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2195铝锂合金摩擦搅拌焊接头组织 被引量：13
1
作者 陈永来 李劲风 +2 位作者 张绪虎 朱瑞华 杨珂 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期964-972,共9页
采用圆柱形搅拌头和带螺纹搅拌头,制备2195-T8铝锂合金摩擦搅拌焊接头,研究搅拌头前进速度与旋转速度对接头孔洞缺陷的影响,分析接头的显微组织特征。结果表明:当圆柱形搅拌头旋转速度与前进速度比值不当时,在接头前进侧下部容易产生贯... 采用圆柱形搅拌头和带螺纹搅拌头,制备2195-T8铝锂合金摩擦搅拌焊接头,研究搅拌头前进速度与旋转速度对接头孔洞缺陷的影响,分析接头的显微组织特征。结果表明:当圆柱形搅拌头旋转速度与前进速度比值不当时,在接头前进侧下部容易产生贯穿整个接头的隧道型缺陷(连续孔洞);采用带螺纹搅拌头可以消除接头的这种缺陷,有效提高接头抗拉强度。2195-T8铝锂合金基材中强化相包括T1相(Al_2CuLi)和θ′相(Al_2Cu);热机影响区所有θ′相及大部分T1相溶解;而焊核区T1相和θ′相均完全溶解,并在焊核区产生较多位错。热影响区和基材为沿轧制方向的板条状晶粒;热机影响区晶粒发生偏转和变形;焊核区晶粒均发生再结晶,但焊核区边缘近热机影响区再结晶晶粒尺寸较小,而中心焊核区再结晶晶粒长大。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 摩擦搅拌焊 孔洞缺陷 接头组织
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摩擦搅拌焊参数对超细晶Al-0.2 wt%Sc合金薄板微观组织和热力学性能的影响
2
作者 Valeh TALEBSAFA Mohammad YOUSEFIEH +1 位作者 Ehsan BORHANI Ehsan GHARIBSHAHIYAN 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第1期61-73,共13页
为了研究摩擦搅拌焊参数对超细晶粒Al-Sc合金薄板微观组织、热力学性能的影响,采用累积滚焊法(ARB)制备的超细晶粒Al-Sc合金薄板进行了摩擦搅拌焊数值模拟。此外,研究了刀具转速、焊接速度和刀具倾斜角等摩擦搅拌焊参数的最优条件。在SY... 为了研究摩擦搅拌焊参数对超细晶粒Al-Sc合金薄板微观组织、热力学性能的影响,采用累积滚焊法(ARB)制备的超细晶粒Al-Sc合金薄板进行了摩擦搅拌焊数值模拟。此外,研究了刀具转速、焊接速度和刀具倾斜角等摩擦搅拌焊参数的最优条件。在SYSWELD和Visual-Environment软件中实现了数值模拟,并通过实验结果进行了验证。结果表明,摩擦搅拌焊是一种有利于保持超细晶(UFG)组织的技术,并在累积滚焊材料中具有较好的力学性能。刀具转速对热性能和力学性能的影响最大。在刀具转速为700 r/min、焊接速度为80 mm/min、刀具倾斜角度为3°时,Al-Sc合金的硬度和抗屈强度均达到最高。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 超细晶 铝合金 机械性能 有限元建模
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摩擦搅拌焊接过程热力耦合数值模拟 被引量：5
3
作者 王磊 朱建军 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期881-885,共5页
