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持续更新中专利搜索结果 关键词: "航空航天"
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一种高强度α+β型的两相组织的钛合金及其板材制备方法
实质审查的生效专利号: CN117821802A
申请人: 上海大学
发明人: 李重河;冯齐胜;陈光耀;高鹏越;王世华;段保华;毛露
申请日期: 2024-01-03
公开日期: 2024-04-05
IPC分类:
C22F1/18
摘要:
本发明公开了一种高强度α+β型的两相组织的钛合金，其特征在于，包括以下成分：Al：2.5?3.5wt％，V：3.0?3.5wt％，Mo：3.0?3.5wt％，Fe：5.0?5.5wt％；Cr：5.0?5.5wt％；Zr：0.5?1.5wt％，杂质成分<0.1wt％；以上成分的百分比之和为百分之百。本发明还公开了其板材制备方法。本发明通过熔炼得到成分均匀的钛合金铸锭，再通过在特定的温度下对钛合金铸锭进行轧制、固溶处理和时效处理，得到高强度α+β型的两相组织的钛合金板材，其抗拉强度>1300MPa，延伸率>15％，从而满足航空航天方面的高强度性能要求。
主权项:
1.一种高强度α+β型的两相组织的钛合金，其特征在于，包括以下成分：Al：2.5-3.5wt％，V：3.0-3.5wt％，Mo：3.0-3.5wt％，Fe：5.0-5.5wt％；Cr：5.0-5.5wt％；Zr：0.5-1.5wt％，余量为Ti，杂质成分<0.1wt％；以上成分的百分比之和为百分之百。
一种用于激光增材制造的纳米改性钨基复合材料及其制备方法
实质审查的生效专利号: CN117900465A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 顾冬冬;张玉玺;林开杰;孙婧佳;杨家慧;冉刘;陈阳
申请日期: 2023-12-28
公开日期: 2024-04-19
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明公开了一种用于激光增材制造的纳米改性钨基复合材料及其制备方法，纳米改性钨基复合材料包括以下质量百分数的物质：Si 0.1～2wt％，其余为W；W的平均粒径为5～25μm，Si的平均粒径为40～60nm。称取既定比例W及纳米Si颗粒放入球磨罐中，通过高能球磨法使纳米Si均匀附着于W颗粒表面，获得复合材料粉末。将复合材料粉末放入激光粉末床熔融设备的成形腔体中，通入氩气，在合适的工艺条件下成形该复合材料粉末，成形后从基板切割下来。本发明基于纳米改性思想设计并制备用于激光增材制造的纳米改性钨基复合材料，防止激光粉末床熔融成形钨材料中出现致密度低、裂纹及孔隙率高、力学性能不足等问题。
主权项:
1.一种用于激光增材制造的纳米改性钨基复合材料，其特征在于，包括以下质量百分数的物质：Si 0.1～2wt％，其余为W；所述W的平均粒径为5～25μm，Si的平均粒径为40～60nm。
镍基高温合金疲劳裂纹扩展速率预测方法及系统
实质审查的生效专利号: CN117766080A
申请人: 中国工程物理研究院研究生院; 北京航空航天大学
发明人: 关雪飞; 何晶靖; 李肖逸
申请日期: 2023-12-28
公开日期: 2024-03-26
IPC分类:
G06F119/02
摘要:
