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[发明专利]热丝冷体机器人搅拌摩擦增材制造装置及方法-CN202310872665.0在审
发明人：黄永宪;张泽宇;孟祥晨;谢聿铭;冒冬鑫;马潇天 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-07-17 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本发明涉及热丝冷体机器人搅拌摩擦增材制造装置及方法，属于增材制造技术领域。解决增材制造过程中出现主轴震颤、搅拌头磨损的问题。包括机器人模块、传感器、搅拌摩擦增材制造模块、送丝模块和冷体背板模块，机器人模块与传感器建立安装，机器人模块与搅拌摩擦增材制造模块连接，搅拌摩擦增材制造模块与送丝模块建立配合，搅拌摩擦增材制造模块的下方设置有冷体背板模块，冷体背板模块的上部设置有增材制造件。本发明解决了机器人因弱刚性在高强高熔点材料搅拌摩擦增材制造过程中的主轴震颤现象，提高了机器人和搅拌头的使用寿命，降低了生产成本。
热丝冷体机器人搅拌摩擦制造装置方法

[发明专利]一种电弧熔丝辅助搅拌摩擦增材制造装置及方法-CN202310886064.5在审
发明人： 谢聿铭;王艺霏;黄永宪;孟祥晨;刘恒良;秦志伟;马潇天 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-07-19 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： B23K28/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种电弧熔丝辅助搅拌摩擦增材制造装置及方法，属于增材制造技术领域。本发明的目的是为了解决现有增材制造技术材料利用率低的问题。包括电弧熔丝沉积模块、高速电主轴、搅拌摩擦处理模块和侧向搅拌摩擦处理模块，增材构件与电弧熔丝沉积模块、搅拌摩擦处理模块建立配合，高速电主轴的输出端与搅拌摩擦处理模块建立连接，丝材原料分别与电弧熔丝沉积模块建立配合。本发明通过锯齿形等路径送丝设计和搅拌摩擦处理的方法，实现了平缓表面增材层的一次成形，从而提高增材制造的效率，同时结合侧向搅拌摩擦处理，实现了增材构件全部由晶粒细小、机械性能良好的致密组织构成，无需进行减材加工，材料利用率达到100％。
一种电弧辅助搅拌摩擦制造装置方法

[发明专利]一种纳米碳酸钙加工用的陈化装置-CN202310949984.7在审
发明人：赖华宏;谢聿铭;李义文 -专利权人：德兴市万盛钙业有限公司
申请日： 2023-07-31 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： B01F27/90 文献下载
摘要：本发明公开了一种纳米碳酸钙加工用的陈化装置，包括底座，所述底座的上侧壁对称固定连接有固定板，两个所述固定板的上侧壁均固定连接有耳板，两个所述耳板相对的一侧共同固定连接有箱体，所述箱体的下侧壁开设有贯穿的槽口，所述槽口的内壁设置有安装座。本发明通过上料机构的使用，有效地降低了人工举高上料带来的劳动量，为工作人员节省力量，从而提高上料的工作效率，两侧的搅拌杆呈相反方向转动，使得原料在箱体内混合的时候更加充分，从而提高了混合的效率，以及抵杆和安装座沿着梯形块上的导向槽向下移动，使安装座脱离与箱体接触，从而完成对沉淀物的取出，提高了混合后的碳酸钙沉淀物转移的便利性。
一种纳米碳酸钙工用陈化装置

[发明专利]一种旋铡式搅拌摩擦增材制造装置及方法-CN202211346725.7有效
发明人： 谢聿铭;黄永宪;孟祥晨;张润峰 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本发明公开一种旋铡式搅拌摩擦增材制造装置及方法，包括转动连接的旋转部和固定部，旋转部包括与驱动机构传动连接的传动组件，传动组件与固定部转动连接；传动组件的底端固接有旋铡组件，旋铡组件与固定部转动连接；固定部包括与驱动机构固接的安装组件，安装组件与传动组件转动连接；安装组件的底端固接有轴肩，旋铡组件与轴肩的内壁转动连接；轴肩的侧壁贯穿开设有进料口，进料口与旋铡部连通并用于送入原料丝材。本发明有效地避免了旋转部与固定部之间的堵塞问题，提高了丝材型搅拌摩擦增材制造的适用性；避免了传统增材制造的冶金缺陷的问题，提高了增材制造零件的综合力学性能，可实现复杂结构零件的增材式搭建。
一种旋铡式搅拌摩擦制造装置方法

