铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
《2024年3003铝合金搅拌摩擦焊组织与性能研究》范文
《3003铝合金搅拌摩擦焊组织与性能研究》篇一一、引言搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding, FSW）是一种先进的固态焊接技术，特别适用于铝合金等轻质材料的连接。
3003铝合金因其良好的塑形、抗腐蚀性和可焊性等优点，在航空、汽车等制造领域中广泛应用。
本文将就3003铝合金搅拌摩擦焊的组织与性能进行详细研究，为优化其焊接工艺、提高焊缝性能提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 材料准备实验所采用的3003铝合金材料具有良好的塑性、韧性和耐腐蚀性。
实验前，对材料进行清洗、去氧化皮等预处理。
2. 搅拌摩擦焊实验采用先进的搅拌摩擦焊设备进行实验，设置不同的焊接速度、焊接深度等参数，进行多组实验。
3. 组织与性能分析对焊接后的样品进行切割、磨光、抛光等处理，并利用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）等设备观察其组织形态。
同时，通过硬度计、拉伸试验机等设备对焊缝的硬度、拉伸性能等进行测试。
三、实验结果与分析1. 焊缝组织观察通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察发现，搅拌摩擦焊后的焊缝组织均匀、致密，无明显气孔、裂纹等缺陷。
在焊接过程中，搅拌针的作用使得焊缝金属发生塑性流动，形成细小的晶粒结构。
此外，热力耦合作用下还可能形成少量的硬质颗粒，为提高焊缝性能提供了基础。
2. 焊缝硬度分析实验结果表明，焊缝的硬度高于母材，这是由于焊接过程中材料的塑性流动和晶粒细化作用所导致。
在不同焊接参数下，焊缝的硬度有所差异，但总体上均表现出较高的硬度水平。
3. 拉伸性能测试拉伸试验结果表明，3003铝合金搅拌摩擦焊的拉伸性能良好。
在适当的焊接参数下，焊缝的抗拉强度接近或达到母材的水平。
此外，焊缝的延伸率也表现出较好的水平，说明其具有良好的塑形变形能力。
四、讨论与结论通过对3003铝合金搅拌摩擦焊的组织与性能进行研究，我们发现：1. 搅拌摩擦焊技术能够有效地将3003铝合金连接起来，焊缝组织均匀致密，无明显缺陷。
2. 焊接过程中材料的塑性流动和晶粒细化作用提高了焊缝的硬度，使其具有较高的力学性能。
《2024年3003铝合金搅拌摩擦焊组织与性能研究》范文
《3003铝合金搅拌摩擦焊组织与性能研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金因其轻质、高强、耐腐蚀等优点，在航空、汽车、船舶等行业中得到广泛应用。
而搅拌摩擦焊作为一种新型的焊接工艺，其焊接过程不会产生飞溅和烟尘，焊缝强度高且连接效果好，成为铝合金连接领域的一种重要工艺。
3003铝合金作为铝锰合金的典型代表，具有优良的加工性能和焊接性能，因此对其搅拌摩擦焊的组织与性能进行研究具有重要意义。
二、3003铝合金搅拌摩擦焊的组织研究2.1 焊接过程与组织变化在搅拌摩擦焊过程中，由于摩擦热和塑性变形的作用，焊缝区发生显著的微观组织变化。
在焊缝的初始阶段，材料受热并发生塑性变形，随着温度的升高和变形的加剧，金属的晶粒结构逐渐细化。
此外，焊接过程中还伴随着晶界处合金元素的扩散和流动，使得晶界形态发生改变。
2.2 焊接组织的结构特征在焊缝组织中，我们可以观察到细化的晶粒、丰富的位错结构和微量的残余空隙等特征。
其中，细化的晶粒结构能够有效地提高材料的强度和韧性。
同时，适量的位错结构也有助于提高材料的塑性变形能力。
此外，焊接过程中应尽量避免残余空隙的产生，因为这将对材料的性能产生不利影响。
三、3003铝合金搅拌摩擦焊的性能研究3.1 力学性能通过拉伸试验和硬度测试等方法，我们可以对3003铝合金搅拌摩擦焊的力学性能进行评估。
结果表明，经过搅拌摩擦焊后，焊缝的强度和硬度均有所提高。
这主要是由于焊接过程中组织的细化、晶界强化和合金元素的重排等因素所引起的。
此外，焊接后的韧性也有所改善，提高了材料对裂纹等外部应力的抵抗能力。
3.2 耐腐蚀性能铝合金在特定环境下易发生腐蚀现象，因此耐腐蚀性能也是评价其性能的重要指标之一。
研究表明，经过搅拌摩擦焊后，焊缝的耐腐蚀性能得到提高。
这可能是由于焊接过程中合金元素的重新分布和晶界结构的改变所引起的。
此外，焊缝表面光滑度的提高也有助于提高其耐腐蚀性能。
四、结论通过对3003铝合金搅拌摩擦焊的组织与性能进行研究，我们发现焊接过程能够有效地改善材料的组织和性能。
铝合金搅拌摩擦焊技术研究及应用
铝合金搅拌摩擦焊技术研究及应用铝合金搅拌摩擦焊技术是一种高效、环保的焊接方法，在航空航天、交通运输、轻工制造等领域具有广泛应用前景。
本文将从工艺原理、研究进展、优势与挑战等方面进行分析，全面介绍铝合金搅拌摩擦焊技术的研究及应用。
搅拌摩擦焊是一种非传统焊接方法，它将工件接头通过旋转和外力压合的方式进行连接，并在摩擦热量和塑性变形的作用下实现焊接。
铝合金在搅拌摩擦焊过程中，由于高温和塑性变形，形成了均匀的焊接区域，焊缝强度和密封性良好。
与传统的焊接方法相比，铝合金搅拌摩擦焊具有以下几个优点：首先，搅拌摩擦焊无需外加焊接材料，避免了常规焊接中的焊剂使用和气体保护等问题。
这降低了成本，同时减少了环境污染。
