铝铜异质合金超声辅助搅拌摩擦焊工艺试验研究的任务书.docx

铝铜异质合金超声辅助搅拌摩擦焊工艺试验研究的任务书
任务书
一、背景
铝合金和铜合金是航空、汽车、电子等工业中广泛应用的材料。铝铜异质合金则具有较好的力学性能、导热性能和耐腐蚀性能，其应用范围更广泛。目前，铝铜异质合金的连接技术主要有焊接和黏接两种。但是，传统的焊接方法需要预处理、大量消耗能源、易受环境影响，而黏接的强度和耐久性则无法满足高强度、高精密度要求。因此，寻找一种新的连接方式更加迫切。
超声辅助搅拌摩擦焊（UASFSW）是近年来发展的新型连接方法。它通过高频振动、搅拌和加热等多种作用方式，使焊缝处有较强的变形和塑性变形，从而实现不需要加热、不需要预处理、环保和高强度等优势。UASFSW能够连接铝合金、镁合金、钛合金和高温合金等多种材料，因此有着广泛的应用前景。
二、目的
本次研究旨在探究UASFSW在铝铜异质合金中的应用。通过建立工艺参数模型和焊接性能测试，优化UASFSW工艺参数，实现铝铜异质合金的高效连接，提高连接强度和可靠性。
三、研究内容及方案
1.铝铜异质合金超声辅助搅拌摩擦焊工艺参数优化
（1）确定铝铜异质合金板材的化学成分、机械性能和变形特性。
（2）建立UASFSW工艺参数试验平台，通过试验获得焊接过程中的温度、力学特性和位移等相关数据。
（3）采用响应曲面法优化UASFSW工艺参数，确定最佳参数范围。
2.铝铜异质合金超声辅助搅拌摩擦焊焊缝检测和评价
（1）采用金相显微镜、扫描电镜等手段，对焊接接头进行检测和分析。
（2）对焊接接头进行拉伸测试，评价焊缝的强度和韧性。
（3）分析UASFSW工艺参数对焊缝性能的影响。
四、计划进度
本研究计划于2022年10月开始，计划完成时间为2023年10月。
任务分配：
1.确定铝铜异质合金板材的化学成分、机械性能和变形特性：材料实验室
2.建立UASFSW工艺参数试验平台，通过试验获得焊接过程中的温度、力学特性和位移等相关数据：焊接实验室
3.采用响应曲面法优化UASFSW工艺参数，确定最佳参数范围：焊接实验室
4.采用金相显微镜、扫描电镜等手段，对焊接接头进行检测和分析：检测实验室
5.对焊接接头进行拉伸测试，评价焊缝的强度和韧性：力学实验室
六、预期成果
1.成功实现铝铜异质合金的UASFSW焊接连接。
2.确认最佳工艺参数范围。
3.提供铝铜异质合金UASFSW连接的技术参考和理论依据。
4.发表一篇SCI论文。
五、经费预算
本项研究的主要经费用于设备购置、材料采购和实验室测试。预计总经费为120万元，其中设备费80万元，材料费10万元，测试费20万元，办公费10万元。