 和冷凝器。亞里安那5號火箭的燃燒室內襯用的也是銅銀合金，在這個襯筒內加工出360個冷卻通道，火箭發(fā)射時通入液態(tài)氫進行冷卻。在電機制造中同樣存在大 量的紫銅-紫銅的接頭，如端環(huán)與導條的接頭、阻尼環(huán)與阻尼桿的接頭。

　　銅的廣泛應用必然涉及到銅的焊接問題，銅及其合金在古代以釬焊和鍛焊較多，現在則是熔焊占據主要地位。但是，銅的焊接存在許多問題。

　　由于銅的熔點高，且導熱性能優(yōu)異，熔焊時母材金屬很難熔化，填充金屬與母材也難以很好的融合，易產生未焊透現象;且焊后晶粒嚴重長大，使接頭的強 度和塑性大大降低;雜質元素的摻入也使接頭的導電性下降;由于銅的線膨脹系數和收縮率比較大，焊后變形嚴重、外觀成型很差，殘余應力較大。

　　此外，雜質的存 在很容易在焊縫中生成低熔共晶，接頭的熱裂傾向也較大;由于銅的導熱性能優(yōu)異，焊縫的冷卻速度較快，所以氣孔也是銅的熔化焊接中存在的主要困難之一�？� 之，采用熔化焊接不僅能耗大，且工藝要求非�？量蹋�不易得到綜合性能優(yōu)異的焊縫。

　　采用電阻點焊和縫焊加工時，也同樣會因為銅的熔點較高，且導電、導熱性能優(yōu)異，會遇到一些類似困難。此外，目前應用廣泛的電機紫銅接頭的連接均采 用傳統(tǒng)的銀基釬料釬焊工藝，為此每年要消耗大量的白銀，一個大、中型電機制造企業(yè)每年用于采購釬料的費用在數十萬元至數百萬元之間。同時，采用釬焊工藝， 不僅釬焊接頭的制備要求高，還難以保證最佳釬焊間隙，而且時常因釬縫缺陷導致接頭脫焊，造成重大經濟損失。

　　為解決上述問題，多年來業(yè)內人士一直在探索銅及銅合金連接的新技術。攪拌摩擦焊作為一種新型固相連接技術，具有高效、節(jié)能、無污染、接頭性能優(yōu)良 等優(yōu)點，廣泛應用于航天、航空、船舶、車輛、電器等行業(yè)。采用攪拌摩擦焊接方法焊接銅及其合金，不需要釬料，也不需要其他的焊接材料就能得到性能優(yōu)良的接頭。

　　采用攪拌摩擦焊實現銅連接應用前景廣闊，在國外，對銅接頭質量要求苛刻的領域，均采已用攪拌摩擦焊方法。對焊接隨著銅及其合金攪拌摩擦焊設備和工藝的進一步完善，攪拌摩擦焊技術將成為銅及其合金連接的首選方案在該領域廣泛應用，有望產生巨大的經濟效益和社會效益。