提出了一种基于瞬时相对线速度的搅拌头产热模型,利用ABAQUS有限元软件建立了焊接过程温度场有限元模型,对摩擦搅拌焊接过程温度场进行了数值模拟并利用有限元模型分析了焊接温度场的不对称性;在温度场有限元模型的基础上建立了摩擦搅... 提出了一种基于瞬时相对线速度的搅拌头产热模型,利用ABAQUS有限元软件建立了焊接过程温度场有限元模型,对摩擦搅拌焊接过程温度场进行了数值模拟并利用有限元模型分析了焊接温度场的不对称性;在温度场有限元模型的基础上建立了摩擦搅拌焊接过程热力耦合有限元模型,利用ABAQUS有限元软件对焊接过程动态应力和焊后残余应力的分布进行了仿真模拟。结果表明:焊接过程最高温度低于被焊材料熔点,搅拌头前方温度梯度大于搅拌头后方,并且温度梯度随焊接速度的提高变化更为剧烈;焊接过程试件内存在动态应力场,随着试件的冷却逐渐转化为残余应力场,横向残余应力在试件内分布较广,大部分区域内为横向拉应力,而在试件周围拉应力逐渐转变为压应力,纵向残余应拉应力只局限于接近焊缝的一个很窄的区域,在周围区域有较低的压应力,距离焊缝越远其值越低。 展开更多
关键词 有限元 摩擦搅拌焊 温度场 残余应力
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2195铝锂合金摩擦搅拌焊接头组织与腐蚀行为 被引量：5
4
作者 马云龙 杨子奇 李劲风 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期142-147,I0007,共7页
研究了5 mm厚度2195-T8铝锂合金板材摩擦搅拌焊(FSW)接头不同位置的显微组织、腐蚀电化学行为以及在晶间腐蚀介质中的腐蚀特征.结果表明,母材为纤维状晶粒组织,而焊核区为晶粒尺寸小于10μm的完全再结晶组织.2195-T8铝锂合金母材时效强... 研究了5 mm厚度2195-T8铝锂合金板材摩擦搅拌焊(FSW)接头不同位置的显微组织、腐蚀电化学行为以及在晶间腐蚀介质中的腐蚀特征.结果表明,母材为纤维状晶粒组织,而焊核区为晶粒尺寸小于10μm的完全再结晶组织.2195-T8铝锂合金母材时效强化相为T1相(Al2CuLi)和θ'相(Al2Cu),热力影响区大部分T1相和全部θ'相已重新溶解至基体中,而焊核区所有T1相和θ'相均重新溶解.从母材至焊核区,电位逐渐增加,相应地FSW接头上表面发生宏观平面电偶腐蚀,焊核区承担阴极电流,而母材部分则承担阳极电流.在晶间腐蚀介质中,焊核区表面发生程度较轻的均匀腐蚀,母材部分发生深入基体内部的腐蚀. 展开更多
关键词 铝锂合金 摩擦搅拌焊 显微组织 腐蚀 电化学行为
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静轴肩摩擦搅拌焊温度场仿真分析与参数优化 被引量：2
5
作者 张军 王稳 +2 位作者 王健 金涛涛 田志鹏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第17期2115-2124,共10页
为了解决非刚性支撑条件下传统搅拌头易陷入被焊接板材而导致焊接失败的问题,设计研发了静轴肩焊接结构。通过建立有限元仿真计算模型,并使用热红外成像仪对焊接表面温度进行实时监测,分析不同工艺参数下静轴肩摩擦搅拌焊焊接过程中的... 为了解决非刚性支撑条件下传统搅拌头易陷入被焊接板材而导致焊接失败的问题,设计研发了静轴肩焊接结构。通过建立有限元仿真计算模型,并使用热红外成像仪对焊接表面温度进行实时监测,分析不同工艺参数下静轴肩摩擦搅拌焊焊接过程中的温度场变化情况。使用设计研发的静轴肩摩擦搅拌焊进行现场试验并对完成焊接表面无缺陷的焊缝与母材进行拉伸试验对比,检测其焊缝机械强度,并对断口进行微观组织分析。结果表明:在使用静轴肩搅拌头焊接过程中,产热量主要来源于搅拌针轴肩的摩擦生热和搅拌针端部的摩擦生热,搅拌针的侧面摩擦生热和静轴肩的摩擦生热占比较小;对产热量影响较大的是主轴压力和主轴转速,C轴转速对产热量影响不大;在主轴压力为2940~3430 N,主轴转速为1000 r/min,C轴转速为0.05 r/min的工艺参数下,完成焊接的焊缝表面光滑无飞边,内部无沟槽隧道缺陷,焊缝抗拉性能达到母材的71.5%左右;焊缝断口存在分层现象,靠近焊接表面的上层呈脆性断裂特性,下层呈延性断裂特性,与母材相比,焊缝试样的延伸率和抗拉强度均有所降低。 展开更多
