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一种通过电磁扰动高频高质制备均一焊球的装置及方法
实质审查的生效专利号: CN118635746A
申请人: 北华航天工业学院; 大章九数（廊坊）科技有限公司; 华田信科（廊坊）电子科技有限公司
发明人: 王同举; 李林泽; 张文倩; 梁存龙; 秦振忠; 雷永平
申请日期: 2024-04-28
公开日期: 2024-09-13
IPC分类:
B23K35/40
摘要:
本发明公开了一种通过电磁扰动高频高质制备均一焊球的装置及方法，包括储液腔、设置在所述储液腔下方的球化腔、设置在所述球化腔顶部并连通储液腔的多个喷嘴、分别设置在所述喷嘴内的两块电极、与电极垂直的两块磁铁；所述储液腔内的焊球原料通过加热机构保持液态；所述球化腔内保持低氧状态且充入有低温气体；两块电极之间通过电气元件提供脉冲电流。本发明应用在高温的条件下，以电磁力作为扰动，采用微泵注射推进熔融后的焊料，其中制备装置通过微泵注射控制射流，采用电磁扰动法使射流液柱断裂成均一焊球，实现焊球的高效制备，增强了焊球制备的时效性和可靠性，提高了焊球产品的质量。
主权项:
1.一种通过电磁扰动高频高质制备均一焊球的装置，其特征在于：包括储液腔(2)、设置在所述储液腔(2)下方的球化腔(17)、设置在所述球化腔(17)顶部并连通储液腔(2)的多个喷嘴、分别设置在所述喷嘴内的两块电极、与电极垂直的两块磁铁；所述储液腔内的焊球原料通过加热机构保持液态；所述球化腔(17)内保持低氧状态且充入有低温气体；两块电极之间通过电气元件提供脉冲电流。
基于光谱传感的激光焊接熔深检测系统及方法
实质审查的生效专利号: CN118218772A
申请人: 北京新风航天装备有限公司
发明人: 王小博;李昊丞
申请日期: 2024-04-26
公开日期: 2024-06-21
IPC分类:
B23K26/24
摘要:
本发明是一种激光焊熔深在线检测系统及方法，其系统包括光谱传感子系统，其特征在于，还包括数控运动子系统和激光焊接子系统；所述激光焊接子系统通过电路和数控运动子系统连接；所述光谱传感子系统和激光焊接子系统通过机械连接；本发明在焊接过程通过对离子体发射光谱进行实时采集，对焊缝熔深进行预测，保证了焊接达到设定焊缝熔深值的要求，保证了焊缝的焊接质量。
主权项:
1.一种激光焊熔深在线检测系统，包括光谱传感子系统，其特征在于，还包括数控运动子系统和激光焊接子系统；所述激光焊接子系统通过电路和数控运动子系统连接；所述光谱传感子系统和激光焊接子系统通过机械连接，具体的：所述激光焊接子系统包括激光发生器(1)、激光焊头(2)、激光控制器(3)和保护气瓶(4)，所述激光发生器(1)通过光纤和所述激光焊头(2)连接，所述激光控制器(3)通过电路和所述激光发生器(1)连接，激光焊头(2)又与保护气瓶(4)连接；所述数控运动子系统包括X向和Z向驱动电机(5)、Y向驱动电机(12)、运动控制器(6)和操作平台(13)，X向和Z向驱动电机(5)和Y向驱动电机(12)分别与运动控制器(6)相连接；Y向驱动电机(12)又与操作平台(13)底部连接；所述的光谱传感子系统包括等离子体发射光谱监测模块和熔深检测模块(11)；所述的等离子体发射光谱监测模块通过电路和熔深检测模块(11)连接；所述的熔深检测模块(11)包括光谱信号处理单元和熔深预测单元；所述的等离子体发射光谱监测模块包括光谱采集组件和位姿调整组件(9)，所述的光谱采集组件又包括光纤探头(7)和光谱仪(8)，光纤探头(7)通过电路与光谱仪(8)连接；位姿调整组件(9)与X向和Z向驱动电机(5)连接，激光焊头(2固定安装在位姿调整组件(9)的前端，光纤探头(7)又安装在位姿调整组件(9)的下端，光纤探头(7)能够调整探头的方向；所述激光控制器(3)控制所述激光发生器(1)的启停、激光功率，所述激光焊头(2)内部设置有准直镜、聚焦镜和保护镜，所述激光发生器(1)发射的激光束通过光纤传输至激光焊头(2)对所述待焊接设备的待焊接部位进行焊接，所述运动控制器(6)控制所述驱动电机的启停、速度，所述驱动电机带动位姿调整组件(9)沿空间自由度运动，位姿调整组件(9)又带动激光焊头以设定的速度和方向对焊接部位进行焊接；同时，光纤探头(7)通过所述位姿调整组件调节光谱探头的角度和位置，随激光焊头(2)的运动而运动，并一直对准被焊接的部位，激光焊接过程中激光作用于材料表面使得金属蒸发金属原子和离子内部的电子由高能级向低能级跃迁发射出不同波长的光子，光子进入所述光纤探头(7)，经光纤传输到达所述光谱仪(8)，所述光谱仪(8)对发射光谱强度进行测量并获得相对光强数据后，将光强数据传输至熔深检测模块(11)的光谱信号处理单元，通过光谱信号处理单元将光谱仪(8)采集到的等离子体发射光谱强度数据进行等离子体热力学参数计算和MDS降维处理得到降维后的等离子体发射光谱特征。
