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用于易变形金属材料的难加工悬垂结构无支撑激光增材制造方法
实质审查的生效专利号: CN118875315A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 顾冬冬; 刘欣; 陈雯昕; 孙建峰
申请日期: 2024-06-28
公开日期: 2024-11-01
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明公开了一种用于易变形金属材料的难加工悬垂结构无支撑激光增材制造方法，采用激光熔融金属粉末成形金属无支撑悬垂结构，在逐层激光熔融金属粉末成形金属无支撑悬垂结构的各成形层的过程中，当前成形层相对于上一层成形层具有悬垂区域时，采用S1成形策略成形当前成形层的悬垂区域；上一层成形层具有悬垂区域时，采用S2成形策略成形当前成形层与上一层成形层的悬垂区域重叠的区域；剩余区域均采用S0成形策略成形。由此可见，本发明可以减少粉末粘附，提高无支撑悬垂结构成形质量，解决了目前无支撑悬垂结构重力作用下熔体下渗严重引起的结构表面粗糙、粉末粘附严重的问题。
主权项:
1.一种用于易变形金属材料的难加工悬垂结构无支撑激光增材制造方法，采用激光粉末床熔融技术成形金属无支撑悬垂结构，其特征在于，在逐层激光熔融金属粉末成形金属无支撑悬垂结构的各成形层的过程中，当前成形层相对于上一层成形层具有悬垂区域时，采用S1成形策略成形当前成形层的悬垂区域；上一层成形层具有悬垂区域时，采用S2成形策略成形当前成形层与上一层成形层的悬垂区域重叠的区域；剩余区域均采用S0成形策略成形；所述的S0成形策略为固定功率成形策略，其所采用的激光功率为致密化激光功率P0，致密化激光功率P0能够确保当前成形层的金属粉末充分熔化并致密化；所述的S1成形策略为低功率成形策略，其所采用的激光功率为低激光功率PL，低激光功率PL能够确保当前成形层的金属粉末部分熔化；所述的S2成形策略为高功率成形策略，其所采用的激光功率为高激光功率P+，高激光功率P+能够确保当前成形层的金属粉末完全熔化的情况下，对上一层成形层的第三成形区域的金属粉末进行再熔化；致密化激光功率P0、低激光功率PL、高激光功率P+满足：PL<P0<P+。
一种在线实时预测激光熔覆薄板变形方法及系统搭建
实质审查的生效专利号: CN118623783A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 刘洋;廖金镖;花志忠;谢德巧;田宗军;刘志东;上官世茂
申请日期: 2024-06-27
公开日期: 2024-09-10
IPC分类:
G01B11/16
摘要:
本发明公开了一种在线实时预测激光熔覆薄板变形方法，包括实时预测激光熔覆薄板变形系统的搭建、薄板变形图片的在线采集、薄板表面温度特征的在线采集、在线预测薄板变形的网络搭建。其中将采集回来的薄板变形图片进行图像处理，识别出薄板末端中心，通过与第一帧图片的y方向坐标差，得到变形位移；同时利用红外测温仪进行温度测量，得到温度特征；最后将变形位移和温度特征实时输入到预测网络LSTM中，超出阈值便停止打印，实现激光熔覆薄板变形的实时在线预测。激光熔覆由于其复杂的物理化学变化过程常常会导致加工过程中发生变形，从而导致成型件质量下降，温度为激光熔覆过程中较为容易得到的数据，通过红外测温设备即可实时的采集激光熔覆过程中的温度特征，这将大大减少监测成本与环节(温度为激光熔覆过程中较为容易得到的数据，大大减少监测成本与环节)。本发明在激光熔覆修复，激光直接制造复杂曲面薄壁件等金属增材制造领域有良好的应用前景。
主权项:
1.一种在线实时预测激光熔覆薄板变形方法及系统搭建；其特征在于：包括如下步骤：基于实时预测激光熔覆薄板变形系统的搭建；基于halcon视觉软件的薄板末端图片处理；基于红外线测温仪(IR-T)的薄板表面温度特征采集；基于LSTM网络的薄板末端Z方向变形预测；创建薄板末端Z方向变形监测界面。
一种基于30CrMnSiA增材制造修复的热处理工艺
实质审查的生效专利号: CN118832189A
申请人: 南昌航空大学
发明人: 吴荣达; 郑海忠; 耿永祥; 肖怡新; 肖辉源; 刘地根; 张俊杰
申请日期: 2024-06-26
公开日期: 2024-10-25
IPC分类:
B22F10/64
摘要:
本发明公开了一种基于30CrMnS iA增材制造修复的热处理工艺，其包括如下步骤：S1.表面清洁；S2.几何形状与尺寸分析；S3.增材制造技术选择；S4.精确修复；S5.设备准备：S6.加热与淬火；S7.回火处理等。其中加热与淬火是将修复后的部件置于高频淬火设备中，通过高频电磁场快速加热至880?920℃；在达到淬火温度后6?9s，迅速将部件从设备中取出并浸入淬火介质中，进行快速冷却；确保淬火过程均匀且迅速，以减少热影响区和变形；回火处理是根据需要对淬火后的部件进行回火处理，以消除内应力并提高材料的韧性和稳定性。本发明确保了修复部件具备优异的力学性能和稳定性，大幅提高了修复效率和质量。
主权项:
1.一种基于30CrMnSiA增材制造修复的热处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1.表面清洁：使用有机溶剂和无水乙醇对受损的30CrMnSiA部件放入超声波清洗机内进行表面清洁，以去除油污和其他有机杂质；接着，利用机械方法去除氧化物和其他无机杂质，确保修复前的表面状态良好；S2.几何形状与尺寸分析：使用三维扫描设备对受损部件进行精确测量，获取其几何形状和尺寸数据；根据这些数据，设计修复方案，并生成修复路径和参数；S3.增材制造技术选择：根据受损部件的修复方案，选择激光熔覆或电子束熔覆的增材制造技术，确保所选技术能够满足修复精度和性能要求；S4.精确修复：使用选定的增材制造技术，按照修复方案对受损部分进行精确修复；S5.设备准备：选择高频淬火设备，确保设备性能稳定且符合工艺要求；同时，准备好淬火介质，以便在淬火过程中迅速冷却修复部件；S6.加热与淬火：将修复后的部件置于高频淬火设备中，通过高频电磁场快速加热至880-920℃的淬火温度；在达到淬火温度后6-9s，迅速将部件从设备中取出并浸入淬火介质中，进行快速冷却；确保淬火过程均匀且迅速，以减少热影响区和变形；S7.回火处理：根据需要对淬火后的部件进行回火处理，以消除内应力并提高材料的韧性和稳定性。
一种基于钛酸锶介电层的放电装置制备方法及放电装置
实质审查的生效专利号: CN118600382A
申请人: 北京航空航天大学
发明人: 王方方;高明;张虎;徐惠彬
申请日期: 2024-06-25
公开日期: 2024-09-06
IPC分类:
C23C14/08
摘要:
本发明属于放电器技术领域，具体涉及一种基于钛酸锶介电层的放电装置制备方法及放电装置，包括选择锶合金粉和钛合金粉制备第一靶材，选择掺杂金属的氧化物作为第二靶材；采用独立的第一靶枪和第二靶枪分别对第一靶材和第二靶材进行溅射，磁控溅射时通过控制工艺参数，使溅射得到的钛酸锶介电薄膜的元素组分比符合预设关系；并对得到钛酸锶介电薄膜进行光子烧结得到钛酸锶介电层；将剪裁后的导电层、第一电介质层、防击穿层和第二电介质层依次堆叠排布，形成多个循环堆叠的模组，连接电极后进行封装，并在封装上层集成IGBT芯片，得到基于钛酸锶介电层的放电装置。
主权项:
1.一种基于钛酸锶介电层的放电装置制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤（1）钛酸锶介电层制备，选择锶合金粉和钛合金粉制备第一靶材，选择掺杂金属的氧化物作为第二靶材；采用独立的第一靶枪和第二靶枪分别对第一靶材和第二靶材进行溅射，磁控溅射时通过控制磁控溅射工艺参数，使溅射得到的钛酸锶介电薄膜的元素组分比符合预设关系，薄膜中的氧来自氧化物靶材和磁控溅射过程中通入的氧氩混合气体；并对得到钛酸锶介电薄膜进行光子烧结得到钛酸锶介电层；步骤（2）将剪裁后的导电层、第一电介质层、防击穿层和第二电介质层依次堆叠排布，形成多个循环堆叠的模组，得到放电功能结构；所述第一电介质层和第二电介质层为步骤（1）得到经光子烧结后的钛酸锶介电层；步骤（3）对步骤（2）得到的放电功能结构连接电极后进行封装，并在封装上层集成IGBT芯片，得到基于钛酸锶介电层的放电装置。
一种大尺寸薄壁零件的增材制造方法
实质审查的生效专利号: CN118577810A
申请人: 上海科技大学
发明人: 翟梓融;陈奕璇;武颖娜;欧尧;昌海
申请日期: 2024-06-25
公开日期: 2024-09-03
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本申请提供了一种大尺寸薄壁零件的增材制造方法，所述增材制造方法包括如下步骤：1)采用三维软件生成薄壁零件模型和薄壁零件内部空间的模型；2)在所述薄壁零件内部空间的模型中填充点阵胞元模型形成点阵结构模型；3)所述点阵结构模型和所述薄壁零件模型做布尔相加，形成一体设计模型；4)3D打印：根据所述一体设计模型，采用打印原料，设定打印参数，在保护气氛下打印出由薄壁零件实体和点阵结构实体组成的打印件；5)退火处理所述打印件；6)去除所述点阵结构实体。上述增材制造方法解决了大尺寸薄壁零件打印变形的问题，提升了一次成功率，使得制备得到的零件满足航空航天使用要求。
