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[发明专利]一种纤维增强热塑性树脂基复合材料摩擦增材制造装置和方法-CN202310969482.0在审
发明人：刘华;徐孟嘉;李晓鹏;毕晓阳 -专利权人：东北大学佛山研究生创新学院
申请日： 2023-08-02 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： B29C70/30 文献下载
摘要：本申请公开了一种纤维增强热塑性树脂基复合材料摩擦增材制造装置及方法，纤维增强热塑性树脂基复合材料摩擦增材制造装置包括树脂棒料挤出机构和预浸料铺层机构。树脂棒料挤出机构中，轴套可供棒料沿竖向穿设并与棒料同步绕竖向线转动，轴套的下端可与增材摩擦产热，并可使软化的端部棒料沿其径向流动并铺放在增材层上，轴套可在支撑筒的带动下相对于棒料向上运动。预浸料铺层机构中，进入托板与运输带之间的预浸料受到托板和运输带挤压，运输带将预浸料带至增材上。本申请的装置通过设置树脂棒料挤出机构和预浸料铺层机构，能够实现纤维增强热塑性复合材料的摩擦增材，在避免孔隙、层间裂纹等缺陷生成的同时保留增材组织良好冶金连接效果，得到高精度、高性能的纤维增强热塑性复合材料结构件。
一种纤维增强塑性树脂复合材料摩擦制造装置方法

[发明专利]水陆两用原位电弧增材制造设备及方法-CN201910802549.5有效
发明人：王振民;钟启明;徐孟嘉;张芩 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2019-08-28 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： B23K9/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种水陆两用原位电弧增材制造设备，其特征在于：包括宽禁带增材电源、潜水送丝机、焊炬、保护装置、机器人、压缩气装置和保护气装置；所述焊炬与机器人连接，以实现机器人带动焊炬移动进行电弧增材操作；所述宽禁带增材电源、潜水送丝机和焊炬依次连接；所述潜水送丝机还与保护气装置连接；所述宽禁带增材电源分别与压缩气装置和保护气装置连接，以实现压缩气装置和保护气装置的打开和关闭。该设备可实现水陆两用，可形成高挺度高速气幕以形成局部干燥空间，便于获取焊丝与母材之间距离，可提高电弧增材制造工艺质量。本发明还提供一种上述设备的电弧增材制造方法，该方法可实现电弧增材自动化操作。
水陆两用原位电弧制造设备方法

[发明专利]复杂工况水陆两用原位激光增材制造系统及方法-CN201910802568.8有效
发明人：王振民;钟启明;徐孟嘉;张芩 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2019-08-28 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： B23K26/12 文献下载
摘要：本发明提供了一种复杂工况水陆两用原位激光增材制造系统，其特征在于：包括激光增材SiC电源、激光增材焊炬、送丝机构、机器人、保护气装置、压缩气装置和工控机；所述激光增材SiC电源分别与激光增材焊炬、保护气装置、压缩气装置和送丝机构信号连接；所述工控机与机器人和激光增材SiC电源信号连接；所述激光增材焊炬包括焊炬本体和保护装置。该系统既能为陆上激光增材提供保护氛围，又能为水下激光增材进行排水保护创造局部干燥空间。本发明还提供一种用于上述激光增材制造系统的激光增材制造方法。
复杂工况水陆两用原位激光制造系统方法

[发明专利]一种基于SiC模块的快频变极性TIG焊接电源及系统-CN202210188683.2有效
发明人：王振民;江东航;饶杰;徐孟嘉;张芩;吴祥淼 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2022-02-28 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： B23K9/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于SiC模块的快频变极性TIG焊接电源及系统；其中焊接电源包括双路并联功率主电路、控制电路和人机交互系统；双路并联功率主电路包括三相整流滤波电路、快频脉冲电流主电路和变极性电流主电路；快频脉冲电流主电路和变极性电流主电路均包括依次连接的初级逆变电路、高频变压器和超快恢复整流平滑电路；快频脉冲电流主电路还包括依次连接在超快恢复整流平滑电路之后的滤波电感和高频切换电路；变极性电流主电路还包括依次连接在超快恢复整流平滑电路之后的耦合电感和次级逆变换流电路。该焊接电源可缩小体积，动态响应速度快，开关损耗低，能效高，输出波形稳定不失真，可提高焊接质量。
一种基于 sic 模块快频变极性 tig 焊接电源系统