本发明提供一种镍基高温合金疲劳裂纹扩展速率预测方法及系统，涉及金属材料疲劳裂纹扩展技术领域，其包括：构建初始非线性动力学速率模型；制备若干个镍基高温合金的紧凑拉伸试样；在不同绝对温度下对各紧凑拉伸试样进行疲劳裂纹扩展实验，基于实验数据计算得到初始非线性动力学速率模型的各参数的值，将各参数的值带入初始非线性动力学速率模型，得到非线性动力学速率模型；基于非线性动力学速率模型对镍基高温合金的疲劳裂纹扩展速率进行预测。本发明可以更可靠地捕捉温度依赖效应的非线性，提高了疲劳裂纹扩展速率预测的准确性。
主权项:
1.一种镍基高温合金疲劳裂纹扩展速率预测方法，其特征在于，其包括：S1，构建初始非线性动力学速率模型；所述初始非线性动力学速率模型如下式：式中：M为疲劳裂纹扩展速率，C1、m1、Q1、C2、m2和Q2为模型参数，ΔK为应力强度因子，T为绝对温度；S2，制备若干个镍基高温合金的紧凑拉伸试样；S3，在不同绝对温度下对各所述紧凑拉伸试样进行疲劳裂纹扩展实验，得到各所述紧凑拉伸试样在不同实验加载次数下的实验裂纹长度；S4，基于各所述实验裂纹长度和各所述实验受力范围进行计算，得到各所述紧凑拉伸试样在不同实验加载次数下的应力强度因子；计算公式如下：式中：ΔP为实验受力范围、W为紧凑拉伸试样的宽度，B为紧凑拉伸试样的厚度，α＝a/W，a为实验加载次数为N时的实验裂纹长度；S5，基于各所述实验加载次数进行计算，得到不同温度下各所述紧凑拉伸试样的疲劳裂纹扩展速率；计算公式如下：S6，根据绝对温度、紧凑拉伸试样的应力强度因子和紧凑拉伸试样的疲劳裂纹扩展速率之间的对应关系，将各所述绝对温度、各所述紧凑拉伸试样的应力强度因子和各所述紧凑拉伸试样的疲劳裂纹扩展速率带入所述非线性动力学速率模型，得到C1、m1、Q1、C2、m2和Q2的值；S7，将C1、m1、Q1、C2、m2和Q2的值带入所述初始非线性动力学速率模型，得到非线性动力学速率模型；S8，基于所述非线性动力学速率模型对镍基高温合金的疲劳裂纹扩展速率进行预测。
一种改善钛合金薄板卷圆后含V型缺口的激光拼焊工艺
实质审查的生效专利号: CN117900636A
申请人: 南京航空航天大学无锡研究院
发明人: 陈纪城;漆哲民;魏艳红;王猛;金洪西;孔祥浩;杨云龙;韩海波
申请日期: 2023-12-27
公开日期: 2024-04-19
IPC分类:
B23K103/14
摘要:
本发明公开了一种改善钛合金薄板卷圆后含V型缺口的激光拼焊工艺，属于高能束焊接技术领域。该工艺针对薄壁筒体类卷圆机加工后在纵焊缝处存在V型缺口导致拼焊过程不稳定，进而产生焊偏、漏焊等问题，采用低频脉冲激光作为焊接热源，同时配合较大的焦点光斑尺寸，在获得足够的填隙金属量的同时提高了焊点冷却速率，实现了1.5mm厚度薄板钛合金在与水平面夹角呈10°装配条件下的不填丝激光焊接，焊缝连续性与均匀性良好，无明显焊接缺陷，V型缺口最大间隙达到了板厚的23％，近似表达了筒体类零件的实际生产焊接过程。该工艺能够在显著降低钛合金薄板卷圆后含V型缺口的焊接敏感性，改善焊缝成形质量。本发明对于促进激光焊接工艺在薄板拼焊领域的应用与发展具有重要意义。
主权项:
1.一种改善钛合金薄板卷圆后含V型缺口的激光拼焊工艺，其特征在于：利用直板近似表达薄板卷圆后的焊接情况，焊接母材为1.5mm厚的Ti6Al4V钛合金薄板，采用V型对接接头形式，平板与水平面间的夹角设定为10°；采用大光斑低频脉冲激光作为焊接热源，激光功率为2.5-3.0kW，焊接速度为0.2-0.3m/s，脉冲频率为50Hz，占空比为0.6，离焦量为0，焦点光斑直径为700μm，保护气为纯Ar，表面流量为30L/min，背面流量为15L/min。
