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行进速度对铝合金无针搅拌摩擦改性层性能的影响
1
作者
张浩
王优强
段继周
《表面技术》
北大核心
2025年第8期96-106,共11页
目的 利用无针搅拌头对2024铝合金表面进行搅拌摩擦加工(FSP)处理,探究行进速度对铝合金改性层性能的影响。方法 采用HT-JC6×8/2搅拌摩擦焊接设备对合金表面进行改性处理。采用电火花线切割在改性层表面截取测试试样(均来自细晶区...
目的 利用无针搅拌头对2024铝合金表面进行搅拌摩擦加工(FSP)处理,探究行进速度对铝合金改性层性能的影响。方法 采用HT-JC6×8/2搅拌摩擦焊接设备对合金表面进行改性处理。采用电火花线切割在改性层表面截取测试试样(均来自细晶区)。采用5%(体积分数)氟硼酸对改性层试样进行阳极覆膜,以便观察改性层金相组织。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)等,分析了改性层的显微组织、形貌及性能。采用电化学测试,研究不同行进速度下改性层在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中的腐蚀行为。结果 改性层晶粒得到显著细化,未发现气孔、裂纹等缺陷。改性层分为细晶区(FG)、变形晶区(TG)和粗晶区(CG)。其中,FG厚度在1 024.3~1 247.3μm。当行进速度为100 mm/min时,改性层的性能最优,其屈服强度(σ_(0.2))、抗拉强度(σ_(b))相比于母材(BM)分别提升了19.2%和24.5%,伸长率(δ)最高可达20.3%;改性层以韧性断裂为主。同时,相较于BM,改性层的耐腐蚀性能最佳,其腐蚀电位(E_(corr))提升至–0.539 V,腐蚀电流密度(J_(corr))降低至2.448×10^(-6) A/cm^(2)。结论 通过对不同行进速度下改性层组织及性能的分析,发现改性层的力学性能和抗腐蚀性能,随着行进速度的增加,均呈现先增强后减弱的趋势。当行进速度达到100 mm/min时,改性层的性能最佳。
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关键词
无针搅拌摩擦
2024铝合金
表面改性
力学性能
耐腐蚀
行进速度
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职称材料
薄板AA2024铝合金无针搅拌摩擦焊搭接工艺与接头性能
被引量:
9
2
作者
蒋若蓉
李文亚
+1 位作者
杨夏炜
高大路
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期98-102,133,共5页
文中研究了2024薄板铝合金无针搅拌摩擦搭接接头形貌及力学性能,分析了工艺参数对接头成形与力学性能的影响.结果表明,工艺参数对接头成形及力学性能影响显著.接头中Hook缺陷对接头性能影响较大.当旋转速度一定时,焊接速度的增大使得焊...
文中研究了2024薄板铝合金无针搅拌摩擦搭接接头形貌及力学性能,分析了工艺参数对接头成形与力学性能的影响.结果表明,工艺参数对接头成形及力学性能影响显著.接头中Hook缺陷对接头性能影响较大.当旋转速度一定时,焊接速度的增大使得焊核深度减小,Hook缺陷尖端趋于圆滑过渡,接头的拉剪强度随之增大.当焊接速度一定时,随着旋转速度的增大,焊核深度先增大后减小,Hook缺陷尖端上翘的严重程度先加重后减弱,拉剪强度先降低后增加.搭接接头上下两板的横向显微硬度曲线都近似"W"形分布,最低值出现在上板的热影响区.
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关键词
无针搅拌摩擦
焊
薄板铝合金
搭接
力学性能
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职称材料
6061-T6铝合金无针搅拌摩擦焊全焊缝力学性能研究
被引量:
8
3
作者
朱海
于明玉
+1 位作者
郭春成
张剑
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期97-102,共6页
根据无针搅拌摩擦对接焊接过程的特征,研究了下压量对6061-T6铝合金薄板对接焊缝起始端、中间段与尾端力学性能及宏观形貌的影响。结果表明,焊缝起始端、中间段和尾端的拉伸载荷随下压量的增加呈现先增加后减小的趋势;与中间段相比,起...