[发明专利]一种固相增材制造制备异质金属焊接过渡接头的方法-CN202211369829.X有效
发明人：孟祥晨;孙书明;黄永宪;谢聿铭;袁靖宇 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-11-03 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本发明属于固相增材制造技术领域，尤其涉及一种固相增材制造制备异质金属焊接过渡接头装置及方法，包括搅拌摩擦增材头装置夹持在机械臂上；外部轴套装置套设在搅拌摩擦增材头装置底部；粉芯丝材通过匀速送丝装置贯穿外部轴套装置侧壁且与搅拌摩擦增材头装置对应设置；基板固定在工作台上，搅拌摩擦增材头装置与外部轴套装置的底部对应设置在基板的上表面。包括以下步骤：S1、制备内部有高熵合金粉末的粉芯丝材；S2、对基板表面进行激光毛化处理；S3、通过搅拌摩擦增材头装置与外部轴套装置在基板表面进行焊接，获得所需要的过渡接头形状及过渡层厚度。克服现有异质金属连接技术固有局限性，拓宽异质材料连接技术的应用广度和深度。
一种固相增材制造制备金属焊接过渡接头方法

[发明专利]一种随动锤击式搅拌摩擦增材制造装置及方法-CN202211375795.5有效
发明人：黄永宪;张泽宇;孟祥晨;谢聿铭;冒冬鑫;杨惠越 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-11-04 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本发明公开一种随动锤击式搅拌摩擦增材制造装置及方法，包括安装座，包括安装组件，安装组件包括分体式静轴肩、增材搅拌头和超声振动系统，分体式静轴肩固定连接在安装座上，增材搅拌头位于分体式静轴肩内，增材搅拌头固定连接在搅拌摩擦焊机刀柄上，分体式静轴肩上开设有送料通孔，送料通孔和增材搅拌头对应设置，超声振动系统固定连接在安装座上，超声振动系统上设置有超声振动器，分体式静轴肩上设置有接触平面，超声振动器与接触平面抵接。本发明在超声带动下高频振动协同锤击增材层，实现增材层表面的实时应力调控，有效释放增材件残余应力，改善增材件成形。
一种随动锤击式搅拌摩擦制造装置方法

[发明专利]实现结晶器铜板表面强化的搅拌摩擦改性处理工具与方法-CN202310513663.2在审
发明人：周华;贾南;陆亚轩;吴涛;高亦寒;陈学松;伦新凯;孙书明;孟祥晨;谢聿铭;黄永宪 -专利权人：河钢工业技术服务有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2023-05-09 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种实现结晶器铜板表面强化的搅拌摩擦改性处理工具与方法，涉及缺陷修复技术领域，其中，所述工具包括轴体和静止轴套，所述轴体包括轴颈、轴肩、碾压体、搅拌针，所述轴颈与所述轴肩和所述搅拌针依次连接，所述碾压体环绕所述轴体的轴颈设置并同轴转动；且所述碾压体设有连接部和碾压端，所述碾压端与所述轴肩同向设置，用于碾压并搅拌摩擦具有表面裂纹的待修复件；所述静止轴套包括轴套、定位孔、连接肋板、前置碾压体、铺粉料斗、冷却块。本发明通过搅拌摩擦修复裂纹，实现修复区局部组织的改性强化，提高修复区耐应力腐蚀和抗疲劳性能。
实现结晶器铜板表面强化搅拌摩擦改性处理工具方法

