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CN110977321A - 一种侧面接触摩擦堆焊修复方法 - Google Patents

一种侧面接触摩擦堆焊修复方法 Download PDF

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CN110977321A CN201911297782.9A CN201911297782A CN110977321A CN 110977321 A CN110977321 A CN 110977321A CN 201911297782 A CN201911297782 A CN 201911297782A CN 110977321 A CN110977321 A CN 110977321A
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赵海涛
郭德伦
陶军
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AVIC Beijing Aeronautical Manufacturing Technology Research Institute
AVIC Manufacturing Technology Institute
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种侧面接触摩擦堆焊修复方法，包括以下步骤：S1，制备旋转体和摩擦头，旋转体和摩擦头均采用高强度材料制成，旋转体包括第一圆柱体段、圆锥体段、第二圆柱体段、配合段和螺杆，沿摩擦头端部周向设有多个凹槽和多个凸起的磨面，然后将旋转体的第一圆柱体段同轴固定在机床的主轴上；将金属贴片固定贴设到零件的磨损区域；S2，启动机床；S3，将旋转的摩擦头逐渐靠近磨损区域上的金属贴片，并使摩擦头的磨面接触到金属贴片，然后逐渐增加摩擦头的磨面压紧金属贴片的侧向压力，形成堆焊层；S4，沿金属贴片表面逐渐移动摩擦头，然后将摩擦头移开；S5，采用机加工方法对堆焊层进行加工。本发明应用于焊接技术领域。

Description

一种侧面接触摩擦堆焊修复方法
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种侧面接触摩擦堆焊修复方法。
背景技术
目前，轴承衬套等金属零件的内孔通道在运行一段时间后，经常出现内侧壁表面局部磨损，导致局部区域的孔径发生变化，影响了设备传动系统的稳定工作，通常需要更换新的衬套零件，以保证设备正常运转。然而，通过修复工艺对磨损区域的径向厚度进行一定补偿，经过机械加工后也可以使磨损区域恢复到原有的孔径尺寸，通过修复可以降低零件制造成本。针对轴承衬套等金属零件的内孔通道局部磨损区域的径向厚度补偿的现有修复方法主要包括：激光增材、电弧堆焊和热喷涂等。其中，激光增材的修复方法采用激光热源加热填充金属材料(粉末或者丝材)，使之熔化成液态并熔覆到磨损区域表面，冷却后形成新的金属层，增加了该区域径向厚度。电弧堆焊的修复方法采用电弧热源加热填充金属材料(粉末或者丝材)，使之熔化成液态并过渡到磨损区域表面，冷却后形成新的金属层，增加了该区域径向厚度。热喷涂的修复方法则是通过等离子弧热源将金属粉末加热熔化形成熔滴，通过高压气体将金属熔滴高速吹到磨损表面并冷却形成新的金属层，增加了该区域径向厚度。