根据无针搅拌摩擦对接焊接过程的特征,研究了下压量对6061-T6铝合金薄板对接焊缝起始端、中间段与尾端力学性能及宏观形貌的影响。结果表明,焊缝起始端、中间段和尾端的拉伸载荷随下压量的增加呈现先增加后减小的趋势;与中间段相比,起始端和尾端容易形成缺陷,中间段缺陷形态呈圆滑过渡,而起始端与尾端缺陷形态几乎垂直于板材;在不同阶段,下压量对力学性能的影响不同,当下压量为0.35 mm时,起始端拉伸载荷可达到1.49 kN,相当于母材的70%;下压量为0.30 mm时,中间段拉伸载荷可达到1.99 kN,相当于母材的88%;下压量为0.40 mm时,尾端拉伸载荷可达到1.41 kN,相当于母材的68%。
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关键词
无针搅拌摩擦
焊
下压量
力学性能
焊缝位置
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职称材料
无针搅拌摩擦焊技术研究进展和展望
被引量:
4
4
作者
朱海
于明玉
+2 位作者
孙朝伟
高思雨
陈文甫
《热加工工艺》
北大核心
2019年第23期15-19,共5页
鉴于无针搅拌摩擦焊受到国内外越来越多学者的关注与研究,在文献分析的基础上对无针搅拌摩擦焊进行了分类和总结,综述了无针搅拌摩擦焊在搭接点焊和对接走焊两种焊接形式下国内外的最新研究成果。分析了接头强度的影响因素,并对其焊接...
鉴于无针搅拌摩擦焊受到国内外越来越多学者的关注与研究,在文献分析的基础上对无针搅拌摩擦焊进行了分类和总结,综述了无针搅拌摩擦焊在搭接点焊和对接走焊两种焊接形式下国内外的最新研究成果。分析了接头强度的影响因素,并对其焊接过程中微观组织、典型缺陷的变化以及接头内部金属塑性流动进行了阐述。
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关键词
无针搅拌摩擦
焊
接头强度
塑性流动
微观组织
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职称材料
6016铝合金薄板无针搅拌摩擦对焊工艺研究
被引量:
4
5
作者
唐博
张继祥
+1 位作者
周伟
蒋飞
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2018年第15期66-70,共5页
采用无针搅拌摩擦焊工艺对1mm厚的6016铝合金薄板进行对焊,研究不同工艺参数下接头的宏观形貌、力学性能和微观组织。结果表明:在本文的试验条件下,接头的抗拉强度随搅拌头转速或焊速的增加先增大后减小,转速比焊速对抗拉强度的影响更...
采用无针搅拌摩擦焊工艺对1mm厚的6016铝合金薄板进行对焊,研究不同工艺参数下接头的宏观形貌、力学性能和微观组织。结果表明:在本文的试验条件下,接头的抗拉强度随搅拌头转速或焊速的增加先增大后减小,转速比焊速对抗拉强度的影响更显著。最佳工艺参数为转速1200 r/min、焊速300~400 mm/min,抗拉强度达到母材的90%。接头硬度曲线呈"W"形。焊核区完全动态再结晶,晶粒细化;热机影响区发生部分再结晶,组织内存在伸长变形的大晶粒和细小的再结晶小晶粒;热影响区未发生再结晶,组织中存在着长大的晶粒和聚集生长的第二相粒子。
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关键词
6016铝合金
无针搅拌摩擦
焊
力学性能
微观组织
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职称材料
6061铝合金薄板无针搅拌摩擦对焊工艺参数研究
被引量:
2
6
作者
蒋飞
张继祥
+1 位作者
彭章杰
唐博
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2018年第17期30-35,共6页
研究无针搅拌摩擦焊的主轴转速、焊速、下压量,时效等工艺因素对1 mm厚的6061-T6铝合金薄板对焊接头力学性能和组织的影响。结果表明,相同主轴转速下,随着焊速的增大,焊缝边部的飞边逐渐减少,理想的鱼鳞状环纹逐渐显现;相同的焊速下,随...