[发明专利]一种用于极小直径管内壁焊接与修复的旋转TIG焊枪-CN202111013120.1有效
发明人：王振民;吴镐东;张芩;徐孟嘉;吴祥淼 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2021-08-31 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： B23K9/28 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于极小直径管内壁焊接与修复的旋转TIG焊枪，包括钨极导电杆、长直导电轴和旋转驱动装置；长直导电轴开设有气体通道一和水冷通道；钨极导电杆开设有气体通道二和出气孔；长直导电轴与钨极导电杆连接，且气体通道一与气体通道二连通；长直导电轴与外部电源连接；长直导电轴远离钨极导电杆的一端设有用于连接外部供气装置和外部水冷装置的气水分布结构；钨极导电杆上设有钨电极；长直导电轴与旋转驱动装置连接，以实现长直导电轴旋转，从而带动钨极导电杆上的钨电极转动。该焊枪可有效缩小焊接作业部分的直径，使其可进入到极小直径管件内进行焊接作业，满足焊接空间极其严苛状况下的焊接需求，能得到优质的焊缝成形。
一种用于极小直径内壁焊接修复旋转 tig 焊枪

[发明专利]一种极小径管件内壁焊接的旋转钨极TIG焊接系统-CN202111135690.8有效
发明人：王振民;吴镐东;张芩;徐孟嘉;吴祥淼 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2021-09-27 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： B23K9/167 文献下载
摘要：本发明提供了一种极小径管件内壁焊接的旋转钨极TIG焊接系统，其特征在于：包括旋转钨极TIG焊枪、高频逆变焊接电源、水冷却装置和保护气供气装置；高频逆变焊接电源包括电源主电路和焊接控制装置；旋转钨极TIG焊枪包括带有钨电极的导电杆和旋转装置；导电杆与电源主电路连接；电源主电路和旋转装置分别与焊接控制装置连接；焊接控制装置通过高频引弧模块与导电杆连接；保护气供气装置和水冷却装置分别与导电杆连接。该系统可实现极小径管件内壁焊接作业，并可解决狭窄空间内水冷和送气的需求问题，结构巧妙灵活，具有良好宽工况适应性，可焊接出熔合良好、外观成形均匀的焊缝。
一种极小径管件内壁焊接旋转 tig 系统

[发明专利]一种金属与热塑性树脂材料摩擦搭接焊方法-CN202010638471.0有效
发明人： 徐孟嘉;刘博生;王振民 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2020-07-06 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： B29C65/06 文献下载
摘要：本发明提供了一种金属与热塑性树脂材料摩擦搭接焊方法，包括前期处理工序、激光加工工序、摩擦搭接焊前装夹工序和摩擦搭接焊工序；其中，激光加工工序是指：对金属板材表面进行激光加工处理，使金属板材表面产生周期性微孔；摩擦搭接焊工序是指：启动搅拌摩擦焊设备，调整搅拌摩擦焊设备的焊具主轴使无针型焊接搅拌头垂直于金属板材，控制无针型焊接搅拌头旋转压入金属板材，轴肩最底端压入金属板材表面设定下压深度后停止下压并保持，之后保持设定下压深度、以恒定进给速度进行焊接。该方法可使金属板材与树脂板材在焊接后不易分离，形成高强度焊接接头，焊接成本低，焊接效率高。
一种金属塑性树脂材料摩擦搭接焊方法

