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利用新型物理模拟装置进行Mg—Ti旋转摩擦焊过程产热机理及原子扩散行为的研究，该装置包含高速摄像、红外热成像及力学传感器系统。结果表明，摩擦焊过程中，摩擦因数经历两个稳态阶段的变化。第一个稳态阶段为库伦摩擦，以磨蚀为主要形式；第二个稳态阶段为粘着摩擦，以塑性流动为主要形式。另外，随着旋转转速及轴向压力的提高，轴向位移、摩擦温度及摩擦系数的增加率也随之明显提高。Mg—Ti摩擦焊过程存在原子的快速扩散现象，该过程中由摩擦大变形激活的扩散系数大约是热激活扩散系数的10^5倍。