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公开(公告)号：CN112719565A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011630315.6
申请日：2020-12-31
Applicant: 昆山哈工万洲焊接研究院有限公司 , 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明涉及焊接技术领域，更具体的说是一种利用旋转高能束搅拌针的搅拌摩擦焊方法及其装置，包括高能束发射器、焊接工具和焊接材料，所述高能束发射器发射出高能束作用于焊接材料上对焊缝进行焊接，一种利用旋转高能束搅拌针的搅拌摩擦焊的方法，步骤一：高能束发射器和焊接工具装夹至搅拌摩擦焊焊机上；步骤二：将搅拌摩擦焊机上搅拌头外壳移动至焊接材料的对接缝隙处；步骤三：启动搅拌摩擦焊机，搅拌头外壳及下部轴肩转动，同时内部高能束发射器带动发出的高能束沿搅拌头外壳旋转中心进行旋转；步骤四：焊接结束后轴肩离开焊接材料，关闭高能束发射器，待装置整体冷却后停止通入保护气，拆卸焊接材料完成焊接过程。
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公开(公告)号：CN105414738B
公开(公告)日：2018-01-30
申请号：CN201511023211.8
申请日：2015-12-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种环形槽辅助强化管板摩擦形变扩散焊接方法，为解决利用胀接、熔焊及其组合的方法实现换热器管子与管板之间连接时出现的高温接头松弛、间隙腐蚀、生产工艺复杂、成本高等问题。方法：一、管板内壁开设环形槽；二：采用有机溶剂或清洗剂擦拭管子和管板的表面；三：管子与管板装卡采用间隙配合；四：摩擦焊接；由于摩擦针的大端直径大于管子内径a、小于管子外径b，热塑性化的管子材料在摩擦针的挤压作用下，逐渐将环形凹槽填满并形成机械啮合；五：当摩擦头的轴肩压入管板上表面深度t时，摩擦头保持高速旋转并停留3s～15s，之后将摩擦头匀速提起，从而获得环形槽辅助强化管板摩擦形变扩散焊接的换热管。本发明用于管板焊接。
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公开(公告)号：CN105414740A
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201511029233.5
申请日：2015-12-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: B23K20/122 , B23K20/24
Abstract: 一种管板结构胀焊一体化的固相扩散连接方法，为解决利用胀接、熔焊及其组合的方法实现换热器管子与管板之间连接时出现的高温接头松弛、间隙腐蚀的问题。方法：一、先打磨除去管子和管板待焊区材料表面氧化膜，再采用有机溶剂或清洗剂擦拭管子和管板的表面；二、步骤二、管子与管板装卡时管子外壁与管板内孔之间的间隙为e，管子的上端伸出管板上端面的长度为k；三、高速旋转摩擦头以一定的压入速度扎入管子的内孔中，使管子在摩擦头与管子之间摩擦产热，管子形变产热逐渐达到热塑性状态；当摩擦头的轴肩压入管板上表面深度t时，摩擦头保持高速旋转并停留5s，将摩擦头匀速提起，管板与管子之间原子扩散并形成冶金结合。本发明用于管板焊接。
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公开(公告)号：CN103894726A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410102729.X
申请日：2014-03-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23K20/12
CPC classification number: B23K20/122
Abstract: 本发明涉及一种背部增厚消除弱连接且适应板厚变化的搅拌摩擦焊方法，它解决了现有搅拌摩擦焊由于输入焊缝底部的热量少而输出大，焊缝底部不易焊合而出现弱连接缺陷问题。方法如下：一、装夹固定背部增厚板和母材；二、搅拌头逆时针高速旋转压入对接板材和背部增厚板内，直至搅拌头的轴肩与母材上表面接触，搅拌头沿对接面向前运动进行焊接，焊后卸下焊接件；三、根据需要保留增厚板或通过铣削的方式去除一定厚度的增厚板。本发明的方法通过在母材背部放置增厚板，搅拌针顶端插在增厚板中，消除底部未焊透或者未焊合等弱连接缺陷，从而提高了对接接头质量；同时拓宽搅拌头对板材厚度的适应范围，本方法简单易行，操作方便。
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公开(公告)号：CN113145862B
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202110266672.7
申请日：2021-03-11
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨万洲焊接技术有限公司
Abstract: 本发明提供一种合金材料增材制造装置及制造方法，所述合金材料增材制造装置包括：设有入料口的壳体，设于壳体内部的能够相对所述壳体在驱动装置的作用力下旋转的主轴，设于主轴内部轴向方向上的料道，多根料材可从进料口喂入料道中，设于多根喂入材料上部的压紧送料机构，用于对多根料材进行握持压紧并向下游输送，以及搅拌机构包括搅拌头，设置于主轴的下方，用于随主轴同步转动以通过扭转力使所述多根不同材料拧合成螺旋状的合金材料，并对所述合金材料进行增材制造。本发明的增材制造装置及制造方法能够直接以多种单一材质的金属材料为原料进行合金材料增材制造，本发明结构简单、制造时间缩短，成本降低，且制造的合金增材，材料结构均匀。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113134674B