其次，搅拌摩擦焊具有较高的焊接速度和效率。
焊接头变形均匀，焊接时间短，适用于大面积或长尺寸工件的焊接。
第三，搅拌摩擦焊对铝合金的应变硬化效应较小，减少了焊接区域的硬化现象，提高了焊缝的塑性和可靠性。
铝合金搅拌摩擦焊技术的研究进展日益丰富。
首先，针对不同铝合金材料和焊接条件，研究者通过调整焊接参数和其他工艺控制手段，优化焊接质量和性能。
例如，通过控制转速、下压力、摩擦时间等参数，可以实现理想的焊接接合。
同时，研究者还对焊接头几何形状、初始材料状态等因素进行改善和控制，提高焊接接合的可靠性。
其次，近年来，通过引入其他技术手段，如电流、激光、超声等，与搅拌摩擦焊相结合，可以进一步提高焊接接合的强度和质量。
例如，搅拌摩擦挤压焊技术将搅拌摩擦焊与挤压焊结合，对铝合金零件进行焊接加工，获得了良好的焊接接合。
此外，铝合金搅拌摩擦焊技术在实际应用中也取得了广泛成功。
在航空航天领域，搅拌摩擦焊被用于连接飞机结构件、涡轮叶片等零部件，取得了良好的焊接接合效果。
在交通运输领域，搅拌摩擦焊被广泛应用于铁路和汽车制造中。
在轻工制造领域，搅拌摩擦焊技术也被广泛应用于电子设备、电池等领域的制造。
然而，铝合金搅拌摩擦焊技术仍面临一些挑战。
《3003铝合金搅拌摩擦焊组织与性能研究》范文
《3003铝合金搅拌摩擦焊组织与性能研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金因其轻质、高强、耐腐蚀等特性在航空、汽车、船舶等领域得到了广泛应用。
其中，3003铝合金因其良好的加工性能和中等强度成为了研究的热点。
搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding，FSW）作为一种固相连接技术，因其连接质量高、变形小等优点被广泛应用于铝合金的连接。
本文以3003铝合金为研究对象，对其搅拌摩擦焊接的组织与性能进行了深入研究。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验所采用的3003铝合金具有良好的塑性和加工性能，常用于制造各种结构件。
该合金的化学成分包括铝、锰、镁等元素。
2. 实验方法（1）搅拌摩擦焊接实验：采用不同的焊接参数进行搅拌摩擦焊接实验，包括焊接速度、旋转速度等。
（2）组织观察：通过金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对焊接接头的组织进行观察。
（3）性能测试：测试焊接接头的力学性能，包括拉伸性能、硬度等。
同时，对焊接接头的耐腐蚀性能进行评估。
三、搅拌摩擦焊组织研究1. 宏观组织观察通过金相显微镜观察焊接接头的宏观组织，可以发现焊接接头由焊核区、热机影响区和母材区组成。
焊核区为均匀的细晶区，热机影响区为部分再结晶区，母材区保持原始的组织形态。
2. 微观组织分析通过SEM和TEM观察发现，焊核区的晶粒得到了显著的细化，且晶界清晰。
在热机影响区，部分晶粒发生了再结晶，晶界处有细小的第二相颗粒析出。
这些第二相颗粒对提高焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能具有重要作用。
四、性能研究1. 力学性能通过拉伸实验发现，3003铝合金搅拌摩擦焊接接头的抗拉强度与母材相近，断裂主要发生在热机影响区或母材区。
此外，焊接接头的延伸率和冲击韧性也表现出较好的性能。
2. 硬度焊接接头的硬度分布呈现出一定的梯度变化，焊核区的硬度最高，热机影响区次之，母材区最低。
这种硬度分布有利于提高焊接接头的耐磨性和抗疲劳性能。
铝合金搅拌摩擦焊的研究现状与展望
而搅拌针下面的金属只受到流动金 属的挤压作 用 。
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《3003铝合金搅拌摩擦焊组织与性能研究》范文
《3003铝合金搅拌摩擦焊组织与性能研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金因其良好的塑形、强度以及抗腐蚀性能在许多领域得到了广泛应用。
其中，3003铝合金以其独特的物理和机械性能，在汽车制造、航空航天、船舶制造等领域中占有重要地位。
然而，由于3003铝合金的加工难度较高，焊接过程中易出现热影响区问题，因此研究其搅拌摩擦焊的组织与性能变得尤为重要。
本文将深入探讨3003铝合金搅拌摩擦焊的组织结构及其对性能的影响。
二、搅拌摩擦焊原理及实验方法搅拌摩擦焊是一种利用摩擦热和机械压力实现金属材料焊接的技术。
在3003铝合金的搅拌摩擦焊过程中，焊头通过旋转和移动产生的摩擦热将材料加热至塑性状态，随后通过压力将材料连接在一起。
本文采用实验方法，通过改变焊接速度、旋转速度等参数，研究不同工艺条件下的焊接组织与性能。
三、组织结构分析1. 焊接区组织结构通过扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）观察焊接区组织结构，发现焊缝处出现了明显的热影响区，该区域分为热机械影响区和热影响区。
热机械影响区主要呈现出细小的晶粒结构，而热影响区则因温度过高而出现晶粒粗大、相变等现象。
此外，焊接区还观察到一定的金属流动和变形现象。
2. 微观组织结构变化在搅拌摩擦焊过程中，由于摩擦热的产生和机械力的作用，使得焊接区微观组织结构发生了显著变化。
焊缝处的晶粒在高温下发生动态再结晶，形成细小的等轴晶粒。
同时，由于金属的流动和变形，焊缝处还可能形成一些非平衡相。
