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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
申请人： 哈尔滨工业大学(威海)
摘要： 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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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
申请人： 哈尔滨工业大学(威海)
摘要： 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：CN112108757B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202010985967.5
申请日：2020-09-18
申请人： 哈尔滨工业大学(威海) , 中车长春轨道客车股份有限公司
IPC分类号： B23K20/12
摘要： 本发明涉及一种自支撑搅拌摩擦焊接装置及其焊接方法，解决了中空型材组配形成的待焊箱型结构需要双面搅拌摩擦焊接的问题，其设有搅拌针，搅拌针依次穿过上部轴肩、第一中部轴肩、弹簧、第二中部轴肩和下部轴肩，第一中部轴肩的下端设有第一沉孔，第二中部轴肩的上端设有第二沉孔，弹簧一端伸入第一沉孔内并与其上端面接触，弹簧另一端伸入第二沉孔内并与其下端面接触，搅拌针的上端和下端分别设有上端键槽和下端键槽，上部轴肩设有上位键槽，下部轴肩设有下位键槽，上端键槽和上位键槽中设有上位键，下端键槽和下位键槽中设有下位键。本发明可根据中空型材内腔高度的波动自动调节第一中部轴肩和第二中部轴肩的间距，具备良好的工艺性与通用性。
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公开(公告)号：CN115922058A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202310061003.5
申请日：2023-01-16
申请人： 哈尔滨工业大学(威海) , 中国兵器装备集团西南技术工程研究所
IPC分类号： B23K20/12
摘要： 本发明提供了一种基于强变形原位粉末冶金改善镁合金构件表面耐蚀性的方法，包括：镁合金构件表面进行清洁处理；调节焊机的主轴倾角使主轴轴线与镁合金构件表面法线之间呈设定倾斜角度；启动送粉装置和冷却设备，送粉装置用于往加工部位压入稀土元素粉末，冷却设备用于对加工部位进行冷却；启动搅拌摩擦焊机，控制加工工具以设定旋转速度压入镁合金构件内，并沿预设轨迹移动；停机、冷却。采用本发明能够使构件表层组织稀土合金化、晶粒细化即组织均匀化，有效改善镁合金构件表面的耐蚀性，简化了工艺流程，节省了制备成本，同时该方法可灵活调整加工工具尺寸以实现不同尺寸、不同厚度镁合金构件的加工处理，可实施性强、灵活度高。
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公开(公告)号：CN112091409A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010988536.4
申请日：2020-09-18
申请人： 哈尔滨工业大学(威海) , 中车长春轨道客车股份有限公司
IPC分类号： B23K20/12
摘要： 本发明涉及一种自持式中部轴肩静止搅拌摩擦焊头及焊接方法，解决了中空型材组配的待焊箱型结构需要双面搅拌摩擦焊接的问题，其设有搅拌针，搅拌针的上段与上部轴肩、第一中部轴肩和上推力轴承配合，搅拌针的中段通过第一细牙螺纹与上限位螺母和下限位螺母配合，搅拌针的下段与下推力轴承、第二中部轴肩和下部轴肩配合，所述下部轴肩的底面接触法兰螺母的上端面，法兰螺母通过搅拌针下段的第二细牙螺纹与搅拌针配合。本发明结构简单可靠，安装拆卸方便，轴肩距可调，能适应不同中空型材的焊接，具备良好的工艺性与通用性。焊接过程中上部轴肩和下部轴肩旋转而第一中部轴肩和第二中部轴肩不旋转，显著降低了焊接热输入，提高了焊缝力学性能。
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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
申请人： 哈尔滨工业大学(威海) , 中国航空制造技术研究院
摘要： 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
申请人： 哈尔滨工业大学(威海)
摘要： 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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公开(公告)号：CN113751858A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202111181520.3
申请日：2021-10-11
申请人： 哈尔滨工业大学(威海)
摘要： 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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公开(公告)号：CN112108757A
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN202010985967.5
申请日：2020-09-18
申请人： 哈尔滨工业大学(威海) , 中车长春轨道客车股份有限公司
IPC分类号： B23K20/12
摘要： 本发明涉及一种自支撑搅拌摩擦焊接装置及其焊接方法，解决了中空型材组配形成的待焊箱型结构需要双面搅拌摩擦焊接的问题，其设有搅拌针，搅拌针依次穿过上部轴肩、第一中部轴肩、弹簧、第二中部轴肩和下部轴肩，第一中部轴肩的下端设有第一沉孔，第二中部轴肩的上端设有第二沉孔，弹簧一端伸入第一沉孔内并与其上端面接触，弹簧另一端伸入第二沉孔内并与其下端面接触，搅拌针的上端和下端分别设有上端键槽和下端键槽，上部轴肩设有上位键槽，下部轴肩设有下位键槽，上端键槽和上位键槽中设有上位键，下端键槽和下位键槽中设有下位键。本发明可根据中空型材内腔高度的波动自动调节第一中部轴肩和第二中部轴肩的间距，具备良好的工艺性与通用性。
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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
申请人： 哈尔滨工业大学(威海) , 上海航天精密机械研究所
IPC分类号： B23K20/12
摘要： 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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