主权项:
1.一种大尺寸薄壁零件的增材制造方法，其特征在于，包括如下步骤：1)采用三维软件生成薄壁零件模型和薄壁零件内部空间的模型；2)在所述薄壁零件内部空间的模型中填充点阵胞元模型形成点阵结构模型；3)所述点阵结构模型和所述薄壁零件模型做布尔相加，形成一体设计模型；4)3D打印：根据所述一体设计模型，采用打印原料，设定打印参数，在保护气氛下打印出由薄壁零件实体和点阵结构实体组成的打印件；5)退火处理所述打印件；6)去除所述点阵结构实体。
一种基于热流耦合模型的复合材料增材制造件性能预测及强化方法
发明专利申请公布专利号: CN118673547A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 占小红;卜珩倡;肖丽;李晓东
申请日期: 2024-06-24
公开日期: 2024-09-20
IPC分类:
G06F119/14
摘要:
本发明公开了一种基于热流耦合模型的复合材料增材制造件性能预测及强化方法；包含一个基于热流耦合模型的增材件力学性能预测模型与一个基于喷嘴阶跃式螺线摆动的增材件性能强化方法。结合增材过程热流耦合模型求解结果及物理本质知识引导，将关键微观结构特征参数与力学性能预测模型建立联系，最终实现对复合材料增材件性能的准确预测；采用增材过程喷嘴阶跃式螺线摆动来缓释纤维内部应力，打破增材件强层间结合与低纤维损伤难兼得的矛盾，最终获得较优复材增材件综合性能。本发明可实现涉及繁多工艺条件的复合材料增材件力学性能的准确预测，同时可在不引入外热、力源的情况下，实现强层间结合与低纤维损伤兼得，最终可实现以较低成本实现复合材料增材件综合性能显著提升。
主权项:
1.一种基于热流耦合模型的复合材料增材制造件性能预测及强化方法，其特征在于，包含一个热流耦合模型，一个基于热流耦合模型的增材件力学性能预测模型，以及一种基于力学性能预测模型与喷嘴阶跃式螺线摆动的增材件性能强化方法；复合材料增材件性能受到增材过程纤维损伤、树脂结晶度分布、层间扩散深度及层间空隙形态多种因素协同影响，其性能准确预测极难；针对这一问题，结合增材过程热流耦合模型求解结果及物理本质知识引导，同时实现对增材过程纤维损伤、树脂结晶度分布、层间树脂扩散深度及层间空隙形态的准确仿真，最终实现对复合材料增材件性能的准确预测；具体地，首先，通过增材过程热流耦合模型构件与求解，得出增材过程纤维应力、层间界面压力、温度场及树脂流动场演化特征；随后，依据Hashin准则和纤维应力分布计算纤维强度受损率，依据蛇形模型、层间界面压力和温度场计算层间树脂扩散深度，利用Jeziorny修正的Avrami方程和温度场求解结果计算树脂结晶度分布，依据树脂流相场计算层间空隙分布；随后将这四种关键微观结构特征参数，转化为传统的复合材料代表性体积单元的材料强度、内聚力等热物性参数，实现复合材料增材件微观结构力学特性的准确预测；最后，实现宏观复合材料增材件的力学特性的准确预测；通过热流耦合模型与物理本质知识引导，可实现对涉及繁杂变量复材增材件力学性能的准确预测；同时，复合材料增材过程层间间隙高会抑制纤维损伤，削弱层间结合；层间间隙低会造成较严重的纤维损伤，但增强了层间结合强度；因此在保证纤维损伤较低的情况下获得较强的层间结合是提升复合材料增材件力学综合性能的关键；为达到这一目标，采用增材过程喷嘴阶跃式螺线摆动来缓释纤维内部应力，同时保证了层间间隙不至于过高导致层间压力过低及层间结合变弱；通过这种方法可以在确保层间压力在一定水平基础上，降低一定时间范围内纤维上的应力积累，最终在不引入外界辅助热、力源的情况下，同时实现强层间结合与低纤维损伤，最终获得较优复材增材件综合性能；此外，喷嘴阶跃式螺线摆动轨迹是多个不同高度上空间螺旋线的组合，一个周期内包含一个低水平高度螺线和一个高水平高度螺线，较低高度上螺线摆动幅度较大，较高高度上螺线摆动幅度较小，通过螺线摆动和高度阶跃两种方式，在保证层间维持一定压力的情况下协同降低增材过程纤维应力累积水平，同时保证强层间结合与纤维低损；再次，喷嘴阶跃式螺线摆动轨迹摆动幅度、螺线密度、阶跃高度、长度通过力学性能预测模型来进行优化；最后，低水平高度上螺线摆动幅度范围在0.15-0.35mm，高水平高度上螺线摆动幅度范围在0.1-0.25mm，螺线密度范围在2-10mm-1，阶跃高度范围在0.2-0.8mm，阶跃长度在1-3mm。
一种多向局部加载协同电弧增材薄壁件成形方法及设备
实质审查的生效专利号: CN118595614A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 占小红;季金晟;王磊磊;吕飞阅
申请日期: 2024-06-24