一种高强韧纤维增强TiAl/Ti3Al多层复合材料及其制备方法和应用
发明专利申请公布专利号: CN118422142A
申请人: 吉林大学
发明人: 王宁;文懋;齐金磊;张侃;郑伟涛
申请日期: 2024-04-26
公开日期: 2024-08-02
IPC分类:
C23C14/58
摘要:
本发明提供了一种高强韧纤维增强TiAl/Ti<subgt;3</subgt;Al多层复合材料及其制备方法和应用，属于航空航天材料技术领域。本发明通过在SiC纤维与TiAl基体之间引入Cr层界面增韧层，优化复合材料界面的力学嵌合，提高界面的结合强度。这种界面工程不仅提高了材料的稳定性，避免了在受力过程中界面的过早失效，还可起到阻挡界面扩散的效应，同时也可以增强材料的韧性。本发明在基体中构建TiAl/Ti<subgt;3</subgt;Al多层结构，利用TiAl和Ti<subgt;3</subgt;Al层交替排列，通过层间界面和增韧层的作用形成一个具有高韧性的复合结构。当材料受到外力时，Ti<subgt;3</subgt;Al层能够吸收和分散应力，防止裂纹的扩展，从而提高了材料的整体韧性。
主权项:
1.一种高强韧纤维增强TiAl/Ti3Al多层复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)在氩气条件下对含有碳涂层的SiC纤维进行离子清洗，得到预处理SiC纤维；(2)以Cr为靶材，在氩气条件下对所述预处理SiC纤维进行磁控溅射，得到沉积Cr界面增韧层的SiC纤维；(3)以TiAl合金和Ti3Al合金为靶材，在氩气条件下对所述沉积Cr界面增韧层的SiC纤维进行对靶磁控溅射，在所述沉积Cr界面增韧层的SiC纤维的表面交替沉积TiAl层和Ti3Al层，得到具有多层结构的先驱丝；(4)将所述具有多层结构的先驱丝均匀排布，进行热等静压成型，得到高强韧纤维增强TiAl/Ti3Al多层复合材料。
恒压力控制的搅拌摩擦增材装置及其使用方法
实质审查的生效专利号: CN118287812A
申请人: 上海航天精密机械研究所
发明人: 赵耀邦;张自立;李峻臣;历吴恺;徐爱杰;罗志强;熊俊杰
申请日期: 2024-04-24
公开日期: 2024-07-05
IPC分类:
B23K20/26
摘要:
本发明提供了一种恒压力控制的搅拌摩擦增材装置及其使用方法，包括可移动的工装平台、主轴机身以及控制器，增材棒料由上至下穿过主轴机身底部的轴肩延伸至可移动的工装平台上的增材制造工作区域，增材棒料的顶部设置有用于施加顶锻压力的滚珠丝杠，增材棒料、轴肩二者的上方均设置有压力传感器，控制器分别与可移动的工装平台、Z轴驱动电机、送料电机以及压力传感器电连接。本发明通过压力传感器监测轴肩压力、送料顶锻力大小以及增材速度，通过控制器进行负反馈控制，实现恒定压力的搅拌摩擦固相增材，实现高质量搅拌摩擦增材样件制造，提高增材零件表面成形质量和组织结合性能，确保增材部件层间结合性能均匀一致。
主权项:
1.一种恒压力控制的搅拌摩擦增材装置，其特征在于，包括：可移动的工装平台(1)、主轴机身(3)以及控制器(11)，所述主轴机身(3)内部设置有增材棒料(7)，所述增材棒料(7)由上至下穿过所述主轴机身(3)底部的轴肩(8)延伸至所述可移动的工装平台(1)上的增材制造工作区域，所述主轴机身(3)连接有Z轴驱动电机(4)，所述主轴机身(3)能够沿竖直方向上下移动，所述增材棒料(7)的顶部设置有用于施加顶锻压力的滚珠丝杠(12)，所述滚珠丝杠(12)连接有送料电机(6)，所述滚珠丝杠(12)能够沿竖直方向上下移动；所述增材棒料(7)、所述轴肩(8)二者的上方均设置有压力传感器(10)，所述控制器(11)分别与所述可移动的工装平台(1)、所述Z轴驱动电机(4)、所述送料电机(6)以及所述压力传感器(10)电连接。
一种航空航天紧固件用铁基高温合金的制造方法
实质审查的生效专利号: CN118389934A
申请人: 上海康晟航材科技股份有限公司
发明人: 刘尚潭;汪晶;丁奇;夏攀科
申请日期: 2024-04-23
公开日期: 2024-07-26
IPC分类:
C22C33/06
摘要:
本发明提供了一种航空航天紧固件用铁基高温合金的制造方法，其特征在于：包含顺序进行的真空感应VIM、电渣重熔ESR、锻造、无损检测和轧制工序；其中，所述真空感应VIM指控制熔化和精炼工序在真空度小于2.0Pa的高真空的条件下进行；所述电渣重熔ESR的渣系采用四元预熔渣；所述四元预熔渣由CaF2，Al2O3，CaO，MgO组成；所述锻造的加热温度不高于1200℃；所述的轧制加热温度不高于1200℃。该合金组织稳定性、降低紧固件尺寸变化，紧固力，使用寿命长。
主权项:
1.一种航空航天紧固件用铁基高温合金的制造方法，其特征在于：采用包含本钢种返回料、金属铬、金属钼、电解镍、纯铁、纯钛、电解铝、结晶硅、电解锰、钒铁、铌铁、硼铁的原料，基于铁基高温合金工艺制造而成；所述铁基高温合金工艺，包含顺序进行的真空感应VIM、电渣重熔ESR、锻造、无损检测和轧制工序；其中，所述真空感应VIM指控制熔化和精炼工序在真空度小于2.0Pa的高真空的条件下进行；所述电渣重熔ESR的渣系采用四元预熔渣；所述四元预熔渣由CaF2，Al2O3，CaO，MgO组成；所述锻造的加热温度不高于1200℃；所述的轧制加热温度不高于1200℃。
用于增材制造变截面端部换位绕组及其优化方法
实质审查的生效专利号: CN118399694A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 张健;桂馨雅;邓千寻;何佳怡;朱了骏;张卓然
申请日期: 2024-04-23
公开日期: 2024-07-26
IPC分类:
G06F30/23
摘要:
本发明实施例公开了一种用于增材制造变截面端部换位绕组及其优化方法，电机绕组设计优化领域。在传统均匀截面的扁线绕组的基础上，进行了变截面与端部换位的设计，对导体的截面高度与导体间的间距进行了优化。基于交流铜损解析模型，结合槽内磁密的分布情况，在忽略环流损耗的情况下，建立了绕组的涡流和直流损耗的优化模型，得到了导体截面的高度参数。变截面绕组的两层换位结构以平衡支路的电势差，减小环流损耗。优化导体间间距，并将变截面端部换位绕组与等截面端部换位绕组进行了有限元验证分析与对比。本发明的变截面换位结构能够有效抑制高速工况下运行的电励磁双凸极电机的高频交流铜损，具有广泛的应用前景。
主权项:
1.一种用于增材制造变截面端部换位绕组的优化方法，其特征在于，包括：S1、获取待优化的端部换位绕组的初始信息，根据所述初始信息建立绕组交流损耗解析模型；S2、根据所述绕组交流损耗解析模型和槽内磁密的分布情况，建立第一优化模型，所述优化模型的输出结果包括优化后的导体截面的高度；S3、建立第二优化模型，所述第二优化模型的输出结果包括优化后的绕组导体间的间距值；S4、将所述第一优化模型和第二优化模型的输出结果，向增材制造设备传输，所述增材制造设备用于制造所述电励磁双凸极电机的端部换位绕组。
一种高通量快速设计高温防护涂层成分的方法
实质审查的生效专利号: CN118326352A
申请人: 北京航空航天大学
发明人: 彭徽;陶申;郭洪波
申请日期: 2024-04-22
公开日期: 2024-07-12
IPC分类:
C23C14/58
摘要:
本发明涉及一种高通量快速设计高温防护涂层成分的方法，属于表面工程技术领域，解决了现有技术中无法快速进行合金成分筛选，工艺复杂、设计周期长的问题。本发明的高通量快速设计涂层成分的方法为：步骤1、将活性元素电焊片点焊在磁控溅射靶材跑道处；步骤2、利用磁控溅射高通量在高温合金基体上沉积制备涂层；步骤3、真空热处理，使涂层成分均匀化；步骤4、使用电子探针X射线显微分析仪确定涂层的内部成分；步骤5、将试样放入箱式炉，进行恒温氧化性能测试；步骤6、将试样表面涂盐后，放入箱式炉，进行恒温腐蚀性能测试；步骤7、综合涂层抗氧化性能及耐腐蚀性能，筛选出最优的涂层成分。
主权项:
1.一种高通量快速设计高温防护涂层成分的方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1、将活性元素电焊片点焊在磁控溅射靶材跑道处；步骤2、利用磁控溅射高通量在高温合金基体上沉积制备涂层获得带有涂层的高温合金基体；步骤3、真空热处理，使涂层成分均匀化获得试样；步骤4、使用电子探针X射线显微分析仪确定涂层的内部成分获得样品成分；步骤5、将步骤3制备得到并经步骤4测定成分的试样放入箱式炉，进行恒温氧化性能测试；步骤6、将步骤3制备得到并经步骤4测定成分的试样表面涂盐后，放入箱式炉，进行恒温腐蚀性能测试；步骤7、综合涂层抗氧化性能及耐腐蚀性能，筛选出最优的涂层成分。
一种增材制造金属的疲劳裂纹扩展速率测试方法及其装置
实质审查的生效专利号: CN118329662A
申请人: 北京航空航天大学
发明人: 贺小帆;唐鼎承;党霖薇;辛浩;陈玥江;高磊
申请日期: 2024-04-22