目前，采用激光增材、电弧堆焊和热喷涂等现有修复方法对大深/径比零件内侧壁磨损区域进行径向厚度补偿时，存在两个方面的局限性：(1)操作可达性差。激光增材修复时，激光发射头与零件被加热区域之间需要保证一个固定焦距的距离，当磨损区域与激光发射头之间的距离超过此焦距时，激光热源会出现散焦现象，导致能量密度大幅降低，无法熔化表面金属，不能实现表面的修复。电弧堆焊修复方法的焊枪操作一般需要一定的操作空间，大深/径比零件的内孔通道往往较窄且深，操作焊枪时，容易与零件发生干涉，无法进行操作。同样地，热喷涂修复时，热源与零件表面需要保证一个最佳的距离，而且熔滴喷射方向与修复表面垂直的操作姿态为佳，而大深/径比零件的内孔通道往往较窄且深，对内壁进行修复时，难以满足操作需要，修复效果往往较差。(2)修复区域的组织和性能不高。激光增材和电弧堆焊的修复区域为金属熔化凝固后形成的铸造组织，该类组织的强度和疲劳等性能较低，而且修复区域容易出现裂纹、气孔等缺陷。热喷涂的修复区域的金属层之间一般为非冶金结合，结合强度低。
发明内容
(一)要解决的技术问题
一种侧面接触摩擦堆焊修复方法，可以方便地对大深/径比零件内侧壁的磨损区域进行径向厚度补偿，修复过程不易产生消除裂纹和气孔等缺陷，而且修复区为细晶锻造组织，力学性能优异。该方法可以有效解决大深/径比零件内侧壁磨损修复难题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种侧面接触摩擦堆焊修复方法，包括以下步骤：
S1，制备旋转体和摩擦头，所述旋转体和摩擦头均采用高强度材料制成，所述旋转体包括沿其直径减小方向依次设置的第一圆柱体段、圆锥体段、第二圆柱体段、配合段和螺杆，所述摩擦头是横截面为圆形的短柱体，沿摩擦头端部周向设有多个凹槽和多个凸起的磨面，所述凹槽和磨面交错设置，所述摩擦头中部设有槽孔，通过槽孔将摩擦头装配在配合段上，然后将旋转体的第一圆柱体段同轴固定在机床的主轴上；
将金属贴片固定贴设到零件的磨损区域；
S2，启动机床，使旋转体旋转，旋转体带动摩擦头同步旋转,所述摩擦头的转速不低于500r/min；
S3，将旋转的摩擦头逐渐靠近磨损区域上的金属贴片，并使摩擦头的磨面接触到金属贴片，然后逐渐增加摩擦头的磨面压紧金属贴片的侧向压力，摩擦头压住金属贴片旋转一段时间后，形成堆焊层；
S4，沿金属贴片表面逐渐移动摩擦头，使金属贴片和磨损区域之间全部形成堆焊层，然后将摩擦头移开；
S5，采用机加工方法对堆焊层进行加工。
进一步改进的，所述圆锥体段的锥度为5°～60°。
进一步改进的，所述圆锥体段和第二圆柱体段的长度之比为0.1～10。
进一步改进的，所述金属贴片的厚度为0.05mm～2mm。
进一步改进的，步骤S3中，所述侧向压力为0KN～100KN。
进一步改进的，步骤S4中，所述摩擦头的移动速度为0mm/s～100mm/s。
进一步改进的，步骤S1中，所述凹槽的深度为0mm～3mm。
进一步改进的，沿摩擦头周向，所述磨面和凹槽的宽度比为0.5～5。
进一步改进的，所述槽孔为条形，所述配合段为与槽孔相配合的扁平形。
进一步改进的，步骤S1中，采用电阻点焊方法将金属贴片固定贴设到零件的磨损区域。
(三)有益效果
本发明的方案与现有技术相比，具有以下优点：
优点一：与激光增材、电弧堆焊和热喷涂等修复方法相比，侧面接触摩擦堆焊修复方法采用了侧面接触摩擦产热方式，该加热方式可以获得熔融态(具有一定流动性的非熔化态)金属，并且能够通过摩擦头上的凹槽过渡到磨损区域，使得修复区形成了细晶锻造组织，从而避免了传统修复方法中熔化态金属凝固形成的铸造组织，以及冷却时产生的裂纹和气孔等缺陷。
优点二：侧面接触摩擦堆焊修复方法能够根据零件内孔通道的孔径尺寸和磨损位置的深度尺寸，选择相应直径的摩擦头和相应长度的旋转体相配合，实现对通道孔径较窄和磨损位置较深的磨损区域进行方便地修复，解决了大深/径比零件通道内壁磨损无法修复的问题。