关键词 静轴肩 摩擦搅拌焊 工艺参数 温度场 试验研究
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摩擦搅拌焊接过程温度场的测量分析 被引量：2
6
作者 王磊 谢里阳 《轻合金加工技术》 CAS 北大核心 2011年第4期54-59,共6页
温度场的分布不仅影响到摩擦搅拌焊缝区的材料流动,而且直接影响到焊缝各个区域微观组织结构,从而决定了焊接件的性能。结合试验研究了焊接工艺参数,主要是焊接速度和搅拌头旋转速度对2024铝合金焊接过程温度场的影响规律,得到了温度场... 温度场的分布不仅影响到摩擦搅拌焊缝区的材料流动,而且直接影响到焊缝各个区域微观组织结构,从而决定了焊接件的性能。结合试验研究了焊接工艺参数,主要是焊接速度和搅拌头旋转速度对2024铝合金焊接过程温度场的影响规律,得到了温度场在时间和空间上的分布规律,以及温度随焊接速度和搅拌头转速的变化规律,并研究了转速/焊速比对温度场的影响。 展开更多
关键词 温度场 摩擦搅拌焊 焊接速度 搅拌头转速
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摩擦搅拌焊新工艺发展与应用 被引量：8
7
作者 赵家瑞 《电焊机》 2000年第12期9-11,共3页
介绍了摩擦搅拌焊新工艺的现状、特点、优缺点。
关键词 摩擦搅拌焊 铝合金板材焊接 异种材料焊接
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AZ31镁合金摩擦搅拌焊在慢拉伸应力腐蚀过程中的组织演化和氢致延迟开裂(英文) 被引量：3
8
作者 曾荣昌 Wolfgang DIETZEL +2 位作者 Rudolf ZETTLER 甘为民 孙芯芯 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第10期3060-3069,共10页
研究AZ31镁合金摩擦搅拌焊组织的演化,包括织构和断口变化。利用中子衍射仪测量织构。利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察应力腐蚀开裂(SCC)样品的金相及断口形貌。利用X射线衍射仪研究SCC样品的断口表面结构。结果表明,在母材表面形... 研究AZ31镁合金摩擦搅拌焊组织的演化,包括织构和断口变化。利用中子衍射仪测量织构。利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察应力腐蚀开裂(SCC)样品的金相及断口形貌。利用X射线衍射仪研究SCC样品的断口表面结构。结果表明,在母材表面形成了明显的基面织构。然而,搅拌区晶粒发生了基面旋转,大多数晶粒的基面沿着焊接方向倾斜25°。在慢拉伸应力作用下,在空气和侵蚀性溶液中分别形成了羽毛状孪晶和氢化物。在溶液中,穿晶裂纹扩展,最终断裂在回转侧。在断口表面存在的氢化物表明镁合金应力腐蚀可能存在氢致延迟开裂机制。 展开更多
关键词 镁合金 应力腐蚀开裂 摩擦搅拌焊 织构 显微组织
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6mm厚货车用铝合金板摩擦搅拌焊试验研究
9
作者 张军 陈杰 +2 位作者 刘思莹 宋春雨 李权福 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第21期307-312,共6页
