《铝合金的搅拌摩擦焊接》就是在总结和提炼上述课题研究成果和实际工程应用经验的基础上，参考国内外铝合金搅拌摩擦焊接技术的最新研究进展，结合搅拌摩擦焊接技术发展趋势而编著的一部专用于铝合金搅拌摩擦焊接的著作。全书以铝合金的搅拌摩擦焊接工艺技术为主线，围绕技术实际工程应用，较为系统地分析了搅拌摩擦焊接技术的特点以及该技术在国内外各领域的应用现状，阐述了搅拌头的研制与开发，搅拌摩擦焊接头组织和力学性能，接头缺陷种类、定义、产生原因及缺陷检测手段、缺陷修补技术等内容，并且针对搅拌摩擦焊接机理，较为详细地论述了通过试验和数值模拟两种手段分析搅拌摩擦焊接接头温度场以及焊缝内部塑性金属流动的方法，最后简要概述了搅拌摩擦焊接技术的最新发展状况，包括复合搅拌摩擦焊、搅拌摩擦点焊等最新焊接技术。
    《铝合金的搅拌摩擦焊接》的特点主要有两个。1）学术性。《铝合金的搅拌摩擦焊接》采用了前期课题研究所获得的大量成果，书中论述的铝合金搅拌摩擦焊接头组织特征、缺陷成因与预防、焊接过程机理分析等内容都是在课题研究成果的基础上总结提炼的，具有一定的学术水平和理论价值；2）实用性。《铝合金的搅拌摩擦焊接》所采用的大量数据都是作者所属团队在实际搅拌摩擦焊接技术推广应用过程中，通过大量试验研究获得的，并经过实际产品的验证，如焊接工程影响因素分析、焊接工艺参数优化范围、缺陷影响因素等。这些工程数据不同于实验室试验数据，它们取自工程应用一线，考虑了实际应用中的各种状况，真实反映了搅拌摩擦焊工程化应用情况，并且已形成相应的搅拌摩擦焊接标准，这些数据可直接用于搅拌摩擦焊接工艺工程化应用推广，具有一定的工程应用价值。

    第1章绪论
    英国焊接研究所（TwI）于1991年发明了一种新颖而有潜力的焊接方法——搅拌摩擦焊接（Friction Stir Welding，FSW），该技术具有接头质量高、焊接变形小和焊接过程绿色、无污染等优点，是铝、镁等合金优选的焊接方法，在船舶、机车车辆、航空和航天等制造领域具有广阔的应用前景。搅拌摩擦焊接与传统的摩擦焊接一样，也是一种固相连接技术。本章就搅拌摩擦焊接基本原理、基本特点以及搅拌摩擦焊接技术在各行业的应用情况进行介绍，并且对搅拌摩擦焊接技术常用的术语进行简要的概述。
    1.1 搅拌摩擦焊接原理
    搅拌摩擦焊接是高速旋转的搅拌头扎人工件后沿焊接方向运动，在搅拌头与工件的接触部位产生摩擦热，使其周围金属形成塑性软化层，软化层金属在搅拌头旋转的作用下填充搅拌针后方所形成的空腔，并在搅拌头轴肩与搅拌针的搅拌及挤压作用下实现材料连接的固相焊接方法。搅拌摩擦焊接工作原理如图l-l所示。1.2 搅拌摩擦焊接特点
    搅拌摩擦焊接过程中产生的热量仅仅能使被焊金属达到塑性状态，而未能达到金属熔点，因此搅拌摩擦焊接属于固相连接技术。它可以用来焊接一些熔焊方法难以焊接的金属材料，如铝、镁等合金。相对于传统的普通熔焊，搅拌摩擦焊接具有如下优点：

第1章 绪论
1.1 搅拌摩擦焊接原理
1.2 搅拌摩擦焊接特点
1.3 接头形式及焊接材料
1.4 搅拌摩擦焊接专利许可与授权
1.5 搅拌摩擦焊接技术应用
1.5.1 搅拌摩擦焊接技术在造船业的应用
1.5.2 搅拌摩擦焊接技术在铁道车辆制造上的应用
1.5.3 搅拌摩擦焊接技术在飞机制造业的应用
1.5.4 搅拌摩擦焊接技术在航天制造业的应用
1.5.5 搅拌摩擦焊接技术在其他工业方面的应用
1.6 搅拌摩擦焊接技术的常用术语
1.7 小结