公开日期: 2024-09-06
IPC分类:
B33Y50/02
摘要:
本发明提供一种多向局部加载协同电弧增材薄壁件成形方法及设备，涉及金属增材制造领域。所述多向局部加载协同电弧增材薄壁件成形设备包括增材制造和等材制造两个模块，所述增材制造模块包含电弧增材机械臂、激光重熔机械臂、机械臂控制器、送丝机、焊机、气瓶、激光器和水冷机，所述等材制造模块包含辊轧机械臂和机械臂控制器；所述机械臂控制器控制电弧增材机械臂、激光重熔机械臂和辊轧机械臂的运动，所述送丝机、焊机和气瓶连接电弧增材机械臂，所述水冷机分别连接激光重熔机械臂和激光器。本发明采用激光重熔改善电弧增材侧表面质量，结合多向局部加载方式，控制构件精准成形、减少内部缺陷并提升性能，实现无模制造大高厚比薄壁件。
主权项:
1.一种多向局部加载协同电弧增材薄壁件成形方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：依据最终成形薄壁件尺寸，确定薄壁件长、宽、高方向上的加工余量，构建待成形的增材数模，并将数模划分为若干部分依次进行增材和塑性成形；步骤2：依据材料润湿性，确定薄壁件电弧增材和用于熔合层间间隙的激光重熔工艺参数，规划电弧焊枪和激光熔覆头的工艺路径，利用分层切片及路径规划软件对增材数模进行路径划分，输出电弧增材机械臂和激光熔覆机械臂的联动控制文件；步骤3：设置增材和重熔参数，执行联动控制文件，完成部分沉积态薄壁件的制备；步骤4：测量沉积态薄壁件尺寸并与最终成形薄壁件对比，设置各方向上的变形量和施加载荷，规划薄壁俩侧与薄壁上方轧辊的运动路径和加载顺序，编译多辊轧机械臂的联动控制文件；步骤5：执行多辊轧机械臂的联动控制文件，完成部分沉积态薄壁件的成形；步骤6：重复执行步骤2至步骤5的操作，直至完成薄壁件整体成形。
一种利用倾斜双层基板减少非晶合金激光熔覆裂纹的方法
实质审查的生效专利号: CN118422192A
申请人: 南昌航空大学
发明人: 陈庆军; 张喆; 吉丽; 高霁雯
申请日期: 2024-06-12
公开日期: 2024-08-02
IPC分类:
C23C24/10
摘要:
本发明一种利用倾斜双层基板减少非晶合金激光熔覆裂纹的方法采用未切割断层的双层平行板材作为基板，并将基板以倾斜放置的方式进行激光熔覆，以减少非晶合金激光熔覆产生的裂纹，其中双层平行板材倾斜放置的倾斜角度θ为5°~30°。本发明通过增强打印过程中熔池的流动性和打印件的变形释放热应力以抑制裂纹生成。对基板进行切割处理，分割成未断层的厚薄两层的双层平行板材，通过薄板的变形释放打印过程中的热应力。通过双层平行板材倾斜放置和打印方式的调整，借助重力增强打印过程中激光熔池的流动性，并采取预热降低打印过程中的温度梯度，以减少热应力，抑制了裂纹的生成。
主权项:
1.一种利用倾斜双层基板减少非晶合金激光熔覆裂纹的方法，其特征在于：所述的方法采用未切割断层的双层平行板材作为基板，并将基板以倾斜放置的方式进行激光熔覆，以减少非晶合金激光熔覆产生的裂纹；具体过程为：将基板材料切割成未断层的双层平行板材作为激光熔覆的基板，采取倾斜放置的方式，将基板夹装在激光熔覆打印设备中，其后将铁基非晶合金粉末倒入送粉器内，使用激光对基板预热处理后进行激光熔覆，熔覆后的打印工件自然冷却到室温，得到裂纹少的铁基非晶合金；其中，双层平行板材倾斜放置的倾斜角度θ为5°~30°。
一种提高Al-Cu-Mg-Ag-Mn-Zr变形合金高温拉伸和持久性能的多步固溶热处理方法
实质审查的生效专利号: CN118668149A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 王金三;肖纳敏;韩凯;沙爱学;李兴无;何维维
申请日期: 2024-06-03
公开日期: 2024-09-20
IPC分类:
C22C21/16
摘要:
本发明涉及一种提高Al?Cu?Mg?Ag?Mn?Zr变形合金高温拉伸和持久性能的多步固溶热处理方法，属于铝合金技术领域，用以解决现有方法制备的Al?Cu?Mg?Ag?Mn?Zr变形合金高温拉伸和持久性能不好，应用范围受限等问题中的至少一个。本发明的方法通过三步固溶热处理工艺后，获得较小尺寸的过剩相和较粗的基体晶粒，确保合金具有优异的高温拉伸和持久性能。同时，回溶的合金元素增加了后续时效析出的效果，使合金也具有较高的室温拉伸性能。通过本发明处理后的合金能够在高温较高应力条件下短时间使用和在高温较低应力条件下长时间使用。
主权项:
1.一种提高Al-Cu-Mg-Ag-Mn-Zr变形合金高温拉伸和持久性能的多步固溶热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将Al-Cu-Mg-Ag-Mn-Zr合金变形件，从室温升温至360～400℃，第一次保温处理；(2)将步骤(1)保温处理后的变形件升温至510～530℃，第二次保温处理；(3)将步骤(2)保温处理后的变形件升温至540～560℃，第三次保温处理，冷却至室温，得到铝合金坯料。
一种低密度沉淀强化钴基高温合金及其制备方法
实质审查的生效专利号: CN118685665A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 谢君;于金江;李金国;梁静静;盛乃成;侯桂臣;周亦胄;孙晓峰
申请日期: 2024-05-31
公开日期: 2024-09-24
IPC分类:
C22C19/07
摘要:
本发明属于钴基等轴晶高温合金技术领域，具体涉及一种低密度沉淀强化钴基高温合金及其制备方法。该合金合金化学成分按重量百分比为：Al：3～6％，W：3～8％，Ni：5～20％，Mo：0.5～3％，Ta：2～5％，Cr：8～15％，Hf：≤1.5％，Ti：0.5～4％，C：0.05～0.3％，B：≤0.05％，Nb：≤1％，余量Co。本发明通过等轴晶浇注方式获得的合金在室温条件下具有较高强度及塑性，γ′相体积分数大于60％，且分布均匀，合金密度约为8.3～8.8g·cm<supgt;?3</supgt;，低于目前常见γ′相沉淀强化合金密度，可作为航空航天发动机和燃气轮机热端构件的备选材料。
主权项:
1.一种低密度沉淀强化钴基高温合金，其特征在于，合金化学成分按重量百分比为：Al：3～6％，W：3～8％，Ni：5～20％，Mo：0.5～3％，Ta：2～5％，Cr：8～15％，Hf：≤1.5％，Ti：0.5～4％，C：0.05～0.3％，B：≤0.05％，余量Co。
一种提高增材制造镍基合金抗氢脆性能的方法
实质审查的生效专利号: CN118682148A
申请人: 华东理工大学; 中国航发北京航空材料研究院; 中国航发湖南动力机械研究所
发明人: 孙彬涵;李贵生;滕超逸;肖为;郭婧;陆体文;张显程;涂善东
申请日期: 2024-05-30
公开日期: 2024-09-24
IPC分类:
C22C19/05
摘要:
本发明提供了一种提高增材制造镍基合金抗氢脆性能的方法，属于合金处理技术领域。本发明通过固溶热处理工艺有效的消除了合金中大部分的第二相，从而提高合金的抗氢脆性能。本发明降低了增材制造镍基合金在氢环境下力学性能的损失，使得该增材制造镍基合金有可能应用在更加广阔的领域。
主权项:
1.一种提高增材制造镍基合金抗氢脆性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：将增材制造镍基合金进行固溶热处理；所述固溶热处理的温度为1000～1100℃；所述增材制造镍基合金包括增材制造GH4169合金。
一种用于高比重钨合金的等离子粉末制备设备及制备方法
实质审查的生效专利号: CN118385596A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 林开杰;顾冬冬;王仁轲;陈阳;冉刘;张玉玺
申请日期: 2024-05-22
公开日期: 2024-07-26
IPC分类:
B22F9/14
摘要:
本发明公开了一种用于高比重钨合金的等离子粉末制备设备及制备方法，包括粉末收集室和等离子喷枪，等离子喷枪安装在粉末收集室一侧，所述等离子喷枪与控制中心、循环过滤空气净化器、水冷箱及多个送粉箱连接，低熔点金属粉末和高熔点钨金属粉末分别通过送粉箱送入等离子喷枪内，随着等离子体气流朝粉末收集室喷出。本发明采用等离子喷枪对高比重钨合金粉末进行制备，利用钨金属粉末高熔点的特性实现单一粉末到合金粉末的制备，低熔点金属粉末熔化为液态在表面张力的作用下包裹在未熔化的高熔点钨金属粉末表面，实现低熔点金属粉末和高熔点钨粉末的快速复合制备合金粉末，有效的降低合金粉末的制备时间，提高了高比重钨合金的粉末生产效率。
主权项:
1.一种用于高比重钨合金的等离子粉末制备设备，其特征在于，包括粉末收集室和等离子喷枪，等离子喷枪安装在粉末收集室一侧，所述等离子喷枪与控制中心、循环过滤空气净化器、水冷箱及多个送粉箱连接，低熔点金属粉末和高熔点钨金属粉末分别通过送粉箱送入等离子喷枪内，随着等离子体气流朝粉末收集室喷出。
一种用于热冲压模具型面立体熔覆的机械手、系统及方法
实质审查的生效专利号: CN118322174A
申请人: 江苏航空职业技术学院
发明人: 王卫东;郭必新;周韶武;李小亮;周丽萍;王卫宏
申请日期: 2024-05-16
公开日期: 2024-07-12
IPC分类:
C23C24/10
摘要:
本发明公开了一种用于热冲压模具型面立体熔覆的机械手、系统及方法，属于表面改性技术领域，其包括回转台组件和机械臂组件；回转台组件包括底座，并在底座上还转动连接有旋转台，并在旋转台的底部还固定连接有旋转轴；旋转轴与传动杆传动连接；机械臂组件装配至旋转台上；本发明的一种用于热冲压模具型面立体熔覆的机械手、系统及方法，其通过机械手转动改变基体的位姿和角度，在保证了熔覆头位置不动的情况下，完成基体复杂型面的立体熔覆。本多功能液压机械手除了可以应用于抓取热冲压模具进行型面立体熔覆，也适用于抓取其他熔覆基体，并改变熔覆基体角度和位姿，然后进行其他材料的熔覆基体表面的立体熔覆作业。
主权项:
1.一种用于热冲压模具型面立体熔覆的机械手，其特征在于，其包括回转台组件（100）和机械臂组件（200）；其中，所述回转台组件（100）包括底座（101），在底座（101）内设置有容置空间，在所述底座（101）的外周还连接有壳体（102），并在该壳体（102）内沿横向转动设置有传动轴（104），在所述容置空间内沿竖向设置有传动杆（108）；所述传动杆（108）和所述传动轴（104）传动连接；并在所述底座（101）上还转动连接有旋转台（111），并在所述旋转台（111）的底部还固定连接有旋转轴（112）；所述旋转轴（112）与所述传动杆（108）传动连接；所述机械臂组件（200）装配至所述旋转台（111）上；所述机械臂组件（200）包括第一杆件（201），并在所述第一杆件（201）外周相对的两侧分别设置有第一液压杆（202），所述第一液压杆（202）的一端与所述第一杆件（201）连接，另一端与所述旋转台（111）连接；在所述第一杆件（201）的端部还转动连接有框体（205），并在所述第一杆件（201）上沿其轴线方向还设置有第二液压杆（203），所述第二液压杆（203）的伸缩端与所述框体（205）转动连接；并在所述框体（205）远离所述第一杆件（201）的一端设置有夹爪结构，用于对熔覆基体进行夹持。
一种基于增材制造的燃油控制装置结构的优化方法
发明专利权授予专利号: CN118171544A
申请人: 南昌航空大学;
发明人: 刘征;张文玮;陈孟;张琦;姜丽红;郭正华;赵明杰;王冠刚;曾一达;崔俊华;赵刚要
申请日期: 2024-05-15
公开日期: 2024-07-26
IPC分类:
G06F30/15
摘要:
本发明公开了一种基于增材制造的燃油控制装置结构的优化方法，属于金属增材制造技术领域，包括对燃油控制装置结构进行基本布局分析与选择；依据基本构型结构开展基础元件/接口特征结构的布局设计；在确定所有芯体、元件及接口结构特征布局的基础上开展流道结构优化设计；在流道结构的基础上开展外包络结构优化设计；通过有限元工具对燃油控制装置结构进行校核计算及优化迭代设计，确定最优燃油控制装置的结构方案。本发明采用上述一种基于增材制造的燃油控制装置结构的优化方法，充分发挥增材制造的工艺优势，打破阀体类零件传统设计思维的约束，通过纯粹正向的设计思路，确定满足产品需求的最优结构布局及流道设计方案。
主权项:
1.一种基于增材制造的燃油控制装置结构的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对燃油控制装置结构进行基本布局分析与选择，依据主芯体的不同布局确定不同基本构型结构；S2、依据基本构型结构开展基础元件/接口特征结构的布局设计，确定组件的基本布局原则；S3、在确定所有芯体、元件及接口结构特征布局的基础上开展流道结构优化设计；通过分别改变单连通流道入口横截面和分叉流道出口横截面的大小，对单连通流道及分叉流道进行结构优化设计；S4、在流道结构的基础上开展外包络结构优化设计；S5、通过有限元工具对燃油控制装置结构进行校核计算及优化迭代设计，确定最优燃油控制装置的结构方案。
基于恒定磁场辅助的激光电弧复合增材制造装置及方法
未知状态专利号: CN118287831A
申请人: 南昌航空大学
发明人: 赵明杰;卢安;郭正华;姜丽红
申请日期: 2024-05-15
公开日期: 2024-07-05
IPC分类:
B23K26/348
摘要:
本申请属于增材制造领域，具体公开了基于恒定磁场辅助的激光电弧复合增材制造装置及方法，其包括机器人以及固定在机器人前端的电弧增材单元、激光单元和磁场单元，其中电弧增材单元用于进行电弧增材制造；激光单元用于在电弧增材制造过程中引入激光；磁场单元用于在电弧增材制造过程中引入恒定横向磁场。本申请通过在高速电弧增材过程中引入激光热源，利用激光与电弧的复合作用提供电弧的稳定性，改善增材构件的微观组织和成形质量，同时引入外加恒定横向磁场，利用磁场对电弧和熔池的作用，在电弧和熔池中产生稳定的向前洛伦兹力，改善高速电弧增材时电弧的严重后托现象，阻碍熔池中液态金属的大量逆向流动，消除驼峰焊道的形成，提高增材效率。
