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公开(公告)号：CN115213535B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202110422320.6
申请日：2021-04-20
申请人： 上海交通大学
摘要： 一种磁辅助多阶段轻金属与钢电阻点焊连接方法，包括：预热阶段、碎膜阶段、长大阶段和搅拌阶段，本发明在传统电阻点焊工艺的基础上引入以径向磁场为主的外部磁场源，经多脉冲电流的碎膜处理，在轻金属/钢界面产生循环拉‑压应力破碎界面氧化膜。破碎的氧化膜在电磁力搅拌驱动下远离焊接连接面。本发明无需焊前氧化膜去除工序，显著提升接头的力学性能，实现轻金属/钢异种材料的高性能点焊连接。
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公开(公告)号：CN115213536A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202110423837.7
申请日：2021-04-20
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： B23K11/11
摘要： 一种外部磁场辅助电阻点焊连接方法，通过一对极性相反的电极杆分别从上下两侧与两块不同熔点的待连接金属工件接触并相向施加压力，通过对电极杆施加电流后，在持续的焦耳热作用下具有较低熔点的待连接金属工件沿工件接触界面熔化，并向其自身内部生长形成熔核，熔核中熔化金属在外部磁场提供的磁场力作用下高速流动，并对工件接触界面附近的缺陷产生搅拌作用，待熔核冷却凝固后即实现异种材料连接；本发明通过电磁搅拌避免氧化膜缺陷在板材界面聚集，同时促进未熔化侧元素向熔核扩散，增大熔核硬度和强度，提升接头的力学性能。
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公开(公告)号：CN109794670A
公开(公告)日：2019-05-24
申请号：CN201910245821.4
申请日：2019-03-28
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： B23K11/00 , B23K11/36 , B23K103/04
摘要： 一种轻合金与钢的异种金属材料电阻铆焊系统及其焊接方法，利用成分可定制的半空心钢钉在无需预冲孔的情况下直接对异种材料进行焊接，使待连接轻合金板、半空心钢钉及待连接钢板在局部熔化形成铝钢混合物焊核，获得异种材料连接接头；铆钉采用半空心结构，以容纳部分待连接轻合金板材，能够采用更小的铆钉设计；采用带有锥角的钢钉直接刺穿待连接轻合金板，消除现有制孔环节；通过待连接轻合金板、半空心钢钉及待连接钢板在局部熔化形成高强度铝钢混合物焊核，以提高接头性能；通过钉腿压溃长度以及铆钉空腔内部合金元素调控焊核各元素比例改善接头性能。本发明简化生产工艺，提高生产效率，降低成本，提高接头性能。
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公开(公告)号：CN109530598A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201811392661.8
申请日：2018-11-21
申请人： 上海交通大学
摘要： 一种半空心铆钉及其无预制孔铆接装置及方法，包括：半空心铆钉、驱动头和平面支撑机构，驱动头通过凸台与半空心铆钉顶部的凹槽相啮合并共同位于待连接板的上方，平面支撑机构位于待连接板的下方；驱动头的凸台与铆钉盖中央的凹槽具有相同锥度以实现铆钉的轴向进给运动和旋转运动。本发明无需预制孔，避免板材之间由于预制孔错位、铆钉与预制孔同轴度和垂直度难以保证而带来的铆接质量问题；摩擦热作用下铆钉和板材以及板材和板材之间形成了固相连接，机械连接与固相连接的复合显著提高了接头的性能；半空心铆钉沿轴向旋转进给过程中摩擦产热软化了待连接材料，有助于减小铆接力，降低对铆接设备吨位的需求；半空心铆钉与平面支撑机构之间无对中性要求，适用于大型薄壁件的高柔性、高可靠性装配。
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公开(公告)号：CN115213535A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202110422320.6
申请日：2021-04-20
申请人： 上海交通大学
摘要： 一种磁辅助多阶段轻金属与钢电阻点焊连接方法，包括：预热阶段、碎膜阶段、长大阶段和搅拌阶段，本发明在传统电阻点焊工艺的基础上引入以径向磁场为主的外部磁场源，经多脉冲电流的碎膜处理，在轻金属/钢界面产生循环拉‑压应力破碎界面氧化膜。破碎的氧化膜在电磁力搅拌驱动下远离焊接连接面。本发明无需焊前氧化膜去除工序，显著提升接头的力学性能，实现轻金属/钢异种材料的高性能点焊连接。
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公开(公告)号：CN109530598B
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN201811392661.8