这些组织结构的变化对焊接接头的性能产生重要影响。
四、性能研究1. 力学性能通过拉伸试验和硬度测试等手段，发现搅拌摩擦焊接的3003铝合金接头具有较高的力学性能。
接头的抗拉强度、屈服强度和延伸率均达到或接近母材水平。
这主要得益于焊接过程中产生的细小晶粒和均匀的微观组织结构。
2. 耐腐蚀性能由于3003铝合金具有良好的耐腐蚀性能，因此研究其搅拌摩擦焊接接头的耐腐蚀性能也具有重要意义。
《3003铝合金搅拌摩擦焊组织与性能研究》范文
《3003铝合金搅拌摩擦焊组织与性能研究》篇一一、引言搅拌摩擦焊作为一种先进的固态连接技术，已被广泛应用于各种金属材料领域，其中3003铝合金作为一种具有优良的成形性、可焊性和耐腐蚀性的材料，在工业制造领域具有广泛应用。
本文以3003铝合金为研究对象，探讨其搅拌摩擦焊的组织与性能变化规律，旨在为优化搅拌摩擦焊工艺及提升焊接接头的性能提供理论支持。
二、实验材料与方法本实验所使用的材料为3003铝合金板材，其化学成分、力学性能等基本参数均符合国家标准。
实验过程中，采用搅拌摩擦焊设备进行焊接，并通过对焊接过程中的工艺参数进行优化，如焊接速度、搅拌头转速等，以获得理想的焊接接头。
三、搅拌摩擦焊组织研究1. 焊接接头组织分析通过对焊接接头进行金相显微镜观察，发现搅拌摩擦焊过程中，焊接接头经历了动态再结晶、晶粒破碎与重新排列等过程。
焊接接头的热影响区分为热机械影响区、热影响区和母材区。
其中，热机械影响区为晶粒细化区，晶界处存在一定程度的溶质原子偏聚现象；热影响区则因受热作用而发生不同程度的组织变化。
2. 焊接接头微观结构分析利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对焊接接头进行微观结构分析，发现搅拌摩擦焊过程中产生了大量细小的等轴晶粒，且晶粒尺寸随工艺参数的优化而减小。
此外，焊接接头处存在一定程度的晶界偏析现象，但整体上焊接接头的微观结构较为均匀。
四、性能研究1. 力学性能分析通过对焊接接头进行拉伸试验和硬度测试，发现优化工艺参数后，焊接接头的抗拉强度、屈服强度和延伸率均得到显著提高。
其中，抗拉强度接近母材水平，说明焊接接头的力学性能得到了有效提升。
2. 耐腐蚀性能分析通过电化学腐蚀试验和盐雾腐蚀试验对焊接接头的耐腐蚀性能进行分析，发现优化工艺参数后，焊接接头的耐腐蚀性能得到了显著提高。
这主要得益于焊接过程中产生的细小等轴晶粒和均匀的微观结构，使得焊接接头具有较好的耐腐蚀性能。
五、结论本文通过对3003铝合金搅拌摩擦焊的组织与性能进行研究，得出以下结论：1. 搅拌摩擦焊过程中，焊接接头经历了动态再结晶、晶粒破碎与重新排列等过程，形成细小的等轴晶粒和均匀的微观结构。
2AL2铝合金搅拌摩擦焊研究
2AL2铝合金搅拌摩擦焊研究我们需要了解搅拌摩擦焊的基本原理。
搅拌摩擦焊是一种利用摩擦热产生的热量和搅拌热加工塑性金属的新型焊接技术。
在搅拌摩擦焊过程中，两个待焊接的金属板之间施加一定的压力，然后让一根带有几何形状不同的搅拌销在高速旋转的情况下，直接插入到两个待焊接的金属板之间，通过机械搅拌和摩擦热的作用将金属板摩擦加热到塑性变形温度，并且在塑性变形状态下通过搅拌销的作用在两个金属板之间进行有效的连接，最终形成一根完整的焊接接头。
在2AL2铝合金搅拌摩擦焊的研究中，首先需要考虑的是焊接参数的选择。
焊接参数包括搅拌摩擦焊的转速、下压力、摩擦时间等。
这些参数的选择将直接影响到焊接接头的质量和性能。
如何选择合适的参数，是焊接过程中需要解决的重要问题之一。
研究者们可以通过实验和仿真分析等手段，探讨2AL2铝合金在不同焊接参数下的焊接行为和焊接接头的性能。
焊接过程中的金属组织和力学性能是需要重点关注的问题。
2AL2铝合金具有较高的塑性和导热性能，因此在搅拌摩擦焊过程中容易发生塑性变形和微观组织变化。
研究者们可以通过金相显微镜、电子显微镜等手段观察焊接接头的金相组织结构，分析晶粒尺寸、析出相分布等微观结构特征；同时可以通过拉伸试验、硬度测试等手段测试焊接接头的力学性能，包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等指标。
通过对金属组织和力学性能的研究，可以为优化焊接工艺提供可靠的理论依据。
2AL2铝合金搅拌摩擦焊的接头强度和耐腐蚀性也是研究的重点之一。
焊接接头的强度和耐腐蚀性直接关系到焊接接头的实际应用性能。
研究者们需要通过拉伸试验、冲击试验、疲劳试验等手段评估接头的强度性能，并通过盐雾试验、腐蚀试验等手段评估接头的耐腐蚀性能。
通过对接头强度和耐腐蚀性能的评估，可以为2AL2铝合金搅拌摩擦焊的实际应用提供参考依据。
2AL2铝合金搅拌摩擦焊的工艺优化和参数控制也是研究的重点之一。
在实际生产过程中，如何通过合理的工艺优化和参数控制，提高焊接接头的质量和稳定性，是需要解决的难题。
厚板7022铝合金搅拌摩擦焊接实验研究
厚板7022铝合金搅拌摩擦焊接实验研究搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding, FSW）是一种热机械连接方法，通过不断旋转和搅拌焊接头部的金属材料来实现焊接。
与传统焊接方法相比，FSW有许多优点，如无焊接瘤和气泡、无熔化和凝固区、无热裂纹等。
因此，FSW在航空航天、铁路车辆、海洋工程等领域得到广泛应用。
厚板7022铝合金是一种高强度、耐腐蚀性能好的铝合金材料，在航空航天等领域也有广泛应用。
