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公开(公告)号：CN117226243A
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202311309396.3
申请日：2023-10-11
申请人： 北京工业大学
摘要： 本发明公开了一种水下磁场耦合磁致伸缩回填式摩擦点焊装置，包括搅拌针、压紧环、焊材、压紧环夹头、顶端夹具、顶杆、垫帽、电磁换能器、导磁环、固定连杆和水箱；所述顶端夹具固定在压紧环夹头上，配合内部的顶杆，在电主轴底端固定焊材。固定连杆依次套有电磁换能器和垫帽，三者同心配合，位于焊点中心底部，磁场能量通过电磁换能器转化为电能以及机械能至焊点。所述搅拌针正对焊材表面；焊材淹没于水箱的水池中，根据温度变化情况调节水箱内的水池水流。针对焊接物料垂直流动较差，在底部添加电子转换器，改善焊点温度分布以及物料流动；通过水下焊接降低热输入减少热影响区组织区域，并保证电磁感应的有效实施。
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公开(公告)号：CN111618420A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010648809.0
申请日：2020-07-07
申请人： 北京工业大学
摘要： 本发明公开一种基于载流静轴肩弱化镁合金搅拌摩擦焊接接头织构的方法和设备，采用输入脉冲电流促进镁合金搅拌摩擦焊接时接头组织的动态再结晶过程，使晶粒随机取向化，进而弱化织构，提高焊接接头的综合力学性能；焊接过程中，输入脉冲电流随导电针直接深入焊缝中进行导电，电能损耗低且电流密度高，更加有利于织构弱化和非基面滑移的产生，从而改善接头的力学性能。本发明增强焊接过程中镁合金接头组织的流塑性和晶粒取向随机性，既使镁合金静轴肩搅拌摩擦焊接接头的微观组织结构具有良好的对称性，改善接头断裂位置；又弱化接头织构分布的强度，进而提高其延展性；同时降低搅拌针在焊接过程中的磨损，有效地提高焊接质量与工作效率。
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公开(公告)号：CN106041292A
公开(公告)日：2016-10-26
申请号：CN201610656625.2
申请日：2016-08-11
申请人： 北京工业大学
IPC分类号： B23K20/12
CPC分类号： B23K20/122 , B23K20/123
摘要： 本发明公开一种受控电流驱动的载流静轴肩搅拌摩擦焊方法，焊接过程中，焊接过程中，通过控制开关选择电路连接方式，控制开关与搅拌针导通，随着搅拌针压入母材，绝缘静轴肩下表面与焊接母材的上表面接触，外接电源正极的电流可通过导电滑环的定子导线、导电滑环、搅拌针内部电极、静轴肩电极、高频切换器、母材、电源形成闭合回路；电流通过焊接母材时，使此种焊接在搅拌针的摩擦热、焊接母材电阻热以及电流驱动下共同作用下完成焊接。采用本发明的技术方案，避免了传统高强度金属焊接时焊接裂纹、气孔等缺陷的产生，降低材料的变形抗力、提高材料的塑性。
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公开(公告)号：CN108890120A
公开(公告)日：2018-11-27
申请号：CN201811097915.3
申请日：2018-09-20
申请人： 北京工业大学
IPC分类号： B23K20/12
摘要： 一种基于可调控电流分布钛合金载流静轴肩搅拌摩擦焊接设备，采用搅拌头作为电极，高密度电流通过搅拌针流经待焊母材，通过底部导流板流回电源，实现了电阻热与搅拌摩擦机械热形成复合热源搅拌摩擦焊接；焊接过程中通过导流板将按工艺要求调控电流分布情况和流经方向，改变焊缝前进侧与后退侧温度差，完成焊前预热或焊后热处理要求，改善焊缝力学性能。本发明增强焊接过程中材料的流塑性，调整焊接过程中焊缝前进侧与后退侧的温场分布，细化晶粒，减少了搅拌针在焊接过程中的磨损，提高了焊接质量与工作效率。
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公开(公告)号：CN112139654A
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN202011014942.7
申请日：2020-09-24
申请人： 北京工业大学
摘要： 本发明公开了一种机器人搅拌摩擦焊接系统，包括机器人本体、专用电主轴、六维力传感器、点激光传感器、搅拌针、变位机或固定平台；六维力传感器安装在机器人末端法兰盘与专用电主轴之间，实时测量搅拌头的末端受力，并转换到机器人工具坐标系中；点激光传感器安装在专用电主轴下方，测量搅拌轴肩与焊接工件的高度差；焊接工件放置在变位机或者固定平台上；机器人搅拌摩擦焊接系统共包括三种模式，分别是恒压力控制模式、恒位移控制模式和力位混合控制模式。采用本发明的技术方案，提高机器人搅拌摩擦焊的焊接质量，实现空间复杂曲面壁板的连接。