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202110266665.7
申请日：2021-03-11
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨万洲焊接技术有限公司
Abstract: 本发明涉及搅拌摩擦焊接的技术领域，具体涉及一种辅助加热、激冷联合搅拌摩擦增材装置，特别适用于多层搅拌摩擦增材的制造，该搅拌摩擦增材装置的围栏适于在工作台上限定出增材区域，所述围栏的至少一部分可升降设置，并且，围栏内侧具有冷却喷嘴；可升降设置的围栏可以带动冷却喷嘴随焊上移，从而冷却增材材料的下层区域，以保证下层区域的稳固支撑，从而提高多层材料增材的质量；另外，设置在所述围栏的顶部的加热器也可随焊上移，以控制所述加热器辅助加热上层区域的增材材料，即所述加热器始终对增材位置进行辅助加热，提高增材界面的温度，增加该界面处材料的扩散能力，增加界面结合强度，从而提高成型质量。
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公开(公告)号：CN112404694B
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202011329054.4
申请日：2020-11-24
Applicant: 昆山哈工万洲焊接研究院有限公司 , 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明涉及焊接，更具体的说是一种实现随焊局部水冷的搅拌摩擦焊装置及方法。该方法包括以下步骤：步骤一、设置第一材料和第二材料并将二者进行固定使得内端面贴合，第一材料和第二材料上表面的高度差不大于0.5mm；步骤二、设置焊接设备，将焊接设备的旋转轴与所述夹持柄固接；步骤三、在焊接过程中使围挡位于第一材料和第二材料中温度较高的一侧，并使围挡的长边平行于焊接方向；步骤三、启动所述焊接设备使搅拌针旋转，将搅拌针逐渐扎入到第一材料和第二材料的焊接部位，达到预定深度后，耐高温橡胶圈压缩变形。降低焊接过程中温度较高的一侧材料的峰值温度，使两材料焊接过程温度场的差距减小。
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公开(公告)号：CN113102874A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110496371.3
申请日：2021-05-07
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨万洲焊接技术有限公司
Abstract: 本发明公开了一种双循环控温搅拌摩擦焊接装置，属于搅拌摩擦焊接领域。包括搅拌头及用于装夹待焊材料的固定底板；所述固定底板内设有与其上表面贯通的下循环控温腔，所述下循环控温腔顶部用于放置待焊材料，以对所述待焊材料的下表面进行温度调节；所述固定底板上方设有上循环控温腔，以对所述待焊材料的上表面进行温度调节；所述上循环控温腔及下循环控温腔内用于存储流体控温媒介。本发明公开的上述焊接装置焊接时，通过分区循环控温调节，可使流体控温媒介与待焊材料上、下表面直接接触，进而实现热量的及时、高效传输，极大程度上减缓搅拌摩擦焊对于焊缝处温度过高造成的焊缝强度损失的问题，同时还可以实现待焊材料上、下表面的单独控温。
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公开(公告)号：CN112743269A
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN202011623545.X
申请日：2020-12-31
Applicant: 昆山哈工万洲焊接研究院有限公司 , 哈尔滨工业大学
IPC: B23K37/00
Abstract: 本发明涉及微纳尺寸焊接，更具体的说是一种微纳尺寸片与片的冷焊方法，所述该方法包括以下步骤：步骤一：选取母材Ⅰ和母材Ⅱ；步骤二：母材Ⅰ和母材Ⅱ在完全真空状态下相互靠近；步骤三：母材Ⅰ和母材Ⅱ在焊接间距下保持一段时间完成焊接；可以利用真空量子涨落原理实现纳米片与片之间的连接，焊接在室温下进行，不需要额外的能量及压力辅助，可以实现连接点与母材等强；可以不施加外界压力以及能量对微纳米尺寸片与片实现连接；具有无焊料、无污染、低应力、无摩擦以及无加热的特点；因此，连接后材料性能不会受到影响；与熔化焊及钎焊相比，本发明可以在短时间内实现微纳米尺寸片/片及线/片的有效连接。
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公开(公告)号：CN112719653A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011629971.4
申请日：2020-12-31
Applicant: 昆山哈工万洲焊接研究院有限公司 , 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明涉及超细晶强化表层制备领域，更具体的说是一种氮氧氛围离子弧辅助FSW制备颗粒增强超细晶表层方法，包括以下步骤：步骤一：离子弧焊枪在氮氧环境下对加工板材进行烧蚀；步骤二：搅拌工具在后方对待加工板材进行加工；可以采用等离子弧焊与搅拌摩擦焊结合的方法，其中，氮氧化物抑制材料晶粒长大，同时弥散分布于材料中增强材料表面；氮氧环境下等离子焊在板材表面烧蚀，促使基体材料与氮氧元素反应产生氮氧化物，搅拌工具在后方进行加工，一方面促进板材发生大的塑性变形，细化晶粒产生超细晶；另一方面，氮氧化物抑制晶粒的长大，使材料更容易形成超细晶，同时搅拌摩擦焊促进氮氧化物颗粒在加工区弥散分布，增加超细晶材料的性能。
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