优点三：在侧面接触摩擦堆焊修复过程中，旋转体带动摩擦头高速旋转，而且摩擦头承受侧向压力，该结构形式类似于悬臂梁结构。为此，根据悬臂梁的受力分布特点，设计了具有高抗弯曲能力的专用旋转体，其中圆锥体段的锥角在5°～60°范围内，圆锥体段长度与第二圆柱体段长度的比例为0.1～10范围内；根据侧面接触摩擦产热的需要以及熔化或熔融金属输送的需要，设计了侧面接触摩擦的专用摩擦头，摩擦头端部周向设有凹槽和磨面。磨面的作用为摩擦产热，凹槽的作用为向后输送熔化或熔融金属。根据有限元方法对磨面摩擦产热效率和凹槽输入熔化或熔融的效率进行计算，确定凹槽的深度可在0mm～3mm范围内，磨面与凹槽的宽度比可在0.5～5范围内。
附图说明
图1为侧面接触摩擦堆焊修复方法的原理示意图；
图2为旋转体的结构示意图；
图3为摩擦头的结构示意图；
图4为旋转体及工作过程中的受力分布示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参照图1至图4。
实施例1
一种侧面接触摩擦堆焊修复方法，包括以下步骤：
S1，制备旋转体1和摩擦头2，所述旋转体1和摩擦头2均采用高强度材料(如低合金钢、工具钢和陶瓷等)制成。所述旋转体1包括沿其直径减小方向依次设置的第一圆柱体段11、圆锥体段12、第二圆柱体段13、配合段14和螺杆15，第一圆柱体段11的直径大于圆锥体段12大径端的直径，圆锥体段12小径端的直径大于第二圆柱体段13的直径，第二圆柱体段13的直径大于配合段14的直径，配合段14的直径大于螺杆15的直径。该形状的旋转体1主要是依据在工作过程中旋转体1所承受力的分布特点而设计的，这样既保证了旋转体1在工作过程中具有高抗弯曲能力，同时实现减重，有利于提高旋转体1在工作中的稳定性，并降低输入功率。其中，所述圆锥体段12的锥度为5°～60°，圆锥体段12和第二圆柱体段13的长度之比为0.1～10。所述摩擦头2是横截面为圆形的短柱体，沿摩擦头2端部周向设有多个凹槽21和多个凸起的磨面22，所述凹槽21和磨面22交错设置，所述摩擦头2中部设有槽孔23，所述槽孔23为条形，所述配合段14为与槽孔23相配合的扁平形，通过槽孔23将摩擦头2装配在配合段14上，所述凹槽21的深度为0mm～3mm，所述磨面22和凹槽21的宽度比为0.5～5。为了保证摩擦头2和旋转体1在工作时不出现滑动现象，通过锁紧螺母将摩擦头2和旋转体1的配合段14紧密连接起来。然后将旋转体1的第一圆柱体段11同轴固定在机床的主轴上；要求高速旋转过程中，旋转体1和机床的主轴之间不出现滑移的现象。
将金属贴片3固定贴设到零件的磨损区域；金属贴片3通常为与零件表面区域材质相同或接近的材料，所述金属贴片3的厚度为0.05mm～2mm，采用电阻点焊方法将金属贴片3固定贴设到零件的磨损区域。磨面22的作用是与零件表面之上的金属贴片3表面发生接触摩擦而产生热量，使得接触摩擦位置的金属贴片3和下面的零件近表面受热发生熔化或者熔融，而凹槽21的作用是将处于熔化或熔融状态的金属物质向后方输送，并在后方堆积冷却而形成堆焊层，凹槽21的形状可以为三角形、矩形、梯形和半圆形等。
S2，启动机床，使旋转体1旋转，旋转体1带动摩擦头2同步旋转,摩擦头2旋转的方向如图1中箭头A所示方向。所述摩擦头2的转速不低于500r/min；可根据材料的熔点不同选择合适的旋转速率。一般而言，零件表面材质熔点低时，选用较低的旋转速率，反之，则选用较高的旋转速率。
S3，将旋转的摩擦头2逐渐靠近磨损区域上的金属贴片3，并使摩擦头2的磨面22接触到金属贴片3，然后逐渐增加摩擦头2的磨面22压紧金属贴片3的侧向压力，所述侧向压力为0KN～100KN。摩擦头2压住金属贴片3旋转一段时间后，形成堆焊层；
S4，沿金属贴片3表面逐渐移动摩擦头2，所述摩擦头2的移动速度为0mm/s～100mm/s。使金属贴片3和磨损区域之间全部形成堆焊层，然后将摩擦头2移开；
S5，采用机加工方法对堆焊层进行加工，使之达到零件的最终尺寸要求，并进行表面处理，使之达到零件的表面要求。