主权项:
1.基于恒定磁场辅助的激光电弧复合增材制造装置，其特征在于，该装置包括机器人(13)以及固定在所述机器人(13)前端的电弧增材单元、激光单元和磁场单元，其中所述电弧增材单元用于进行电弧增材制造；所述激光单元用于在电弧增材制造过程中引入激光，以提高电弧的稳定性；所述磁场单元用于在电弧增材制造过程中引入恒定横向磁场，以在熔池(14)中形成稳定向前的洛伦兹力，消除电弧后托现象并抑制驼峰焊道形成。
一种激光熔覆MCrAlY涂层形貌与微观组织分布的预测模拟方法
实质审查的生效专利号: CN118398138A
申请人: 南昌航空大学
发明人: 张俊杰;郑海忠;周培峰;耿永祥;肖怡新;赵家辉;吴荣达
申请日期: 2024-05-13
公开日期: 2024-07-26
IPC分类:
G06F119/02
摘要:
本发明公开了一种激光熔覆MCrAlY涂层形貌与微观组织分布预测模拟方法，包括如下步骤：根据实际熔覆过程中的粉床与基体尺寸进行建模与网格单元的划分；对基体域与粉床域赋予热物理性能；施加激光高斯面热源，通过计算单元与热源中心的距离加载热源，并使得高斯热源以速度v沿x方向移动；对材料表面传热条件设置，设置深度方向的监控点以监测区域温度变化；求解完成得到瞬态温度场，根据温度场判断熔覆层的宽度与稀释率，分析监控点温度变化判断区域组织形态，并得出预测结果；可进一步设计实际激光熔覆实验，观察截面形貌与组织形态并对比预测结果。本发明对预测MCrAlY涂层形貌与微观组织分布精度较高。
主权项:
1.一种激光熔覆MCrAlY涂层形貌与微观组织分布的预测模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.根据实际熔覆过程中的粉床与基体尺寸进行建模与网格单元的划分；赋予粉床域与基体域热物理性能；S2.对模型上表面施加高斯面热源，通过计算单元与热源中心的距离加载热源，并使得高斯热源以速度v沿x方向移动；S3.设置温度监控点，以获得各区域温度随时间变化曲线；S4.根据温度场判断熔覆层的宽度与稀释率，分析监控点温度变化判断区域组织形态，并得出预测结果。
一种铌锆合金-镍基高温合金连接件的焊接方法
未知状态专利号: CN118204663A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 程耀永;任海水;皱文江;张元伟;袁鸿;王金雪
申请日期: 2024-05-13
公开日期: 2024-06-18
IPC分类:
B23K15/00
摘要:
本发明提供了一种铌锆合金?镍基高温合金连接件的焊接方法，包括以下步骤：S1）将铌锆合金分解成铌锆合金变截面柔性连接件一和与镍基高温合金连接的铌锆合金规则连接件二；S2）将铌锆合金规则连接件二利用镍基高温合金封焊；S3）将步骤S2）得到的封焊件进行热等静压扩散焊，得到接头毛坯；S4）按照铌锆合金?镍基高温合金连接件的形状，将所述接头毛坯进行机械加工，得到初始连接件；S5）将所述初始连接件的铌锆合金端与所述连接件一进行焊接，得到铌锆合金?镍基高温合金连接件。本申请提供的焊接方法可以获得具有较高可靠性和稳定性的连接件。
主权项:
1.一种铌锆合金-镍基高温合金连接件的焊接方法，包括以下步骤：S1）将铌锆合金分解成铌锆合金变截面柔性连接件一和与镍基高温合金连接的铌锆合金规则连接件二；S2）将铌锆合金规则连接件二利用镍基高温合金封焊；S3）将步骤S2）得到的封焊件进行热等静压扩散焊，得到接头毛坯；S4）按照铌锆合金-镍基高温合金连接件的形状，将所述接头毛坯进行机械加工，得到初始连接件，所述初始连接件的铌锆合金规则连接件二的一端露出，另一端嵌入于镍基高温合金的嵌入式接头结构中；S5）将所述初始连接件的铌锆合金端与所述连接件一进行焊接，得到铌锆合金-镍基高温合金连接件。
一种减少SLM成形18Ni300钢表层缺陷的方法
发明专利权授予专利号: CN118143286A
申请人: 成都航空职业技术学院
发明人: 胡登纯;王秋林;孙烨辉
申请日期: 2024-05-10
公开日期: 2024-07-23
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明涉及金属粉末加工技术领域，具体涉及是一种减少SLM成形18Ni300钢表层缺陷的方法，先对18Ni300钢粉末预处理，然后将预处理后18Ni300钢粉末进行SLM成形，接着对成形后18Ni300钢的表面处理，然后对表面处理后的18Ni300钢进行超激光冷焊重熔，最后将重熔后18Ni300钢放置室内静置释放内应力，这样通过在SLM成形材料表面易磨损部位，采用超激光冷焊技术进行重熔，其目的是有效减少孔洞、夹杂未熔化金属粉末、微裂纹等缺陷，增加承载的有效面积，提高力学性能。通过自然时效，释放残余内应力，实现了重熔层与基体结合处的显微组织，晶粒细小，重熔层的硬度相对基体得到了提高的技术效果。
