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公开(公告)号：CN101890572B
公开(公告)日：2012-07-25
申请号：CN201010258757.2
申请日：2010-08-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种搅拌针与轴肩逆向旋转的搅拌摩擦焊接方法，它涉及一种搅拌摩擦方法。本发明解决了现有的搅拌摩擦焊接方法存在温度场、接头组织和残余应力分布的不对称，导致接头性能不对称，降低了焊接结构的承载能力的问题。将第一被焊工件和第二被焊工件对接装夹在工作台上；搅拌针以100～3000转/分的转速扎入待焊部位；搅拌头的轴肩的旋转方向与搅拌针的旋转方向相反，搅拌头的轴肩的转速与搅拌针的转速相同；当搅拌头达到设定的下扎深度时，搅拌头以100～5000mm/分的速度沿焊缝方向移动。本发明的搅拌针和轴肩对被焊材料流动的驱动力作用方向相反，降低了搅拌摩擦焊接头组织与性能的不对称性，提高了搅拌摩擦焊接头的力学性能。
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公开(公告)号：CN104959726A
公开(公告)日：2015-10-07
申请号：CN201510427740.8
申请日：2015-07-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23K20/12 , B23K101/18
CPC classification number: B23K20/122 , B23K2101/18
Abstract: 一种消除前进侧Hook缺陷的搅拌摩擦搭接焊方法，它涉及一种搅拌摩擦焊接方法。本发明为了解决现有的搅拌摩擦搭接焊接头前进侧存在Hook缺陷，减少接头有效承载厚度从而降低接头力学性能的问题。本发明的在传统搭接结构的基础上增加了凸台的设计，改变了被焊工件的几何形状，消除了前进侧的原始搭接界面，从而成功消除Hook缺陷的影响。本发明的搅拌摩擦搭接焊方法包括以下步骤：步骤一、确定被焊工件的几何参数：确定倒“T”形被焊工件向后退侧延伸距离W1、凸台宽度W2以及凸台高度H；步骤二、固定被焊工件；步骤三、确定搅拌头的施焊位置；步骤四、搅拌摩擦焊接。本发明的焊接方法用于搅拌摩擦搭接焊。
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公开(公告)号：CN103592181B
公开(公告)日：2015-08-19
申请号：CN201310626295.9
申请日：2013-11-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 测量搅拌摩擦焊搭接接头最大拉剪力的测量方法，以解决传统拉伸剪切试验中，附加弯矩对搅拌摩擦焊搭接接头最大拉剪力测量结果产生影响的问题。卡具：四个轴承安装孔沿同一水平线布置，八个滚轴分两层设置，每层平行设置四个滚轴，每个滚轴端部通过一个定位轴承安装在相应的轴承安装孔中。方法：一、每层滚轴的最外侧的两滚轴轴心距离为拉剪测量试件搭接部分厚度的10～20倍；二、将拉剪测量试件置于上层滚轴与下层滚轴之间；三、将组装后的拉剪测量试件、卡具及垫块装卡在拉剪试验机上，以0.5～1.5mm/min的加载速度对拉剪测量试件进行拉剪试验，并记录最大拉剪试验载荷F。本发明用于测量搅拌摩擦焊搭接接头最大拉剪力。
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公开(公告)号：CN103592185B
公开(公告)日：2015-07-22
申请号：CN201310626656.X
申请日：2013-11-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 测量搅拌摩擦点焊接头最大拉剪力的方法，它涉及一种测量搅拌摩擦点焊接头拉剪力的测量方法，以解决传统拉剪测量方法中附加弯矩对搅拌摩擦点焊接头最大拉剪力测量不准确的问题。方法：一、制作卡具：加工上支撑侧板和下支撑侧板，上支撑侧板的长度为拉剪测量试件搭接部分厚度的10～20倍；二、组装拉剪测量试件：拉剪测量试件置于上支撑侧板与下支撑侧板之间，拉剪测量试件的两侧未搭接部分分别放置厚度与被焊板材厚度相等的垫块；三、进行拉剪测量：组装后的拉剪测量试件、卡具及垫块装卡在拉剪试验机上，以0.5～1.5mm/min的加载速度对拉剪测量试件进行拉剪试验，并记录最大拉剪试验载荷。本发明用于测量搅拌摩擦点焊接头拉剪力。
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公开(公告)号：CN101890572A
公开(公告)日：2010-11-24
申请号：CN201010258757.2
申请日：2010-08-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种搅拌针与轴肩逆向旋转的搅拌摩擦焊接方法，它涉及一种搅拌摩擦方法。本发明解决了现有的搅拌摩擦焊接方法存在温度场、接头组织和残余应力分布的不对称，导致接头性能不对称，降低了焊接结构的承载能力的问题。将第一被焊工件和第二被焊工件对接装夹在工作台上；搅拌针以100～3000转/分的转速扎入待焊部位；搅拌头的轴肩的旋转方向与搅拌针的旋转方向相反，搅拌头的轴肩的转速与搅拌针的转速相同；当搅拌头达到设定的下扎深度时，搅拌头以100～5000mm/分的速度沿焊缝方向移动。本发明的搅拌针和轴肩对被焊材料流动的驱动力作用方向相反，降低了搅拌摩擦焊接头组织与性能的不对称性，提高了搅拌摩擦焊接头的力学性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104942427B
公开(公告)日：2017-01-25
申请号：CN201510320601.5