申请日：2018-11-21
申请人： 上海交通大学
摘要： 一种半空心铆钉及其无预制孔铆接装置及方法，包括：半空心铆钉、驱动头和平面支撑机构，驱动头通过凸台与半空心铆钉顶部的凹槽相啮合并共同位于待连接板的上方，平面支撑机构位于待连接板的下方；驱动头的凸台与铆钉盖中央的凹槽具有相同锥度以实现铆钉的轴向进给运动和旋转运动。本发明无需预制孔，避免板材之间由于预制孔错位、铆钉与预制孔同轴度和垂直度难以保证而带来的铆接质量问题；摩擦热作用下铆钉和板材以及板材和板材之间形成了固相连接，机械连接与固相连接的复合显著提高了接头的性能；半空心铆钉沿轴向旋转进给过程中摩擦产热软化了待连接材料，有助于减小铆接力，降低对铆接设备吨位的需求；半空心铆钉与平面支撑机构之间无对中性要求，适用于大型薄壁件的高柔性、高可靠性装配。
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公开(公告)号：CN110319097A
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201910549419.5
申请日：2019-06-24
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明提供了一种内自锁铆钉、铆钉复合连接装置以及连接方法，其中铆钉包括铆钉体(103)、内自锁凸台(104)、钉体端部(105)以及钉体头部组件；所述铆钉体(103)内部设置有铆钉腔体；所述铆钉腔体一端与钉体头部组件相连接，另一端与钉体端部(105)相连接；所述内自锁凸台(104)设置在铆钉腔体临近钉体端部(105)一侧；所述钉体端部(105)包括配合内自锁凸台(104)的楔形结构；所述铆钉体(103)内壁和/或外壁设置有表面结构，所述表面结构包括光滑结构、螺纹结构以及凹槽结构中的任一种或任多种组合。
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公开(公告)号：CN109281913A
公开(公告)日：2019-01-29
申请号：CN201810769090.9
申请日：2018-07-13
申请人： 通用汽车环球科技运作有限责任公司 , 上海交通大学
IPC分类号： F16B19/08
摘要： 提供了用于接合工件的摩擦搅拌盲孔铆钉系统和方法。FSBR接合系统包括具有形成尖端的头部的心轴。杆从头部延伸并且具有形成凹口的狭窄部分。心轴的尾部被配置为在凹口处断裂，从而形成断裂端。柄部也具有头部和主体，其中通孔被限定穿过该柄部。柄头包括形成接触一个工件的表面的肩部。头部具有与表面相对的最外点。限定头部的最外点与表面之间的范围。壁从另一个工件突出并且围绕主体形成。壁具有由心轴形成并且被控制以使得主体能够变形的尺寸。
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公开(公告)号：CN117620383A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311737076.8
申请日：2023-12-16
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明涉及无痕式电阻铆焊技术领域，具体为一种大厚度轻合金钢异种金属结构无痕式电阻铆焊方法，包括：铣床、冲击电极、半空心铆钉以及铜电极块，其中：冲击电极和半空心铆钉自上而下同轴放置，铜电极块放置在高强钢型材的焊接异侧合适位置，本发明铆钉采用半空心结构，能够容纳部分待连接轻合金板材，采用带有锥角的钢钉直接刺穿待连接轻合金板，通过待连接轻合金板、半空心钢钉及待连接钢板在局部熔化形成高强度铝钢混合物焊核，以提高接头性能；同时，可通过钉腿压溃长度以及铆钉空腔内部合金元素调控焊核各元素比例，从而改善接头性能，针对与大厚度轻合金板材的焊接，基本实现了无痕式的连接工艺，增加了美观性。
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公开(公告)号：CN113843488B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202010595967.4
申请日：2020-06-28
申请人： 上海交通大学
摘要： 一种基于磁控电阻点焊的铝合金与钢优化焊接方法，将钢板和铝合金板设置于电极与可控磁场之间，通过施加焊接电流在钢板内产生焦耳热，利用钢板与铝合金板之间高电阻率氧化膜的阻隔作用，使铝合金板的靠近钢板侧均匀升温，铝合金板的近钢板一侧熔化形成熔融铝合金，熔融铝合金在磁场和电流产生的洛伦兹力作用下高速流动和搅拌，抑制氧化膜缺陷在界面附近的聚集，界面两侧异质材料形成薄而均匀的金属间化合物。本发明通过对钢侧电阻加热，减小铝侧热输入，降低铝板减薄，消除铝板表面压痕，控制界面金属间化合物层厚度；通过外加磁场与电流的交互作用产生洛伦兹力，驱动熔融铝合金高速流动，改善铝侧熔核组织和缺陷分布，提升焊接接头的机械性能。通过避免铜电极与铝板的直接接触，降低电极磨损，提升铝钢点焊接头性能、外观质量和焊点质量稳定性。
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