[发明专利]水下全位置局部干法脉冲MIG焊接方法-CN202110863232.X有效
发明人：王振民;陈浩宇;张芩;徐孟嘉;吴祥淼 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2021-07-29 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： B23K9/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种一种水下全位置局部干法脉冲MIG焊接系统及焊接方法；其中系统包括工控机、水下机器人、SiC焊接电源、潜水送丝装置、气体装置和送丝罩；工控机、水下机器人、SiC焊接电源和潜水送丝装置均通过总线进行连接；送丝罩与水下机器人机械手连接；送丝罩包括带有焊接定位腔的罩体；焊接定位腔的腔口形成与工件目标焊接区域平面贴合的贴合平面；焊接定位腔的腔壁分别设有送丝口、送气口和排水阀；送气口与气体装置连接；焊接定位腔中设有与送丝口连通的送丝导管；焊接定位腔中还设有用于定位的爪状定位模块。该系统具备局部强排水功能，可为水下焊接提供干燥空间且焊接空间气流场稳定，具备宽工艺适应性。
水下位置局部脉冲 mig 焊接方法

[实用新型]一种水下全位置焊接微型送丝排水装置-CN202121753568.2有效
发明人：王振民;陈浩宇;张芩;徐孟嘉;吴祥淼 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2021-07-30 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： B23K9/133 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种水下全位置焊接微型送丝排水装置，其特征在于：包括罩体；罩体设有焊接定位腔；焊接定位腔的腔口形成与工件待焊接区域平面贴合的贴合平面；焊接定位腔的腔壁分别设有送丝口、送气口和排水阀；送气口与外部供气装置连接；焊接定位腔中设有与送丝口连通的送丝导管；送丝导管末端出口与焊接定位腔的腔口位置相对应，以实现焊丝在送丝导管中穿行后从末端出口伸出，并与焊接定位腔腔口处的工件待焊接区域平面相触实现焊接；焊接定位腔中还设有用于定位的爪状定位模块；爪状定位模块形成定位空间。该装置可处理重力作用下水流回落问题，保证焊接过程气相空间稳定性。
一种水下位置焊接微型排水装置

[发明专利]一种大型叶片超低热输入快频焊接修复方法-CN202110597032.4在审
发明人：王振民;江东航;吴健文;徐孟嘉;张芩;吴祥淼 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2021-08-10 - 主分类号： B23K9/09 文献下载
摘要：本发明提供了一种大型叶片超低热输入快频焊接修复方法，包括如下步骤：将大型叶片修复件放入保护气均匀配送装置中固定；机械手携带焊枪进入保护气均匀配送装置；调整机械手和焊枪的位置和姿态等，设定焊接参数；快频脉冲焊接电源空载输出；开始焊接修复；在焊接修复的过程中，焊接图像缺陷识别系统进行焊接图像采集实时分析是否存在焊接缺陷，并根据焊接缺陷类型和缺陷严重程度等级对焊接参数进行调整；快频脉冲焊接电源和送丝装置停止输出。该方法可在保护气氛围充足情况下对大型叶片进行灵活修复，并可根据实时焊接状况来调节焊接参数，实现焊接过程热输入精细化闭环调节，提高焊接修复的工艺质量。
一种大型叶片低热输入焊接修复方法

[实用新型]水下局部干法激光焊接系统-CN202021448530.X有效
发明人：王振民;陈浩宇;钟启明;张芩;吴祥淼;徐孟嘉 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2020-07-21 - 公布日： 2021-01-19 - 主分类号： B23K26/21 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种水下局部干法激光焊接系统，包括工控机、水下机器人、SiC激光焊接电源、激光焊接头、微型排水装置、排水气装置、保护气装置、水冷装置、内窥镜和全景摄像头；SiC激光焊接电源的输出端与激光焊接头连接；全景摄像头、激光焊接头和微型排水装置分别设置在水下机器人上；激光焊接头位于微型排水装置内，并与保护气装置连接；内窥镜位于微型排水装置的焊接腔体中；排水气装置与微型排水装置的焊接腔体连通。本实用新型可获取周围环境图像和焊接腔体内部图像，有利于实现焊接路径的精细化调节，提高焊接精准度和焊接质量，使焊接系统能更好地适应核电设备修复及其它水下焊接作业时的复杂工况。
水下局部激光焊接系统

