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公开(公告)号：CN109648186B
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN201910036078.1
申请日：2019-01-15
申请人： 沈阳航空航天大学
摘要： 本发明属于搅拌摩擦加工技术领域，公开了一种用于圆筒内壁加工的逆向旋转搅拌摩擦加工装置及方法，摩擦加工头，包括同轴且自上而下依次设置的搅拌头B、搅拌头A和前置轴肩，搅拌头B、搅拌头A和前置轴肩的直径依次减小，搅拌头B和搅拌头A的旋转方向相反，搅拌摩擦加工方法，包括步骤1、将待加工圆筒结构竖直装夹在夹具上；步骤2、选择搅拌摩擦加工装置；步骤3、将搅拌摩擦加工装置与搅拌摩擦焊机的旋转主轴固定连接，加工直至搅拌摩擦加工装置完全进入圆筒结构内；步骤4、搅拌摩擦加工装置停止下降进行预热，然后继续进行加工，直至加工完毕；本发明提高了加工效率，原来需要多道加工的，现在可以大大减少加工道数，甚至一次完成。
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公开(公告)号：CN110369858B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN201910675271.X
申请日：2019-07-25
申请人： 沈阳航空航天大学
IPC分类号： B23K20/12
摘要： 一种用于圆筒结构内壁缺陷修复的方法，属于搅拌摩擦焊修复技术领域。所述用于圆筒结构内壁缺陷修复的搅拌摩擦装置，包括可伸缩主轴、第一可伸缩副轴、第二可伸缩副轴和压力控制系统，第一可伸缩副轴和第二可伸缩副轴对称设置在可伸缩主轴的两侧，所述第一可伸缩副轴的端部与第一搅拌头或者第二搅拌头连接，所述第二可伸缩副轴的端部与支撑轮或者第二搅拌头连接，压力控制系统包括上位机、设置在第一可伸缩副轴上的第一压力传感器和设置在第二可伸缩副轴上的第二压力传感器。所述用于圆筒结构内壁缺陷修复的方法，实现修复过程稳定、修复后材料组织均匀，保证了修复的完整性，提高了修复质量。
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公开(公告)号：CN110653618A
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201910915491.5
申请日：2019-09-26
申请人： 沈阳航空航天大学
摘要： 一种随焊激冷、去除飞边的搅拌摩擦焊用搅拌工具系统，包括刀架，所述刀架由圆环连接端和半球端组成，圆环连接端与半球端为一体成型结构，刀架通过圆环连接端同轴套装在搅拌头工作端上，搅拌头与刀架之间通过平键限制径向转动并用第一顶丝固定，沿着搅拌头的轴线方向加工有轴向冷却孔，在搅拌头的轴肩上沿径向加工有与轴向冷却孔贯通的径向冷却孔，在搅拌头的轴肩端面上安装有搅拌针；所述刀架的半圆端沿周向均匀开设有豁口，豁口的其中一端面边缘安装有铣刀，另一端面均匀设置有刷毛。该系统不仅可大幅度减小飞边的尺寸，也提高了焊缝承载能力；搅拌头内的冷却介质通过重力与充入的压力从搅拌头的轴向冷却孔进入，大大降低制造精度，节约成本。
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公开(公告)号：CN110640294A
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201910915488.3
申请日：2019-09-26
申请人： 沈阳航空航天大学
IPC分类号： B23K20/12 , B29C64/141 , B29C64/20 , B29C64/10
摘要： 一种搅拌摩擦焊径向增材制造的装置与方法，该装置为一套异形静止轴肩体，包括搅拌头、静置轴肩体及模具，搅拌头外侧同轴套装有静置轴肩体，静置轴肩体与模具配合安装。采用该模具经过多次径向增材，获得所需的增材制造零件。增材制造过程中加入超声以及辅热等辅助工艺来保证增材制造零件的性能。在半固态下，超声的空化作用会细化晶粒，形成超细晶/纳米晶材料；在固态下，超声不仅可促进原子扩散能力，还能降低残余应力，利于获得高承载力的增材结构。同时，对于金属基复合材料的增材制造，超声的加入还可促进材料间的剧烈混合，避免在增材过程中出现偏析现象。
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公开(公告)号：CN109773326A
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201910036087.0
申请日：2019-01-15
申请人： 沈阳航空航天大学
摘要： 一种用于直径渐变的圆筒结构内壁的搅拌摩擦加工装置，若干个可伸缩副轴沿可伸缩主轴的外周圆周阵列布置，若干个可伸缩副轴的末端分别固定装配有搅拌头，所述搅拌头的外端为弧面结构，若干个可伸缩副轴分别装配有压力传感器，用于测量可伸缩副轴所受的轴向压力，压力传感器将测量的压力数据传递至上位机，上位机控制可伸缩副轴伸长或缩短。本发明是针对直径渐变的圆筒结构铸件表面改性的方法；通过表面加工，内壁表面材料晶粒得到细化，提高了结构整体性能；在加工过程中，搅拌摩擦加工装置沿结构轴线方向移动，可实现直径渐变的圆筒结构内壁的加工；同时本发明设置预设压力，利用算法动态调整搅拌头压入内壁的深度大小，加工后材料组织均匀。
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公开(公告)号：CN106584038A
