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公开(公告)号：CN113351984A
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202110817429.X
申请日：2021-07-20
Applicant: 东北大学秦皇岛分校
Abstract: 一种热源辅助的搅拌摩擦增材制造装置和方法，用于实现多种金属材料的高质量、高效率增材制造。所述装置由增材制造搅拌头、涡流加热系统和输粉系统组成；增材制造工具由碾压斜面、轴肩、搅拌针和夹持装置组成；涡流加热系统由外壳、固定装置和涡流线圈组成；输粉系统由储粉槽、输粉定位环、输粉通道组成。搅拌摩擦增材制造过程中，首先，将基板固定在焊机工作台上，并向储粉槽内添加铝、铜、钛、高熵合金等增材粉末；组装增材制造搅拌头，并将搅拌头夹持装置固定于焊机主轴上。而后对涡流线圈通电，通过产生的涡流对搅拌头和增材粉末加热；随之启动焊机，并打开输粉系统，进行搅拌摩擦增材制造，获得具有预定厚度和形状的增材结构。
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公开(公告)号：CN110860784B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201911212193.6
申请日：2019-12-02
Applicant: 东北大学秦皇岛分校
Abstract: 一种制备大块高熵合金的搅拌摩擦焊接方法，包括以下步骤：步骤1，选取AlxCoCrFeNi高熵合金的初始板材；步骤2，将铝板预置于用于形成大块高熵合金的待连接的两块初始板材中间；步骤3，搅拌头的选择；步骤4，将两块初始板材以搭接或对接的形式组装；步骤5，启动机床进行搅拌摩擦焊加工，按照设定轨迹实施焊接；步骤6，随着焊接的进行，中间层铝板在搅拌头的机械搅拌及摩擦热的共同作用下，与焊接区初始板材发生充分混合，形成大块优质高熵合金。多种强化因素共同作用，能够获得性能优异的焊接接头；而且焊接热作用还能够显著改善焊接区外侧高熵合金元素的发生热扩散，促进焊接区元素的进一步均匀化，更进一步提升所制备大块高熵合金的整体力学性能。
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公开(公告)号：CN110860781A
公开(公告)日：2020-03-06
申请号：CN201911145741.8
申请日：2019-11-21
Applicant: 东北大学秦皇岛分校
Abstract: 一种双主轴搅拌摩擦焊辅助热源焊接方法，所属焊接技术领域，焊接步骤：(1)准备待焊工件；(2)搅拌头安装定位；(3)焊接；(4)后处理。本发明采用辅助热源搅拌头和焊接焊缝搅拌头配合焊接，使高硬度金属材料与低硬度金属材料在厚度方向上可以同时达到塑性状态，从而使得焊接时的塑性金属流动、搅拌针更加充分，得到强度更高的焊接接头，且操作简单、可行度高，可适用于全位置焊接。
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公开(公告)号：CN110587111A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910790694.6
申请日：2019-08-26
Applicant: 东北大学秦皇岛分校
IPC: B23K20/12
Abstract: 本发明提出一种基于V型梯度界面焊接的方法，涉及搅拌摩擦焊技术领域，主要应用于搅拌摩擦焊中各种材料的搭接焊接。具体方法为：施焊之前，在需要焊接的下部板材上加工V型坡口，使得在上搭接板和下搭接板之间出现一个V型间隙，焊接时，上板材料在焊具作用下将填入这一V型间隙，从而将上、下板之间局部原始的面接触搭接界面转化为具有梯度的倾斜界面，采用所述焊具对这一界面进行充分搅拌摩擦焊接，能够有效抑制传统搅拌摩擦搭焊过程中常见的界面迁移现象，有利于获得高质量的搅拌摩擦搭焊接头。
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公开(公告)号：CN110860781B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201911145741.8
申请日：2019-11-21
Applicant: 东北大学秦皇岛分校
Abstract: 一种双主轴搅拌摩擦焊辅助热源焊接方法，所属焊接技术领域，焊接步骤：(1)准备待焊工件；(2)搅拌头安装定位；(3)焊接；(4)后处理。本发明采用辅助热源搅拌头和焊接焊缝搅拌头配合焊接，使高硬度金属材料与低硬度金属材料在厚度方向上可以同时达到塑性状态，从而使得焊接时的塑性金属流动、搅拌针更加充分，得到强度更高的焊接接头，且操作简单、可行度高，可适用于全位置焊接。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110860784A
公开(公告)日：2020-03-06
申请号：CN201911212193.6
申请日：2019-12-02