研究无针搅拌摩擦焊的主轴转速、焊速、下压量,时效等工艺因素对1 mm厚的6061-T6铝合金薄板对焊接头力学性能和组织的影响。结果表明,相同主轴转速下,随着焊速的增大,焊缝边部的飞边逐渐减少,理想的鱼鳞状环纹逐渐显现;相同的焊速下,随着主轴转速增加,焊缝表面毛刺和截面孔隙缺陷减少,但飞边增多。接头抗拉强度和伸长率随主轴转速的增加而增加;随焊速的增加,接头抗拉强度呈现先增加后减小的趋势;下压量对接头抗拉强度有重要影响,在本文的工艺条件下,接头抗拉强度在下压量为0.1 mm时达到峰值;自然时效可使接头的抗拉强度提高20%以上。在最优工艺下,接头抗拉强度可达到母材的73.4%,伸长率接近母材。焊核区(WNZ)为细小的等轴晶组织;热机影响区组织不均匀,再结晶的小晶粒分布在未再结晶的大晶粒边部;热影响区(HAZ)的晶粒受热长大,第二相粒子也聚集长大。与母材相比,焊缝区和HAZ硬度下降,晶粒细化使WNZ硬度提高。
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关键词
无针搅拌摩擦
焊
对焊
铝合金薄板
力学性能
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职称材料
6061铝合金无针搅拌摩擦点焊接头工艺研究
7
作者
范宇鹏
朱海
+3 位作者
刘禹佳
赵洪武
郭春成
李燕云
《林业机械与木工设备》
2022年第1期55-58,63,共5页
采用无针搅拌摩擦焊技术对6061铝合金进行搭接点焊,研究了不同工艺参数对接头力学性能的影响。结果表明最佳焊接工艺参数为:下压量0.7 mm,停留时间10 s,旋转速度1000 rpm。对性能优良的焊件进行表面形貌与显微组织分析,发现接头轴肩作...
采用无针搅拌摩擦焊技术对6061铝合金进行搭接点焊,研究了不同工艺参数对接头力学性能的影响。结果表明最佳焊接工艺参数为:下压量0.7 mm,停留时间10 s,旋转速度1000 rpm。对性能优良的焊件进行表面形貌与显微组织分析,发现接头轴肩作用区光滑、毛刺几乎不可见、挤压金属环高度适中。按照晶粒的大小将6061铝合金微观组织分为四个区域,从内到外分别是搅拌区、热机影响区、热影响区和母材区。
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关键词
无针搅拌摩擦
点焊
表面形貌
工艺参数
力学性能
微观组织
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职称材料
题名
行进速度对铝合金无针搅拌摩擦改性层性能的影响
1
作者
张浩
王优强
段继周
机构
青岛理工大学机械与汽车工程学院
中国科学院海洋研究所海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室
青岛海洋科学与技术国家重点实验室海洋腐蚀与防护开放工作室
中国科学院海洋大学科学研究中心
出处
《表面技术》
北大核心
2025年第8期96-106,共11页
基金
国家自然科学基金(42076044)。
文摘
目的 利用无针搅拌头对2024铝合金表面进行搅拌摩擦加工(FSP)处理,探究行进速度对铝合金改性层性能的影响。方法 采用HT-JC6×8/2搅拌摩擦焊接设备对合金表面进行改性处理。采用电火花线切割在改性层表面截取测试试样(均来自细晶区)。采用5%(体积分数)氟硼酸对改性层试样进行阳极覆膜,以便观察改性层金相组织。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)等,分析了改性层的显微组织、形貌及性能。采用电化学测试,研究不同行进速度下改性层在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中的腐蚀行为。结果 改性层晶粒得到显著细化,未发现气孔、裂纹等缺陷。改性层分为细晶区(FG)、变形晶区(TG)和粗晶区(CG)。其中,FG厚度在1 024.3~1 247.3μm。当行进速度为100 mm/min时,改性层的性能最优,其屈服强度(σ_(0.2))、抗拉强度(σ_(b))相比于母材(BM)分别提升了19.2%和24.5%,伸长率(δ)最高可达20.3%;改性层以韧性断裂为主。同时,相较于BM,改性层的耐腐蚀性能最佳,其腐蚀电位(E_(corr))提升至–0.539 V,腐蚀电流密度(J_(corr))降低至2.448×10^(-6) A/cm^(2)。结论 通过对不同行进速度下改性层组织及性能的分析,发现改性层的力学性能和抗腐蚀性能,随着行进速度的增加,均呈现先增强后减弱的趋势。当行进速度达到100 mm/min时,改性层的性能最佳。
关键词
无针搅拌摩擦
2024铝合金
表面改性
力学性能
耐腐蚀
行进速度
Keywords
FSP
2024 aluminum alloy
surface modification
mechanical properties
corrosion resistance
traverse speed
分类号
TG174 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
薄板AA2024铝合金无针搅拌摩擦焊搭接工艺与接头性能
被引量:
9
2
作者
蒋若蓉
李文亚
杨夏炜
高大路
机构
西北工业大学凝固技术国家重点实验室
出处
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期98-102,133,共5页
基金
西北工业大学研究生创意创新种子基金资助项目(Z2015061)
凝固技术国家重点实验室自主课题(108-QP-2014
122-QZ-2015)
文摘
文中研究了2024薄板铝合金无针搅拌摩擦搭接接头形貌及力学性能,分析了工艺参数对接头成形与力学性能的影响.结果表明,工艺参数对接头成形及力学性能影响显著.接头中Hook缺陷对接头性能影响较大.当旋转速度一定时,焊接速度的增大使得焊核深度减小,Hook缺陷尖端趋于圆滑过渡,接头的拉剪强度随之增大.当焊接速度一定时,随着旋转速度的增大,焊核深度先增大后减小,Hook缺陷尖端上翘的严重程度先加重后减弱,拉剪强度先降低后增加.搭接接头上下两板的横向显微硬度曲线都近似"W"形分布,最低值出现在上板的热影响区.