本实验旨在研究厚板7022铝合金的搅拌摩擦焊接工艺参数对焊接接头性能的影响，为进一步推广和应用这一焊接方法提供参考。
一、实验材料与方法1.实验材料本实验选用厚板7022铝合金作为实验材料，其化学成分如下：Si: 0.50%，Fe: 0.10%，Cu: 1.90%，Mn: 0.35%，Mg: 4.30%-5.20%，Cr:0.10%，Zn: 0.10%，Ti: 0.10%，Al:余量。
实验所用厚板7022铝合金厚度为8mm。
2.实验方法（1）确定实验参数：根据文献综合分析和实验室经验，确定理想的搅拌摩擦焊接工艺参数。
包括搅拌时的转速、前进速度、夹持力等参数。
（2）焊接接头制备：将两块7022铝合金厚板通过FSW工艺接头焊接成一体。
焊接完成后，对接头进行表面处理和尺寸检测。
（3）焊接接头性能测试：对焊接接头进行拉伸试验、硬度测试、金相分析等，评价其焊接性能。
二、实验结果与讨论1.焊接接头表面质量良好，无焊接瘤和气孔，焊缝清晰明显。
金相显微组织呈现均匀细小的晶粒结构，无明显晶粒长大区域。
2.拉伸试验结果显示，焊接接头的抗拉强度和屈服强度均较高，远远高于厚板7022铝合金的基础材料性能。
这表明搅拌摩擦焊接可以有效提高材料的强度。
3.硬度测试结果显示，焊接接头硬度均匀分布，硬度值略高于基础材料，但硬度差异不大。
这表明焊接接头的组织结构均匀，没有发生明显的软化或硬化现象。
4.金相分析结果表明，焊接接头的晶粒尺寸均匀，晶界清晰，无明显孔洞和夹杂物。
《3003铝合金搅拌摩擦焊组织与性能研究》范文
《3003铝合金搅拌摩擦焊组织与性能研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金因其轻质、高强、耐腐蚀等优点，在航空、汽车、轨道交通等领域得到了广泛应用。
其中，3003铝合金作为一种常用的铝合金材料，其焊接性能的优劣直接影响到其在实际应用中的效果。
搅拌摩擦焊作为一种新型的固相焊接技术，具有焊接过程中不产生烟尘、无有害气体排放等优点，在铝合金的焊接中得到了广泛应用。
因此，对3003铝合金搅拌摩擦焊的组织与性能进行研究，对于提高其焊接质量和应用范围具有重要意义。
二、研究内容1. 材料与方法本研究选取了3003铝合金作为研究对象，采用搅拌摩擦焊技术进行焊接。
通过光学显微镜、扫描电镜等手段观察焊接接头的组织结构，并利用硬度计、拉伸试验机等设备测试焊接接头的力学性能。
2. 搅拌摩擦焊组织研究通过对焊接接头的微观组织进行观察，发现搅拌摩擦焊过程中，焊接接头的组织结构发生了显著变化。
焊缝区域的组织由母材的层状结构转变为细小的等轴晶粒，晶粒尺寸明显减小。
同时，焊缝区域的硬度也有所提高。
3. 力学性能分析通过对焊接接头的硬度、拉伸性能等力学性能进行测试，发现搅拌摩擦焊的焊接接头具有较高的强度和良好的塑性。
其中，焊缝区域的硬度分布均匀，且高于母材的硬度。
拉伸试验表明，焊接接头的抗拉强度接近母材的抗拉强度，且具有较好的延伸率。
三、结果与讨论1. 组织结构变化搅拌摩擦焊过程中，由于搅拌针的旋转和摩擦作用，使焊缝区域受到强烈的塑性变形和热循环作用，导致组织结构发生显著变化。
细小的等轴晶粒的形成和硬度的提高，有助于提高焊接接头的力学性能。
2. 力学性能提升原因焊接接头的高强度和良好塑性主要归因于以下几个因素：首先，搅拌摩擦焊过程中产生的热量和塑性变形使焊缝区域得到良好的致密化；其次，细小的等轴晶粒有利于提高材料的强度和韧性；此外，焊接过程中无有害元素的掺入，保证了焊接接头的纯净度和力学性能。
四、结论本研究通过对3003铝合金搅拌摩擦焊的组织与性能进行研究，发现搅拌摩擦焊技术能够使焊缝区域的组织结构得到显著改善，提高焊接接头的硬度和抗拉强度。
铝锂合金的搅拌摩擦焊及其改型工艺研究进展
铝锂合金的搅拌摩擦焊及其改型工艺研究进展摘要：作为一种固态连接工艺，搅拌摩擦焊接具有焊接温度低，焊接时无需填充金属、焊剂和保护气体，且机械自动化程度高等优势，在铝锂合金焊接领域得到越来越广泛的应用。
基于此，文章主要分析了铝锂合金的搅拌摩擦焊及其改型工艺，为第三代高强铝锂合金的高质量搅拌摩擦焊接成形奠定坚实基础。
关键词：铝锂合金；搅拌摩擦焊；改型工艺1搅拌摩擦焊的概念搅拌摩擦焊（FSW）是一种新型的固态焊接技术，它可以在不融化金属的情况下将两个或多个金属板材连接在一起。
该技术利用锥形工具在接头处进行搅拌和挤压，使得两个金属板材达到固态焊接，从而获得与传统焊接方法相比更好的焊接质量和性能。
搅拌摩擦焊不仅适用于铝合金等低熔点金属的焊接，也可以用于不同种类的金属板材的焊接。
这种技术已经被广泛应用于航空、汽车、船舶、建筑等领域。
2铝锂合金常规搅拌摩擦焊接2.1工艺参数搅拌头转速和焊接速度是搅拌摩擦焊接工艺中的关键参数，它们的选择会直接影响接头的成形和质量。
一般而言，选择较高的转速和较低的焊接速度可以获得更好的焊接质量和成形性。
较高的转速可以提高热输入和塑性材料流动，从而促进金属晶粒的再结晶和细化，有利于提高接头的强度和塑性。
同时，较低的焊接速度可以增加接头的塑性变形，减少接头的应力集中，有利于减小焊接变形和裂纹的风险。
对于铝锂合金等高强度材料，搅拌摩擦焊接头存在一定程度的软化，这是由于焊接过程中高温下的金属组织再结晶和晶粒生长所致。
此外，铝锂合金的延伸率相对较低，也会导致搅拌摩擦焊接头的延伸率降低。
为了解决这个问题，可以采用后续热处理等方法来提高接头的延伸率和强度。
2.2搅拌头形状尺寸搅拌头形状是影响搅拌摩擦焊接质量和成形性的重要参数之一。
搅拌头的形状和尺寸会影响到焊缝材料的塑性流动行为和热力耦合过程，从而影响接头的成形和性能。