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公开(公告)号：CN108890119A
公开(公告)日：2018-11-27
申请号：CN201811097914.9
申请日：2018-09-20
申请人： 北京工业大学
IPC分类号： B23K20/12
摘要： 本发明公开一种可调控电流分布载流搅拌摩擦焊接装置，采用搅拌头作为电流辅助热源的电极，通过外置电源开关的闭合，高密度电流通过搅拌针流经待焊母材，通过底部导流板流回电源，实现了电阻热与搅拌摩擦机械热形成搅拌摩擦焊的复合热源。焊接过程中通过导流板将按工艺要求调控电流分布情况和流经方向，改变焊缝前进侧与后退侧温度差，完成焊前预热或焊后热处理要求，改善焊缝力学性能。本技术方案，增强焊接过程中材料的流塑性，调整焊接过程中焊缝前进侧与后退侧的温场分布，细化晶粒，提升工件表面硬度，减少了搅拌针在焊接过程中的磨损，提高了焊接质量与工作效率。
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公开(公告)号：CN111906431A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010689368.9
申请日：2020-07-17
申请人： 北京工业大学
摘要： 本发明公开一种基于智能搅拌的增等材融合制造设备以及方法，集成可伸缩轧辊和搅拌摩擦加工装置，工作时由轧辊夹持被加工增材部件，使搅拌针在一定转速下对增材制造部件顶层进行搅拌加工。本发明在使用搅拌摩擦加工工艺解决增材制造部件中的缺陷、细化增材部件组织内部晶粒尺寸，具有结构简单，工艺可控，对被加工部件可起到消除缺陷、优化组织的效果，适用于铝、钛、镁合金的增等材一体加工中。
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公开(公告)号：CN106041292B
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201610656625.2
申请日：2016-08-11
申请人： 北京工业大学
IPC分类号： B23K20/12
摘要： 本发明公开一种受控电流驱动的载流静轴肩搅拌摩擦焊方法，焊接过程中，通过控制开关选择电路连接方式，控制开关与搅拌针导通，随着搅拌针压入母材，绝缘静轴肩下表面与焊接母材的上表面接触，外接电源正极的电流可通过导电滑环的定子导线、导电滑环、搅拌针内部电极、静轴肩电极、高频切换器、母材、电源形成闭合回路；电流通过焊接母材时，使此种焊接在搅拌针的摩擦热、焊接母材电阻热以及电流驱动下共同作用下完成焊接。采用本发明的技术方案，避免了传统高强度金属焊接时焊接裂纹、气孔等缺陷的产生，降低材料的变形抗力、提高材料的塑性。
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公开(公告)号：CN105965152B
公开(公告)日：2018-05-25
申请号：CN201610569115.1
申请日：2016-07-19
申请人： 北京工业大学
IPC分类号： B23K20/12
摘要： 本发明公开一种用于高强度金属的载流静轴肩搅拌摩擦焊方法，在焊接过程中，固定在搅拌针外罩的导电滑环的定子导线与电源一端相连，在搅拌针周围特定位置固定导电滑环的转子，转子与搅拌针内部电极以点接触方式导通，电极、导电滑环的转子与搅拌针之间均设有绝缘层，静轴肩与外接电源的另一端相连。本发明还提供一种载流静轴肩搅拌摩擦焊设备包括：搅拌针夹头、转动轴、搅拌针外罩、外接电源、静轴肩、搅拌针、电极以及导电滑环。采用本发明的技术方案，避免了传统高强度金属焊接时焊接裂纹、气孔等缺陷的产生，降低材料的变形抗力、提高材料的塑性，使晶粒细化，降低了搅拌针在焊接过程中的磨损，有效的提高了焊接质量与工作效率。
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公开(公告)号：CN105965152A
公开(公告)日：2016-09-28
申请号：CN201610569115.1
申请日：2016-07-19
申请人： 北京工业大学
IPC分类号： B23K20/12
CPC分类号： B23K20/122 , B23K20/1245
摘要： 本发明公开一种用于高强度金属的载流静轴肩搅拌摩擦焊方法，在焊接过程中，固定在搅拌针外罩的导电滑环的定子导线与电源一端相连，在搅拌针周围特定位置固定导电滑环的转子，转子与搅拌针内部电极以点接触方式导通，电极、导电滑环的转子与搅拌针之间均设有绝缘层，静轴肩与外接电源的另一端相连。本发明还提供一种载流静轴肩搅拌摩擦焊设备包括：搅拌针夹头、转动轴、搅拌针外罩、外接电源、静轴肩、搅拌针、电极以及导电滑环。采用本发明的技术方案，避免了传统高强度金属焊接时焊接裂纹、气孔等缺陷的产生，降低材料的变形抗力、提高材料的塑性，使晶粒细化，降低了搅拌针在焊接过程中的磨损，有效的提高了焊接质量与工作效率。
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