摩擦搅拌焊技术已成为铝合金焊接的重要手段。针对5052和6061-T6两种6 mm厚铁路货车使用的铝合金板材,采用摩擦搅拌焊设备进行焊接试验;并进行了相关检测,研究不同工艺参数对焊接质量的影响。结果表明:提高搅拌头的转速和降低焊接速度... 摩擦搅拌焊技术已成为铝合金焊接的重要手段。针对5052和6061-T6两种6 mm厚铁路货车使用的铝合金板材,采用摩擦搅拌焊设备进行焊接试验;并进行了相关检测,研究不同工艺参数对焊接质量的影响。结果表明:提高搅拌头的转速和降低焊接速度有利于降低设备的主轴轴向受力。在低转速时,摩擦搅拌焊的焊接质量较差,焊缝结构疏松,容易出现焊缝缺陷;当转速提高到1 200 r/min时,热输入能量适中,焊缝表面光滑明亮,表观质量良好。由焊缝表观可以发现,提高焊接进给速度后,焊缝表面光亮度下降,纹路变得明显,表面变得粗糙;在较高的搅拌头转速下以不同焊接速度进行焊接,其焊缝内部基本无可见缺陷,质量良好;在相同的搅拌头转速和焊接速度下,6061-T6铝合金板焊接过程中主轴压力略低于5052铝合金板。 展开更多
关键词 摩擦搅拌焊 铝合金 工艺参数 压力 转速
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2024-T4铝合金摩擦搅拌焊接头显微组织分析 被引量：1
10
作者 王磊 朱建军 张伟 《轻合金加工技术》 CAS 北大核心 2012年第3期65-70,共6页
摩擦搅拌焊接过程各区域所经历的焊接热循环不同,而且伴有搅拌头的机械作用,必然导致各区域组织结构的不均匀变化,将接头分为不同的区域,各个区域的显微组织有明显差别。通过对2024-T4铝合金摩擦搅拌焊接头的金相观测,分析了各区域组织... 摩擦搅拌焊接过程各区域所经历的焊接热循环不同,而且伴有搅拌头的机械作用,必然导致各区域组织结构的不均匀变化,将接头分为不同的区域,各个区域的显微组织有明显差别。通过对2024-T4铝合金摩擦搅拌焊接头的金相观测,分析了各区域组织形态、形成原因和强化相分布,研究了热塑性材料流动情况对孔洞缺陷形成的影响。 展开更多
关键词 摩擦搅拌焊 显微组织 强化相 材料流动
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摩擦搅拌焊接过程残余应力的中子衍射法测量分析 被引量：2
11
作者 王磊 回丽 《无损检测》 2012年第6期33-36,共4页
利用中子衍射法测量了2024-T4铝合金板摩擦搅拌焊接头残余应力分布,得到了接头内部不同位置处的残余应力,研究了焊接速度对残余应力的影响。结果表明,纵向残余应力总体水平比横向残余应力高,是接头内的主要残余应力;当搅拌头转速相同时... 利用中子衍射法测量了2024-T4铝合金板摩擦搅拌焊接头残余应力分布,得到了接头内部不同位置处的残余应力,研究了焊接速度对残余应力的影响。结果表明,纵向残余应力总体水平比横向残余应力高,是接头内的主要残余应力;当搅拌头转速相同时,提高焊接速度,纵向残余应力增大;横向残余应力除了在匙孔附近较大外,在其余位置处的残余应力都围绕0轴在拉应力与压应力之间波动,整体残余应力水平相对纵向残余应力小很多。 展开更多
关键词 中子衍射 摩擦搅拌焊 残余应力 焊接速度
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铝与镁异种轻合金摩擦搅拌焊的研究现状
12
作者 罗畅 戚文军 +3 位作者 李亚江 周楠 宋东福 王娟 《轻合金加工技术》 CAS 北大核心 2015年第10期9-15,共7页
铝合金与镁合金异种接头焊接难度大,接头质量差,摩擦搅拌焊技术成为铝合金与镁合金异种接头焊接的新方向。对近些年来铝合金与镁合金异种接头摩擦搅拌焊的研究现状进行了综述,概括了焊缝成形、接头显微组织、焊接温度测量与控制及接头... 铝合金与镁合金异种接头焊接难度大,接头质量差,摩擦搅拌焊技术成为铝合金与镁合金异种接头焊接的新方向。对近些年来铝合金与镁合金异种接头摩擦搅拌焊的研究现状进行了综述,概括了焊缝成形、接头显微组织、焊接温度测量与控制及接头力学性能等方面的问题。得出了金属间化合物的形成严重影响焊接质量的结论,并提出了改善该问题的方法以及未来的发展方向。 展开更多
关键词 铝合金 镁合金 摩擦搅拌焊 接头性能
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摩擦搅拌焊AA2024铝合金在盐雾条件下的腐蚀性能（英文） 被引量：7
13