本实施例的具有以下优点：
优点一：与激光增材、电弧堆焊和热喷涂等修复方法相比，侧面接触摩擦堆焊修复方法采用了侧面接触摩擦产热方式，该加热方式可以获得熔融态(具有一定流动性的非熔化态)金属，并且能够通过摩擦头2上的凹槽21过渡到磨损区域，使得修复区形成了细晶锻造组织，从而避免了传统修复方法中熔化态金属凝固形成的铸造组织，以及冷却时产生的裂纹和气孔等缺陷。
优点二：侧面接触摩擦堆焊修复方法能够根据零件内孔通道的孔径尺寸和磨损位置的深度尺寸，选择相应直径的摩擦头2和相应长度的旋转体1相配合，实现对通道孔径较窄和磨损位置较深的磨损区域进行方便地修复，解决了大深/径比零件通道内壁磨损无法修复的问题。
优点三：在侧面接触摩擦堆焊修复过程中，旋转体1带动摩擦头2高速旋转，而且摩擦头2承受侧向压力，该结构形式类似于悬臂梁结构。为此，根据悬臂梁的受力分布特点，设计了具有高抗弯曲能力的专用旋转体1，其中圆锥体段12的锥角在5°～60°范围内，圆锥体段12长度与第二圆柱体段13长度的比例为0.1～10范围内；根据侧面接触摩擦产热的需要以及熔化或熔融金属输送的需要，设计了侧面接触摩擦的专用摩擦头2，摩擦头2端部周向设有凹槽21和磨面22。磨面22的作用为摩擦产热，凹槽21的作用为向后输送熔化或熔融金属。根据有限元方法对磨面22摩擦产热效率和凹槽21输入熔化或熔融的效率进行计算，确定凹槽21的深度可在0mm～3mm范围内，磨面22与凹槽21的宽度比可在0.5～5范围内。
本实施例中，具体的实施方式为：对TC4钛合金零件的内孔通道(规格：Φ200mm×深度100mm)的磨损区域(距离上表面50mm位置，轴向高度20mm，周向宽度20mm，最大深度0.3)进行修复。采用陶瓷材料制造的摩擦头2直径Φ30mm，高度为25mm，摩擦头2上的三角形凹槽21深度为1.0mm，宽度为2mm，磨面22与凹槽21的宽度比为2:1；采用工具钢制造的旋转体1的第一圆柱体段11的规格为Φ58mm×长度50mm，圆锥体段12的锥度30°，长度为60mm，第二圆柱体段13的规格为Φ25mm×长度60mm。具体过程为：将钛合金箔片(规格25mm×25mm×0.2mm)覆盖磨损区域，采用电阻点焊方法固定；通过工装将零件固定在数控钻床工作台上，压紧后使得零件的损伤面处于垂直状态；将摩擦头2与旋转体1装配为一体，采用钻床的主轴头的夹持端夹紧第一圆柱体段11；启动钻床，使得摩擦头2的旋转速率为3200r/min，并使之逐渐靠近钛合金箔片右侧，摩擦头2的底部接近箔片的下线。当两者发生接触时，通过位移控制，逐渐增加接触位置的侧向压力，使得侧向压力为20N，然后沿图1中箭头B所示方向前行，行进速率为5mm/s；当摩擦头2从钛合金箔片一侧行进到另一侧时，操作结束；重复三次以上步骤，在修复区形成0.5mm熔覆层；采用机加工方法将修复区的尺寸加工至零件原始尺寸。
实施例2
本实施例中，具体的实施方式为：对2024铝合金零件的内孔通道(规格：Φ60mm×深度50mm)的磨损区域(距离上表面10mm位置，轴向高度12mm，周向宽度10mm，最大深度0.2mm)进行修复。采用工具钢制造的摩擦头2直径Φ30mm，高度为15mm，摩擦头2上的三角形凹槽21深度为0.8mm，宽度为1.2mm，磨面22与凹槽21的宽度比为2:1；采用工具钢制造的旋转体1的第一圆柱体段11的规格为Φ58mm×长度50mm，圆锥体段12的锥度30°，长度为60mm，第二圆柱体段13的规格为Φ25mm×长度30mm。具体过程为：将铝合金箔片(规格15mm×12mm×0.2mm)覆盖磨损区域，采用电阻点焊方法固定；通过工装将零件固定在数控钻床工作台上，压紧后使得零件的损伤面处于垂直状态；将摩擦头2与旋转体1装配为一体，采用钻床的主轴头的夹持端夹紧第一圆柱体段11；启动钻床，使得摩擦头2的旋转速率为1000r/min，并使之逐渐靠近铝合金箔片的右侧，摩擦头2底部接近箔片的下线。当两者发生接触时，通过位移控制，逐渐增加接触位置的侧向压力，使得侧向压力为15N，然后沿图1中箭头B所示方向前行，行进速率为10mm/s；当摩擦头2从铝合金箔片一侧行进到另一侧时，操作结束；重复两次以上步骤，在修复区形成0.35mm熔覆层；采用机加工方法将修复区的尺寸加工至零件原始尺寸。