公开日期: 2024-07-12
IPC分类:
G01N3/06
摘要:
本发明公开了一种增材制造金属的疲劳裂纹扩展速率测试方法及其装置，方法包括：制备增材制造金属材料的紧凑拉伸试件；将紧凑拉伸试件置于疲劳试验设备中，采用标识载荷谱开展疲劳裂纹扩展试验，并拍摄得到裂纹扩展全过程的断口图像；基于断口图像，通过九点平均法对裂纹前缘坐标进行测量，得到裂纹尺寸；将裂纹尺寸代入应力强度因子表达式，得到裂纹前缘的应力强度因子及其幅值；采用有限元方法，对应力强度因子进行验证计算；基于裂纹长度与循环数的关系，采用割线法确定疲劳裂纹扩展速率。本发明考虑了增材制造金属中微观组织和缺陷对裂纹扩展的复杂影响行为和机理，系统建立了一种基于标识载荷法的疲劳裂纹扩展速率测试方法。
主权项:
1.一种增材制造金属的疲劳裂纹扩展速率测试方法，其特征在于，包括以下步骤：制备增材制造金属材料的紧凑拉伸试件；将所述紧凑拉伸试件置于疲劳试验设备中，采用标识载荷谱开展疲劳裂纹扩展试验，并拍摄得到裂纹扩展全过程的断口图像；基于所述断口图像，通过九点平均法对裂纹前缘坐标进行测量，得到裂纹尺寸和循环数的关系；将裂纹尺寸代入应力强度因子表达式，得到裂纹前缘的应力强度因子及其幅值；采用有限元方法，对所述应力强度因子进行验证计算，确定应力强度因子的计算方法；基于所述裂纹长度与循环数的关系，采用割线法得到疲劳裂纹扩展速率，其中所述疲劳裂纹扩展速率与所述应力强度因子存在对应关系。
一种金属相变吸热材料及其制备方法
实质审查的生效专利号: CN118308072A
申请人: 江苏海洋大学
发明人: 辛雨萌;成毅
申请日期: 2024-04-18
公开日期: 2024-07-09
IPC分类:
B01F27/90
摘要:
本发明涉及新材料技术领域，具体涉及一种金属相变吸热材料及其制备方法，由以下重量百分比的组分组成：金属粉末：50?90％、相变吸收剂、5?20％；导热填料5?20％和粘合剂1?5％，所述金属粉末为铜、铝、铁或其合金，所述相变吸收剂为石蜡或液晶，所述导热填料为石墨、碳纳米管或金属纤维；所述粘合剂为环氧树脂、聚酰亚胺或聚乙烯。通过上述制备方法，可以得到一种具有高导热性、可控相变温度和良好机械性能的金属相变吸热材料。该材料可广泛应用于航空航天、电子设备、建筑节能等领域，具有良好的应用前景。
主权项:
1.一种金属相变吸热材料，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：金属粉末：50-90％、相变吸收剂、5-20％；导热填料5-20％和粘合剂1-5％，所述金属粉末为铜、铝、铁或其合金，所述相变吸收剂为石蜡或液晶，所述导热填料为石墨、碳纳米管或金属纤维；所述粘合剂为环氧树脂、聚酰亚胺或聚乙烯。
一种TiAlNbTaV高熵合金靶材及其制备方法和应用
发明专利权授予专利号: CN118048570A
申请人: 北京航空航天大学宁波创新研究院
发明人: 王方方; 赵长春; 张虎; 高明
申请日期: 2024-04-16
公开日期: 2024-05-17
IPC分类:
C23C14/14
摘要:
本申请涉及高熵合金技术领域，特别是涉及一种TiAlNbTaV高熵合金靶材及其制备方法和应用。该TiAlNbTaV高熵合金靶材含有Ti、Al、Nb、Ta、V五种元素，各组成元素的原子比为Ti：Al：Nb：Ta：V=a：b：c：d：e，其中a=10?30、b=15?75、c=5?30、d=5?30、e=5?30，a+b+c+d+e=100，且(a+b):(c+d+e)=35?85:15?65。该靶材通过对成分和靶材元素熔炼顺序进行设计保证整体靶材的晶体结构中含有15%?100%的面心立方FCC结构，且靶材的成分均匀、致密度好；相较于纯BCC结构的靶材，基于本发明的含FCC结构TiAlNbTaV靶材制备的高熵合金氮化物薄膜具有更高的沉积效率，相同溅射工艺条件下，薄膜沉积效率最高能提高20%。溅射获得的高熵合金氮化物薄膜表现出优异的强韧性能，硬度值达到29.28±3.22GPa，模量值达到325.47±26.19GPa。
主权项:
1.一种TiAlNbTaV高熵合金靶材，其特征在于，该TiAlNbTaV高熵合金靶材含有Ti、Al、Nb、Ta、V五种元素，各组成元素的原子比为Ti：Al：Nb：Ta：V=a：b：c：d：e，其中a=10-30、b=15-75、c=5-30、d=5-30、e=5-30，a+b+c+d+e=100，且(a+b):(c+d+e)=35-85:15-65；该TiAlNbTaV高熵合金靶材在成分范围下晶体结构中包括15%-100%的面心立方FCC结构，其FCC结构的取向晶面为(111)、(200)、(220)。
