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公开(公告)号：CN116140782A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202211641405.4
申请日：2022-12-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海) , 上海航天精密机械研究所
IPC: B23K20/12
Abstract: 本发明提供了搅拌摩擦焊搅拌头组件以及能够在焊缝区域保留轧制镁合金薄板织构状态的搅拌摩擦焊方法，包括可旋转的外轴肩、内轴肩；内轴肩的第一工作面设置有第一螺旋槽，外轴肩的第二工作面设置有第二螺旋槽，第一工作面相对于第二工作面向下凸出，在工作状态下，由第二工作面、内轴肩外侧壁和工件表面共同围合成临时储存热塑性金属的空间。搅拌摩擦焊方法步骤包括：焊接过程中，确保内轴肩的第一工作面位于镁合金薄板内部，外轴肩的第二工作面外缘与镁合金薄板表面贴合，并控制所述搅拌头组件按照预设速度旋转、前移，同时对焊缝进行冷却。本发明能够尽可能避免热塑性金属织构状态发生改变，所得焊缝无任何减薄区域。
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公开(公告)号：CN118218747A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410557341.2
申请日：2024-05-07
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明提供了一种利用搅拌摩擦固相沉积增材技术的缺陷修复方法，步骤包括：确定工件上待修复的缺陷位置，对待修复的缺陷位置进行预处理，安装搅拌摩擦固相沉积增材修复设备，在工件上的缺陷位置背侧安装背部支撑，启动搅拌摩擦固相沉积增材修复设备，然后进行缺陷修复。采用本发明方案，不仅能够将增材原料快速引入搅拌针所在区域填充缺陷，而且能够避免在搅拌针抬升的过程中出现匙孔，提高了缺陷修复效率，还能够灵活、稳定地控制送料速率，扩大了适用范围。
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公开(公告)号：CN117066675A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311124596.1
申请日：2023-09-01
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海) , 洛阳船舶材料研究所(中国船舶集团有限公司第七二五研究所)
Abstract: 本发明提供了一种用于高熔点材料的搅拌摩擦焊接装置及焊接方法，搅拌摩擦焊接装置的搅拌针上套设有支撑组件，支撑组件上设置有加热元件，支撑组件能够随着搅拌针横向同步平移但不转动，轴肩与支撑组件顶面之间的空间刚好能够卡装工件；焊接方法步骤包括调整搅拌摩擦焊机与待焊板材的相对位置，使待焊板材对接区与搅拌针对中，并再次调整轴肩与支撑组件顶面之间的空间高度，使该空间高度比待焊板材厚度小0.1~0.2mm，焊接过程的轴肩和搅拌针以20‑1000rpm的转速同步旋转，使轴肩和搅拌针以20‑100 mm/min的速度平移。本发明从根本上避免了搅拌针断裂的问题，延长了搅拌摩擦焊接设备的使用寿命。
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公开(公告)号：CN118143422A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410450882.5
申请日：2024-04-15
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明提供了一种基于同步旋转送丝技术的搅拌摩擦增材系统及方法，系统包括主轴和送丝机构，主轴末端有搅拌头，送丝机构与搅拌头同步旋转，在搅拌头下部设置有弧形通道，弧形通道从搅拌头底部外壁向内延伸至搅拌头下端面中部附近区域，弧形通道由外向内对应的直径逐渐缩小；方法步骤包括：搅拌摩擦增材过程中，送丝机构随着主轴同步旋转，通过感应加热线圈对金属丝材进行加热，加热后的金属丝材随即进入搅拌头下端面被快速塑化。本发明不仅能够将金属丝材的沉积响应时间精确控制，而且能够防止搅拌摩擦增材过程中的堵料问题，不会出现轴肩空腔堵料而中断沉积过程的问题，对搅拌头旋转速度与送丝速度之间的匹配关系要求更低。
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公开(公告)号：CN117047257A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202311159379.6
申请日：2023-09-10
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明提供了多级轴肩复合搅拌摩擦焊具及复合板材通道成形方法。夹持部下端连接一级轴肩，一级轴肩下端连接搅拌针组件，搅拌针组件的中间凸起部下部表面作为二级轴肩，中间凸起部的外轮廓呈球面结构，中间凸起部上半段外壁和上搅拌针外壁均设置有右旋螺纹，中间凸起部下半段外壁为光壁结构。成形方法步骤包括：控制多级轴肩复合搅拌摩擦焊具旋转并下压，直到下搅拌针下端扎入到板材一内部指定深度，使下搅拌针的中心高于板材一与板材二的结合面，下搅拌针下端低于板材一与板材二的结合面，一级轴肩贴靠在板材一上表面。本发明能够顺利在复合板材上加工出近似圆形的通道，可实现不同厚度板材、不同位置通道的复合搅拌摩擦通道成形及焊接连接。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116460413A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310426875.7
