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连续驱动摩擦焊接是利用机械摩擦转化为热能,并在轴向压力的共同作用下实现的固态焊接方法,摩擦焊接技术生产效率高、焊件接头可靠性好、节能环保,是目前最为先进的焊接方法之一。目前,石油钻杆、汽车离合器等重要工业部件已经全部通过摩擦焊实现连接,随着技术的不断进步,摩擦焊技术已经在航空航天、汽车工业、石油化工装备制造中得到了广泛的应用。钛及钛合金具有很高的比强度、耐蚀耐热性好、塑韧性好的优点;铜及铜合金具有优良的抗腐蚀性能、延展性、导电导热性,若将其与钛及钛合金连接构件,可以充分发挥铜钛合金各自的优良特性,在满足构件对强度的要求的同时可以减轻构件的重量,从而节约成本,降低环境污染。本文以航空用钛合金TC4以及紫铜T2为试验材料,在HSMZ-20型摩擦焊机平台上验证TC4/T2异种金属的摩擦焊接可焊性,并分析接头微观组织和力学性能;之后通过测量不同工艺参数条件下接头温度变化曲线,分析TC4/T2摩擦焊接头温度变化规律及参数对其的影响。试验结果表明:在15mm尺寸下的TC4/T2摩擦焊接宜采用强规范工艺参数,接头拉伸强度最高可以达到紫铜基体材料拉伸强度的96.7%;强规范参数条件下接头结合区TC4、T2两种金属有明显的机械混合现象,TC4金属渗透进入T2一侧形成条带状、紊乱状两相金属混合区;TC4/T2异种金属摩擦焊接头轴向硬度从结合区到母材有明显的下降规律,结合区形成了细小致密的等轴晶粒,使硬度显著提高;在拉伸力学试验中试样均断裂在焊缝处,断裂方式为脆性断裂;接头界面处T2发生冶金结合,并发生铜钛扩散现象,在扩散层中铜的扩散速度要大于钛的扩散速度;接头T2一侧温度高于TC4一侧,T2一侧径向方向三个通道温度差异小,中心区域仍有较高的温度,TC4一侧中心区域温度上升慢、峰值低;延长I级焊接时间后发现,接头高温停留时间延长,温度峰值增加不明显,接头抗拉性能下降;增加焊接压力,接头温度上升快,温度峰值提高,焊缝成形较好,有利于提升接头拉伸力学性能。