搅拌摩擦焊(FSW)是一种新型的固态焊接方法，被誉为“继激光焊后最为革命性的连接技术”。与传统的焊接方法相比，FSW方法完成的焊接接头性能优异，焊接变形小，残余应力小。因此，人们对许多材料进行了FSW焊接试验，希望能用FSW方法获得性能更加优异的焊接接头。由于铜及其合金具有很高的导热系数，使用传统的熔焊方法焊接通常是很困难的，焊接过程中需要很高的能量输入，而且焊接速度较低。因而，研究铜及其合金的FSW工艺将具有重要意义。本文针对3mm厚紫铜(T2)板与黄铜(H62)板异种材料的FSW进行了大量工艺试验，通过对接头外观成形、微观组织、拉伸弯曲性能及硬度等实验测量结果的分析，优化了搅拌头材料、形状尺寸以及旋转速度、压力、焊接速度等工艺参数。结果显示，焊合区为细小的等轴晶粒，其硬度介于紫铜与黄铜母材之间，接头拉伸强度等强甚至超强于紫铜母材。 FSW传热过程直接决定工件所经历的热循环，进而影响焊接接头的微观组织和力学性能。同时温度场的分析对于预测接头残余应力和变形，以及焊缝区硬度都具有重要意义。本文在前面的工艺研究基础上，分析了FSW的产热过程；根据搅拌头形状与尺寸，建立了FSW三维传热有限元模型。使用ANSYS有限元分析软件，结合有限几个测量点温度变化的实验数据，对6mm厚度紫铜板FSW焊接过程的温度场进行了有限元分析和计算，获得了该焊接过程的温度场分布与变化规律。计算过程中考虑了工件下表面与支撑板接触热传导对温度场的影响，以及温度对紫铜材料热传导系数的影响，有限元计算结果与实验测量结果接近。