本文针对T2紫铜环和40Cr钢棒的惯性径向摩擦焊，采用了十组工艺参数进行研究。对所得焊接接头进行了宏微观观察、显微组织观察、显微硬度测试以及剪切强度测试，研究了异种金属T2紫铜-40Cr钢惯性径向摩擦焊接头的特征，微观组织和力学性能。本文的研究内容及主要结果如下：　　①分析了在十组不同工艺参数下的焊缝宏微观变形规律。根据铜环伸长，飞边，开口处闭合、焊缝界面结合等情况，初步确定其中四组工艺参数可以得到焊接良好的接头。　　②重点研究了惯性径向摩擦焊接头的显微组织特征。惯性径向摩擦焊接头T2紫铜侧显微组织为非等轴晶粒，晶粒沿轴向伸长，径向压缩。无论横向还是纵向截面，铜侧显微组织都可分为三个区域：细晶粒区、热机械影响区、机械影响区。热机械影响区晶粒尺寸最大。而细晶粒区与机械影响区晶粒尺寸，工艺参数不同，则相对大小不同：转速较低时，细晶粒区平均晶粒尺寸比机械影响区大；转速较高时，细晶粒区平均晶粒尺寸小于机械影响区。惯性径向摩擦焊接头40Cr侧金相组织也可分为三个区域：亮白区，热影响区和母材区。当压力相同时，亮白区宽度随转速增加而增加；当转速相同时，亮白区宽度随压力增加而增加。亮白区有索氏体和少量淬火马氏体。热影响区和母材区中组织为珠光体和铁素体。但热影响区晶粒尺寸比母材区小。焊缝两侧各区域平均晶粒尺寸随工艺参数改变而改变，当压力相同时，晶粒尺寸随转速先增大后降低；当转速相同时，压力较大的一组晶粒尺寸较小。　　③T2紫铜环和40Cr钢棒惯性径向摩擦焊接接头的显微硬度在界面处达到峰值。随后铜侧硬度随着远离焊缝，硬度迅速降低；钢侧硬度在远离焊缝后，下降缓慢。　　④在T2紫铜环和40Cr钢棒惯性径向摩擦焊接接头的剪切试验中，所得最大剪切强度为182.8MPa，明显高于其他铜钢径向焊接工艺所达到的剪切强度。在全部十组试样中，有四组试样剪切强度大于或等于母材T2紫铜的剪切强度。同时考虑到宏微观分析中所得结论，认为最高转速4500rpm、顶锻压力8MPa，最高转速4800rpm、顶锻转速6MPa，最高转速4800rpm、顶锻压力8MPa，的接头可以得到焊接牢靠的接头。