[发明专利]一种铝合金与ABS材料摩擦搭接焊方法-CN202010638552.0在审
发明人： 徐孟嘉;刘博生;王振民 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2020-07-06 - 公布日： 2020-11-24 - 主分类号： B29C65/06 文献下载
摘要：本发明提供了一种铝合金与ABS材料摩擦搭接焊方法，包括前期处理工序、摩擦搭接焊接装夹工序和摩擦搭接焊工序；其中，摩擦搭接焊接装夹工序是指：将铝合金板材和ABS树脂板材搭接夹紧于焊具工作台夹具上；焊具为带有无针型焊接搅拌头的搅拌摩擦焊设备；摩擦搭接焊工序是指：启动焊具，调整焊具主轴使无针型焊接搅拌头垂直于铝合金板材，无针型焊接搅拌头旋转压入铝合金板材，直至达到设定下压深度；之后无针型焊接搅拌头保持设定下压深度、在旋转状态下以恒定进给速度在铝合金板材表面焊接区移动。该方法可实现铝合金与ABS材料之间焊接，参数设定简单，操作便捷，焊接接头质量良好。
一种铝合金 abs 材料摩擦搭接焊方法

[发明专利]水下局部干法激光焊接系统及其焊接方法-CN202010704203.4在审
发明人：王振民;陈浩宇;钟启明;张芩;吴祥淼;徐孟嘉 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2020-07-21 - 公布日： 2020-11-03 - 主分类号： B23K26/21 文献下载
摘要：本发明提供了一种水下局部干法激光焊接系统及其焊接方法；系统包括工控机、水下机器人、SiC激光焊接电源、激光焊接头、微型排水装置、排水气装置、保护气装置、水冷装置、内窥镜和全景摄像头；SiC激光焊接电源的输出端与激光焊接头连接；全景摄像头、激光焊接头和微型排水装置分别设置在水下机器人上；激光焊接头位于微型排水装置内，并与保护气装置连接；内窥镜位于微型排水装置的焊接腔体中；排水气装置与微型排水装置的焊接腔体连通。本发明可获取周围环境图像和焊接腔体内部图像，有利于实现焊接路径的精细化调节，提高焊接精准度和焊接质量，使焊接系统能更好地适应核电设备修复及其它水下焊接作业时的复杂工况。
水下局部激光焊接系统及其方法

[实用新型]一种柔性过渡高低频双脉冲MIG焊接波形调制系统-CN201922465095.5有效
发明人：王振民;陈浩宇;吴健文;徐孟嘉;张芩 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2019-12-31 - 公布日： 2020-10-27 - 主分类号： B23K9/09 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种柔性过渡高低频双脉冲MIG焊接波形调制系统，其特征在于：包括控制系统、SiC高频驱动模块、电流采样调制模块和人机交互通信模块；SiC高频驱动模块的输入端与控制系统连接，输出端连接焊接电源电路中的功率开关管；电流采样调制模块的输入端与焊接电源电路的输出回路连接，输出端与控制系统连接；人机交互通信模块与控制系统双向连接；电流采样调制模块包括依次连接的霍尔传感器、差分放大电路、低通滤波电路和钳位电路。该系统可增强调制过程抗干扰能力，具有良好稳定性和可靠性。
一种柔性过渡低频脉冲 mig 焊接波形调制系统

[实用新型]水陆两用原位电弧增材制造设备-CN201921411521.0有效
发明人：王振民;钟启明;徐孟嘉;张芩 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2019-08-28 - 公布日： 2020-05-22 - 主分类号： B23K9/04 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种水陆两用原位电弧增材制造设备，其特征在于：包括宽禁带增材电源、潜水送丝机、焊炬、保护装置、机器人、压缩气装置和保护气装置；所述焊炬与机器人连接，以实现机器人带动焊炬移动进行电弧增材操作；所述宽禁带增材电源、潜水送丝机和焊炬依次连接；所述潜水送丝机还与保护气装置连接；所述宽禁带增材电源分别与压缩气装置和保护气装置连接，以实现压缩气装置和保护气装置的打开和关闭。该设备可实现水陆两用，可形成高挺度高速气幕以形成局部干燥空间，便于获取焊丝与母材之间距离，可提高电弧增材制造工艺质量。
水陆两用原位电弧制造设备

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