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攪拌摩擦焊是一種固相連接技術，具有連接溫度低，焊縫晶粒細小，接頭力學性能優良等優勢，主要用于連接鋼鐵、鋁合金等材料的大型結構件上，在軌道交通、船舶等領域有廣泛的應用前景。課題組針對軌道列車、汽車等關鍵零部件，開展了鋁合金同種、異種合金，鋁-鎂、鋁-銅異種材料的攪拌摩擦焊技術研究，解決了攪拌摩擦焊過程中金屬材料的流動規律、攪拌摩擦焊過程中宏觀/微觀缺陷的形成機理與控制、缺陷對攪拌摩擦焊接頭力學性能的影響規律、攪拌摩擦焊對合金中第二相形貌與分布的調控規律、攪拌摩擦焊中熱輸入的影響因素及其與組織性能的關系等科學問題，獲得了具有優異綜合性能的攪拌摩擦焊接頭，同種材料的焊接強度系數大于80%，異種接頭的焊接強度系數大于60%。此外，課題組針對汽車輪轂、軌道交通型材設計了具有自主知識產權的攪拌摩擦焊專用夾具，擴大了攪拌摩擦焊在汽車、軌道交通領域的應用。