1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的及意义

铝与铜都是工业上应用较多，用途较广的金属材料。由于它们具有优异的导电﹑导热性，良好的耐腐蚀性，合适的力学性能，以及铝及其合金密度小等优点，使它们在各个领域获得广泛的应用。有资料显示，我国每年铜管消耗量超过60万吨，其中空调等家电制冷行业每年消耗铜管40万吨^[1]。由于矿产资源短缺，铜材价格持续上升，越来越多因素促使产业界把目光放在“铝代铜”产业的研发上。而在液化制冷管道行业中，铜金属管道的用量非常大。所以除必需部位使用铜金属外，非必需部位采用铝合金材料是降低生产成本的普遍做法。因此铜铝异种金属接头的出现概率很大，铜铝异种金属之间的有效连接成了必须要解决的问题。

然而，铝和铜由于组织成分、理化性质的差异，焊接存在以下问题：①氧化问题。铝和铜的氧化膜严重影响他们之间的连接，难以形成有效的接头。 ②脆性化合物问题。铝和铜之间存在明显的冶金不相容性，产生的al₂cu相是一种极脆的金属间化合物相，一旦在焊缝中形成，将严重弱化铝铜接头性能。③残余应力问题。焊接过程是一个快速放热快速冷却的过程，由于铝和铜线胀系数差异大，变形的产生都将威胁接头的质量和性能。④气孔问题。由于铝和铜导热性能特别好，焊接时焊缝冷却很快，因而液态金属吸收的大量氢气冷却时来不及析出而形成气体。如果保护气体不纯或外部气体侵入焊接熔池，也会使焊缝产生内部气孔或表面气孔。⑤接头耐腐蚀性问题。铝的标准电极电位为-1.66v，铜的标准电极电位为0.337v。当这两种金属在自然环境中相互接触时会由于两种金属的自腐蚀电位不等，产生电偶腐蚀^[2]。

2. 研究的基本内容与方案

1. 查阅相关文献资料，了解国内外异种金属焊接的研究现状，明确研究背景及目的。

2. 学习磁脉冲焊接相关理论知识，知道各工艺参数：放电电压﹑电容﹑线圈结构﹑间隙等的影响规律。

3. 学习半固态及流体流动的相关理论知识，主要包括几个基本方程：连续性方程﹑动量守恒方程﹑能量守恒方程﹑状态方程以及本构方程；分析在高速碰撞挤压下，半固态钎料对管壁氧化膜的破坏机理。

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   3. 研究计划与安排

   第1－2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，确定方案，完成开题报告；

   第3－4周：学习磁脉冲焊接及流体流动相关理论知识；

   第5－6周：学习仿真软件ls-dyna，掌握基本模拟过程；

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   4. 参考文献（12篇以上）

   [1]顾楠.“铝代铜”的新革命[j].中国有色金属,2010(20):32-33.

   [2]张满.铝/铜异种材料焊接的研究现状[j].热加工工艺,2009,38(09):116-119 122.

   [3]史长根，王耀华，蔡立艮．爆炸焊接界面的结合机理[j]．焊接学报，2002，23(2)：55-58

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