无氧铜容器是大科学装置的核心部件,对于保障实施暗物质探测具有重大科学意义和实用价值。现根据重大科学装置的建设需求,由东北大学和中国科学院金属研究所合作制造5支大口径无氧铜容器,用于阻隔外界辐射并盛放Xe136气体与暗物质探测器光电管。由于容器要求较高,需要采用整体锻造成形的方法,但是每个无氧铜容器重约10t,工厂无法生产符合要求的铸锭,需要采用锻压的方法将小重量的铸锭锻压在一起,然后整体锻压成符合要求的容器。考虑到现有设备和实验的可行性,在中科院金属所的Gleeble-3800热力模拟实验机上,通过一系列工艺参数的控制,对无氧铜(TU1)试样进行五层压缩连接的探索性实验研究。为以后无氧铜大型扩散连接试验提供一定的参考依据。通过对不同条件下试样流变行为、组织演化、界面特征以及其它相关力学性能分析得到以下结论:(1)稳定流变应力值随着温度的升高逐渐降低;界面结合处的晶粒尺寸随着温度的升高逐渐增大,且晶粒尺寸分布更加均匀。而界面结合处的硬度随着温度的升高逐渐降低。综合以上条件,850℃为最优结合温度。(2)随着应变速率的增加,流变应力逐渐增大。当应变速率为0.01s-1和0.1s-1时,界面处晶粒尺寸分布比较均匀。应变速率为10s-1时,界面处的晶粒呈较小的扁平状,晶粒尺寸大小和分布都不均匀。同时随应变速率的增加界面结合处硬度增大。综合比较,应变速率0.1 s-1为最优。(3)不保温时,界面结合处的晶粒尺寸较细小,且晶粒分布不均匀。5min保温时,界面处晶粒组织较均匀,且晶粒尺寸也比较均匀。20min保温时,界面组织没有明显变化,晶粒尺寸变粗大,同时界面结合处硬度较低。综合以上,5min为最优保温时间。(4)50%变形时,界面结合处的晶粒分布比40%、20%更加均匀,同时界面处的晶粒尺寸大小也和基体更加接近,因此50%为最优变形量。