主权项:
1.一种减少SLM成形18Ni300钢表层缺陷的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.对18Ni300钢粉末预处理；S2.将预处理后18Ni300钢粉末进行SLM成形；S3.对成形后18Ni300钢的表面处理；S4.对表面处理后的18Ni300钢进行超激光冷焊重熔；S5.将重熔后18Ni300钢放置室内静置释放内应力。
一种镍基高温合金恢复热处理效果综合性评价方法
实质审查的生效专利号: CN118412072A
申请人: 北京航空航天大学
发明人: 胡殿印;李明睿;王荣桥;潘锦超;尤文超
申请日期: 2024-05-07
公开日期: 2024-07-30
IPC分类:
G06T7/00
摘要:
本发明涉及一种镍基高温合金恢复热处理效果综合性评价方法，以镍基高温合金恢复处理后的微观组织为依据，借助图像处理方法实现力学性能相关的微观组织参数的快速提取，并结合熵值赋权法提出了一种恢复热处理效果综合性量化指标，实现对恢复热处理效果的评价。本发明解决了现有分析方法难以全面高效地实现恢复热处理效果评价的问题，在航空发动机及燃气轮机关重件延寿工作中具有较高的应用价值和前景。
主权项:
1.一种镍基高温合金恢复热处理效果综合性评价方法，其特征在于，实现步骤如下：（1）采用扫描电镜（SEM）观测恢复热处理后镍基高温合金枝晶干部位的微观组织，并拍摄包含清晰γ/γ’两相结构的SEM照片；（2）对SEM照片进行图像处理，依据镍基高温合金原始微观组织SEM图像的灰度分布来设定阈值，实现γ/γ’两相的区分；使用开运算和闭运算消除图像中误差的影响后，计算三种微观组织参数：γ’相平均体积分数、平均尺寸和立方度；（3）对步骤（2）中三种微观组织参数以越大越优为原则进行归一化处理，建立恢复热处理效果综合评价指标与微观组织参数之间的关系；（4）依据步骤（3）中得到的恢复热处理效果综合评价指数评价恢复热处理效果，指标值越大，反映恢复热处理后持久寿命越长，恢复热处理效果越好。
一种提高铸态高熵合金热变形性能的方法
未知状态专利号: CN118345321A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 于秋颖;李凯;陈由红;东赟鹏;孙兴
申请日期: 2024-05-07
公开日期: 2024-07-16
IPC分类:
C22C30/00
摘要:
本发明是一种提高铸态高熵合金热变形性能的方法，该方法是针对铸态AlCrNbMoTaTiHf高熵合金在热变形前的预处理，该方法的步骤包括：1)测量高熵合金相变点；2)热等静压铸态高熵合金；3)对只有一个相变点和两个相变点的高熵合金分别进行不同的热处理预处理调控，本发明方法能够解决铸态AlCrNbMoTaTiHf体系高熵合金因元素偏析和组织不均匀等所导致的热变形性能较差的问题，有效消除低熔点相并显著改善枝晶偏析情况，同时提高铸态高熵合金的组织均匀性，进而有效提高铸态AlCrNbMoTaTiHf体系高熵合金的热变形性能。
主权项:
1.一种提高铸态高熵合金热变形性能的方法，其特征在于：该方法是针对铸态AlCrNbMoTaTiHf高熵合金在热变形前的预处理，该方法的步骤如下：步骤一、测量铸态AlCrNbMoTaTiHf高熵合金的相变点温度利用差热分析仪，设置升温速率为10℃/min，通过自动测量温度和温差的变化，获得铸态AlCrNbMoTaTiHf高熵合金的相变点温度；步骤二、对铸态AlCrNbMoTaTiHf高熵合金进行热等静压将铸态AlCrNbMoTaTiHf高熵合金置于热等静压装置中，在1180～1250℃、320～450MPa条件下进行保温1～3小时的热等静压处理；步骤三、对铸态AlCrNbMoTaTiHf高熵合金进行热处理当AlCrNbMoTaTiHf高熵合金只具有一个相变点时，将铸态高熵合金加热到该相变点以上20℃，并保温5～20小时，然后炉冷至室温并出炉；当AlCrNbMoTaTiHf高熵合金具有两个相变点时，首先将铸态AlCrNbMoTaTiHf高熵合金加热到低温段相变点以上10～30℃，并保温3～15小时后，再将铸态AlCrNbMoTaTiHf高熵合金加热到高温段相变点以上20℃，保温10～30小时后炉冷至室温并出炉。
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)