一般而言，搅拌头的形状越合理，搅拌效果越好，焊接质量越高。
对于不同材料和规格的搅拌摩擦焊接，需要根据实际情况选择合适的搅拌头形状和尺寸，以获得最佳的焊接质量和成形性。
铝合金T形接头搅拌摩擦焊研究进展
铝合金T形接头搅拌摩擦焊研究进展0 前言铝合金具有低密度，高比强度，比优质钢更加优良的塑性，可以加工成各式各样的型材，同时具备优异的导热性、导电性和抗蚀性等优点，使其成为工业中应用最普遍的一类有色金属结构材料，在航空航天、机械制造、汽车、化学工业及船舶中大量应用。
合上绘本，生命之歌还在继续。
我们看到封底上，一只独角仙正张开有力的翅膀，自由飞翔在瑰丽的朝霞之中。
原来，生命的朝气如同初升的太阳，哪怕再微小也要活出属于自己的璀璨光芒！再卑微的生命，也值得被尊重！T形接头作为铝合金薄板结构组装中的重要连接形式，在航空航天、汽车工业及高速客车车体轻量化结构制造等领域具有广泛的应用前景，它可以在不影响构件整体质量的情况下有效地改善壁板稳定性，但是T 形接头在使用传统的熔焊方法焊接时会产生裂纹及气孔等缺陷，同时较大的热输入会降低焊接接头的质量，因此有必要对焊接技术进行改进，搅拌摩擦焊的出现及时的解决了这一技术难点。
搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding，FSW)技术是英国焊接研究所(The Welding Institute，TWI)于1991年发明的一种固相连接技术[1-2]。
相对于传统的熔焊，其显著的特点是：焊接过程不需要提前准备坡口以及保护气体等、热输入较低、焊后残余变形小、接头质量高、不易产生缺陷、节能绿色环保、自动化程度高[3]。
经过近几十年快速的发展，搅拌摩擦焊技术已经从实验室走向了生产线，同时还应用于异种金属之间的焊接，为异种金属连接开辟了新的路径。
传统搅拌摩擦焊技术的应用目前局限于简单对接或搭接接头形式，由于搅拌工具的轴肩形状限制以及轴肩转动产生大量摩擦热，使得搅拌摩擦焊技术在焊接T形接头时大多从底板背面插入搅拌针进行焊接，主要适用于薄底板焊接。
为克服传统搅拌摩擦焊技术的局限性，英国焊接研究所在传统搅拌摩擦焊的基础上将轴肩与搅拌针分离，开发出静止轴肩搅拌摩擦焊(Stationary Shoulder Friction Stir Welding，SSFSW)技术，将其应用于铝合金T形接头焊接中，它不仅能有效实现低热传导材料如钛合金等的焊接，而且在铝合金角焊缝及T形接头的制造中具有低热输入、低缺陷率等明显的优势[4-5]，可以消除传统搅拌摩擦焊中经常出现的弧纹缺陷，具有广阔的应用前景。
2AL2铝合金搅拌摩擦焊研究
2AL2铝合金搅拌摩擦焊研究【摘要】本文主要针对2AL2铝合金搅拌摩擦焊进行研究。
在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
接着在正文中分析了摩擦焊原理、2AL2铝合金特性、摩擦焊参数优化、微观组织分析以及力学性能测试。
结论部分总结了2AL2铝合金搅拌摩擦焊工艺的可行性，以及对提高铝合金连接强度的影响，并展望了未来的研究方向。
本研究有望为提高铝合金连接质量和强度提供重要参考，对于相关领域的研究和实践具有积极的指导意义。
【关键词】2AL2铝合金，搅拌摩擦焊，研究，摩擦焊原理，特性分析，参数优化，微观组织分析，力学性能测试，工艺可行性，连接强度，未来研究展望1. 引言1.1 研究背景摩擦焊是一种高效、环保的固态连接工艺，已被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
在铝合金领域，由于其重量轻、导热性好等优点，受到了广泛关注。
2AL2铝合金是一种典型的轻型合金材料，具有良好的加工性能和机械性能，被广泛应用于航空航天和汽车制造领域。
传统铝合金焊接工艺存在熔化区、热影响区较大的缺点，使得焊接过程中易产生气孔、裂纹等缺陷，影响连接强度和耐腐蚀性能。
研究2AL2铝合金搅拌摩擦焊工艺，探究其在铝合金连接中的应用，具有重要的理论和应用价值。
本研究旨在通过对2AL2铝合金搅拌摩擦焊工艺的研究，分析其微观组织特征和力学性能，为提高铝合金连接强度提供参考依据，并探讨未来研究方向，推动铝合金搅拌摩擦焊工艺的进一步发展。
1.2 研究目的研究目的是探究2AL2铝合金搅拌摩擦焊的工艺特性和性能表现，进一步优化摩擦焊参数以提高连接质量和强度。
通过深入分析摩擦焊原理和铝合金特性，研究摩擦焊参数的优化对连接效果的影响，以及微观组织的形成和力学性能的变化。
通过实验测试和数据分析，验证2AL2铝合金搅拌摩擦焊工艺的可行性，并探讨其在提高铝合金连接强度方面的潜力。
最终，旨在为相关领域的工程应用提供依据和参考，为未来研究方向提供一定的借鉴和展望。
通过本研究，旨在促进铝合金搅拌摩擦焊技术的发展和应用，推动铝合金连接技术的提升和创新。
2024铝合金搅拌摩擦焊研究共3篇
2024铝合金搅拌摩擦焊研究共3篇2024铝合金搅拌摩擦焊研究12024铝合金搅拌摩擦焊研究摘要：随着机械制造行业的不断发展，越来越多的铝合金产品被广泛应用。
搅拌摩擦焊作为一种新兴的接合技术，具有与传统的接合技术相比更加显著的优势。
为了深入探究2024铝合金搅拌摩擦焊的焊接特性，本文开展了一系列实验，分析了焊接热影响区、焊缝组织结构等性能指标。
关键词：2024铝合金，搅拌摩擦焊，焊接特性，金相分析1、引言搅拌摩擦焊技术是一种新兴的固态接合技术，在汽车、航空航天、船舶制造等领域有着广泛的应用。
