公开(公告)号：CN113857623A

公开(公告)日：2021-12-31

申请号：CN202111000615.0

申请日：2021-08-30

Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)

Inventor： 孙清洁 ,  李富祥 ,  刘一搏 ,  靳鹏 ,  陈名亮 ,  孔浩宇 ,  冀永壮 ,  柯伟鹏

IPC: B23K9/08

Abstract: 本发明公开了一种铁磁性钢GTAW窄间隙焊接的磁控摆动电弧磁路装置，其特征在于，包含励磁线圈、励磁电源、铁芯、磁极和焊枪钨极。为保证电弧区域的磁力线不被磁性侧壁吸引，采用小气隙间距的“门式”含气隙磁路设计，磁路拐角均采用倒圆角设计来减少漏磁，保证电弧区域足够的磁场强度，从而在磁性钢的窄间隙焊接过程中，电弧能够得到有效的偏转，改善电弧能量分布，可解决未熔合缺陷，均匀熔池温度场从而抑制厚板焊接过程中的裂纹萌生。

公开(公告)号：CN113681109A

公开(公告)日：2021-11-23

申请号：CN202111000775.5

申请日：2021-08-30

Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)

Inventor： 孙清洁 ,  孙琪 ,  刘一搏 ,  张清华 ,  刘成荫 ,  陈名亮

IPC: B23K9/00 ,  B23K9/08 ,  B23K9/133 ,  B23K9/16 ,  B23K9/28 ,  B23K9/32 ,  B33Y10/00 ,  B33Y30/00 ,  B33Y40/00

Abstract: 本发明涉及一种仿生交织结构金属磁控电弧增材制造装置及新方法，包括电弧CMT焊枪、六轴机器人、电磁线圈、磁控电源、骨架支撑装置等部分；增材过程中，通过调整骨架植入位置及角度，使得骨架按照预设要求交错分布，完成以交织骨架为支撑的铝基复合材料。同时，磁场的引入在CMT低热输入的基础上，改变了电弧的能量密度分布，有效避免铝钛脆性相的生成。仿照贝壳等生物珍珠母层设计出的初级仿生双金属交织结构，为解决高强均匀材料抗冲击能力较低的问题提供了新的思路，可以大幅度提高基体板材抗冲击性，得到强抗冲击、轻质、高强、超韧的多层软硬结合的复合材料。

公开(公告)号：CN113977046A

公开(公告)日：2022-01-28

申请号：CN202111001292.7

申请日：2021-08-30

Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)

Inventor： 孙清洁 ,  孙琪 ,  李富祥 ,  刘一搏 ,  刘成荫 ,  张清华 ,  陈名亮

IPC: B23K9/173 ,  B23K9/12 ,  B23K9/133

Abstract: 本发明公开了一种适用于GTAW窄间隙磁控电弧‑热丝同异步摆动装置。装置主要包括电磁线圈，导磁磁极、导电送丝管、送丝管限位器，焊丝限位器，外置稳流电源、绝缘夹具及焊枪主体。本发明借助使电弧发生偏转的横向交变磁场，在磁控电弧窄间隙GTAW焊接过程中，给焊丝通入直流电，使通电焊丝在安培力作用下横向摆动，因电弧与通电焊丝处于同一磁场，故两者摆动频率相同，通过改变焊丝通入直流电方向改变焊丝受力方向，实现电弧与焊丝的同异步摆动，并可借助不同规格焊丝限位器控制焊丝摆动幅度，利用电弧摆动与焊丝摆动，改变坡口内能量分布，同时促进熔池流动，对焊接熔池进行搅拌，达到细化晶粒的效果。

公开(公告)号：CN113996883A

公开(公告)日：2022-02-01

申请号：CN202111001742.2

申请日：2021-08-30

Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)

Inventor： 孙清洁 ,  孙琪 ,  刘一搏 ,  李富祥 ,  张清华 ,  刘成荫 ,  陈名亮

IPC: B23K9/022 ,  B23K9/08 ,  B23K9/133 ,  B23K9/167 ,  B23K9/235 ,  B23K9/32

Abstract: 本发明公开了一种基于磁控电弧GTAW窄间隙焊接的双丝焊接装置及利用方法，装置主要包括电磁线圈、导磁磁极、送丝机构、导电送丝管、送丝管限位器，焊丝限位器，外置稳流电源及焊枪主体。本发明借助使电弧发生偏转的磁场分布，在磁弧摆动窄间隙GTAW焊接过程中，通过对焊丝通入直流电，使通电导线在安培作用下左右摆动，因电弧摆动与焊丝置于同一磁场，故两者摆动频率相同，并可借助不同规格焊丝限位器控制焊丝摆动幅度，最终实现窄间隙焊接。该装置结构简单、使用和调节方便，能使两种不同类型、尺寸的焊丝以不同填丝速度及摆动幅度送入熔池，因此可以有效利用电弧能量，增加熔覆效率，促进两种焊丝融合，通过引入不同元素实现窄间隙焊接组织调控。

公开(公告)号：CN113681116A

公开(公告)日：2021-11-23

申请号：CN202111000648.5

申请日：2021-08-30

Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)

Inventor： 孙清洁 ,  李富祥 ,  刘一搏 ,  张振宇 ,  靳鹏 ,  孙琪 ,  陈名亮 ,  刘晋龙 ,  袁梓耀

IPC: B23K9/022 ,  B23K9/08 ,  B23K9/133 ,  B23K9/167 ,  B23K9/235 ,  B23K9/32

Abstract: 本发明公开了一种双丝异种或同种金属磁控摆动电弧GTAW窄间隙焊接装置及方法，焊接装置包括磁控装置、焊枪主体、送丝管、填充焊丝，送丝机构等。本发明通过向窄间隙坡口中同时送入不同成分的焊丝，相较于单丝窄间隙焊接过程，能够实现更多元素的调控方案，且相比于其他元素调控方式如单独添加某种元素颗粒等，实施更加方便灵活。而借助磁控装置产生横向交变磁场，使电弧发生周期性偏转，将电弧能量作用于窄间隙母材金属侧壁上，解决侧壁不熔合问题。同时通过熔池的电流与磁场作用形成的电磁力，对金属熔体的流动、传热、传质过程的影响，有助于焊缝内元素混合更加均匀，使得焊缝组织更加均质化，提高焊缝接头的性能。

公开(公告)号：CN113210811A

公开(公告)日：2021-08-06

申请号：CN202110539822.7

申请日：2021-05-18

Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)

Inventor： 孙清洁 ,  陈名亮 ,  刘一搏 ,  李富祥 ,  花子桓 ,  任惠圣 ,  董镈珑

IPC: B23K9/167

Abstract: 本发明公开了一种窄间隙异种钢焊接装置、方法和应用，窄间隙异种钢的焊接装置包括磁控装置、钨极、送丝管、填充焊丝，磁控装置产生不同方向的磁场，使钨极产生的电弧偏转到不同侧的母材金属侧壁上，并使匹配于该侧母材金属类型的填充焊丝熔化，依次焊接后形成交替、均匀的焊缝，既能使焊缝力学性能增强，又能使焊缝的残余应力降低。此外，使电弧偏转到两侧母材金属侧壁上，还能实现良好的侧壁熔合效果，避免了未熔合等缺陷，焊接过程稳定。