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静轴肩搅拌摩擦焊在轨道车辆车体上的工程应用研究 

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 哈工大全媒体讯（李双余 孟祥晨/文 孟祥晨 中国机械工程学会/图）11月18日至19日，2024中国创新设计活动周暨第九届好设计颁奖大会召开。哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黄永宪教授团队联合申报的项目“柔性重载机器人搅拌摩擦焊接与检测系统”获评金奖。这是哈尔滨工业大学第三次荣获好设计金奖。 “柔性重载机器人搅拌摩擦焊接与检测系统”项目面向航空、航天、高铁、新能源等领域系列重大装备结构高性能化、轻量化、尺寸大型化、形状复杂化、产品迭代快、服役环境苛刻等需求，实现了装备研发、基础理论、技术革新、工程应用的全链条突破以及关键技术与装备自主可控。

  吉林大学材料科学与工程学院李于朋等人，采用热电偶对4 mm厚6082⁃T6铝合金薄板双轴肩搅拌摩擦焊不同工艺焊接过程中各特征点的温度进行测定，绘制各点的热循环曲线，分析焊接过程中接头各区域温度场分布特征。研究表明：6082⁃T6铝合金薄板双轴肩搅拌摩擦焊时，后退侧各点的峰值温度均高于前进侧，温度差值在20 ℃左右；当热影响区温度超过250 ℃时出现β''相溶解，硬度开始呈现下降趋势；焊速不变、转速增大时，热输入量呈先增大后减小的趋势，在转速为1000 r/min时各测温点温度均达到最大值，当转速为1200 r/min时出现下降；转速不变、焊速增大时，单位热输入量降低，前进侧与后退侧的峰值温度差值由小变大，温度场250 ℃等温线分布宽度明显缩小。

  搅拌摩擦网11月19日讯  哈尔滨工业大学搅拌摩擦焊接及其衍生技术课题组近日基于团队研发的连续送丝搅拌摩擦增材制造技术，实现了3米级大型铝合金带筋壁板全固相连续增材制造，为固相增材制造技术在大型民航客机、战斗机等产品上的应用提供了关键技术支撑。

搅拌摩擦焊网11月18日讯 3D打印与增材制造快速发展，技术的创新与突破正不断推动着行业的进步。国家知识产权局信息显示，10月30日安徽万宇机械设备科技有限公司申请了一项名为“一种自支撑搅拌摩擦增材制造装置及制造方法”的专利。该专利涉及的自支撑增材制造技术，标志着在增材制造领域的一次重要创新，使得增材过程无需传统支撑面，具有深远的应用前景。

该装置的核心设计包括一个搅拌头和一个静止轴肩，后者内部设有容纳空间，用于约束沉积材料。搅拌头不仅承担热塑化沉积材料的任务，其端部与静止轴肩的端部平齐，让整个装置在增材过程中实现无支撑操作。这一创新将传统增材制造中必须依赖支撑面的限制，转变为只需一个起始点的灵活工艺，使得生产流程大量简化，提高了生产效率。

搅拌摩擦焊网11月18日讯 搅拌摩擦加工的搅拌头有一个最优温度范围。低温下搅拌头容易开裂，高温下则容易磨损且降低搅拌头周围区域的组织。实现温度精准控制对搅拌摩擦加工至关重要。10月22日，美国西北太平洋国家实验室（PNNL）报道开发出一种基于物理的机器学习模型，基于通用微分方程构建数据驱动深度学习算法，仅使用10次搅拌摩擦加工试验数据进行训练并基于热力学原理准确搅拌摩擦加工过程的热量积累与耗散方式，在训练数据集有限的情况下兼顾准确性和可解释性。该模型在笔记本电脑上即可进行训练和预测，有助于提高搅拌摩擦加工的工艺精度，并降低能耗和材料浪费。