实施例3
本实施例中，具体的实施方式为：对304不锈钢零件的内孔通道(规格：Φ200mm×深度500mm)的磨损区域(距离上表面100mm位置，轴向高度60mm，周向宽度100mm，最大深度0.1mm)进行修复。采用陶瓷材料制造的摩擦头2直径Φ80mm，高度为50mm，摩擦头2上的三角形凹槽21深度为1.2mm，宽度为2.0mm，磨面22与凹槽21的宽度比为2:1；采用工具钢制造的旋转体1的第一圆柱体段11的规格为Φ65mm×长度50mm，圆锥体段12的锥度20°，长度为100mm，第二圆柱体段13的规格为Φ30mm×长度80mm。具体过程为：将不锈钢箔片(规格15mm×12mm×0.3mm)覆盖磨损区域，采用电阻点焊方法固定；通过工装将零件固定在数控钻床工作台上，压紧后使得零件的损伤面处于垂直状态；将摩擦头2与旋转体1装配为一体，采用钻床的主轴头的夹持端夹紧第一圆柱体段11；启动钻床，使得摩擦头2的旋转速率为2500r/min，并使之逐渐靠近不锈钢箔片，摩擦头2的接触位置如图1所示，接近不锈钢箔片右侧边线，摩擦头2底部接近不锈钢箔片下边线，当两者发生接触时，通过位移控制，逐渐增加接触位置的侧向压力，使得侧向压力为20N，然后沿图1中箭头B所示方向前行，行进速率为8mm/s；当摩擦头2从不锈钢箔片一侧行进到另一侧时，操作结束，在修复区形成0.2mm熔覆层；然后进行第二次操作，摩擦头2的初始接触位置接近不锈钢箔片右侧边线，摩擦头2底部上移40mm，操作参数同上，在修复区形成0.2mm熔覆层；采用机加工方法将修复区的尺寸加工至零件原始尺寸。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种侧面接触摩擦堆焊修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，制备旋转体和摩擦头，所述旋转体和摩擦头均采用高强度材料制成，所述旋转体包括沿其直径减小方向依次设置的第一圆柱体段、圆锥体段、第二圆柱体段、配合段和螺杆，所述摩擦头是横截面为圆形的短柱体，沿摩擦头端部周向设有多个凹槽和多个凸起的磨面，所述凹槽和磨面交错设置，所述摩擦头中部设有槽孔，通过槽孔将摩擦头装配在配合段上，然后将旋转体的第一圆柱体段同轴固定在机床的主轴上；
将金属贴片固定贴设到零件的磨损区域；
S2，启动机床，使旋转体旋转，旋转体带动摩擦头同步旋转,所述摩擦头的转速不低于500r/min；
S3，将旋转的摩擦头逐渐靠近磨损区域上的金属贴片，并使摩擦头的磨面接触到金属贴片，然后逐渐增加摩擦头的磨面压紧金属贴片的侧向压力，摩擦头压住金属贴片旋转一段时间后，形成堆焊层；
S4，沿金属贴片表面逐渐移动摩擦头，使金属贴片和磨损区域之间全部形成堆焊层，然后将摩擦头移开；
S5，采用机加工方法对堆焊层进行加工。
2.根据权利要求1所述的侧面接触摩擦堆焊修复方法，其特征在于，所述圆锥体段的锥度为5°～60°。
3.根据权利要求1所述的侧面接触摩擦堆焊修复方法，其特征在于，所述圆锥体段和第二圆柱体段的长度之比为0.1～10。
4.根据权利要求1所述的侧面接触摩擦堆焊修复方法，其特征在于，所述金属贴片的厚度为0.05mm～2mm。
5.根据权利要求1所述的侧面接触摩擦堆焊修复方法，其特征在于，步骤S3中，所述侧向压力为0KN～100KN。
6.根据权利要求1所述的侧面接触摩擦堆焊修复方法，其特征在于，步骤S4中，所述摩擦头的移动速度为0mm/s～100mm/s。
