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公开(公告)号：CN102672345A
公开(公告)日：2012-09-19
申请号：CN201210168918.8
申请日：2012-05-29
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： B23K20/12
摘要： 一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法，它涉及一种搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法，具体涉及一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法。本发明为了解决常规搅拌摩擦焊在焊接薄壁工件时，由于被焊工件在搅拌头周围发生较大变形而无法实现焊接的问题。本发明的下压滑块连接于固定框架下部，二者整体套装在搅拌头的外侧壁上，搅拌头的轴肩及搅拌针外露于下压滑块的下表面。本发明所述焊接方法为：将第一被焊工件和第二被焊工件的焊接处对接并固定于工作台上，启动搅拌头并下扎至预定位置，焊具整体沿第一被焊工件与第二被焊工件的对接面长度方向移动，直至焊接完成为止。本发明适用于薄板焊接。
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公开(公告)号：CN101890572B
公开(公告)日：2012-07-25
申请号：CN201010258757.2
申请日：2010-08-20
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种搅拌针与轴肩逆向旋转的搅拌摩擦焊接方法，它涉及一种搅拌摩擦方法。本发明解决了现有的搅拌摩擦焊接方法存在温度场、接头组织和残余应力分布的不对称，导致接头性能不对称，降低了焊接结构的承载能力的问题。将第一被焊工件和第二被焊工件对接装夹在工作台上；搅拌针以100～3000转/分的转速扎入待焊部位；搅拌头的轴肩的旋转方向与搅拌针的旋转方向相反，搅拌头的轴肩的转速与搅拌针的转速相同；当搅拌头达到设定的下扎深度时，搅拌头以100～5000mm/分的速度沿焊缝方向移动。本发明的搅拌针和轴肩对被焊材料流动的驱动力作用方向相反，降低了搅拌摩擦焊接头组织与性能的不对称性，提高了搅拌摩擦焊接头的力学性能。
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公开(公告)号：CN101890572A
公开(公告)日：2010-11-24
申请号：CN201010258757.2
申请日：2010-08-20
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种搅拌针与轴肩逆向旋转的搅拌摩擦焊接方法，它涉及一种搅拌摩擦方法。本发明解决了现有的搅拌摩擦焊接方法存在温度场、接头组织和残余应力分布的不对称，导致接头性能不对称，降低了焊接结构的承载能力的问题。将第一被焊工件和第二被焊工件对接装夹在工作台上；搅拌针以100～3000转/分的转速扎入待焊部位；搅拌头的轴肩的旋转方向与搅拌针的旋转方向相反，搅拌头的轴肩的转速与搅拌针的转速相同；当搅拌头达到设定的下扎深度时，搅拌头以100～5000mm/分的速度沿焊缝方向移动。本发明的搅拌针和轴肩对被焊材料流动的驱动力作用方向相反，降低了搅拌摩擦焊接头组织与性能的不对称性，提高了搅拌摩擦焊接头的力学性能。
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公开(公告)号：CN101837513A
公开(公告)日：2010-09-22
申请号：CN201010136834.7
申请日：2010-03-31
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： B23K20/12
摘要： 一种无匙孔搅拌摩擦点焊方法，它涉及一种点焊方法。本发明的目的为消除搅拌摩擦点焊的焊缝表面匙孔的问题。方法：一、利用一体式焊具对被焊工件进行点焊，点焊时，焊具逐渐扎入被焊工件，焊具停止扎入后，继续旋转2～5秒，提起一体式焊具，形成点焊缝，且在点焊缝中心部位存在匙孔；二、利用组合式焊具对步骤一遗留的匙孔进行补焊，补焊时，焊具逐渐扎入匙孔内，焊具停止扎入后，继续旋转3～5秒，提起组合式焊具，在匙孔处形成点焊缝，补焊后，搅拌针上的圆柱部分留在夹持体上的夹持孔中，搅拌针上的锥体部分与匙孔发生塑性变形并遗留在匙孔内，即实现无匙孔搅拌摩擦点焊。本发明用于无匙孔搅拌摩擦点焊和常规搅拌摩擦点焊缝匙孔的补焊。
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公开(公告)号：CN101791747A
公开(公告)日：2010-08-04
申请号：CN201010136835.1
申请日：2010-03-31
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种搅拌摩擦塞钎焊方法，它涉及一种塞焊方法。本发明的目的为解决搅拌摩擦焊和搅拌摩擦点焊后留有匙孔的问题。方法：一、利用现有一体式焊具对被焊工件进行搅拌摩擦点焊，点焊时，焊具逐渐扎入被焊工件，焊具停止扎入后，继续旋转1～3秒，提起一体式焊具，点焊缝中心形成匙孔；二、将钎料放入匙孔内；三、利用组合式焊具对匙孔进行搅拌摩擦塞钎焊，塞钎焊时，焊具逐渐扎入匙孔内，焊具停止扎入后，继续旋转3～5秒，钎料熔化，多余的液态钎料被挤出，搅拌针上的圆柱部分留在夹持体上的夹持孔中，搅拌针上的锥体部分在摩擦热的作用下塑性化，并填充在匙孔中，实现匙孔的搅拌摩擦塞钎焊。本发明用于搅拌摩擦焊和搅拌摩擦点焊焊缝匙孔的补焊。
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公开(公告)号：CN101791743A
