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公开(公告)号：CN111235499A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010067171.1
申请日：2020-01-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种金属棒材表层纳米化的模具及其使用方法，属于金属材料表层纳米化技术领域。本发明解决传统大塑性变形工艺手段存在晶粒尺寸难以抵达细晶强化尺寸极限的问题。本发明提供一种模具，该模具包括安装体和碾磨体，在安装体的内部由上到下镶嵌多组碾磨体，每组碾磨体包括三个碾磨球，相邻每组碾磨体的三个碾磨球的球心连线构成的等边三角形的边长依次等值减小。本发明的模具在深冷介质中进行深冷旋转摩擦挤压棒材加工过程中，兼顾棒材成型和表面纳米晶梯度改性的作用，减少了工序，具有工艺简单，成本低廉、加工效率高且可重复性好，可对合金棒材进行深度改性，实现表层纳米晶梯度结构。
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公开(公告)号：CN111230282A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010065219.5
申请日：2020-01-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23K20/12
Abstract: 一种用于电子封装的微搅拌摩擦焊接工艺，属于电子封装技术领域。本发明解决了现有的电子封装技术实现高密度化和无公害化效果不理想问题，以及现有搅拌摩擦焊接技术难以实现对微、小、薄结构的直接施焊的问题。首先，要焊接的第一焊盘与第二焊盘为一组焊盘组，当焊盘组呈单点布置时，在第一基板上预制加工出压入孔，并将焊盘组平行布置在第一基板与第二基板之间，将所述压入孔与焊盘组的中心位置对中布置，然后利用夹具压紧第一基板与第二基板，将搅拌头同轴对准在压入孔上方，控制搅拌头高速旋转并向下移动到压入孔内，进而压入第一焊盘中，在设定的压入量和保载时间下，实现第一焊盘和第二焊盘间的永久性冶金连接，最后控制搅拌头向上移出压入孔。
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公开(公告)号：CN111230188A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010065217.6
申请日：2020-01-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种用于搅拌摩擦制造的搅拌头及应用其制备水冷通道的方法，属于水冷板制造技术领域。本发明解决现有水冷板制备工艺费时费力、加工难度大、且焊接过程出现的缺陷问题容易导致漏水的问题。本发明提供一种搅拌头，该搅拌头的搅拌针为一体成型结构由上到下依次为左旋螺纹圆台、凸台和右旋螺纹圆台。该搅拌头可实现对水冷板坯料进行水冷通道的一体式加工，在水冷板坯料上直接获得一道连续可控的水冷通道，无需额外焊接步骤，不存在泄露的风险，安全性高。同时该方法工艺简单、成本低廉、水冷通道体积占比高、散热面积大、冷却性能好且可重复性良好。
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公开(公告)号：CN105414738B
公开(公告)日：2018-01-30
申请号：CN201511023211.8
申请日：2015-12-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种环形槽辅助强化管板摩擦形变扩散焊接方法，为解决利用胀接、熔焊及其组合的方法实现换热器管子与管板之间连接时出现的高温接头松弛、间隙腐蚀、生产工艺复杂、成本高等问题。方法：一、管板内壁开设环形槽；二：采用有机溶剂或清洗剂擦拭管子和管板的表面；三：管子与管板装卡采用间隙配合；四：摩擦焊接；由于摩擦针的大端直径大于管子内径a、小于管子外径b，热塑性化的管子材料在摩擦针的挤压作用下，逐渐将环形凹槽填满并形成机械啮合；五：当摩擦头的轴肩压入管板上表面深度t时，摩擦头保持高速旋转并停留3s～15s，之后将摩擦头匀速提起，从而获得环形槽辅助强化管板摩擦形变扩散焊接的换热管。本发明用于管板焊接。
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公开(公告)号：CN105033447B
公开(公告)日：2017-08-25
申请号：CN201510599934.6
申请日：2015-09-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种界面强形变探深可调式搅拌摩擦焊焊具，为解决现有异种材料搭接搅拌摩擦焊焊缝存在钩状缺陷、弱连接及搅拌头严重磨损的问题。转接套和夹持柄的轴心处设有搅拌针安装孔，搅拌针设置在搅拌针安装孔的上部，调节螺栓设置在搅拌针安装孔的下部，搅拌针外露在转接套上端面的搅拌针体部分为锥形螺纹面，所述搅拌针的上端面设有凹形端面，凹形端面沿周向设有三个凹形弧，三个凹形弧在凹形端面上均匀分布，在凹形端面上设有硬质凸点，搅拌针的下端柱体设有铣扁，搅拌针体部分与铣扁之间为过渡区域，转接套的上端面为凹形轴肩，转接套的中心处为搅拌针安装孔，搅拌针安装孔的直径与搅拌针的直径相同，本发明用于铝/钢异种材料焊接。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103639606B
公开(公告)日：2016-08-03
申请号：CN201310714348.2
