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一种搅拌摩擦增材层边缘成形控制方法及装置制造方法及图纸

技术编号:46121229 阅读:10 留言:0更新日期:2025-08-15 19:55
本发明专利技术提供一种搅拌摩擦增材层边缘成形控制方法及装置,属于金属增材制造领域。所述方法包括:采用底部端面内凹的旋转轴肩;在旋转轴肩外套设固定套筒,在固定套筒底部侧面对称安装两个合金靠轮;采用旋转轴肩在基板上制备增材层的过程中,旋转轴肩内凹的底部端面和位于增材层两侧的一对合金靠轮的侧面均对增材层边缘施加刚性挤压力。所述装置包括旋转轴肩、固定套筒和合金靠轮;旋转轴肩具有由外边缘向中心内凹的底部端面;固定套筒套设于旋转轴肩外;固定套筒两侧对称安装有两个竖直放置且可拆卸的金属销,每一个金属销底部安装有一个可旋转的合金靠轮。本发明专利技术解决了现有搅拌摩擦增材层间边缘结合不紧密,飞边大,成形质量差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属增材制造,具体而言,尤其涉及一种搅拌摩擦增材层边缘成形控制方法及装置


技术介绍

1、搅拌摩擦固态沉积技术是近几年发展起来的一种先进固态增材技术,与其他基于局部熔化的激光、电弧等增材方法相比,具有独特的技术优势。例如,对于铝合金、镁合金等材料,采用局部熔化的增材方法,容易产生气孔、热裂等冶金问题,同时增材层性能不高;对于高氮钢、osd钢等特殊钢,采用局部熔化增材方法极易产生气孔和增强相粒子聚集等问题。有鉴于此,基于搅拌摩擦焊接及加工技术,发展了一种全新的搅拌摩擦固态增材技术。该技术利用一个自耗的增材棒材,通过旋转摩擦软化及轴肩的挤压形成连续沉积层,有效地解决了上述局部熔化增材方法中存在的各种冶金问题。同时,由于增材层发生动态再结晶和动态析出等过程,使得增材层金属性能得到显著提升。截止目前,该方法的有效性已经在各种金属材料增材制造中得到验证。

2、然而,现有搅拌摩擦增材成形主要靠改变轴肩形状来控制,例如,专利技术专利“一种搅拌摩擦增材制造工具”(cn115383279b)提出在轴肩表面沿周向设置有多个水平破碎部,用于消除焊接缺陷本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种搅拌摩擦增材层边缘成形控制方法,其特征在于,具体包括:

2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦增材层边缘成形控制方法,其特征在于,旋转轴肩具有由外边缘向中心内凹的底部端面,底部端面与水平面之间的夹角α为5°-10°。

3.根据权利要求1所述的搅拌摩擦增材层边缘成形控制方法,其特征在于,合金靠轮超出旋转轴肩底部所在平面的部分高度与设定的增材层厚度相当。

4.根据权利要求1所述的搅拌摩擦增材层边缘成形控制方法,其特征在于,合金靠轮可在水平面内旋转;采用旋转轴肩在基板上制备增材层的过程中,固定套筒带动合金靠轮随旋转轴肩沿预设的增材方向同步移动,合金靠轮侧面...

【技术特征摘要】

1.一种搅拌摩擦增材层边缘成形控制方法,其特征在于,具体包括:

2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦增材层边缘成形控制方法,其特征在于,旋转轴肩具有由外边缘向中心内凹的底部端面,底部端面与水平面之间的夹角α为5°-10°。

3.根据权利要求1所述的搅拌摩擦增材层边缘成形控制方法,其特征在于,合金靠轮超出旋转轴肩底部所在平面的部分高度与设定的增材层厚度相当。

4.根据权利要求1所述的搅拌摩擦增材层边缘成形控制方法,其特征在于,合金靠轮可在水平面内旋转;采用旋转轴肩在基板上制备增材层的过程中,固定套筒带动合金靠轮随旋转轴肩沿预设的增材方向同步移动,合金靠轮侧面对增材层边缘施加刚性挤压力的同时在水平面内发生旋转。

5.一种搅拌摩擦增材层边缘成形控制装置,其特征在于,包括旋转轴肩(1)、固定套筒(2)和合金靠轮(5);

6.根据权利要求5所述的搅拌摩擦增材层边缘成形控制装置,其特征在于,通过调节所述金属销(7)在所述固定套筒(2)外的固定位置调节所述合金靠轮(5)下部超出所述旋转轴肩(1)底部所在平面部分的高度...

【专利技术属性】
技术研发人员:付瑞东李艺君董和帅李天荣张宇欣
申请(专利权)人:燕山大学
类型:发明
国别省市:

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