申请日：2015-06-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23K20/12
Abstract: 一种消除孔洞和环沟槽的非对称回填式搅拌摩擦点焊方法，为解决现有对称回填式搅拌摩擦点焊过程中，回填阶段剩余的塑性金属体积不足，无法填满搅拌套回抽所留下的间隙，从而产生根部孔洞和表面环沟槽缺陷的问题。方法：一，设定焊具初始位置，使压紧环、搅拌套及搅拌针下表面与被焊板材上表面处于同一水平面；二，搅拌套下扎搅拌针回抽，被搅拌套挤出的塑性金属进入并恰好填满搅拌针回抽所产生的空腔内；三，塑性金属变速回填，增加搅拌针从搅拌套中心空腔内挤出的塑性金属，从而对搅拌套回抽所产生的间隙更好的回填。最终使搅拌套与搅拌针的下表面的水平位置低于被焊板材上表面水平位置一定距离，从而补偿金属体积损失。本发明用于搅拌摩擦点焊。
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公开(公告)号：CN104439692B
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201410691524.X
申请日：2014-11-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23K20/12
Abstract: 一种可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的使用方法，涉及一种自持式搅拌摩擦焊用搅拌头及其使用方法。本发明解决现有自持式搅拌摩擦焊用搅拌头的搅拌针断裂后整个搅拌头无法继续使用的问题。搅拌头由上轴肩、上轴肩套筒、搅拌针和下轴肩螺纹连接组成。使用方法：搅拌头的组装，固定第一被焊工件和第二被焊工件，搅拌头定位，搅拌摩擦焊接，搅拌头拆卸。优势：在上轴肩和搅拌针之间加入上轴肩套筒实现搅拌针的单独更换，轴肩得到重复使用，节约了自持式搅拌摩擦焊的成本，通过更换不同的搅拌针，可以调整上轴肩套筒和下轴肩的间隙，实现多种厚度工件的焊接。本发明用于一种可以单独更换搅拌针的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头及其使用。
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公开(公告)号：CN104400215B
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201410705553.7
申请日：2014-11-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23K20/12
Abstract: 一种减小界面缺陷尺寸的搅拌摩擦搭接焊方法，本发明涉及搅拌摩擦搭接焊用搅拌头及其焊接方法，它为了解决现有搅拌摩擦搭接焊接头中前进侧Hook缺陷和后退侧冷搭接缺陷减小接头有效承载厚度和有效搭接宽度，降低接头力学性能的问题。该搅拌摩擦搭接焊用搅拌头由轴肩和搅拌针组成，其中搅拌针由上部圆柱、中部凸圆和下部圆台依次连接而成。焊接方法：一、确定搅拌头尺寸；二、确定搅拌针长度；三、固定被焊工件；四、使搅拌针中部凸圆下压至两个被焊工件搭接界面处；五、进行搅拌摩擦焊接。本发明在焊接过程中，利用中部凸圆对原始搭接界面进行搅拌，既有效减小界面缺陷尺寸，又使得有效搭接面积增大，从而提高接头的力学性能。
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公开(公告)号：CN102601515B
公开(公告)日：2014-08-06
申请号：CN201210087920.2
申请日：2012-03-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23K20/12
Abstract: 下轴肩不旋转的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头，它涉及一种搅拌头。本发明为解决现有的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头下轴肩旋转产热造成焊接热输入增加，导致焊缝成形困难以及焊接接头力学性能较低的问题。所述搅拌针的上端面固装在上轴肩的下端面上，所述上轴肩和搅拌针同轴设置，其特征在于：所述下部搅拌头由支撑底座、径向定位轴承和下轴肩组成，所述支撑底座的上端面的中心处加工有圆形凹槽，所述径向定位轴承安装在圆形凹槽内，所述下轴肩固装在支撑底座的上端面上，所述下轴肩沿纵向加工有中心孔，在焊接过程中，搅拌针的下部穿过中心孔并通过径向定位轴承安装在支撑底座上，下轴肩直径D2≥上轴肩直径D1。本发明的搅拌头用于搅拌摩擦焊接。
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公开(公告)号：CN101934426B
公开(公告)日：2012-11-07
申请号：CN201010298529.8
申请日：2010-09-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种提高水下搅拌摩擦焊接接头塑性的方法，它涉及一种搅拌摩擦焊接及改性处理方法，以解决可热处理强化铝合金水下搅拌摩擦焊接接头塑性降低的问题。方法：一、用卡具将被焊工件与不锈钢垫板牢固定位，水槽中的水面高出被焊工件上端面30mm；二、将焊具沿着被焊工件的对接面进行搅拌摩擦焊接，焊接参数为转速800转/分钟、焊接速度100毫米/分钟，形成连接焊缝；三、将焊具退回到连接焊缝的起始位置，然后向连接焊缝的一侧偏移，一次偏移量与连接焊缝的宽度相等，从一次偏移后的起始位置开始进行一次改性处理，一次改性处理行进方向与连接焊缝的焊接方向相同，焊具的转速、焊接速度同步骤二，得到一道改性焊缝。本发明用于搅拌摩擦焊接。
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