申请日：2013-12-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23K28/02
Abstract: 本发明公开一种薄金属片结构电阻/超声波复合点焊方法，将需要焊接的两个薄金属片置于底座上，其中一个薄金属片绝缘侧向下紧贴底座，采用单侧并排双压头于另一个无绝缘材料包裹的薄金属片之上施加压力，在双压头间通入电流，使得工件接触面及邻近区域产生电阻热，同时利用超声波使工件接触面摩擦产热，停止施加超声波并断电后，压头维持压力一段时间，即形成稳固的焊点；所述的薄金属片为厚度0.05?0.3mm，金属为铜、铝、铁、钼、镍、钛、银或及其以上所述的合金。本发明采用电阻/超声波复合焊接方法点焊连接薄金属片结构，熔核区域体积缩小、固相连接面积扩大、晶粒细化，焊件性能提高。
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公开(公告)号：CN105414740A
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201511029233.5
申请日：2015-12-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: B23K20/122 , B23K20/24
Abstract: 一种管板结构胀焊一体化的固相扩散连接方法，为解决利用胀接、熔焊及其组合的方法实现换热器管子与管板之间连接时出现的高温接头松弛、间隙腐蚀的问题。方法：一、先打磨除去管子和管板待焊区材料表面氧化膜，再采用有机溶剂或清洗剂擦拭管子和管板的表面；二、步骤二、管子与管板装卡时管子外壁与管板内孔之间的间隙为e，管子的上端伸出管板上端面的长度为k；三、高速旋转摩擦头以一定的压入速度扎入管子的内孔中，使管子在摩擦头与管子之间摩擦产热，管子形变产热逐渐达到热塑性状态；当摩擦头的轴肩压入管板上表面深度t时，摩擦头保持高速旋转并停留5s，将摩擦头匀速提起，管板与管子之间原子扩散并形成冶金结合。本发明用于管板焊接。
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公开(公告)号：CN105252136A
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201510822897.0
申请日：2015-11-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23K20/12
CPC classification number: B23K20/12 , B23K2101/34 , B23K2103/18
Abstract: 一种利用搅拌摩擦处理实现金属表面镀层的方法，为解决热浸镀和电镀较难实现单面镀层和特定路径的镀层的问题。方法：一、对待镀层的金属基板表面进行机械抛光；二、垫板置于工作台上，在垫板上依次放置镀层金属薄板和金属基板，其中金属基板需要镀层的面与镀层金属薄板接触，利用卡具将上述组件固定；三、工具头压入金属基板，下压后停留0.5s～10s，然后向前搅拌摩擦行进，完成第一道搅拌摩擦镀层；四、对于单侧面镀层，完成第一道搅拌摩擦镀层后，抽出工具头并使其回到压入点上方，然后沿金属基板宽度方向偏移，偏移量为0.2d～0.8d，重复步骤三完成第二道搅拌摩擦镀层；如此反复，直至完成最后一道镀层。本发明用于金属表面镀层。
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公开(公告)号：CN103894723B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201410102419.8
申请日：2014-03-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23K20/12
Abstract: 本发明提出了一种能增大铝钢搭接结合面积的搅拌摩擦焊具及焊接方法。焊具夹持体和搅拌针，搅拌针呈上细下粗状，中间光滑曲面过渡，搅拌针的最下端呈椭球状，椭球的长轴垂直于焊具的中心轴线，短轴平行于焊具的中心轴线。根据材料的厚度首先确定搅拌针长以及根部直径；确定搅拌针最大直径、圆弧过渡的半径及搅拌针上球面的半径；确定搅拌针与轴肩之间倾斜角；进行异种材料搭接接头的搅拌摩擦焊接。本发明既能保证接头界面良好结合，接头的力学性能得到提升，又能保证焊缝表面成型完好，内部无缺陷。
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公开(公告)号：CN103028838B
公开(公告)日：2014-10-08
申请号：CN201210551957.6
申请日：2012-12-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 电磁塑性搅拌摩擦焊焊具及其方法，它涉及一种搅拌摩擦焊焊具及方法，以解决现有搅拌摩擦焊接头存在残余应力，孔洞缺陷，焊接性较差的问题。焊具：2～8个条形磁铁分别设置在2～8个条形磁铁槽中，连接体与夹持孔之间设有缝隙。方法：一、将绝缘纸包裹在连接体上，将连接体装入夹持孔中，强磁铁设置在强磁铁槽中，条形磁铁设置在条形磁铁槽内；二、被焊工件对接处的两端端面处各贴有一个导电片，将外加电源的正负极分别接在两端的导电片上；三、电流大小需使通过工件的电流密度大于电致塑性的临界值106A/m2，工件电阻热功率控制在100W以下，四、电磁塑性搅拌摩擦焊。本发明用于铝合金、镁合金、铜合金以及异种材料的搅拌摩擦焊接中。
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