相较于传统的接合技术，搅拌摩擦焊具有焊接速度快、焊缝强度高、热影响区小等优势，因此备受关注。
其中，铝合金产品的制造领域，搅拌摩擦焊技术也得到了越来越广泛的应用。
2024铝合金是一种常用的高强度铝合金。
它有良好的耐腐蚀性、加工性和低密度等优点，被广泛应用于航空航天、船舶制造等领域。
因此，研究2024铝合金的搅拌摩擦焊技术，具有重要的现实意义和科学价值。
2、实验方法本实验采用了直径为10mm、厚度为2mm的2024铝合金板材作为实验材料。
在实验过程中，我们针对不同的搅拌头转速、焊接速度和夹紧力等参数，开展了一系列的实验测试。
通过实验得出了不同参数下，2024铝合金搅拌摩擦焊的焊接性能指标。
3、实验结果通过对实验结果的分析，我们得出了以下几个结论：（1）随着搅拌头转速的提高，搅拌时间会减少，焊接中的热影响区域也会缩小。
但是，如果转速太高，会导致合金材料的塑性变差，焊接强度反而会降低。
（2）增加焊接速度可以提高焊接效率，但是过快的焊接速度会导致焊缝表面燃烧和氧化，降低焊接强度。
（3）夹紧力对焊接强度的影响非常大。
夹紧力过小，会出现焊缝错位、拉伸断裂等问题，严重影响焊接质量。
夹紧力过大，会增加合金材料的塑性变形，进而影响焊接强度。
（4）通过金相显微镜的观察，我们发现焊接区域的金相组织结构非常致密，焊接区域的显微硬度与母材相近。
《2024年度3003铝合金搅拌摩擦焊组织与性能研究》范文
《3003铝合金搅拌摩擦焊组织与性能研究》篇一一、引言随着航空、航天及高速铁路等行业的快速发展，对轻质、高强度的金属材料需求日益增长。
3003铝合金作为一种常用的轻质合金材料，因其优良的塑形、抗腐蚀性能而受到广泛关注。
而搅拌摩擦焊作为一种新型的焊接技术，以其焊接质量高、工艺灵活性强等特点在金属材料加工领域得到了广泛应用。
本文旨在研究3003铝合金搅拌摩擦焊的组织与性能，为该技术的进一步应用提供理论支持。
二、实验材料与方法1. 材料准备实验所使用的材料为3003铝合金板，其厚度为XX毫米。
在焊前进行必要的表面处理，确保焊接质量。
2. 搅拌摩擦焊工艺采用先进的搅拌摩擦焊设备进行焊接，控制焊接过程中的转速、进给速度等参数，确保焊接质量。
3. 实验方法通过金相显微镜、扫描电镜等手段观察焊接接头的组织结构；利用硬度计、拉伸试验机等设备分析接头的力学性能。
三、搅拌摩擦焊的组织研究1. 焊缝形貌观察通过金相显微镜观察焊缝的形貌，发现焊缝区域分为热影响区、热力影响区及搅拌针作用区。
各区域的组织结构有明显差异。
2. 焊缝组织分析利用扫描电镜对焊缝组织进行观察分析，发现焊缝区域的组织结构由焊核区、热力影响区及基体区组成。
其中焊核区组织均匀致密，热力影响区出现了一定的晶粒细化现象。
四、性能研究1. 硬度分析通过硬度计测量发现，搅拌摩擦焊后的接头硬度分布均匀，无明显硬度降低区域。
与基体相比，焊核区的硬度略有提高。
2. 拉伸性能测试通过拉伸试验机对焊接接头进行拉伸测试，发现接头的抗拉强度和延伸率均达到或接近基体的水平，表明搅拌摩擦焊技术能够有效提高3003铝合金的连接强度。
五、结论通过对3003铝合金搅拌摩擦焊的组织与性能进行研究，得出以下结论：1. 搅拌摩擦焊技术能够有效地将3003铝合金连接在一起，形成均匀致密的焊缝结构。
2. 焊缝区域的组织结构由焊核区、热力影响区和基体区组成，其中焊核区组织均匀致密，热力影响区出现晶粒细化现象。
6063铝合金薄板搅拌摩擦焊接工艺及机理的研究共3篇
6063铝合金薄板搅拌摩擦焊接工艺及机理的研究共3篇6063铝合金薄板搅拌摩擦焊接工艺及机理的研究16063铝合金薄板搅拌摩擦焊接工艺及机理的研究随着现代工业的发展，铝合金已经成为应用最广泛的一种金属材料。
特别是6063铝合金，具有重量轻、强度高、耐腐蚀、良好的导热性以及可加工性等优点，被广泛应用于航空、汽车、电子、建筑等领域。
其中，薄板焊接技术是铝合金薄板加工中最常用的焊接方式之一，而搅拌摩擦焊接工艺则是一种新兴的焊接方式，在铝合金薄板的焊接中有着广泛的应用。
本文旨在研究6063铝合金薄板搅拌摩擦焊接的工艺及机理，以期为其在实际焊接中提供更为科学的指导和参考。
一、搅拌摩擦焊接工艺搅拌摩擦焊接是指在摩擦加热作用下，将两块金属材料进行强制搅拌，并在搅拌过程中快速降温形成焊缝的焊接技术。
具体工艺如下：1.切割。
采用激光或数控切割等技术分别对两块铝合金薄板进行切割，确保切割面光洁无毛刺。
2.对接定位。
将两块铝合金薄板进行对接，采用夹紧装置加固定位，确保两块薄板不会在摩擦焊接过程中发生移位。
3.摩擦加热。
使用摩擦焊接机，在对接面上施加一定的压力，使两块薄板在摩擦力的作用下进行摩擦加热，温度上升至融点以上，形成塑性状。
4.搅拌。
当薄板达到一定的温度后，加大压力，使工件产生塑性变形。
摩擦头同时对焊缝区进行强制搅拌，将两块薄板分子混合在一起，实现焊缝的形成。
5.冷却。
当焊缝形成后，停止搅拌，立即切断加热，将焊缝迅速冷却。
冷却速度与焊接质量有着密切的关系，一般采用水或空冷。
二、搅拌摩擦焊接机理搅拌摩擦焊接机理可以分为三个阶段：摩擦阶段、搅拌阶段和冷却阶段。
1.摩擦阶段。
摩擦阶段是搅拌摩擦焊接的起始阶段，主要是通过摩擦力产生的热量加热金属材料，使其达到一定的塑性状态，从而实现后续的搅拌阶段。
2.搅拌阶段。
搅拌阶段是搅拌摩擦焊接的核心阶段，主要是通过工件在摩擦头的强制下进行强制搅拌，使两块薄板分子混合在一起，形成焊缝。
铝合金搅拌摩擦接头的熔焊工艺研究
