公开(公告)号：CN105537754A

公开(公告)日：2016-05-04

申请号：CN201511009347.3

申请日：2015-12-28

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 胡琰莹 ,  刘会杰 ,  刘向前 ,  林喆 ,  李继超 ,  曾凡勇

IPC: B23K20/12

CPC classification number: B23K20/126

Abstract: 下轴肩随焊浮动自持式搅拌摩擦焊接用搅拌头及焊接方法，它涉及一种搅拌摩擦焊接用搅拌头及焊接方法。本发明为了解决现有自持式搅拌摩擦焊上、下轴肩距离在焊接过程中不可调，导致板材厚度不均时出现严重的飞边缺陷从而降低接头承载能力，或者导致搅拌针在焊接过程中断裂的问题。装置：上轴肩与搅拌针同轴固装在一起；浮动下轴肩套装在搅拌针上，搅拌针的下部与气腔体连接；在浮动下轴肩中心与搅拌针配合处设置第一密封圈，在浮动下轴肩与气腔体配合处设置第二密封圈。方法：步骤一、搅拌头的组装；步骤二、搅拌摩擦焊接；步骤三、搅拌头的拆卸。本发明适用于搅拌摩擦焊接。

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

Inventor： 刘会杰 ,  胡琰莹 ,  林喆 ,  彭耀兴 ,  刘向前 ,  赵运强

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。

公开(公告)号：CN105414737B

公开(公告)日：2017-11-17

申请号：CN201511017320.9

申请日：2015-12-29

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 刘会杰 ,  刘向前 ,  胡琰莹 ,  李继超 ,  王欢 ,  林喆 ,  曾凡勇

IPC: B23K20/12 ,  B23K20/24 ,  B23K101/18

Abstract: 一种提高薄板搅拌摩擦焊接头性能的方法，它涉及一种搅拌摩擦焊接方法。本发明为了解决现有薄板搅拌摩擦焊接工装困难、接头承载能力低等问题。本发明的步骤一、对接焊板的制备；步骤二、辅助板的制备；步骤三、搅拌头尺寸的确定；步骤四、焊前装配固定，第一对接焊板的铣削面向下，第二对接焊板的铣削面向上，或第一对接焊板的铣削面和第二对接焊板的铣削面均向下，第一对接焊板和第二对接焊板对接，第一辅助板和第二辅助板分别置于第一对接焊板的铣削面上和第二对接焊板的铣削面上；步骤五、焊接实施。本发明用于薄板搅拌摩擦焊接。

公开(公告)号：CN105397278A

公开(公告)日：2016-03-16

申请号：CN201511018684.9

申请日：2015-12-29

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 刘会杰 ,  刘向前 ,  胡琰莹 ,  李继超 ,  王欢 ,  林喆 ,  曾凡勇

IPC: B23K20/12 ,  B23K20/26

CPC classification number: B23K20/12 ,  B23K20/26

Abstract: 适用于高速搅拌摩擦焊接的大轴肩搅拌头及焊接方法，它涉及一种大轴肩搅拌头及焊接方法。本发明为了解决目前常规轴肩搅拌头难以实现中厚板高速搅拌摩擦焊接的问题。装置：搅拌头由夹持区、轴肩和搅拌针三部分组成，夹持区中心、轴肩圆心和搅拌针中心同轴设置；轴肩采用直径大于板厚5倍的大轴肩，轴肩平面加工有变槽深的阿基米德螺旋槽，搅拌针采用锥形搅拌针，侧面加工有两套导程不同的锥螺纹。方法：步骤一、大轴肩搅拌头各尺寸的确定；步骤二、被焊工件的装卡；步骤三、搅拌头的定位；步骤四：下扎参数的确定；步骤五：行进参数的确定。本发明适用于铝合金中厚(≥3mm)板材的高速(≥1500mm/min)搅拌摩擦焊接。

公开(公告)号：CN104942427A

公开(公告)日：2015-09-30

申请号：CN201510320601.5

申请日：2015-06-12

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 赵运强 ,  刘会杰 ,  杨腾飞 ,  胡琰莹 ,  刘向前

IPC: B23K20/12

CPC classification number: B23K20/1225

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。

公开(公告)号：CN104475966A

公开(公告)日：2015-04-01

申请号：CN201410765362.X

申请日：2014-12-11

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 刘会杰 ,  胡琰莹 ,  赵运强 ,  刘向前 ,  王志国 ,  窦超

IPC: B23K20/12

CPC classification number: B23K20/1255

Abstract: 增强焊缝材料流动的搅拌摩擦焊接用搅拌头及其制造方法，它涉及一种搅拌头及其制造方法。本发明为了解决目前在搅拌摩擦焊时，针对流动行为较差的材料在焊缝中出现沟槽、孔洞等缺陷问题。装置：搅拌针连在搅拌头轴肩上，搅拌针的侧面加工出右旋螺纹和一个与轴线方向平行的平面，所述平面被截掉的圆弧段对应的圆心角为120°；方法：步骤一、搅拌头尺寸的确定；步骤二、确定搅拌针的使用长度；步骤三、在轴肩位置开设方程为ρ＝b+aθ的阿基米德螺旋槽；步骤四：在搅拌针侧面加工出右旋螺纹和平面；步骤五、固定被焊工件；步骤六、搅拌头定位；步骤七、对第一被焊工件和第二被焊工件进行搅拌摩擦焊接。本发明用于搅拌摩擦焊接。

公开(公告)号：CN104439692A

公开(公告)日：2015-03-25

申请号：CN201410691524.X

申请日：2014-11-25

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 刘会杰 ,  胡琰莹 ,  赵运强 ,  王志国 ,  刘向前 ,  窦超

IPC: B23K20/12

CPC classification number: B23K20/1255

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及其使用方法，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。

公开(公告)号：CN104400215A

公开(公告)日：2015-03-11

申请号：CN201410705553.7

申请日：2014-11-26

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 胡琰莹 ,  刘会杰 ,  赵运强 ,  林喆 ,  刘向前 ,  窦超

IPC: B23K20/12

CPC classification number: B23K20/1255

Abstract: 一种减小界面缺陷尺寸的搅拌摩擦搭接焊用搅拌头及其焊接方法，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。

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

Inventor： 赵运强 ,  刘会杰 ,  杨腾飞 ,  胡琰莹 ,  刘向前

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。

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

Inventor： 刘会杰 ,  胡琰莹 ,  赵运强 ,  王志国 ,  刘向前 ,  窦超

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。