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公开(公告)号：CN105537723B
公开(公告)日：2017-11-24
申请号：CN201610018676.2
申请日：2016-01-12
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 双空心阴极摆动电弧焊接方法，属于焊接方法领域。设置两个相同的空心管状阴极，分别将两套焊接电源和抽气装置与之相连。利用抽气装置，使其中一个管状阴极空心腔内及电弧中心区形成负压状态，在大气压力的作用下，形成拘束态电弧，而另一电弧处于自由状态，持续一定时间后，使拘束态电弧恢复成自由态，而另一电弧成为拘束态，随后如此往复进行，使两电弧一直处于自由态和拘束态并存的形式。焊丝从两电极中间送入，在交替出现自由态和拘束态的情况下，熔滴往复摆动。该方法提高焊接速度，增加电流承载能力，减小焊接变形，对熔池产生一种震荡搅动作用，防止粗大晶粒的产生，提高焊缝质量。减少电弧对工件的热量输入，减小热影响区范围。
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公开(公告)号：CN105499765A
公开(公告)日：2016-04-20
申请号：CN201610018258.3
申请日：2016-01-12
Applicant: 北京工业大学
CPC classification number: B23K9/173 , B23K9/038 , B23K9/095 , B23K9/167 , B23K9/26 , B23K9/325 , B23K9/327
Abstract: 熔化极环状负压电弧焊接方法，属于焊接方法领域。通过抽气装置，使环状电极内腔形成负压状态，并将负压区域传递到电弧中心区，在电弧的径向上形成一定的压力差值，通过大气压的作用，使电弧产生拘束效果，形成高能量密度的拘束电弧。通过调节电弧中心处压强的大小，可以调节电弧的拘束度、能量密度和电弧电压的大小，从而实现对焊接热输入和焊缝成形的良好控制。另外，利用送丝装置将焊丝通过环状电极内腔垂直送入环状电极与工件间形成的电弧区域，使焊丝与工件连接成回路并形成第二个电弧，实现熔化极环状负压的双弧焊接。该焊接方法不仅结合了非熔化极电弧的良好稳定性和等离子弧的高能量密度，而且将熔化极焊接耦合进这一焊接过程。
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公开(公告)号：CN105478969A
公开(公告)日：2016-04-13
申请号：CN201610019199.1
申请日：2016-01-12
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K9/167
CPC classification number: B23K9/1675
Abstract: 双中心负压电弧填丝焊接方法，属于焊接方法领域。设置两个相同的空心管状阴极，分别将两套焊接电源及控制系统与之相连。利用抽气装置将电弧中心区气体抽离，使此区域压强降低，从电弧中心区到电弧外的气体存在一定的压力差，在大气压的作用下，使两电弧同时被压缩，形成高能量密度的拘束电弧。焊丝从两电极中间垂直送入，吸收电弧热量熔化形成熔滴，过渡到熔池。该焊接方法增加了电流承载能力，提高焊接速度。形成的高能量密度电弧增加了对工件的穿透能力，减弱了两电弧的相互干扰作用，抽气会抽离部分电弧热量，减小热影响区范围，改善焊接变形。在两电极之间填入焊丝可以平衡两电弧的干扰作用，弥补高能束焊接带来的咬边、熔池下榻等焊接缺陷。
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公开(公告)号：CN106041292A
公开(公告)日：2016-10-26
申请号：CN201610656625.2
申请日：2016-08-11
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K20/12
CPC classification number: B23K20/122 , B23K20/123
Abstract: 本发明公开一种受控电流驱动的载流静轴肩搅拌摩擦焊方法，焊接过程中，焊接过程中，通过控制开关选择电路连接方式，控制开关与搅拌针导通，随着搅拌针压入母材，绝缘静轴肩下表面与焊接母材的上表面接触，外接电源正极的电流可通过导电滑环的定子导线、导电滑环、搅拌针内部电极、静轴肩电极、高频切换器、母材、电源形成闭合回路；电流通过焊接母材时，使此种焊接在搅拌针的摩擦热、焊接母材电阻热以及电流驱动下共同作用下完成焊接。采用本发明的技术方案，避免了传统高强度金属焊接时焊接裂纹、气孔等缺陷的产生，降低材料的变形抗力、提高材料的塑性。
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公开(公告)号：CN105436722A
公开(公告)日：2016-03-30
申请号：CN201610018662.0
申请日：2016-01-12
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K28/02
CPC classification number: B23K28/02
Abstract: 本发明涉及一种气流导向非熔化极气体保护焊焊接方法，属于焊接方法技术领域；它通过焊接控制系统建立穿透电弧，基于充气装置、抽气装置使空心管状电极内腔及其下方电弧中心处于高压或者负压状态，增大穿透电弧径向上的压力梯度，提高电弧挺直度；通过对电弧中心高压值/负压值及其焊接工艺参数的调节，对气流导向电弧的挺直度、能量密度进行调节，实现对母材热输入的良好控制；该焊接方法在传统等离子弧和TIG电弧的基础上建立穿透电弧，辅以气流导向性，可显著增加焊接熔深，提高中厚板焊接质量，实现高效优质焊接。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105436672A
