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基于固態(tài)連接原理提出了填充式攪拌摩擦焊新方法，設(shè)計了可消耗分體式焊具，顛覆了傳統(tǒng)攪拌摩擦焊固有模式。該方法具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保、低成本等突出優(yōu)勢，能夠徹底解決由攪拌摩擦焊縫匙孔和缺陷引起的“木桶效應(yīng)”。補焊接頭強度及伸長率分別達到了無缺陷原始焊縫的85％和99％，與宇航工業(yè)所采用的TIG、摩擦塞焊技術(shù)及同時期美國楊百翰大學(xué)、美國橡樹嶺國家實驗室及日本東北大學(xué)共同提出的FBJ技術(shù)相比，優(yōu)勢明顯。

本作品基于固態(tài)連接原理提出了填充式攪拌摩擦焊新方法，發(fā)明了一種由消耗式且與被焊結(jié)構(gòu)同質(zhì)的2219鋁合金攪拌針、鋼制非消耗式軸肩、鋼制焊具夾持體和緊固螺釘構(gòu)成的可消耗分體式焊具，顛覆了傳統(tǒng)攪拌摩擦焊定義焊具為非消耗品的固有模式。補焊過程中，利用攪拌針的塑性變形和流動實現(xiàn)了對焊縫匙孔和缺陷的固相補焊，攪拌針與匙孔界面和軸肩作用區(qū)材料塑性流動現(xiàn)象明顯，界面成形良好無缺陷。 填充式攪拌摩擦焊補焊接頭的強度可達無缺陷原始焊縫強度的85%，高于TIG補焊接頭的73%。其伸長率更是達到了無缺陷原始焊縫伸長率的99%，遠高于TIG補焊接頭的12.2%。該方法實現(xiàn)了對攪拌摩擦焊縫匙孔和缺陷的準(zhǔn)等強修復(fù)。 本作品旨在開辟一種新的焊接方法，實現(xiàn)無匙孔攪拌摩擦焊和攪拌摩擦焊縫缺陷的準(zhǔn)等強修復(fù)。該方法很好地繼承了攪拌摩擦焊技術(shù)本身所具有的高質(zhì)量、高效、低成本、低變形、易于自動化、無需保護氣、低能耗、對環(huán)境無污染等諸多優(yōu)點，是名副其實的“綠色”補焊新方法，具體表現(xiàn)在以下方面： (1)節(jié)能 填充式攪拌摩擦焊新方法與TIG補焊方法相比焊接溫度較低，最高溫度出現(xiàn)在焊核部分且最高溫度不超過500℃，遠低于鋁合金熔點(600℃以上)，無金屬過熱現(xiàn)象，能量利用率高。 (2)綠色環(huán)保 填充式攪拌摩擦焊新方法與TIG補焊方法相比，不會產(chǎn)生焊接煙塵、弧光及噪聲污染，能量利用率高，焊接過程綠色環(huán)保無污染。 (3)高效 填充式攪拌摩擦焊新方法可在2分鐘內(nèi)完成對單個匙孔的補焊工作，生產(chǎn)效率高。 (4)低成本 填充式攪拌摩擦焊新方法與同一時期美國楊百翰大學(xué)、美國橡樹嶺國家實驗室及日本東北大學(xué)聯(lián)合提出的Friction Bit Joining(FBJ)技術(shù)相比，成本更低廉，焊具利用率更高。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎
(1) “大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目” 一等獎，2010年9月。
(2) “友達杯”綠色創(chuàng)新作品大賽 環(huán)保達人獎，2011年4月。