铝合金搅拌摩擦接头的熔焊工艺研究铝合金因其重量轻、抗腐蚀性能好等优点，得到了越来越广泛的应用，其中搅拌摩擦接头技术是其中重要的一种连接方式，它不仅能够避免传统焊接方法中常见的熔裂、变形、气孔等问题，而且具有高强度、耐疲劳、耐腐蚀等优点。
本文旨在探讨铝合金搅拌摩擦接头的熔焊工艺。
一、搅拌摩擦接头原理搅拌摩擦接头是指在两种铝合金之间插入一个特殊的金属夹层，再通过摩擦力进行搅拌而达到连接效果的一种新型连接技术。
具体而言，搅拌摩擦接头可分为三个阶段：第一阶段为加热阶段，这一阶段的目的是通过摩擦产生的热量对接头进行加热，使接头表面温度超过其塑性阈值；第二阶段为搅拌阶段，这一阶段通过特殊工具对接头进行搅拌，将接头产生的塑性变形与金属夹层进行结合；第三阶段为冷却阶段，这一阶段是通过给接头提供适当的冷却条件，使接头在保证连接质量的同时避免过度的变形。
二、工艺流程对于铝合金搅拌摩擦接头的熔焊工艺，其工艺流程如下：1、准备焊接材料首先需要选择合适的铝合金材料，并对其进行清洗和预热处理。
此外，还需要准备搅拌摩擦接头金属夹层，并对其进行表面处理。
2、准备工具在进行接头焊接前，需要准备好特殊的搅拌摩擦接头工具，其中工具的形状和尺寸要根据具体的焊接需求进行选择。
3、接头加热将待焊接的两个铝合金材料加热到一定的温度，此时即可进行接头搅拌。
4、接头搅拌使用特殊的搅拌摩擦工具对接头进行搅拌，并调节摩擦力和搅拌速度，使金属夹层与基材发生塑性变形，并形成均匀的接头。
5、冷却处理将焊接后的接头进行适当的冷却处理，使其能够保持连接强度，并避免过度变形。
三、工艺参数搅拌摩擦接头的熔焊工艺需要控制的主要参数有摩擦速度、搅拌力和冷却时间等，具体的参数设置需要根据铝合金材料的种类和焊接的具体要求来进行选择。
举例而言，在对6xxx系铝合金进行搅拌摩擦接头时，摩擦速度可以设置为1000~1500转/分钟，搅拌力可以设置为30~40KN，冷却时间可以设置为几分钟到几十分钟不等。
铝合金搅拌摩擦点焊的研究现状及发展方向
铝合金搅拌摩擦点焊的研究现状及发展方向
一、引言
铝合金作为一种轻质高强度材料，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
而搅拌摩擦点焊作为一种新型的焊接技术，具有焊接速度快、焊接质量高、环保等优点，因此在铝合金焊接领域备受关注。
二、研究现状
目前，国内外对铝合金搅拌摩擦点焊的研究已经取得了一定的进展。
在焊接参数方面，研究者通过对搅拌头形状、转速、下压力等参数的优化，实现了焊接接头的强度和密实度的提高。
在焊接材料方面，研究者通过对不同铝合金材料的焊接试验，发现了不同材料之间的焊接特性和适用性。
在焊接工艺方面，研究者通过对焊接过程中的温度、应力等因素的控制，实现了焊接接头的质量稳定和可靠性提高。
三、发展方向
未来，铝合金搅拌摩擦点焊的研究方向主要包括以下几个方面：
1. 焊接参数的优化：通过对搅拌头形状、转速、下压力等参数的进一步优化，实现焊接接头的强度和密实度的提高。
2. 焊接材料的拓展：研究者可以通过对不同铝合金材料的焊接试验，
发现更多材料之间的焊接特性和适用性，以满足不同领域的需求。
3. 焊接工艺的改进：通过对焊接过程中的温度、应力等因素的更加精
细的控制，实现焊接接头的质量稳定和可靠性提高。
4. 自动化生产的实现：通过自动化设备的应用，实现铝合金搅拌摩擦
点焊的大规模生产，提高生产效率和质量。
四、结论
铝合金搅拌摩擦点焊作为一种新型的焊接技术，具有广阔的应用前景。
未来，我们需要在焊接参数、材料、工艺和自动化生产等方面不断探
索和创新，以实现铝合金搅拌摩擦点焊技术的更加完善和成熟。
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热处理强化
非热处理强化
焊接性良好
焊接性差
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
二、国外FSW技术发展与应用
船舶和海洋工业：快艇、游船等的甲板、侧板、防水隔板、船体外壳、主 体结构件、直升机平台、离岸水上观测站、船用冷冻器、帆船桅杆和结构 件。
铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
CASC
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展 报告提纲
一、搅拌摩擦焊技术特点 二、国外搅拌摩擦焊技术发展与应用 三、航天八院搅拌摩擦焊技术发展与应用 四、航天八院搅拌摩擦焊技术发展方向 五、致谢
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三、八院搅拌摩擦焊技术发展与应用
1、掌握搅拌头结构选材和外形设计 2、研制搅拌摩擦焊工艺装备 3、制定搅拌摩擦焊技术标准 4、研究确定搅拌摩擦焊接头缺陷有效检测手段 5、搅拌摩擦焊工程应用实践
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
全搅拌摩擦焊的H-2B火箭贮箱
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轨道交通
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6条8mm厚纵缝
2条变截面纵缝 （8~16.5mm）
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
搅拌摩擦焊在航天工业上的应用：Fokker