一种用于电弧增材再制造过程的焊接工艺多目标优化方法
实质审查的生效专利号: CN117862640A
申请人: 南京航空航天大学无锡研究院
发明人: 魏艳红; 王猛; 金洪西; 漆哲民; 孔祥浩; 倪永谦; 杨云龙
申请日期: 2023-12-27
公开日期: 2024-04-12
IPC分类:
B33Y50/02
摘要:
本发明公开了一种用于电弧增材再制造过程的焊接工艺多目标优化方法，适用于电弧增材制造及再制造领域。该方法针对当前企业内部复杂构件在电弧增材再制造过程中普遍存在的主要问题，如焊接工艺参数多根据经验设计、焊接工艺优化过程多基于试验数据、构件成形精度和效率低和再制造成本高等。基于神经网络模型构建了焊接工艺多目标优化方法，并采用遗传算法对神经网络模型进行了优化，能够适用于任意尺寸构件的电弧增材再制造生产过程。利用该焊接工艺多目标优化方法，可以快速准确地完成复杂构件电弧增材再制造过程中多目标焊接工艺参数设计与优化，能过有效地提高构件在电弧增材再制造过程中的成形精度与效率，降低企业再制造成本，提升核心竞争力。本发明可为电弧增材再制造技术的发展和实际工程应用提供新的思路。
主权项:
1.一种用于电弧增材再制造过程的焊接工艺多目标优化方法，其特征在于步骤为：S1：根据构件实际再制造需求，进行构件增材再制造过程路径规划与焊道尺寸设计，确定再制造方案策略；S2：根据路径规划与焊道尺寸设计结果，初步设计焊接工艺窗口，并设计焊接工艺试验，获取不同焊接工艺参数下的焊道特征尺寸数据，用于焊接工艺多目标优化方法建立与验证；S3：根据焊接工艺试验数据，采用神经网络模型对电弧增材再制造过程中多目标焊接工艺参数进行预测，并基于遗传算法对预测过程进行训练与优化，建立电弧增材再制造过程的焊接工艺多目标优化方法；S4：根据目标焊道尺寸，采用电弧增材再制造过程的焊接工艺多目标优化方法对焊接工艺参数进行选取设计，并采用相应焊接工艺参数组合进行整体构件增材制造试验，进行方法可靠性验证。
一种超高硬度高温高熵合金及其制备方法
实质审查的生效专利号: CN117587314A
申请人: 中国矿业大学
发明人: 陈长玖;张帆;杨若婷;陈正;何业增;张平;沈宝龙
申请日期: 2023-12-27
公开日期: 2024-02-23
IPC分类:
C22C1/10
摘要:
本发明公开了一种超高硬度高温高熵合金及其制备方法，属于合金材料技术领域。该合金组分为Nb<subgt;a</subgt;Mo<subgt;b</subgt;Ta<subgt;c</subgt;Ti<subgt;d</subgt;V<subgt;e</subgt;C<subgt;f</subgt;，下标为对应元素的原子比，15≤a≤30，0≤b≤20，15≤c≤25，15≤d≤30，10≤e≤25，10≤f≤20，且a+b+c+d+e+f＝100。该合金综合力学性能优异：室温抗压强度高于1900 MPa，最大变形量可达20%，在1273K高温仍能保持476.1 MPa的抗压强度，表现出塑性变形行为；平均维氏硬度值可达1492.9 HV，约为304不锈钢（硬度210.0 HV）的7.1倍，可用于航空航天、国防军工等领域。同时该合金的制备方法操作简单、安全，制备效果好。
主权项:
1.一种超高硬度高温高熵合金，其特征在于，合金组分为NbaMobTacTidVeCf，其中，a、b、c、d、e、f分别为对应元素的原子百分比，15≤a≤30，0≤b≤20，15≤c≤25，15≤d≤30，10≤e≤25，10≤f≤20，且a+b+c+d+e+f＝100。