[发明专利]一种同步控形控性处理的约束式摩擦螺柱焊接装置与方法-CN202211459872.5有效
发明人：孟祥晨;孙书明;梁明阳;彭小洋;韩世伟;谢聿铭;黄永宪 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-11-16 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： B23P23/00 文献下载
摘要：本发明提出一种同步控形控性处理的约束式摩擦螺柱焊接装置与方法。该装置主要包含加持柄、柱体套筒、紧固螺栓、铣削刀具和螺柱。摩擦螺柱焊过程中，柱体套筒、铣削刀具与螺柱同时下压，螺柱首先接触基板，摩擦产热，形成局部冶金结合，随柱体套筒逐渐下压至基板表面并停留数秒，保证螺柱与基板的充分冶金结合，实现性能的控制；同时铣削刀具与基板微接触，去除螺柱摩擦挤压溢出材料形成的飞边，保证螺柱焊接头的一致性，实现形状的优化控制。该方法以局部自发热为主要特点，不仅适用于金属及其复合材料，而且可用于聚合物及其复合材料，能够实现圆柱、方形柱、变径柱等多种型号尺寸构件的优质固相焊接。
一种同步控形控性处理约束摩擦焊接装置方法

[发明专利]一种基于搅拌摩擦修复的铜及铜合金裂纹修复方法-CN202310513018.0在审
发明人：贾南;陆亚轩;周华;鄂涛;张旭;李会亚;阚银辉;孙书明;孟祥晨;谢聿铭;黄永宪 -专利权人：河钢工业技术服务有限公司;哈尔滨工业大学
申请日： 2023-05-09 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于搅拌摩擦修复的铜及铜合金裂纹修复方法，涉及缺陷修复技术领域，包括以下步骤：步骤S1：对铜材料进行预处理，将不规则裂纹切削加工为规则凹槽；步骤S2：选择焊丝，对凹槽进行送丝的同时，通过电弧预热使焊丝熔化并与凹槽实现预连接；步骤S3：对焊丝的预连接部分进行搅拌摩擦处理，通过热‑机耦合作用实现凹槽的修复；步骤S4：根据凹槽深度和宽度，重复步骤S2和步骤S3实现凹槽内焊丝的单道多层或多道多层修复，直至将所述凹槽修复完全。本发明通过切削加工、电弧预热处理与搅拌摩擦修复相结合实现大尺寸裂纹以及不规则裂纹的搅拌摩擦修复过程，热输入较低，修复质量高，适用范围更广。
一种基于搅拌摩擦修复铜合金裂纹方法

[发明专利]一种浮动式固相增材修复装置及方法-CN202211396797.2有效
发明人： 谢聿铭;黄永宪;孟祥晨;王祎然;陈会子 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-11-09 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本发明公开一种浮动式固相增材修复装置，包括旋转部和非旋转部，旋转部与非旋转部转动连接；非旋转部包括与旋转部转动连接的固定机构，固定机构可拆卸连接有弹性件，弹性件下方安装有浮动机构，浮动机构与固定机构固接；浮动机构的侧壁贯穿开设进料孔，丝材增材原料穿过进料孔并与旋转部抵接。本发明解决了金属零件深层缺陷固相再修复的难题，可实现在平整或非平整表面零件表面的增材式修复，适用于多种轻质合金材料，具有修复强度高、变形小、效率高等优点；显著提高了增材修复再制造零件的综合力学性能，大幅度延长了产品的使用寿命，具有突出的节能减排效益。
一种浮动式固相增材修复装置方法

[发明专利]一种搅拌摩擦增材填充式对焊连接的装置及方法-CN202211346495.4有效
发明人：黄永宪;陈会子;谢聿铭;孟祥晨;陈佳霖;王劲棋;孙秀文 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本发明公开一种搅拌摩擦增材填充式对焊连接的装置，包括用于输送焊丝的进料装置，所述进料装置内部转动设置有用于对焊丝进行预处理的连续挤压装置，所述连续挤压装置与所述进料装置同轴设置；所述连续挤压装置包括锁定部，所述锁定部底端固定连接有螺旋处理部，所述螺旋处理部底端固定连接有填充部，所述螺旋处理部位于所述进料装置内部。本发明突破了突破现有固相焊接材料缺失及根部弱连接的弊端，成功实现大尺寸焊接板材的连续对焊连接，显著提高焊接板材对焊连接质量。
一种搅拌摩擦填充连接装置方法