公开(公告)日：2016-03-30
申请号：CN201610018268.7
申请日：2016-01-12
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种空心阴极环状负压电弧焊接方法，属于焊接方法领域。通过抽气装置，使环状电极内腔形成负压状态，并将负压区域传递到电弧中心区，在电弧的径向上形成一定的压力差值，通过大气压的作用，使电弧产生拘束效果，形成高能量密度的拘束电弧。同时在环状电极中间设置空心钨极，通过送气装置，将气体吹入空心钨极空腔内，利用气体的吹力使空心钨极与工件之间的电弧向周围扩散，形成一个发散的电弧，在向内部吹入的气体压力与外部大气压力的共同作用下，会使上述两电弧形成一个刚性较大的耦合电弧。该电弧具有较高的能量密度，指向性好，穿透能力大，可以用于焊接较厚的材料，提高了焊接效率。拥有良好的稳定性，电弧的拘束程度及刚性可控可调。
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公开(公告)号：CN108890120A
公开(公告)日：2018-11-27
申请号：CN201811097915.3
申请日：2018-09-20
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K20/12
Abstract: 一种基于可调控电流分布钛合金载流静轴肩搅拌摩擦焊接设备，采用搅拌头作为电极，高密度电流通过搅拌针流经待焊母材，通过底部导流板流回电源，实现了电阻热与搅拌摩擦机械热形成复合热源搅拌摩擦焊接；焊接过程中通过导流板将按工艺要求调控电流分布情况和流经方向，改变焊缝前进侧与后退侧温度差，完成焊前预热或焊后热处理要求，改善焊缝力学性能。本发明增强焊接过程中材料的流塑性，调整焊接过程中焊缝前进侧与后退侧的温场分布，细化晶粒，减少了搅拌针在焊接过程中的磨损，提高了焊接质量与工作效率。
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公开(公告)号：CN105478969B
公开(公告)日：2018-05-25
申请号：CN201610019199.1
申请日：2016-01-12
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K9/167
Abstract: 双中心负压电弧填丝焊接方法，属于焊接方法领域。设置两个相同的空心管状阴极，分别将两套焊接电源及控制系统与之相连。利用抽气装置将电弧中心区气体抽离，使此区域压强降低，从电弧中心区到电弧外的气体存在一定的压力差，在大气压的作用下，使两电弧同时被压缩，形成高能量密度的拘束电弧。焊丝从两电极中间垂直送入，吸收电弧热量熔化形成熔滴，过渡到熔池。该焊接方法增加了电流承载能力，提高焊接速度。形成的高能量密度电弧增加了对工件的穿透能力，减弱了两电弧的相互干扰作用，抽气会抽离部分电弧热量，减小热影响区范围，改善焊接变形。在两电极之间填入焊丝可以平衡两电弧的干扰作用，弥补高能束焊接带来的咬边、熔池下榻等焊接缺陷。
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公开(公告)号：CN105499765B
公开(公告)日：2017-12-15
申请号：CN201610018258.3
申请日：2016-01-12
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 熔化极环状负压电弧焊接方法，属于焊接方法领域。通过抽气装置，使环状电极内腔形成负压状态，并将负压区域传递到电弧中心区，在电弧的径向上形成一定的压力差值，通过大气压的作用，使电弧产生拘束效果，形成高能量密度的拘束电弧。通过调节电弧中心处压强的大小，可以调节电弧的拘束度、能量密度和电弧电压的大小，从而实现对焊接热输入和焊缝成形的良好控制。另外，利用送丝装置将焊丝通过环状电极内腔垂直送入环状电极与工件间形成的电弧区域，使焊丝与工件连接成回路并形成第二个电弧，实现熔化极环状负压的双弧焊接。该焊接方法不仅结合了非熔化极电弧的良好稳定性和等离子弧的高能量密度，而且将熔化极焊接耦合进这一焊接过程。
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公开(公告)号：CN111618420A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010648809.0
申请日：2020-07-07
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开一种基于载流静轴肩弱化镁合金搅拌摩擦焊接接头织构的方法和设备，采用输入脉冲电流促进镁合金搅拌摩擦焊接时接头组织的动态再结晶过程，使晶粒随机取向化，进而弱化织构，提高焊接接头的综合力学性能；焊接过程中，输入脉冲电流随导电针直接深入焊缝中进行导电，电能损耗低且电流密度高，更加有利于织构弱化和非基面滑移的产生，从而改善接头的力学性能。本发明增强焊接过程中镁合金接头组织的流塑性和晶粒取向随机性，既使镁合金静轴肩搅拌摩擦焊接接头的微观组织结构具有良好的对称性，改善接头断裂位置；又弱化接头织构分布的强度，进而提高其延展性；同时降低搅拌针在焊接过程中的磨损，有效地提高焊接质量与工作效率。
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