一种增材制造粉末分离回收装置
实质审查的生效专利号: CN117773161A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 代洪庆; 仇振超; 戴宁; 颜磊
申请日期: 2023-12-27
公开日期: 2024-03-29
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明的目的是提供一种增材制造粉末分离回收装置，涉及混合粉末分离技术领域。装置中分离滑道的出口与第一集料箱的入口连接；分离滑道与底板呈预设角度设置；投料箱的出口与分离滑道的入口连接；Y结管道的一端在分离滑道的下表面与分离滑道连接；通孔设置于Y结管道与分离滑道的连接处；分离滑道的另一端与第二集料箱的入口连接；第一阵列板和第二阵列板平行设置于分离滑道的两侧；第一阵列板和第二阵列板靠近分离滑道的一面均设置有超声换能器阵列；超声换能器阵列的聚焦点为通孔处。本发明一个设置分离滑道、Y结管道和超声换能器阵列能够提高增材制造粉末分离回收的精度和效率。
主权项:
1.一种增材制造粉末分离回收装置，其特征在于，包括：底板、投料箱、分离滑道、Y结管道、第一集料箱、第二集料箱、第一阵列板和第二阵列板；所述第一集料箱和第二集料箱均设置于所述底板上；所述分离滑道的出口与所述第一集料箱的入口连接；所述分离滑道与所述底板呈预设角度设置；所述分离滑道的入口高度大于所述分离滑道的出口高度；所述投料箱设置于所述分离滑道的入口的正上方；所述投料箱的出口与所述分离滑道的入口连接；所述Y结管道的一端在分离滑道的下表面与所述分离滑道连接；所述分离滑道上设置有通孔；所述通孔设置于所述Y结管道与所述分离滑道的连接处；所述分离滑道的另一端与所述第二集料箱的入口连接；所述第一阵列板和所述第二阵列板平行设置于所述分离滑道的两侧；且所述分离滑道分别平行于所述第一阵列板和所述第二阵列板；所述第一阵列板和所述第二阵列板靠近所述分离滑道的一面均设置有超声换能器阵列；所述超声换能器阵列的聚焦点为所述通孔处；所述投料箱用于投放待分离增材制造粉末，使待分离增材制造粉末沿分离滑道滑动；所述待分离增材制造粉末包括目标粉末粒子；所述超声换能器阵列用于发出声波在通孔处对待分离增材制造粉末粒子施加声辐射力；所述声辐射力等于目标粉末粒子的重力；所述第一集料箱用于盛放目标粉末；所述目标粉末粒子在通孔处重力被所述声辐射力抵消，悬浮于通孔上方并受惯性作用通过通孔，沿分离滑道滑动至所述第一集料箱；所述第二集料箱用于盛放非目标粉末；非目标粉末粒子在通孔处重力被所述声辐射力削减，受削减后的重力在通孔处沿所述Y结管道进入所述第二集料箱。
一种改善K4002镍基高温合金修复质量的GTAW工艺
实质审查的生效专利号: CN117644262A
申请人: 南京航空航天大学无锡研究院
发明人: 魏艳红;金洪西;郑正;漆哲民;王琦;孔祥浩;杨云龙
申请日期: 2023-12-27
公开日期: 2024-03-05
IPC分类:
B23K9/167
摘要:
本发明公开了一种改善K4002镍基高温合金修复质量的GTAW工艺，适用于铸造型镍基合金在高湿度、低环境温度下的钨极氩弧焊(GTAW)自动填丝修复工艺。高湿度下(相对空气湿度大于60％)采用GTAW修复镍基合金，修复层易出现凹坑、成形不均匀等缺陷，在不改变焊接方法、工艺参数的前提下，通过增加辅助加热措施，实现了5mm厚K4002合金在低温、高湿度环境下的表面修复，修复层成形美观，表面光滑、连续性和均匀性良好，焊趾呈直线分布。该工艺能够降低填充金属在熔融状态下的粘度，改善修复层表面成形质量，增加单次修复域面积。本发明能够降低铸造型镍基高温合金的修复环境限制，对促进镍基高温合金GTAW自动填丝修复的广泛应用具有重要意义。
主权项:
1.一种改善K4002镍基高温合金修复质量的GTAW工艺，其特征在于：待修复件为长×宽×高＝75×57.5×5mm3的铸态K4002镍基高温合金板材，沿着板材中心进行GTAW(钨极气体保护电弧焊)单道单层填丝修复，采用HGH3113焊丝作为填充金属，工件接负极；焊接电流为120A，电压为12V，焊接速率为4mm/s，送丝速率为1.3mm/s，正面通保护气，气体为99.999％的氩气，流量为15L/min。
一种K4002镍基高温合金GTAW修复过程快速冷却装置
实质审查的生效专利号: CN117718573A
申请人: 南京航空航天大学无锡研究院
发明人: 魏艳红; 金洪西; 王猛; 漆哲民; 王琦; 孔祥浩; 杨云龙
申请日期: 2023-12-27
公开日期: 2024-03-19
IPC分类:
B23K9/167
摘要:
本发明公开了一种K4002镍基高温合金GTAW修复过程快速冷却装置，适用于镍基合金钨极氩弧焊(GTAW)修复领域。装置由散热工作台、夹持装置、干冰挥发室、微型空气泵和底座构成。装置所述散热工作台主要用于散热，夹持装置固定基材；所述挥发室用于干冰升华；所述空气泵用于抽取存储室中的气体；所述底座用于固定存储室、空气泵。所述散热工作台、挥发室和底座通过直角垫片固定；所述气泵与底座通过塑料减震脚固定。所述挥发室升华干冰，干冰由固态挥发成为气态将吸收四周大量热量，微型空气泵将吸收热量后的气体抽出，达到将工作台快速散热和镍基合金快速冷却的效果。装置能及时、快速的对低热导率K4002进行快速冷却，防止热积累引起的变形和热影响区缺陷。
主权项:
1.一种K4002镍基高温合金GTAW修复过程快速冷却装置，其特征在于包括：散热工作台(1)、夹持装置(16)、干冰挥发室(2)、微型空气泵(3)和固定底座(4)；所述散热工作台(1)用于放置K4002工件和散热，内置PT100温度传感器(5)；所述夹持装置(16)用于固定K4002工件；所述干冰挥发室(2)为干冰升华反应场所；所述微型空气泵(3)将挥发室(2)内CO2气体抽出；所述固定底座(4)用于固定微型空气泵(3)和干冰挥发室(2)。
一种单金属Ni纳米球电磁吸波材料的制备方法
实质审查的生效专利号: CN117840446A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 罗振涛; 顾未华; 姬广斌; 申来法; 李剑超
申请日期: 2023-12-21
公开日期: 2024-04-09
IPC分类:
B22F9/24
摘要:
本发明公开了一种单金属Ni纳米球电磁吸波材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将NiCl<subgt;2</subgt;置于乙二醇中，在恒温水浴中机械搅拌，得到NiCl<subgt;2</subgt;的乙二醇溶液；(2)向步骤(1)的溶液中逐滴滴加水合肼，溶液颜色变为蓝色；(3)向步骤(2)的蓝色溶液中逐滴加入NaOH溶液，使混合溶液的pH呈碱性，搅拌使溶液颜色变黑后再继续搅拌保证反应完全；(4)反应后，将得到的反应液离心分离，产物经洗涤后真空干燥，得到单金属Ni纳米球电磁吸波材料。