作者 R.SEETHARAMAN V.RAVISANKAR V.BALASUBRAMANIAN 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第5期1427-1438,共12页
2024铝合金是一种重要的工程材料,被大量应用于航空工业。但是在含氯介质中,2024铝合金易于腐蚀。本研究对5 mm厚AA2024铝合金轧板进行摩擦搅拌焊接。通过Na Cl溶液盐雾腐蚀试验对试样在不同p H值、氯离子浓度和喷雾时间条件下的腐蚀性... 2024铝合金是一种重要的工程材料,被大量应用于航空工业。但是在含氯介质中,2024铝合金易于腐蚀。本研究对5 mm厚AA2024铝合金轧板进行摩擦搅拌焊接。通过Na Cl溶液盐雾腐蚀试验对试样在不同p H值、氯离子浓度和喷雾时间条件下的腐蚀性能进行评价。建立一个经验关系式对摩擦搅拌焊AA2024铝合金的腐蚀速率进行预测。采用含有3因素5水平的中心复合旋转设计以减少实验次数。采用响应曲面法研究实验参数间的关联关系。在中性p H条件下,腐蚀速率降低;而在碱性和酸性条件下,腐蚀速率增加。随着喷雾时间的增加,腐蚀速率降低,但腐蚀趋于均匀,而随着氯离子浓度的增加,腐蚀速率增加。 展开更多
关键词 AA2024铝合金 摩擦搅拌焊 盐雾实验 响应曲面法 腐蚀速率
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Rosio^(TM)摩擦搅拌焊机器人焊接复杂工件 被引量：2
14
作者 Mikael Soron Kari Erik Lahti 《电焊机》 北大核心 2014年第4期J0010-J0011,共2页
空间曲线焊缝的摩擦搅拌焊（FSW），一直是FSW工艺所面临的技术挑战这是因为任何一套设备首先要考虑的是用户的需求是什么。而不是设备移动的灵活性借助重载工业机器人．摩擦搅拌焊这种方法在全新领域中的应用被创建起来基于公路、铁路... 空间曲线焊缝的摩擦搅拌焊（FSW），一直是FSW工艺所面临的技术挑战这是因为任何一套设备首先要考虑的是用户的需求是什么。而不是设备移动的灵活性借助重载工业机器人．摩擦搅拌焊这种方法在全新领域中的应用被创建起来基于公路、铁路、航空等工业领域产品对高质量、高可靠性的要求，摩擦搅拌焊机器人面临传统机器人灵活性方面的挑战。 展开更多
关键词 摩擦搅拌焊 机器人焊接 复杂工件 空间曲线焊缝 工业机器人 工业领域 高可靠性 FSW
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铝合金船舶的摩擦搅拌焊接工艺 被引量：2
15
作者 弗莱德.德莱尼 Stephan W Kallee Mike J Russell 《电焊机》 2007年第6期48-57,共10页
摩擦搅拌焊(FSW)是在低于工件材料熔点情况下操作的固相焊接,是在旋转情况下通过一种耐磨工具将板材或型材材料连接的工艺,可用于铝、镁、铜等的焊接,焊接质量优良。通常情况下,摩擦搅拌焊的焊缝强度超过热影响区。介绍了摩擦搅拌焊在... 摩擦搅拌焊(FSW)是在低于工件材料熔点情况下操作的固相焊接,是在旋转情况下通过一种耐磨工具将板材或型材材料连接的工艺,可用于铝、镁、铜等的焊接,焊接质量优良。通常情况下,摩擦搅拌焊的焊缝强度超过热影响区。介绍了摩擦搅拌焊在造船和船舶制造业上的应用,以及船舶工业的研究需求。 展开更多
关键词 摩擦搅拌焊(FSW) 船舶制造 研究需求 应用
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新型摩擦搅拌焊电机齿轮传动有限元分析 被引量：2
16
作者 李朋 边志宏 +3 位作者 卢宇星 段乐 周素霞 张军 《机械制造与自动化》 2019年第3期146-149,共4页