公开(公告)日：2017-04-26
申请号：CN201710060555.9
申请日：2017-01-25
申请人： 沈阳航空航天大学
IPC分类号： B23P15/00
CPC分类号： B23P15/00
摘要： 本发明的一种搅拌摩擦焊匙孔的填充方法，属于搅拌摩擦焊技术领域，具体包括以下步骤：(1)对匙孔进行扩孔处理，采用钻头将匙孔加工为圆柱状的钻孔，保证钻孔区域完全覆盖匙孔；(2)根据钻头cad模型，进行数据转化，生成加工文件；(3)按照加工文件对钻孔进行增材制造，增材制造完毕回收增材材料，并将表面加工至光滑状态，完成填充。本发明的填充方法利用增材制造技术实现了搅拌摩擦焊匙孔的填充，消除了匙孔对焊缝性能的影响，同时能够保证填补过程精准无误，填充效率高，适用多种不同形貌的匙孔；填充方法简单，采用现有设备即可完成，能够用于工业化批量生产。
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公开(公告)号：CN102626824A
公开(公告)日：2012-08-08
申请号：CN201210131998.X
申请日：2012-04-28
申请人： 沈阳航空航天大学
IPC分类号： B23K20/12 , B23K103/10
摘要： 一种制备高性能铝合金板材的搅拌摩擦焊工艺方法，它涉及一种搅拌摩擦焊加工技术。本发明解决了铝合金板材轻量化问题，在保证同等力学强度前提下其质量最轻，为提高飞机、汽车等结构的轻量化提供了一种新的工艺与思路。将板材放置在工作台上并用夹具装夹固定；搅拌头的搅拌针以100～2400转/分的转速扎入板材表面，保持轴肩端面与工件上表面紧密贴合且有一定的下压力；当搅拌头达到设定的下扎深度时，搅拌头以50～1500mm/分的速度沿着板材横向方向水平移动，直到板材边缘；依次重复上述工艺过程且保证搅拌头的路径和上一次搅拌摩擦焊的混迹的下边缘尽量重合，以便起到焊核区域良好叠加的效果，直到整个板材处理完成。
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公开(公告)号：CN102581474A
公开(公告)日：2012-07-18
申请号：CN201210060044.4
申请日：2012-03-08
申请人： 沈阳航空航天大学
IPC分类号： B23K20/12
摘要： 一种轴肩固定且大直径搅拌针旋转的半固态搅拌摩擦焊接方法，是为解决常规搅拌摩擦焊接过程中装夹要求高、由于搅拌区的材料流动不充分而导致的隧道与S形线等缺陷以及在焊件表面出现飞边缺陷等技术问题而设计的。将焊件A和焊件B对接装夹在工作台上；搅拌工具的搅拌针以1000～5000rpm的转速扎入待焊部位，搅拌工具的固定轴肩不动，轴肩不扎入工件，保持轴肩端面与工件上表面紧密贴合；当搅拌工具达到设定的下扎深度时，搅拌工具以50～1000mm/min的速度沿着焊缝方向移动。本发明中使用的搅拌针锥角小且高速旋转，固定轴端不旋转并套装在搅拌针上，其下端面与待焊件紧密贴合，可避免隧道、飞边等缺陷的产生，减少接头强度的损失。
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公开(公告)号：CN102581473A
公开(公告)日：2012-07-18
申请号：CN201210060013.9
申请日：2012-03-08
申请人： 沈阳航空航天大学
IPC分类号： B23K20/12
摘要： 一种基于搅拌工具旋转且振动的适用于颗粒增强铝基复合材料连接的超声辅助半固态搅拌摩擦焊工艺法，解决了现有常规搅拌摩擦焊技术在连接颗粒增强铝基复合材料时存在搅拌工具磨损严重且搅拌工具的制造成本高等问题。将焊件A和焊件B对接装夹在工作台上；搅拌工具的搅拌针以1000～5000rpm的转速扎入待焊部位，搅拌工具的固定轴肩不旋转且不扎入工件，保持固定轴肩的下端面与工件上边面紧密贴合；超声换能器的超声波通过与超声变幅杆相联的搅拌针直接传递到待焊接区内部；当搅拌工具达到设定的下扎深度时，搅拌工具以50～1000mm/min的速度沿着焊缝方向移动。本发明有效的将超声波传递到待焊接部分，不仅细化了搅拌区的晶粒还可大大降低搅拌针的磨损。
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公开(公告)号：CN117830248A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202311834514.2
申请日：2023-12-28
申请人： 沈阳航空航天大学
IPC分类号： G06T7/00 , G01D21/02 , G06T7/60 , G06N3/0499 , G06N3/084
摘要： 本发明设计搅拌摩擦焊根部未焊透缺陷在线检测与评估的系统及方法，首先利用神经网络建立搅拌摩擦焊工艺参数和条件参数，与搅拌针尖端到焊核底部的距离之间关系的模型；以及限定条件参数下焊接工艺参数与接头力学性能之间关系的模型；然后根据实际下压量、轴肩半径、轴肩倾角、搅拌针长度、搅拌针尖端到焊核底部的距离计算出实际焊接深度，如实际焊接深度小于实际板厚表明出现根部未焊透缺陷；然后利用神经网络建立实际焊接深度、除下压量外的工艺参数和条件参数，与理想下压量之间关系的模型，对焊接过程中的下压量进行实时调控；结合检测结果和性能预测对焊缝质量进行综合评估，判断焊缝质量是否达到设计要求，并对未达标的焊缝给出补焊方案。
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