7.根据权利要求1所述的侧面接触摩擦堆焊修复方法，其特征在于，步骤S1中，所述凹槽的深度为0mm～3mm，所述磨面和凹槽的宽度比为0.5～5。
8.根据权利要求1所述的侧面接触摩擦堆焊修复方法，其特征在于，所述槽孔为条形，所述配合段为与槽孔相配合的扁平形。
9.根据权利要求1所述的侧面接触摩擦堆焊修复方法，其特征在于，步骤S1中，采用电阻点焊方法将金属贴片固定贴设到零件的磨损区域。
10.根据权利要求1-9任一项所述的侧面接触摩擦堆焊修复方法，其特征在于，所述旋转体和摩擦头采用低合金钢、工具钢、陶瓷或复合材料。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1304816A (zh) * 1999-11-24 2001-07-25 株式会社日立制作所 转动摩擦焊接方法
WO2007089648A2 (en) * 2006-01-27 2007-08-09 Exxonmobil Research And Engineering Company High integrity welding and repair of metal components
CN103842123A (zh) * 2011-09-30 2014-06-04 通用电气公司 用摩擦搅拌焊接至部件的补片修理飞机部件的方法和设备
CN205393779U (zh) * 2016-02-05 2016-07-27 河南正航主轴科技有限公司 一种搅拌摩擦焊搅拌头
CN205684900U (zh) * 2016-06-16 2016-11-16 天津大学 管道贯穿缺陷的摩擦叠焊修复结构
CN108481744A (zh) * 2018-05-29 2018-09-04 东晓 一种半固态增材制造装置及其制造方法
CN110369858A (zh) * 2019-07-25 2019-10-25 沈阳航空航天大学 一种用于圆筒结构内壁缺陷修复的搅拌摩擦装置和方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1304816A (zh) * 1999-11-24 2001-07-25 株式会社日立制作所 转动摩擦焊接方法
WO2007089648A2 (en) * 2006-01-27 2007-08-09 Exxonmobil Research And Engineering Company High integrity welding and repair of metal components
CN103842123A (zh) * 2011-09-30 2014-06-04 通用电气公司 用摩擦搅拌焊接至部件的补片修理飞机部件的方法和设备
CN205393779U (zh) * 2016-02-05 2016-07-27 河南正航主轴科技有限公司 一种搅拌摩擦焊搅拌头
CN205684900U (zh) * 2016-06-16 2016-11-16 天津大学 管道贯穿缺陷的摩擦叠焊修复结构
CN108481744A (zh) * 2018-05-29 2018-09-04 东晓 一种半固态增材制造装置及其制造方法
CN110369858A (zh) * 2019-07-25 2019-10-25 沈阳航空航天大学 一种用于圆筒结构内壁缺陷修复的搅拌摩擦装置和方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
白培康 等: "《材料连接技术》", 30 June 2007, 国防工业出版社 *

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