为节约资源,降低产品成本,需要实现诸如冰箱、空调的铜管与铝管等异种金属管的连接。前人进行过大量的研究,提出了许多种连接工艺方法与技术,但这些技术基本上属于焊接技术范畴,均存在焊接工艺过于复杂或焊接质量不尽人意等不足,特别是对于焊接性差异很大的异种金属。对此,为有效解决这些问题本文基于塑性流动原理提出了一种固相连接方法——复合塑性流动连接。本文首先进行了连接装置系统的构思,连接部分主要由旋压头、模具、旋转夹具组成,旋压头与模具共同作用产生了金属塑性流动区。应用流函数理论,对金属的流动特性进行了理论分析,把握了非塑性区与塑性区的关联性和金属塑性流动的规律。并对连接的塑性区金属进行了应力应变分析,掌握了金属的变形规律。在理论分析的基础上,运用有限元软件进行了仿真实验的研究。通过对模型的简化,在忽略温度影响的情况下,运用ANSYS对铜管和铝管的复合塑性流动连接变形过程进行了有限元分析。分析结果表明,在异种金属连接过程中会出现变形不协调;然后运用DEFORM建立了异种金属管连接过程的金属塑性流动模型,并且在模拟过程中设定不同的连接工艺参数进行分析。模拟结果表明,金属塑性流动性能跟连接过程中的温度、旋压头的旋转速度和连接速度有很大关系。温度不足以使金属软化时,金属塑性流动较差,金属得到较好的软化时,流动性能较好,证明了连接过程中适当的温度能有效缓解变形不协调。并发现上部金属的软化程度比下部金属要好、塑性流动更明显,进一步找出金属塑性流动的规律和影响条件。最后,本文在上述分析的基础上,继续运用DEFORM对连接工艺参数和装置中的关键部件对连接质量的影响进行了分析。模拟结果表明,合适的连接工艺参数能产生良好的连接质量;在条件相同的情况下,圆锥形旋压头比圆柱形旋压头的连接效果更好;在没有模具作用的条件下连接时会产生严重缺陷,连接根本无法完成,说明了模具在此复合塑性流动连接过程中的重要性。本文基本达到了研究目标,研究成果为基于复合塑性流动的异种金属管连接技术开发奠定了理论基础,并对相应的设备研制具有一定的指导意义。