关键词
无针搅拌摩擦
焊
薄板铝合金
搭接
力学性能
Keywords
pinless friction slir welding
thin sheet aluminum alloy
lap joint
mechanical properties
分类号
TG453 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
6061-T6铝合金无针搅拌摩擦焊全焊缝力学性能研究
被引量:
8
3
作者
朱海
于明玉
郭春成
张剑
机构
东北林业大学机电工程学院
出处
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期97-102,共6页
基金
黑龙江省科学基金资助项目(ZD2017009)。
文摘
根据无针搅拌摩擦对接焊接过程的特征,研究了下压量对6061-T6铝合金薄板对接焊缝起始端、中间段与尾端力学性能及宏观形貌的影响。结果表明,焊缝起始端、中间段和尾端的拉伸载荷随下压量的增加呈现先增加后减小的趋势;与中间段相比,起始端和尾端容易形成缺陷,中间段缺陷形态呈圆滑过渡,而起始端与尾端缺陷形态几乎垂直于板材;在不同阶段,下压量对力学性能的影响不同,当下压量为0.35 mm时,起始端拉伸载荷可达到1.49 kN,相当于母材的70%;下压量为0.30 mm时,中间段拉伸载荷可达到1.99 kN,相当于母材的88%;下压量为0.40 mm时,尾端拉伸载荷可达到1.41 kN,相当于母材的68%。
关键词
无针搅拌摩擦
焊
下压量
力学性能
焊缝位置
Keywords
pinless friction stir welding
press amount
mechanical properties
weld position
分类号
TG453.9 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
无针搅拌摩擦焊技术研究进展和展望
被引量:
4
4
作者
朱海
于明玉
孙朝伟
高思雨
陈文甫
机构
东北林业大学机电工程学院
中国电信股份有限公司辽宁分公司
四川新筑通工汽车有限公司
出处
《热加工工艺》
北大核心
2019年第23期15-19,共5页
文摘
鉴于无针搅拌摩擦焊受到国内外越来越多学者的关注与研究,在文献分析的基础上对无针搅拌摩擦焊进行了分类和总结,综述了无针搅拌摩擦焊在搭接点焊和对接走焊两种焊接形式下国内外的最新研究成果。分析了接头强度的影响因素,并对其焊接过程中微观组织、典型缺陷的变化以及接头内部金属塑性流动进行了阐述。
关键词
无针搅拌摩擦
焊
接头强度
塑性流动
微观组织
Keywords
pinless friction stir welding
joint strength
plastic flow
microstructure
分类号
TG453.9 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
6016铝合金薄板无针搅拌摩擦对焊工艺研究
被引量:
4
5
作者
唐博
张继祥
周伟
蒋飞
机构
重庆交通大学机电与车辆工程学院
出处
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2018年第15期66-70,共5页
基金
重庆市基础与前沿研究计划重点项目(cstc2015jcyjBX0140)
文摘
采用无针搅拌摩擦焊工艺对1mm厚的6016铝合金薄板进行对焊,研究不同工艺参数下接头的宏观形貌、力学性能和微观组织。结果表明:在本文的试验条件下,接头的抗拉强度随搅拌头转速或焊速的增加先增大后减小,转速比焊速对抗拉强度的影响更显著。最佳工艺参数为转速1200 r/min、焊速300~400 mm/min,抗拉强度达到母材的90%。接头硬度曲线呈"W"形。焊核区完全动态再结晶,晶粒细化;热机影响区发生部分再结晶,组织内存在伸长变形的大晶粒和细小的再结晶小晶粒;热影响区未发生再结晶,组织中存在着长大的晶粒和聚集生长的第二相粒子。
关键词
6016铝合金
无针搅拌摩擦
焊
力学性能
微观组织
Keywords
6016 aluminum alloy
pintess friction stir welding
mechanical properties
microstructure
分类号
TG453.9 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
6061铝合金薄板无针搅拌摩擦对焊工艺参数研究
被引量:
2
6
作者
蒋飞
张继祥
彭章杰
唐博
机构
重庆交通大学机电与汽车工程学院
出处
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2018年第17期30-35,共6页
基金
重庆市基础与前沿研究计划基金项目(cstc2013jcyjA70015)