一种基于压力注射类Z-pin结构的连续纤维增材制造层间强化方法
发明专利权授予专利号: CN118046575A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 范聪泽;单忠德;宋亚星;陈意伟;郑菁桦;宋文哲
申请日期: 2024-04-16
公开日期: 2024-06-18
IPC分类:
B29C64/165
摘要:
本发明提供一种基于压力注射类Z?pin结构的连续纤维增材制造层间强化方法，通过在连续纤维增材制造的各水平切片中，利用连续纤维打印出栅格框架，并对栅格孔洞进行规则的排布及组合，形成层间的间歇式贯穿空间，进而采用热固性树脂材料在该空间内进行压力注射，构建出跨切片层的连续纵向强化的类Z?pin结构，同时通过控制树脂填充时的挤出压力，引导树脂在连续纤维增材制造中普遍存有的层道间孔隙中进行渗透并逐渐填充，实现在不引入其他辅助能场的情况下，抑制增材制造的伴生孔隙缺陷，最终实现层间强化，并提升整体性能。
主权项:
1.一种基于压力注射类Z-pin结构的连续纤维增材制造层间强化方法，其特征在于，采用连续纤维打印头及热固性树脂挤出头进行复合打印成形，其中连续纤维打印头按打印层顺序，进行格栅状框架的顺序打印；热固性树脂挤出头则在对应打印层内的格栅孔洞中进行树脂材料的压力注射填充；连续纤维整体框架中的格栅孔洞在Z向上形成层间的间歇贯穿空间，而挤出填充的热固性树脂则在该空间内形成类Z-pin结构，且在挤出压力控制下树脂渗透填充连续纤维框架层间的孔隙，最终实现连续纤维增材制造层间强化的作用，该方法步骤如下：步骤1：设定打印层厚t、连续纤维格栅状框架的格栅孔洞尺寸a×b、类Z-pin结构单元类型，以及上述{t，a×b}参数组对应的基础挤出压力值p和不同类Z-pin结构单元类型对应的挤出压力系数组{K2，K3}；步骤2：基于打印层厚t、连续纤维格栅状框架的格栅孔洞尺寸a×b、类Z-pin结构单元类型，对目标模型进行模型分割处理，划分为连续纤维框架结构空间区域模型及类Z-pin结构空间区域模型，两者共用空间坐标系且具有相同切片层的定义序列；步骤3：针对连续纤维框架结构空间区域模型，进行各水平切片层连续纤维格栅框架的路径生成，获得连续纤维打印头各水平切片的打印路径信息{GF}，即第i层信息记为{GFi}；步骤4：针对类Z-pin结构空间区域模型，进行水平切片处理，对各水平切片中的各个类Z-pin结构所对应的填充区域进行标记，结合基础挤出压力值p和不同类Z-pin结构单元类型的挤出压力系数组{K2，K3}，获得热固性树脂挤出头在相关水平切片层的挤出信息{GM}，挤出信息包括每层切片中的进行压力注射作业的挤出位置及对应的挤出压力，即第i层信息记为{GMi}；步骤5：将连续纤维打印头的打印信息和热固性树脂挤出头在相关水平切片层的挤出信息，按照各水平切片层由下至上的顺序进行打印信息复合，并输出最终每一水平切片层所对应的连续纤维打印头打印信息和热固性树脂挤出头的挤出信息{G}，即第i层信息记为{Gi}；步骤6：使用连续纤维打印头及热固性树脂挤出头按照各自动作信息进行协同打印成形，打印结束后进行静置固化处理。
搅拌摩擦送丝增材装置及搅拌摩擦送丝增材制造方法
实质审查的生效专利号: CN118321706A
申请人: 航天工程装备（苏州）有限公司;
发明人: 孙加东;宫秀梅;朱志雄;施海霞;严军富;林永勇;郭达伟;周法权
申请日期: 2024-04-12
公开日期: 2024-07-12
IPC分类:
B23K20/26
摘要:
本发明涉及搅拌摩擦增材制造技术领域，尤其涉及搅拌摩擦送丝增材装置及搅拌摩擦送丝增材制造方法，包括搅拌轴和轴肩，搅拌轴能够绕自身轴线转动,搅拌轴上开设有螺旋槽；轴肩沿自身轴向中空设置、轴肩同轴套设在搅拌轴上,轴肩的内壁与螺旋槽围合形成供料通道；轴肩上开设有送丝孔，送丝孔贯通至轴肩的内壁，用以通过送丝孔将丝材送入供料通道；轴肩上还开设有气压孔，气压孔贯通至轴肩的内壁，用以通过气压孔向供料通道输送正压气体；被送入供料通道的丝材由螺旋槽切断并形成料材颗粒，料材颗粒沿供料通道运动，正压气体为料材颗粒提供挤出辅助驱动力。本发明能够有效避免卡料、挤出量不足等问题，提高搅拌摩擦增材制造的生产质量和生产效率。
主权项:
1.一种搅拌摩擦送丝增材装置，其特征在于，包括：搅拌轴,所述搅拌轴能够绕自身轴线转动,所述搅拌轴上开设有螺旋槽；轴肩,所述轴肩沿自身轴向中空设置、且所述轴肩同轴套设在所述搅拌轴上,所述轴肩的内壁与所述螺旋槽围合形成供料通道；所述轴肩上开设有送丝孔，所述送丝孔贯通至所述轴肩的内壁，用以通过所述送丝孔将丝材送入所述供料通道；所述轴肩上还开设有气压孔，所述气压孔贯通至所述轴肩的内壁，用以通过所述气压孔向所述供料通道输送正压气体；其中，被送入所述供料通道的所述丝材由所述螺旋槽切断并形成料材颗粒，所述料材颗粒沿所述供料通道运动，所述正压气体为所述料材颗粒提供挤出辅助驱动力。
一种通过过程中断降低增材制造铝合金柱状晶尺寸的方法
实质审查的生效专利号: CN118143402A
申请人: 沈阳航空航天大学
发明人: 徐荣正; 张新宇; 孙腾佼; 高恩志; 朱智
申请日期: 2024-04-11
公开日期: 2024-06-07
IPC分类:
B23K9/235
摘要:
一种通过过程中断降低增材制造铝合金柱状晶尺寸的方法，属于金属增材制造技术领域，步骤如下：1.将基板处理后固定于工作台上，保证对接面的清洁，进行预热；2.采用搭接式的电弧熔丝增材制造方式，循环往复，沉积出第一层铝合金熔覆层；3.控制增材制造设备暂停，进行中断；4.在第一层基础之上，采用步骤2中的沉积方式，沉积第二层铝合金熔覆层；5.控制增材制造设备暂停，再进行中断；6.采用第二层铝合金熔覆层的沉积方式，共沉积n+1层，获得铝合金柱状枝晶尺寸得到降低的金属构件；7.增材制造完成后，进行机加处理。采用本方法，大幅减小粗大柱状晶长径比，实现了合金显微组织调控，同步提高了合金的强度和塑性。
主权项:
1.一种通过过程中断降低增材制造铝合金柱状晶尺寸的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)将打磨、清洗、烘干后的基板固定于工作台上，去除基板表面油污、灰尘及锈迹，保证对接面的清洁，然后将基板预热到150～200℃；(2)在基板上采用搭接式的电弧熔丝增材制造方式，循环往复，沉积出第一层铝合金熔覆层；(3)控制增材制造设备暂停，进行中断，中断时长为t1；(4)在第一层基础之上，采用步骤(2)中的沉积方式，沉积第二层铝合金熔覆层；(5)控制增材制造设备暂停，再进行中断，中断时长为t2；(6)采用第二层铝合金熔覆层的沉积方式，共沉积n+1层，获得铝合金柱状枝晶尺寸得到降低的金属构件；其中：第i层和i-1层之间的中断时间为ti-1，i＝2，……，n+1，n为增材熔覆层数，n≥2且n为整数；(7)增材制造完成后，进行机加处理。
一种激光熔覆涂层的复合光整方法
实质审查的生效专利号: CN118321727A
申请人: 北京航空航天大学合肥创新研究院
发明人: 管迎春;李兴;王泉杰
申请日期: 2024-04-10
公开日期: 2024-07-12
IPC分类:
B23K26/352
摘要:
本发明公开了一种激光熔覆涂层的复合光整方法，包括依次对激光熔覆涂层进行激光粗铣削、激光精铣削和激光抛光的步骤。本发明基于激光铣削和激光抛光复合制造技术，在保证加工效率的同时，改善激光抛光前熔覆涂层表面质量，提高最终抛光后表面质量，实现熔覆涂层柔性化、高精度、高效率以及高性能后处理，促进激光熔覆技术的推广应用。
主权项:
1.一种激光熔覆涂层的复合光整方法，其特征在于，所述复合光整方法包括依次对激光熔覆涂层进行激光粗铣削、激光精铣削和激光抛光的步骤。
一种SLM增材制造钨-铜异种金属界面力学性能的增强方法
实质审查的生效专利号: CN118321571A
申请人: 北京航空航天大学合肥创新研究院
发明人: 管迎春;李兴;王泉杰
申请日期: 2024-04-10
公开日期: 2024-07-12
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明公开了一种SLM增材制造钨?铜异种金属界面力学性能的增强方法，包括以下步骤：S1、提供成形钨，作为钨?铜异种金属基体；S2、在所述成形钨的表面加工形成微纳结构；S3、在形成微纳结构的成形钨表面SLM增材制造，获得成形铜。该增强方法通过在钨表面加工形成微纳结构，从而提升钨?铜异种金属界面的结合质量，增强SLM增材制造钨?铜异种金属界面的力学性能，以解决SLM增材制造过程中界面处连接困难的问题。
主权项:
1.一种SLM增材制造钨-铜异种金属界面力学性能的增强方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、提供成形钨，作为钨-铜异种金属基体；S2、在所述成形钨的表面加工形成微纳结构；S3、在形成微纳结构的成形钨表面SLM增材制造，获得成形铜。
一种不锈钢-钛合金异种金属SLM增材制造界面的强化方法
实质审查的生效专利号: CN118305330A
申请人: 北京航空航天大学合肥创新研究院
发明人: 管迎春;李兴;王泉杰