公开(公告)日：2010-08-04
申请号：CN201010136898.7
申请日：2010-03-31
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 异种材料的无匙孔搅拌摩擦点焊方法，它涉及一种点焊方法。本发明为消除两种属性相差较大的材料搅拌摩擦点焊的焊缝表面的匙孔的问题。方法：步骤一、将两种材料叠放在一起，熔点高的或厚度小的材料置于上方，熔点低的或厚度大的材料置于下方；二、利用现有一体式焊具在上方的材料表面待焊位置处进行搅拌摩擦点焊，焊具停止扎入后，继续旋转3秒，提起一体式焊具，在点焊缝中心部位存在匙孔；三、利用组合式焊具对步骤二中的匙孔进行补焊，焊具逐渐扎入匙孔内，焊具停止扎入后，继续旋转4秒，提起组合式焊具，在匙孔处形成点焊缝，即实现异种材料的无匙孔搅拌摩擦点焊方法。本发明用于异种材料无匙孔搅拌摩擦点焊和常规搅拌摩擦点焊缝匙孔的补焊。
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公开(公告)号：CN102601516A
公开(公告)日：2012-07-25
申请号：CN201210088113.2
申请日：2012-03-29
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： B23K20/12
摘要： 双面对称搅拌摩擦焊接方法，它涉及一种搅拌摩擦焊接方法。本发明解决了单面搅拌摩擦焊接头组织与力学性能不对称，存在根部缺陷，装卡困难，自持式搅拌摩擦焊搅拌针易断裂，焊接效率低，接头性能不高的技术问题。本方法如下：一、将被焊工件固定在工作台上且处于同一水平面；二、将两个搅拌头以相同的旋转速度ω、相同或相反的旋转方向分别扎入两个工件并达到预定位置；三、两个搅拌头以相同的焊接速度对被焊工件进行焊接。本发明通过调整上、下两个轴肩的旋转方向，可改善材料流动，消除接头横截面上两侧热机作用的不对称性，提高接头力学性能；采用两个搅拌头分别作用于被焊工件上、下表面，避免根部缺陷的产生；两个搅拌头同时产热，可显著提高焊接效率。
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公开(公告)号：CN101886267B
公开(公告)日：2011-11-23
申请号：CN201010240841.1
申请日：2010-07-30
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： C23G3/00
摘要： 用于搅拌摩擦焊的搅拌头的清洗方法，它涉及一种搅拌头的清洗方法。针对目前搅拌摩擦焊使用的搅拌头清洗时会划伤搅拌头表面且清洗速度慢的问题。所述方法由以下步骤完成：步骤一：将耐腐蚀金属团放入耐腐蚀容器中；步骤二：将清洗液注入耐腐蚀容器中；步骤三：让搅拌头旋转插入耐腐蚀容器中，使其充分浸入清洗液并与耐腐蚀金属团充分接触，耐腐蚀金属团固定在耐腐蚀容器的内壁上；步骤四：待搅拌头表面的粘附材料充分溶解之后，拔出搅拌头；步骤五：用水冲洗搅拌头，去除其表面残留的清洗液，随后使用吹风机将其吹干，获得干净的搅拌头，整个清洗过程到此结束。本发明方法用于清洗搅拌摩擦焊后的搅拌头。
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公开(公告)号：CN101890573A
公开(公告)日：2010-11-24
申请号：CN201010258759.1
申请日：2010-08-20
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种搅拌针与轴肩差速旋转的搅拌摩擦焊接方法，它涉及一种搅拌摩擦焊接方法。解决常规搅拌摩擦焊存在的下压力大、前进阻力大、为了克服搅拌针高速旋转，而轴肩同向高速旋转或不转动所产生的各种问题。搅拌头的搅拌针以3000～30000转/分的转速扎入待焊部位；搅拌头的轴肩的旋转速度低于搅拌针的旋转速度，其旋转方向与搅拌针相反；轴肩的旋转速度为10～1000转/分；搅拌头扎入速度为1～5mm/分钟，搅拌针扎入工件深度比工件厚度小0～0.5mm，轴肩扎入工件的深度为0～0.5mm；搅拌头以100～5000mm/分的速度沿第一被焊工件和第二被焊工件的对接面水平方向移动。焊接所需热量不依赖轴肩与被焊材料的摩擦，就不需要很大的下压力来保证轴肩部分的摩擦产热，减小了下压力。
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公开(公告)号：CN102601515B
公开(公告)日：2014-08-06
申请号：CN201210087920.2
申请日：2012-03-29
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： B23K20/12
摘要： 下轴肩不旋转的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头，它涉及一种搅拌头。本发明为解决现有的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头下轴肩旋转产热造成焊接热输入增加，导致焊缝成形困难以及焊接接头力学性能较低的问题。所述搅拌针的上端面固装在上轴肩的下端面上，所述上轴肩和搅拌针同轴设置，其特征在于：所述下部搅拌头由支撑底座、径向定位轴承和下轴肩组成，所述支撑底座的上端面的中心处加工有圆形凹槽，所述径向定位轴承安装在圆形凹槽内，所述下轴肩固装在支撑底座的上端面上，所述下轴肩沿纵向加工有中心孔，在焊接过程中，搅拌针的下部穿过中心孔并通过径向定位轴承安装在支撑底座上，下轴肩直径D2≥上轴肩直径D1。本发明的搅拌头用于搅拌摩擦焊接。
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