Applicant: 东北大学秦皇岛分校
Abstract: 一种制备大块高熵合金的搅拌摩擦焊接方法，包括以下步骤：步骤1，选取AlxCoCrFeNi高熵合金的初始板材；步骤2，将铝板预置于用于形成大块高熵合金的待连接的两块初始板材中间；步骤3，搅拌头的选择；步骤4，将两块初始板材以搭接或对接的形式组装；步骤5，启动机床进行搅拌摩擦焊加工，按照设定轨迹实施焊接；步骤6，随着焊接的进行，中间层铝板在搅拌头的机械搅拌及摩擦热的共同作用下，与焊接区初始板材发生充分混合，形成大块优质高熵合金。多种强化因素共同作用，能够获得性能优异的焊接接头；而且焊接热作用还能够显著改善焊接区外侧高熵合金元素的发生热扩散，促进焊接区元素的进一步均匀化，更进一步提升所制备大块高熵合金的整体力学性能。
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公开(公告)号：CN110449725A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910592730.8
申请日：2019-07-03
Applicant: 东北大学秦皇岛分校
IPC: B23K20/12
Abstract: 本发明涉及一种提高搅拌摩擦焊缝填充率的装置及其方法，本发明先采用较短的搅拌针对两块叠加母材实施预焊接，该过程中第一搅拌头的搅拌针不会穿透上部母材，但能对夹放于两块母材之间的填充材料施加间接热机作用，从而增强填充材料与母材之间的机械结合力并减小叠放母材之间的接触间隙；而后采用较长的搅拌针扎入上、下母材，并实施焊接，促进填充材料在母材中的充分填充，实现颗粒增强复合材料的制备。本发明能够解决焊接中填充材料难以定位、粉末状填充材料在母材中填充率较低的问题，可应用于复合材料的高效率、高质量搅拌摩擦焊接制备的工作中。
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公开(公告)号：CN113351984B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202110817429.X
申请日：2021-07-20
Applicant: 东北大学秦皇岛分校
Abstract: 一种热源辅助的搅拌摩擦增材制造装置和方法，用于实现多种金属材料的高质量、高效率增材制造。所述装置由增材制造搅拌头、涡流加热系统和输粉系统组成；增材制造工具由碾压斜面、轴肩、搅拌针和夹持装置组成；涡流加热系统由外壳、固定装置和涡流线圈组成；输粉系统由储粉槽、输粉定位环、输粉通道组成。搅拌摩擦增材制造过程中，首先，将基板固定在焊机工作台上，并向储粉槽内添加铝、铜、钛、高熵合金等增材粉末；组装增材制造搅拌头，并将搅拌头夹持装置固定于焊机主轴上。而后对涡流线圈通电，通过产生的涡流对搅拌头和增材粉末加热；随之启动焊机，并打开输粉系统，进行搅拌摩擦增材制造，获得具有预定厚度和形状的增材结构。
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公开(公告)号：CN110587111B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN201910790694.6
申请日：2019-08-26
Applicant: 东北大学秦皇岛分校
IPC: B23K20/12
Abstract: 本发明提出一种基于V型梯度界面焊接的方法，涉及搅拌摩擦焊技术领域，主要应用于搅拌摩擦焊中各种材料的搭接焊接。具体方法为：施焊之前，在需要焊接的下部板材上加工V型坡口，使得在上搭接板和下搭接板之间出现一个V型间隙，焊接时，上板材料在焊具作用下将填入这一V型间隙，从而将上、下板之间局部原始的面接触搭接界面转化为具有梯度的倾斜界面，采用所述焊具对这一界面进行充分搅拌摩擦焊接，能够有效抑制传统搅拌摩擦搭焊过程中常见的界面迁移现象，有利于获得高质量的搅拌摩擦搭焊接头。
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公开(公告)号：CN110449725B
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN201910592730.8
申请日：2019-07-03
Applicant: 东北大学秦皇岛分校
IPC: B23K20/12
Abstract: 本发明涉及一种提高搅拌摩擦焊缝填充率的装置及其方法，本发明先采用较短的搅拌针对两块叠加母材实施预焊接，该过程中第一搅拌头的搅拌针不会穿透上部母材，但能对夹放于两块母材之间的填充材料施加间接热机作用，从而增强填充材料与母材之间的机械结合力并减小叠放母材之间的接触间隙；而后采用较长的搅拌针扎入上、下母材，并实施焊接，促进填充材料在母材中的充分填充，实现颗粒增强复合材料的制备。本发明能够解决焊接中填充材料难以定位、粉末状填充材料在母材中填充率较低的问题，可应用于复合材料的高效率、高质量搅拌摩擦焊接制备的工作中。
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