Cu-Cr-Zr合金是一種沉淀強化型合金,因具有較高的導電性能、力學性能,而被航空航天、軍工、電子、機械等領域廣泛應用。對于Cu-Cr-Zr合金而言,利用傳統(tǒng)的熔化焊、等離子弧焊和釬焊等方法焊接,焊接接頭容易出現氣孔、裂紋、未焊合以及晶粒粗大、力學性能嚴重下降等缺陷,導致了高強度、高導電性Cu-Cr-Zr合金的應用受到了嚴重的影響。因此,本文通過攪拌摩擦焊接（Friction stir welding,FSW）的方法焊接,有效解決了上述傳統(tǒng)方法焊接的問題。本文采用旋轉速度為750和1500 rpm,焊接速度為23.5 mm/min的焊接參數分別對時效態(tài)和固溶態(tài)的3mm厚的Cu-Cr-Zr合金板進行攪拌摩擦焊接,焊后對接頭進行時效處理（Aging Treatment,AT）,研究不同焊接轉速、母材初始狀態(tài)和時效處理共同作用對焊接接頭微觀組織（晶粒尺寸、沉淀相）以及力學性能（硬度、室溫拉伸性能）、導電性能的影響,并對焊接接頭的拉伸性能進行模型化定量分析,主要研究結果如下:當母材（Base Metal,BM）初始狀態(tài)為時效態(tài)時,FSW后,時效750 rpm和時效1500 rpm接頭焊核區(qū)（N... 

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銅合金FSW接頭微觀組織

西安建筑科技大學碩士學位論文132實驗材料與方法2.1實驗材料本研究采用100mm(長)×50mm(寬)×3mm(高)的時效態(tài)和固溶態(tài)的Cu-Cr-Zr合金板進行FSW，板材的化學成分見表2.1表2.1Cu-Cr-Zr合金化學成分（質量分數/%）Table2.1ChemicalcompositionsofCu-Cr-Zralloy(wt/%)2.2實驗方案本課題實驗方案如圖2.1所示。實驗首先對時效態(tài)Cu-Cr-Zr合金板進行固溶處理（固溶溫度為960℃，保溫時間為1h），經過固溶處理的板材命名為固溶態(tài)Cu-Cr-Zr合金板，然后采取不同的焊接轉速分別對時效態(tài)和固溶態(tài)的Cu-Cr-Zr合金板進行FSW(圖2.2)，最后對焊接后的接頭進行時效處理。分別對FSW接頭和時效處理后的焊接接頭進行微觀組織、力學性能以及導電性能進行檢測，分析焊接轉速和時效處理對接頭微觀組織、力學性能和導電性能的影響。圖2.1實驗流程圖Fig.2.1Theflowdiagramofexperiment合金元素CrZrCu含量0.320.13Bal.

西安建筑科技大學碩士學位論文14圖2.2FSW示意圖(AS和RS分別為前進側和后退側，TD、WD和ND分別代表橫向、焊接和垂直方向Fig.2.2PrinciplediagramofFSW(AS-advancingside,RS-retreatingside,TD-transversedirection、WD-weldingdirection、ND-normaldirection)2.3FSW實驗及設備(1)X5032型立式升降臺銑床FSW實驗設備為自行改造的X5032型立式升降臺銑床，銑床的前進速度范圍是23.5~1180mm/min，旋轉速度的范圍是30~1500r/min；可移動范圍：升降為0~370mm，縱向為0~700mm，橫向為0~225mm。(2)焊接工具實驗選用的攪拌頭材料為硬質合金工具鋼，攪拌頭軸肩直徑為16mm，攪拌針形狀為圓臺形，攪拌針根部和頭部的直徑分別為5和3.5mm，長度為2.8mm。焊接之前將待焊板采用酒精進行表面清洗，以確保待焊板材干凈整潔無污染。然后將待焊板材用夾具緊緊固定在工作臺上。(3)FSW焊接參數焊接參數攪拌頭旋轉速度分別選取為750和1500r/min，焊接速度選取為23.5mm/min，壓下量為0.1mm，攪拌頭傾角為3o。為方便起見，將時效態(tài)和固溶態(tài)材料經過750和1500r/min焊接后的試樣分別命名為時效750rpm、時效1500rpm、固溶750rpm和固溶1500rpm。2.4時效處理高強高導Cu-Cr-Zr合金是一種典型的時效彌散強化型合金材料，一次強化是通過高溫固溶處理形成Cr、Zr在Cu中的過飽和固溶體[92]。更重要的強化是在時效處

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