申请日期: 2024-04-10
公开日期: 2024-07-09
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明公开了一种不锈钢?钛合金异种金属SLM增材制造界面的强化方法，包括以下步骤：采用不锈钢SLM增材制造工艺，增材制造不锈钢；在所述不锈钢的表面SLM增材制造一层纯V材料，并对不锈钢与纯V材料界面进行层间激光重熔处理；在所述纯V材料表面继续SLM增材制造纯V材料；采用钛合金SLM增材制造工艺，在纯V材料表面增材制造钛合金。该强化方法针对SLM增材制造的成形特点，在过渡层设置V过渡，从而提高不锈钢、钛合金SLM增材制造接头界面的连接质量，提高了接头界面的力学性能，并且避免了粉末间的相互污染风险。
主权项:
1.一种不锈钢-钛合金异种金属SLM增材制造界面的强化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用不锈钢SLM增材制造工艺，增材制造不锈钢；S2、在所述不锈钢的表面SLM增材制造一层纯V材料，并对不锈钢与纯V材料界面进行层间激光重熔处理；S3、在所述纯V材料表面继续SLM增材制造纯V材料；S4、采用钛合金SLM增材制造工艺，在纯V材料表面增材制造钛合金。
兼顾组织稳定性和性能的低成本单晶高温合金及制备方法
实质审查的生效专利号: CN118389908A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 盛乃成;孙士杰;范世钢;吕明;侯桂臣;荀淑玲;王振江;谢君;李金国;周亦胄;孙晓峰
申请日期: 2024-04-09
公开日期: 2024-07-26
IPC分类:
C22C19/05
摘要:
本发明涉及高纯净镍基单晶高温合金领域，具体涉及一种兼顾组织稳定性和性能的低成本单晶高温合金及制备方法。该合金化学成分包括Cr、Co、Mo、W、Re、Al、Ta、Hf、C、B，其余为Ni及微量杂质元素。在真空感应熔炼炉中熔炼后浇注母合金，熔炼过程中采用碱土氧化物或稀土氧化物相关的耐火材料体系。该合金Re含量较低，W、Ta等元素含量高，合金具有良好的高温力学性能，能够达到典型三代单晶高温合金Rene N6的性能水平，成本下降约40％。合金具有极低的硫含量(≤1ppm)，使得合金具有较好的高温组织稳定性、抗氧化性能等，特别适合制造航空、航天、能源领域的先进动力系统用高性能、长寿命的热端部件。
主权项:
1.一种兼顾组织稳定性和性能的低成本单晶高温合金，其特征在于，按重量百分含量计，该合金化学成分如下：Cr 3.0～6.0％，Co 9.0～13.0％，Mo 0.5～2.0％，W 6.0～9.0％，Re 3.0～4.5％，Al5.0～7.0％，Ta6.0～9.0％，Hf 0.1～0.5％，C 0.02～0.06％，B 0.002～0.008％，其余为Ni及微量杂质元素；微量杂质元素的含量满足以下要求：Nb≤0.1wt.％，Cu≤0.1wt.％，Fe≤0.2wt.％，Mn≤0.01wt.％，O≤0.0015wt.％，N≤0.0020wt.％，P≤0.005wt.％，Si≤0.2wt.％，Ti≤0.04wt.％，V≤0.1wt.％，Zr≤0.02wt.％，Pt≤0.30wt.％，Pd≤0.10wt.％，S≤0.0001wt.％。
一种基于晶体塑性有限元法的增材制造件应力预测方法
实质审查的生效专利号: CN118298974A
申请人: 沈阳航空航天大学
发明人: 王雨时;杨光;任宇航;王超;钦兰云;周思雨;李播博;安达;伊俊振
申请日期: 2024-04-08
公开日期: 2024-07-05
IPC分类:
G06F119/14
摘要:
本发明提供一种基于晶体塑性有限元法的增材制造件应力预测方法，涉及増材制造技术领域。该方法首先获得增材制造件晶体取向原始数据，并将其转换为格点坐标以及晶体取向信息；再将晶体取向信息转换成材料参数和微观组织集合的信息；然后创建有限元模型，将材料参数赋予给有限元模型中的网格单元，得到CPFEM模型；并定义CPFEM模型的边界条件和初始条件，开展晶体塑性有限元模拟，确定晶粒尺度微观应力分布，预测增材制造件力学性能，构建增材制造件工艺?结构?性能计算框架。本发明方法可实现典型增材制造件的内部微观应力及微观裂纹情况的准确预测，提高增材制造件的成形性能，并可实现增材制造过程制件微观应力调控的闭环控制。
主权项:
1.一种基于晶体塑性有限元法的增材制造件应力预测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：通过EBSD实验获得增材制造件上任意选定区域的晶体取向分布数据作为晶体取向分布的原始数据，并将晶体取向分布的原始数据转换为有限元模拟中能识别的格点坐标以及晶体取向信息；步骤2：将步骤1中的晶体取向信息转换成材料参数和微观组织集合的信息；步骤3：在有限元建模软件中创建增材制造件的有限元模型并划分网格，划分的网格数量与材料参数中的晶体取向点数量一致，再将步骤2中的材料参数赋予给有限元模型中的网格单元，得到增材制造件的CPFEM模型；步骤4：定义CPFEM模型的边界条件和初始条件，开展以滑移为主的晶体塑性有限元模拟；步骤5：基于CPFEM模型的晶体塑性有限元模拟确定晶粒尺度微观应力分布，分析研究金属材料微观结构与宏观力学性能之间的关系，预测增材制造件力学性能，构建增材制造件工艺-结构-性能计算框架；步骤6：对不同工艺参数增材制造件执行步骤1-5的晶体塑性有限元模拟，绘制增材制造件的内部微观应力云图，预测增材制造件的内部微观应力。
一种轻质高强高熵合金材料及其制备方法
实质审查的生效专利号: CN118441188A
申请人: 有研工程技术研究院有限公司
发明人: 闫宏伟; 柳睿; 熊柏青; 张永安; 李志辉; 李锡武; 闫丽珍; 李亚楠; 温凯; 刘红伟; 肖伟; 祝楷; 高冠军; 石国辉; 李颖; 于明洋
申请日期: 2024-03-28
公开日期: 2024-08-06
IPC分类:
C22C30/00
摘要:
本发明属于轻质高强金属材料技术领域，具体涉及一种轻质高强高熵合金材料及其制备方法。所述轻质高强高熵合金材料按质量百分比计包括以下成分：Al 2.0～5.0wt.％、Nb 25.0～35.0wt.％、Ti 30.0～46.0wt.％、V 13.0～18.0wt.％、Zr12.0～16.0wt.％，其余为不可避免的杂质。本发明所述合金材料针对当前轻质高熵合金密度较高、比强度不足、强塑性匹配难等问题，提出了一种轻质高强高熵合金材料及其制备与热处理方法，该合金具有密度低、强塑性匹配好等特点，所述合金材料的密度＜5.6g/cm3、屈服强度＞950MPa、压缩断裂强度＞1100MPa、压缩塑性＞25％，可为未来航空航天、交通运输等领域高端装备发展提供轻质、高强、兼顾强塑性匹配的理想材料。
主权项:
1.一种轻质高强高熵合金材料，其特征在于，所述轻质高强高熵合金材料按质量百分比计包括以下成分：Al 2.0～5.0wt.％、Nb 25.0～35.0wt.％、Ti 30.0～46.0wt.％、V13.0～18.0wt.％、Zr 12.0～16.0wt.％，其余为不可避免的杂质。
一种耐磨铝基复合材料的制备方法
实质审查的生效专利号: CN118385605A
申请人: 东南大学
发明人: 薛烽;周政;李冠震;胡观志;彭金宝
申请日期: 2024-03-28
公开日期: 2024-07-26
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明公开了一种耐磨铝基复合材料的制备方法，铝基复合材料由AlSi10Mg和TiC组成，通过激光选区熔化技术将混合粉末材料打印在基板上，最后进行切削加工制备而成。制备方法包括如下步骤：制备耐磨铝基复合材料混合卫星粉末，微米的AlSi10Mg粉末和纳米的TiC粉末通过球磨机低能球磨制备而成；对铝基板进行酒精清洗，去除氧化物和油污；使用激光选区熔化设备SP100在铝基板上按照激光能量密度40J/mm<supgt;3</supgt;、层间旋转角为67°进行增材制造；每层粉末在激光作用熔化后快速冷却，逐层实现增材制造。本发明提供的耐磨铝基复合材料轻质耐磨、硬度高、且提供的制备方法生产效率高，制备的耐磨铝基复合材料可很好地应用于航空航天部分零部件中。
主权项:
1.一种耐磨铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、制备由AlSi10Mg和陶瓷颗粒通过球磨机低能球磨而成的卫星粉末颗粒；球磨转速为400rad/min，球料比为1：1，球磨时间为3～4h；步骤2、取卫星粉末颗粒在激光选区的基板上逐层铺粉并利用激光作为热源将粉末熔化成熔滴，在保护气氛下冷却凝固，按照设定形貌和层数进行增材制备，形成耐磨铝基复合材料。
金属粉末专利分析
材料体系分布
制备工艺分布
技术领域分布 (IPC分类)
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B22F10/28(3D打印) • B22F9/04(制粉) •
C23C24/10(涂层) • C22C19/05(镍合金) •
B33Y50/02(控制) • C22F1/18(热处理)