基于偏心搅拌摩擦制造石墨烯铝基复合材料的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:41467527 阅读:21 留言:0更新日期:2024-05-30 14:22
本发明专利技术公开了一种基于偏心搅拌摩擦制造石墨烯铝基复合材料的装置及方法,包括搅拌头和静止轴肩,所述静止轴肩本体具有轴向通孔,静止轴肩通过该轴向通孔套在搅拌头外周;所述静止轴肩从上到下依次为工装夹具段和工作段;所述搅拌头从上到下依次为夹持柄段、搅拌头段和搅拌针,所述夹持柄和搅拌头段依次对应装在工装夹具段(11)的轴向通孔和工作段的轴向通孔内;所述夹持柄段与搅拌头段同心,搅拌针与搅拌头段偏心。采用弧面三棱柱状偏心搅拌针,借助焊接过程中搅拌针共设的偏心运动增加焊缝金属的运动维度,促进金属的塑性流动,同时增大搅拌针的摩擦产热,保证材料能够连续形成塑化层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于搅拌摩擦增材制造,具体涉及一种基于偏心搅拌摩擦制造石墨烯铝基复合材料的装置及方法,尤其是弧面三棱柱状偏心搅拌针搅拌摩擦沉积增材装置及石墨烯增材铝基复合材料制备方法。


技术介绍

1、石墨烯具有非常优异的物理性能和机械性能,被认为是最理想的金属基复合材料增强体。然而石墨烯在金属基体中非常容易发生团聚,影响了增强效果,因此寻求一种新的制备技术是发展石墨烯增强金属基复合材料的关键。专利cn116921678a、cn116037930a提供一种球磨法制备石墨烯增强铝基复合粉末的制备方法,操作简单但是存在效率低,易引入杂质的问题。

2、搅拌摩擦沉积增材技术是搅拌摩擦焊和摩擦堆焊结合形成的变体技术,增材过程中材料不发生融化,通过搅拌头与材料间摩擦产热,使基体材料与增材材料融合,逐层往复叠加,进而实现堆积成形,与其他增材制造技术相比,不仅可以避免产生气孔和裂纹等缺陷,增材区力学性能好,而且工艺过程环保,不会产生有害气体,可实现低成本的高效高质制造。该技术的增材原料可以为金属粉末、丝材、棒材等,其中以棒材为增材材料的设备,不容易实现快速换料和连续送本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于偏心搅拌摩擦制造石墨烯铝基复合材料的装置,其特征在于,包括搅拌头(2)和静止轴肩(1),所述静止轴肩(1)本体具有轴向通孔,静止轴肩(1)通过该轴向通孔套在搅拌头(2)外周;所述静止轴肩(1)从上到下依次为工装夹具段(11)和工作段(12);所述搅拌头(2)从上到下依次为夹持柄段(21)、搅拌头段(22)和搅拌针(23),所述夹持柄(21)和搅拌头段(22)依次对应装在工装夹具段(11)的轴向通孔和工作段(12)的轴向通孔内;所述夹持柄段(21)与搅拌头段(22)同心,搅拌针(23)与搅拌头段(22)偏心。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,装夹具段(11...

【技术特征摘要】

1.一种基于偏心搅拌摩擦制造石墨烯铝基复合材料的装置,其特征在于,包括搅拌头(2)和静止轴肩(1),所述静止轴肩(1)本体具有轴向通孔,静止轴肩(1)通过该轴向通孔套在搅拌头(2)外周;所述静止轴肩(1)从上到下依次为工装夹具段(11)和工作段(12);所述搅拌头(2)从上到下依次为夹持柄段(21)、搅拌头段(22)和搅拌针(23),所述夹持柄(21)和搅拌头段(22)依次对应装在工装夹具段(11)的轴向通孔和工作段(12)的轴向通孔内;所述夹持柄段(21)与搅拌头段(22)同心,搅拌针(23)与搅拌头段(22)偏心。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,装夹具段(11)的轴向通孔为圆柱形通孔,工作段(12)的轴向通孔为三角台状通孔。

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,搅拌头段(22)与搅拌针(23)均为弧面三棱柱结构。

4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,工作段(12)的轴向通孔为三角台状通孔,搅拌头段(22)和工作段(12)通孔侧壁之间存在空腔(6),该空腔(6)上窄下宽。

5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:程诚夏颖郭训忠沈一洲吕万程赵成龙汤煜哲钟春强韦桂
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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