申请日：2023-04-17
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明提供了一种分体式搅拌摩擦焊具及弱化接头织构的焊接方法，其解决了传统搅拌摩擦焊接金属材料时，由于接头晶粒取向集中分布，织构强度高，导致拉伸过程中接头各区变形不协调，损害接头拉伸性能的技术问题。本发明中提供了一种分体式搅拌摩擦焊具，其设有外搅拌头和内搅拌头，外搅拌头中心设有搅拌腔，内搅拌头设置在搅拌腔内，外搅拌头和内搅拌头能够相对独立运动，内搅拌头下端面设有同心环形槽，外搅拌头设有内凹下端面，内凹下端面设有涡状槽。同时，本发明提供一种利用分体式搅拌摩擦焊具弱化接头织构的焊接方法。本发明可广泛应用于搅拌摩擦焊技术领域。
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公开(公告)号：CN118204620A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410542576.4
申请日：2024-04-30
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海) , 天津航天长征火箭制造有限公司
Abstract: 本发明提供了基于搅拌摩擦固相沉积技术的火箭贮箱焊接缺陷修复方法，步骤包括：标定火箭贮箱上的焊接缺陷，将焊接缺陷机械挖排至规整形状；将火箭贮箱固定在工作台上，将修复工具装配在搅拌摩擦焊机上；启动搅拌摩擦焊机，使修复工具移至缺陷位置始点；启动送丝装置，驱动修复工具旋转并下压，在修复工具和基材的共同作用下，送进修复工具的金属丝材被切割、塑化并沉积在缺陷位置，同时驱动修复工具按照预设路径移动，直到完成缺陷修复。本发明能够依据缺陷形式灵活调整丝材直径，可用于多形状的沟槽、匙孔等大体积缺陷修复。
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公开(公告)号：CN117139816A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202311159378.1
申请日：2023-09-10
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明提供了一种基于超声辅助的搅拌摩擦隧道成形装置及工艺，在搅拌针组件外围设置有静轴肩，静轴肩与动轴肩同轴布置，在静轴肩底壁设置有排料孔，动轴肩下端面低于静轴肩下端面；搅拌针组件包括一体成型且同轴的上针体、环形凸台和下针体，在下针体底部设置有下轴肩，动轴肩下端、上针体、环形凸台和下针体能够同时位于工件内，下轴肩上端紧密贴靠工件下端面。步骤包括：表面处理，使用工装夹具固定金属板材，启动超声波装置，启动搅拌摩擦焊机，驱动搅拌摩擦隧道成形装置从金属板材一侧横向压入，使得加工区域的金属材料达到热塑性状态，并沿着预设路径移动。本发明加工区域表面成形质量好，隧道周围密封性较好，工艺流程简单。
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公开(公告)号：CN116213916A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310426882.7
申请日：2023-04-17
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海) , 中国航空制造技术研究院
Abstract: 本发明提供了一种原位添加粉末式搅拌摩擦加工工具及加工方法，其解决了传统预置粉末式搅拌摩擦加工过程中粉末分布位置不稳定、粉末添加量受限制、加工区域表面成形质量差、厚度减薄、高成本和工艺复杂的技术问题，本发明中的原位添加粉末式搅拌摩擦加工工具设有外轴肩和内轴肩，内轴肩套设螺杆送粉装置，内轴肩的下端面设有第一涡线槽，外轴肩设有内凹下端面，内凹下端面设有第二涡线槽，内轴肩的下端面凸出于外轴肩的内凹下端面。同时，本发明提供了一种原位添加粉末式搅拌摩擦加工方法。本发明可广泛应用于搅拌摩擦加工技术领域。
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公开(公告)号：CN113751858B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202111181520.3
申请日：2021-10-11
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明提供了一种双轴肩搅拌摩擦隧道成形方法，其解决了传统搅拌摩擦隧道成形过程中，隧道体积小、成形不稳定、成形位置贴近板材表面的技术问题，利用双轴肩搅拌摩擦焊隧道加工装置的双螺纹结构使金属板材中心材料分别向外部流动以实现隧道在板材中心部位成形；双轴肩端面的平面与涡状线槽交替结构，在实现双轴肩对金属板材上下表面的压紧作用的同时使得金属材料在金属板材上下表面堆积并实现焊合，从而保证表面成形质量；利用双面加工凹槽解决金属板材内部材料导出，配合辅助加热装置改善材料的流动性，最终在金属板材内部形成体积较大、表面质量优异的连续隧道。本发明可广泛应用于中厚板搅拌摩擦隧道成形技术领域。
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