[发明专利]一种搅拌摩擦增材工具轴向推力强化结构及其制备方法-CN202211302531.7有效
发明人： 谢聿铭;黄永宪;孟祥晨;燕泊衡 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-10-24 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本发明公开一种搅拌摩擦增材工具轴向推力强化结构及其制备方法，通过钻孔的方式在非旋转部件中制备通孔，然后对非旋转部件热处理表面硬化，进行低粘附性表面层电沉积制备，最后进行表面清洗，对非旋转部分表面进行轴向推力强化表面结构制备，本发明通过在非旋转部件表面制备低粘附性电沉积表面层解决了铝合金在螺杆输送模块上的粘附问题，并通过供料部提供持续的轴线推动挤压力，保证了高流动性铝合金在高温条件下的可持续送丝搅拌摩擦增材制造；不仅可适用于高流动铝合金的连续送丝式搅拌摩擦增材制造，也适用于提供高强铝合金材料固相增材制造的轴向推力强化，具有工艺简单、适用性强的特点。
一种搅拌摩擦工具轴向推力强化结构及其制备方法

[发明专利]一种连续焊接的两步式无匙孔搅拌摩擦点焊装置及方法-CN202210829824.4有效
发明人：黄永宪;臧然卓荦;徐瑞;许双明;孟祥晨;谢聿铭;万龙 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-07-14 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本发明涉及一种连续焊接的两步式无匙孔搅拌摩擦点焊装置及方法，属于焊接技术领域，一种连续焊接的两步式无匙孔搅拌摩擦点焊方法包括第一步点焊和第二步控形控性处理，本方法通过特制焊具对所有预焊位置依次进行第一步点焊，第二步通过摩擦头控形控性处理全部的第一步焊点，一种连续焊接的两步式无匙孔搅拌摩擦点焊装置包括第一焊具1、第二焊具2、上层母材3、下层母材4、第一焊点5和第二焊点6，本装置通过第一焊具1与第二焊具2的形状特征和作用特性，使第一步点焊接头在抑制物料损耗的同时实现更大搭接面积，使第二步焊点的点焊接头实现无匙孔和焊点强化。
一种连续焊接两步式无匙孔搅拌摩擦点焊装置方法

[发明专利]一种机器人形变驱动固相增材制造方法、装置及复合装甲-CN202310336009.9在审
发明人：黄永宪;冒冬鑫;孟祥晨;谢聿铭;张泽宇;王伟 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： F41H5/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种机器人形变驱动固相增材制造方法、装置及复合装甲，涉及增材制造技术领域，其中，机器人形变驱动固相增材制造方法包括：步骤S1：对中预制孔，将原料粉体输送到预制孔中；步骤S2：通过搅拌摩擦处理使所述原料粉体固相烧结，并与待处理板材发生冶金连接，完成单层增材制造；步骤S3：根据实际需要，重复步骤S1和步骤S2完成多层增材制造至所述预制孔内增材制造材料与所述待处理板材板面平齐；步骤S4：将原料粉末输送到预制孔与板面交界处，重复步骤S2，至所述预制孔表面完成压实。本发明提高了装甲结构的刚度和二次抗弹性能，同时本方法加工难度低，可适用于立式工况下或多面三维立体结构的构件制备。
一种机器人形变驱动固相增材制造方法装置复合装甲

[发明专利]一种浸润式电沉积焊装置及方法-CN202211010263.1有效
发明人：黄永宪;谢聿铭;孟祥晨;万龙;马潇天 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-08-23 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： B23K31/02 文献下载
摘要：一种浸润式电沉积焊装置及方法，它涉及一种电沉积焊装置及方法。本发明为了解决现有焊接方法固有的热输入致接头软化、异质接头界面脆性金属间化合物、以及热循环致材料局部功能性丧失的问题。本发明包括阳极板、电解池、第一止水塞和第二止水塞；电解池的侧壁上对称设有两个进口，一个所述进口内固定插装第一止水塞，另一个所述进口内固定插装第二止水塞，阳极板设置在电解池内的底部，电解池内填充有电解液，电解液的液面高于阳极板的上表面。本发明属于焊接技术领域。
一种浸润沉积装置方法

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