重庆市教委科学技术研究项目(KJ080407)
文摘
研究无针搅拌摩擦焊的主轴转速、焊速、下压量,时效等工艺因素对1 mm厚的6061-T6铝合金薄板对焊接头力学性能和组织的影响。结果表明,相同主轴转速下,随着焊速的增大,焊缝边部的飞边逐渐减少,理想的鱼鳞状环纹逐渐显现;相同的焊速下,随着主轴转速增加,焊缝表面毛刺和截面孔隙缺陷减少,但飞边增多。接头抗拉强度和伸长率随主轴转速的增加而增加;随焊速的增加,接头抗拉强度呈现先增加后减小的趋势;下压量对接头抗拉强度有重要影响,在本文的工艺条件下,接头抗拉强度在下压量为0.1 mm时达到峰值;自然时效可使接头的抗拉强度提高20%以上。在最优工艺下,接头抗拉强度可达到母材的73.4%,伸长率接近母材。焊核区(WNZ)为细小的等轴晶组织;热机影响区组织不均匀,再结晶的小晶粒分布在未再结晶的大晶粒边部;热影响区(HAZ)的晶粒受热长大,第二相粒子也聚集长大。与母材相比,焊缝区和HAZ硬度下降,晶粒细化使WNZ硬度提高。
关键词
无针搅拌摩擦
焊
对焊
铝合金薄板
力学性能
Keywords
pinless friction stir welding
butt welding
aluminum alloy sheet
mechanical properties
分类号
TG453.9 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
6061铝合金无针搅拌摩擦点焊接头工艺研究
7
作者
范宇鹏
朱海
刘禹佳
赵洪武
郭春成
李燕云
机构
东北林业大学机电工程学院
出处
《林业机械与木工设备》
2022年第1期55-58,63,共5页
文摘
采用无针搅拌摩擦焊技术对6061铝合金进行搭接点焊,研究了不同工艺参数对接头力学性能的影响。结果表明最佳焊接工艺参数为:下压量0.7 mm,停留时间10 s,旋转速度1000 rpm。对性能优良的焊件进行表面形貌与显微组织分析,发现接头轴肩作用区光滑、毛刺几乎不可见、挤压金属环高度适中。按照晶粒的大小将6061铝合金微观组织分为四个区域,从内到外分别是搅拌区、热机影响区、热影响区和母材区。
关键词
无针搅拌摩擦
点焊
表面形貌
工艺参数
力学性能
微观组织
Keywords
needleless friction stir spot welding
surface morphology
process parameters
mechanical property
microstructure
分类号
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
行进速度对铝合金无针搅拌摩擦改性层性能的影响
张浩
王优强
段继周
《表面技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
薄板AA2024铝合金无针搅拌摩擦焊搭接工艺与接头性能
蒋若蓉
李文亚
杨夏炜
高大路
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
9
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职称材料
3
6061-T6铝合金无针搅拌摩擦焊全焊缝力学性能研究
朱海
于明玉
郭春成
张剑
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
8
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职称材料
4
无针搅拌摩擦焊技术研究进展和展望
朱海
于明玉
孙朝伟
高思雨
陈文甫
《热加工工艺》
北大核心
2019
4
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职称材料
5
6016铝合金薄板无针搅拌摩擦对焊工艺研究
唐博
张继祥
周伟
蒋飞
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2018
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
6061铝合金薄板无针搅拌摩擦对焊工艺参数研究
蒋飞
张继祥
彭章杰
唐博
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2018
2
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职称材料
7
6061铝合金无针搅拌摩擦点焊接头工艺研究
范宇鹏
朱海
刘禹佳
赵洪武
郭春成
李燕云
《林业机械与木工设备》
2022
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职称材料
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