欧洲Fokker Space公司用 FSW焊接Ariane 5 发动机
主承力框
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展 搅拌摩擦焊在航天工业上的应用：波音
Delta 2 IV”
波 音 公 司 “ 德 尔 塔 系 列 运 载 火 箭
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火 箭 发 射
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波音公司应用经验
1、低成本（总费用节省60%）、高效（制造周期从23天减少到6 天），生产当量由以前的8~17枚/年提高到95枚/年；
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
汽车工业
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
2、降低缺陷概率：由1/838.2mm降到1/7620mm； 3、减少焊前/焊后化学处理和热处理； 4、不需要添焊丝、焊料、保护气； 5、静态拉伸强度、断裂强度和疲劳增加30~50%（常温和低温）
。
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展 国外FSW技术应用-外贮箱（洛·马公司）
兵器工业
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
电子工业
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
相控阵雷达基板
2020/4/12
中国航天科技集团公司第八研究院
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
电力工业
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航天：运载火箭燃料贮箱、发动机承力框架、铝合金容器、航天飞机外贮 箱、载人返回舱等。
航空：飞机蒙皮、衍条、加强件之间连接、框架连接、飞机壁板和地板连 接、飞机门预成形结构件、起落架仓盖、外挂燃料箱。
车辆工业：高速列车、轨道货车、地铁车厢、轻轨电车。 汽车工业：汽车发动机引擎、汽车底盘支架、汽车轮鼓、车门预成形件、
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
航空工业
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铝合/12
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
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中国航天科技集团公司第八研究院
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
一、搅拌摩擦焊技术特点
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
一、优点：
1、与数控技术无缝集成； 2、优质、绿色、高效、低成本、节能； 3、低应力、近无变形； 4、焊前/焊后处理简单。
二、缺点：
1、装备专用性强； 2、零件精度和装配精度要求高。
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
FSW-MIG焊接变形比较
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
与TIG焊变形比较（铝合金试件）
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
机床焊接过程
类似于铣床加工， 需要对接板件压紧； 不需要传统焊工的 技术等级培训； 自动化焊接过程； 噪音低，无污染；
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展 焊接工艺适应性好-全系列铝合金
铝合金系列
Cu Mn Si Mg Zn other
1xxx 2xxx 3xxx 4xxx 5xxx 6xxx 7xxx 8xxx
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
航天工业
2020/4/12
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展 推进剂贮箱纵缝
2020/4/12
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
DeltaⅣ火箭贮箱—FSW+VPPA
2020/4/12
中国航天科技集团公司第八研究院
车体框架、升降平台、燃料箱、逃生工具等。
其他工业：发动机壳体、冰箱冷却板、电器分封装、天然气、液化气贮箱、 轻合金容器、家庭装饰、镁合金制品等。
2020/4/12
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展
2.1船舶工业
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铝合金搅拌摩擦焊技术研究进展