溅冷双面搅拌摩擦焊Al-Cu接头

强度提升42%

通过在线溅射冷却抑制界面金属间化合物层过度生长，使中厚板Al-Cu异种焊接接头兼具高强度和混合韧性断裂模式。

Tang, J. X. · 石磊 · 武传松 · 刘小超 · 赵运强

Materials Characterization 2024

具体参数

抗拉强度

{'zh': '159', 'en': '159'} MPa

强度提升幅度

{'zh': '42', 'en': '42'} %

技术优势

强度显著提升

在相同焊接参数下，溅冷接头抗拉强度达159 MPa，相比常规双面FSW接头提高42%，源于溅冷有效减薄了界面Al-Cu金属间化合物层。

断裂韧性改善

常规接头呈脆性断裂，而溅冷接头表现为韧-脆混合断裂模式，这意味着接头在服役中更安全，能承受一定塑性变形。

晶粒显著细化

在线溅冷降低了焊接峰值温度和高温停留时间，使焊核区发生明显晶粒细化，再结晶分数更低、局部取向差更高，为性能提升提供了组织基础。

应用场景

• 异种金属焊接结构：解决Al-Cu中厚板脆断问题，获得高强韧异种焊接头。
• 车辆轻量化连接：提供车用铝铜连接的高强度方案，助力轻量化车身制造。
• 航空航天结构件：制造兼具高强度与韧性的铝铜航天结构件。
• 新能源电池汇流排：提升电池模组中铝-铜汇流排的连接强度与可靠性。
• 散热器制造：用于制造高结合强度的铝-铜散热器，避免界面开裂。