第2章 搅拌头与搅拌摩擦焊接设备
2.1 搅拌头的研制与开发
2.1.1 搅拌头的构成
2.1.2 搅拌头材料选择
2.1.3 搅拌头形状设计
2.1.4 工程用常见搅拌头
2.1.5 搅拌头的改进措施
2.2 搅拌摩擦焊接设备
2.2.1 搅拌摩擦焊接设备分类
2.2.2 搅拌摩擦焊接设备结构
2.2.3 常见搅拌摩擦焊接设备简介
2.3 小结

第3章 铝合金搅拌摩擦焊接工艺
3.1 焊接工艺参数
3.1.1 搅拌头旋转速度
3.1.2 焊接速度
3.1.3 焊接压力
3.1.4 焊接线能量
3.1.5 焊接扭矩和焊接能量
3.2 影响焊接接头性能的工程因素
3.2.1 焊接间隙
3.2.2 板厚差
3.2.3 板材表面处理状态
3.2.4 搅拌头偏移量
3.3 理想的参数规范
3.3.1 旋转速度与焊接速度参数范围
3.3.2 焊接装配范围
3.3.3 铝合金常用焊接规范
3.4 小结

第4章 铝合金搅拌摩擦焊接接头组织及力学性能
4.1 搅拌摩擦焊接接头组织
4.1.1 焊缝外观形貌
4.1.2 搅拌摩擦焊接接头宏观组织
4.1.3 搅拌摩擦焊接接头微观组织
4.2 铝合金搅拌摩擦焊接接头力学性能
4.2.1 铝合金搅拌摩擦焊接接头性能优势
4.2.2 常见搅拌摩擦焊接接头力学性能
4.2.3 接头力学性能各层异性
4.3 接头显微硬度
4.3.1 典型铝合金搅拌摩擦焊接接头显微硬度
4.3.2 焊接工艺参数对接头显微硬度的影响
4.3.3 接头显微硬度的各层异性
4.4 接头断口分析
4.5 小结

第5章 搅拌摩擦焊接缺陷定义及分类
5.1 表面缺陷
5.1.1 飞边
5.1.2 匙孔
5.1.3 表面下凹
5.1.4 毛刺
5.1.5 起皮
5.1.6 背部粘连
5.1.7 表面犁沟
5.1.8 背部间隙
5.2 内部缺陷
5.2.1 未焊透缺陷
5.2.2 弱结合缺陷
5.2.3 孔洞型缺陷
5.2.4 结合面氧化物残留
5.3 搅拌摩擦焊接接头缺陷产生机理
5.4 小结

第6章 搅拌摩擦焊接接头缺陷检测技术
6.1 剖切检查
6.2 X射线无损检测
6.2.1 X射线无损检测原理
6.2.2 X射线无损检测特点
6.2.3 X射线无损检测实例
6.3 超声波反射法无损检测
6.3.1 常规超声波检测及实例
6.3.2 变角度超声波无损检测及实例
6.3.3 超声波检测特点
6.4 相控阵超声波无损检测
6.4.1 相控阵超声波无损检测与传统超声波检测技术的区别
6.4.2 相控阵超声波无损检测技术的基本原理
6.4.3 相控阵超声波声束扫描模式
6.4.4 相控阵超声波无损检测技术特点
6.4.5 相控阵超声波无损检测设备
6.4.6 相控阵超声波无损检测技术应用实例
6.5 小结

第7章 搅拌摩擦焊接接头缺陷修补技术
7.1 搅拌摩擦补焊
7.2 摩擦塞补焊
7.2.1 摩擦塞补焊原理
7.2.2 摩擦塞补焊分类
7.2.3 摩擦塞补焊工艺
7.2.4 摩擦塞补焊接头组织
7.2.5 摩擦塞补焊在搅拌摩擦焊接接头缺陷修补中的应用
7.2.6 摩擦塞补焊缺陷与防止措施
7.3 小结

第8章 搅拌摩擦焊接温度场
8.1 搅拌摩擦焊接温度场检测
8.1.1 焊接材料种类对温度场的影响
8.1.2 焊接材料厚度对温度场的影响
8.1.3 工艺参数对温度场的影响
8.2 搅拌摩擦焊接过程温度场数值模拟
8.2.1 不考虑搅拌针产热的热源模型
……
第9章 搅拌摩擦焊缝金属法动试验及数值模拟
第10章 搅拌摩擦焊接技术的发展