铜及铜合金广泛应用于国防、机械制造、电气、化学和石化等诸多工业领域,在我国有色金属的消费中仅次于铝。鉴于铜及铜合金在工业中的广泛应用,其连接的技术、效率和质量等成为铜及铜合金应用的问题之一。传统的铜及铜合金的连接方法主要有钎焊、电阻焊、气焊、弧焊等。由于铜及铜合金的熔点高、导热性能优异,熔化焊接时母材金属难熔化,易产生未焊透、热裂纹等问题；焊后晶粒长大严重,使接头的强度、塑性等大大降低。另外,填充材料中杂质元素的掺入也会使接头的导电性及耐蚀性下降；铜及铜合金的线性膨胀系数和端面收缩率比较大,焊后残余应力会导致工件的严重变形。上述问题在很大程度上限制了铜及铜合金应用的深度和广度,因此寻求更好的铜及铜合金的连接技术是焊接领域研究的热点之一。本文采用搅拌摩擦焊技术,进行铜及铜合金连接,以此来解决传统焊接方法中存在的焊接性问题。目前,已有的对铜及铜合金搅拌摩擦焊接头的研究主要集中在微观组织与力学性能,对焊接接头的导电性和耐蚀性能研究相对较少。本文对铜及铜合金焊接接头微观组织、力学性能、导电性及耐蚀性能分别进行了试验研究,并从微观结构方面分析了接头的机械性能、导电性和耐蚀性能变化的机理。同时,对试验中5mm厚度纯铜板单面焊,利用ANSYS有限元分析软件,进行了搅拌摩擦焊过程温度场的模拟分析。研究结果表明,采用搅拌摩擦焊技术在合适的焊接工艺参数下,得到的铜及铜合金的焊接接头表面成型美观、内部无缺陷,焊核区形成了细化、致密的微观组织；接头的力学性能达到了较高的水平,其中3mm厚度黄铜搅拌摩擦焊接头的抗拉强度最高达到了母材抗拉强度的96.65%以上,远高于熔化焊方法得到的焊接接头。并且3mm和5mm厚度黄铜焊接接头焊核区由于显著的晶粒细化作用,使得该区域的显微硬度值高于母材；焊缝的耐蚀性能要高于母材金属；室温下测得的焊缝电阻率与母材相比基本没有变化。5mm厚度纯铜板搅拌摩擦焊温度场分析采用搅拌头旋转速度n=900rpm,焊接速度v=150mm/min的焊接工艺参数,结果表明,随着焊接的移动温度较高的区域范围逐渐扩大,高温区随着搅拌头的行进向前移动。高温区处于搅拌头轴肩与焊件接触的表面,试验中在此焊接参数下得到的焊件表面被氧化。