齿轮折断和工作齿面磨损是齿轮的主要失效形式,细致分析动态啮合下齿轮的受力情况,对摩擦搅拌焊在工作过程中提高齿轮的使用寿命及防止轮齿的断裂有重要意义。以摩擦搅拌焊的电动机齿轮副为研究对象,基于有限元接触理论建立齿轮副动态... 齿轮折断和工作齿面磨损是齿轮的主要失效形式,细致分析动态啮合下齿轮的受力情况,对摩擦搅拌焊在工作过程中提高齿轮的使用寿命及防止轮齿的断裂有重要意义。以摩擦搅拌焊的电动机齿轮副为研究对象,基于有限元接触理论建立齿轮副动态啮合的接触分析模型,分析齿轮连续啮合时的应力分布。仿真结果表明:齿轮副在低速重载下,齿面接触应力远大于齿根弯曲应力;齿轮副在啮合时,齿面接触应力呈现出先增大后减小的变化趋势;齿轮进入下一齿啮合时会产生碰撞冲击,造成接触处较大应力。 展开更多
关键词 摩擦搅拌焊 直齿圆柱齿轮 有限元分析 动态分析 Abaqus/Explicit
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铁路货车成功研制国内首台铝合金车体维修摩擦搅拌焊设备 被引量：1
17
作者 王文刚 《神华科技》 2019年第5期11-11,共1页
近日,铁路货车承担的国家能源集团科技项目“铝合金车体摩擦搅拌焊技术的研究与装备研制”取得重要突破,项目研究团队成功完成用于铁路货车铝合金车体焊修的摩擦搅拌焊设备研制工作,并顺利通过专家预验收。目前,C80型铝合金敞车以及KM... 近日,铁路货车承担的国家能源集团科技项目“铝合金车体摩擦搅拌焊技术的研究与装备研制”取得重要突破,项目研究团队成功完成用于铁路货车铝合金车体焊修的摩擦搅拌焊设备研制工作,并顺利通过专家预验收。目前,C80型铝合金敞车以及KM系列铝合金漏斗车数量已经超过公司货车保有量的半数以上,铝合金车体具有轻量化特性,经济效益显著,但与既有钢车体相比而言,其破损部位不易维修,电弧焊会使材料强度大幅度下降,且产生烟尘不环保。 展开更多
关键词 铝合金车体 摩擦搅拌焊 铁路货车 设备 维修 货车保有量 铝合金敞车 科技项目
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ESAB摩擦搅拌焊技术的专业与创新
18
《电焊机》 北大核心 2014年第4期J0012-J0013,共2页
Hakan Persson先生于1984年加入伊萨，现担任伊萨全球工程自动化销售经理，主要负责在全球范围内的伊萨工程自动化产品的推广销售工作以及销售团队的管理。
关键词 摩擦搅拌焊 自动化产品 创新 技术 销售工作 全球范围 工程
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国外5m直径火箭贮箱箱底采用摩擦搅拌焊接技术
19
作者 陈允宗 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2010年第3期7-7,共1页
2009年底,美国国家航空航天局（NASA）、洛.马公司和德国曼科技航天公司（MT）组织的合作小组,在德国试用摩擦搅拌焊＋旋压成型技术制造了5 m直径火箭贮箱箱底,具体方法是采用摩擦搅拌焊将两块2195铝锂合金板材拼焊成大张板材,而后对大... 2009年底,美国国家航空航天局（NASA）、洛.马公司和德国曼科技航天公司（MT）组织的合作小组,在德国试用摩擦搅拌焊＋旋压成型技术制造了5 m直径火箭贮箱箱底,具体方法是采用摩擦搅拌焊将两块2195铝锂合金板材拼焊成大张板材,而后对大张板材进行整体旋压成型,制成直径5.4 m的球形箱底研制试验件。 展开更多
关键词 摩擦搅拌焊 焊接技术 箱底 直径 贮箱 火箭 美国国家航空航天局 2195铝锂合金
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能够增强焊接强度的摩擦搅拌焊技术
20
《军民两用技术与产品》 2009年第10期34-35,共2页
英国焊接研究所（TWI）是一个非营利性行业组织，致力于焊接材料、工艺和相关技术的研究。20世纪90年代，TWI开发了一种新型焊接方法——摩擦搅拌焊（FSW）。
关键词 摩擦搅拌焊 焊接强度 技术 英国焊接研究所 行业组织 非营利性 焊接材料 焊接方法
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