主权项:
1.一种单金属Ni纳米球电磁吸波材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将NiCl2置于乙二醇中，在恒温水浴中搅拌，得到NiCl2的乙二醇溶液；(2)向步骤(1)的溶液中逐滴滴加水合肼，溶液颜色变为蓝色；(3)向步骤(2)的蓝色溶液中逐滴加入NaOH溶液，使混合溶液的pH呈碱性，搅拌使溶液颜色变黑后再继续搅拌保证反应完全；(4)反应后，将得到的反应液离心分离，产物经洗涤后真空干燥，得到单金属Ni纳米球电磁吸波材料。
一种增材连接的装置和方法
实质审查的生效专利号: CN117733155A
申请人: 沈阳航空航天大学
发明人: 杨光; 任宇航; 李兴思; 李晓丹; 殷俊; 李播博; 周思雨; 王超; 钦兰云
申请日期: 2023-12-21
公开日期: 2024-03-22
IPC分类:
B22F12/30
摘要:
一种增材连接的装置和方法，涉及增材制造技术领域，该装置包括激光器、工作台、增材连接专用夹具、激光沉积头、沉积仓和送粉器，激光器与激光沉积头电连接，激光沉积头、增材连接专用夹具和工作台置于沉积仓中，增材连接专用夹具放置在工作台上，送粉器输粉管与激光沉积头进粉口连通，沉积仓上开设若干数量的进气口。本发明在分块构件增材连接过程中通过多次调整连接装置对连接件的压力，为增材被连接构件提供机械约束力以改善由于固态相变残余应力累计引起的高温钛合金开裂问题，改善增材连接构件力学性能，改善增材连接构件的尺寸精度，在保护气氛中加入一定量的氢气，利用氢制软化提高增材连接构件的塑性，解决增材连接过程中的开裂问题。
主权项:
1.一种增材连接的装置，其特征在于，激光器、工作台、增材连接专用夹具、激光沉积头、沉积仓和送粉器，激光器与激光沉积头电连接，激光沉积头、增材连接专用夹具和工作台置于沉积仓中，增材连接专用夹具放置在工作台上，送粉器输粉管与激光沉积头进粉口连通，沉积仓上开设若干数量的进气口。
冷冻砂型特种粘接剂热成形与增材制造冷成形装置与方法
实质审查的生效专利号: CN117798326A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 杨浩秦; 单忠德; 宋魏飞; 罗磊; 梁校; 闫丹丹; 廖万能; 董曦曦
申请日期: 2023-12-20
公开日期: 2024-04-02
IPC分类:
B33Y70/10
摘要:
本发明属于冷冻砂型与增材制造技术的交叉领域，具体涉及一种冷冻砂型特种粘接剂热成形与增材制造冷成形装置与方法。该装置包括：支撑框架、成形平台、粘接剂预制机构和打印机构。该方法通过耦合水基粘接剂的预热调配与保温工艺，有效提高水基粘接剂在型砂颗粒中的渗透能力，设计下沉式的储砂箱改善了预冷原砂的保冷效果，同时优化了水基粘接剂的配方。该装置及方法可解决常规冷冻砂型增材制造技术粘接剂渗透效果一般、精度强度达不到实际需求等问题，实现了冷冻砂型从粘接剂制备到喷射打印的连续生产，对实现冷冻砂型的高精高效制备、推动铸造行业绿色化转型升级具有重要的意义。
主权项:
1.一种冷冻砂型特种粘接剂热成形与增材制造冷成形装置，包括支撑框架（1）、成形平台（2）、粘接剂预制机构（3）和打印机构（4），支撑框架（1）将成形平台（2）、粘接剂预制机构（3）和打印机构（4）集成为一体；其特征在于，所述粘接剂预制机构（3）包括进料管道（5）、预调配桶（6）、墨盒安装架（7）、送墨管道a（8）、保温桶（9）、送墨管道b（10）、保温外壳（11）、加热电阻（12）、搅拌叶轮（13）和墨盒上盖（14）；所述预调配桶（6）由保温外壳（11）和墨盒上盖（14）组合而成，通过墨盒安装架（7）固定在地面上并与支撑框架（1）相连；所述墨盒上盖（14）开有两孔，其中一孔与进料管道（5）连接，另一孔与送墨管道a（8）连接，送墨管道a（8）另一端连接保温桶（9）；保温桶（9）还连接有一根送墨管道b（10），水基粘接剂经送墨管道b（10）进入墨路循环系统实现喷墨打印；所述墨盒上盖（14）下方安装有加热电阻（12），对预调配桶内的添加物进行加热；所述搅拌叶轮（13）安装在保温外壳（11）的底部，由旋转电机驱动，实现旋转、搅拌功能；所述送墨管道a（8）和送墨管道b（10）均由保温棉包覆。
激光增材制造高熔差二维梯度翼舵的系统及方法
实质审查的生效专利号: CN117733176A
申请人: 大连理工大学
发明人: 马广义; 张子傲; 赵维刚; 宋晨晨; 谷崇煜; 牛方勇; 吴东江
申请日期: 2023-12-20
公开日期: 2024-03-22
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
一种激光增材制造高熔差二维梯度翼舵的系统及方法，属于增材制造技术领域。该方法制备的高熔差梯度翼舵前端迎风面为耐高温材料，满足服役温度大于1200℃需求；两侧为高强度材料，满足高承载等性能需求；中间部分采用纯钛合金，满足构件轻量化需求。通过优化后的激光沉积工艺参数和合理的成形路径，减少梯度界面的热应力、未熔化颗粒增强相的层间聚集、等轴状初生相的尺寸，以改善二维梯度翼舵的整体性能。采用激光增材制造技术在钛合金基体中加入不同含量/种类的高熔点颗粒(熔点大于3000℃)以增强基体性能，相比于粉末冶金技术等其他增材制造技术制备的样件具有相对较高的致密度、抗拉强度，最终得到无开裂、孔隙等宏观缺陷的二维梯度翼舵，可满足航空航天领域对轻量化、多性能/多功能集成姿控翼舵的要求。
主权项:
1.一种激光增材制造高熔差二维梯度翼舵的系统，其特征在于，所述系统包括保护气(1)、送粉器(2)、送粉筒(3)、数控工作台(4)、工控机(5)、钛合金基板(6)、同轴送粉喷嘴(7)、激光器(8)和冷却水循环系统(9)；所述的钛合金基板(6)固定在数控工作台(4)上，距离同轴送粉喷嘴(7)正下方；所述的保护气(1)为高纯氩气，用于输送双筒送粉器(2)上的两个送粉筒(3)中的金属粉末到同轴送粉喷嘴(7)中，并保护熔池及邻近区域防止氧化；所述的激光器(8)与同轴送粉喷嘴(7)、工控机(5)相连；所述的冷却水循环系统与激光器(8)、同轴送粉喷嘴(7)、工控机(5)相连，用于冷却激光器(8)、同轴送粉喷嘴(7)；打开保护气(1)、送粉筒(3)，激光器(8)产生高能量激光通过光纤传输到同轴送粉喷嘴(7)，激光与粉末共同作用于钛合金基板(6)上形成熔池并冷却成形，按照优化后的扫描路径和工艺参数，直接激光沉积出高熔差二维梯度翼舵，得到成形样件(10)。
一种K465等轴高温合金返回料的超纯熔炼方法
实质审查的生效专利号: CN117701897A
申请人: 北京北冶功能材料有限公司; 北冶功能材料（江苏）有限公司
发明人: 薛佳宁; 安宁; 于海原; 李慧威; 曹合欢; 李重阳; 郭宇威; 杨帆; 高倩; 薛轶青
申请日期: 2023-12-20
公开日期: 2024-03-15
IPC分类:
C22B9/22
摘要:
本发明实施例公开了一种K465等轴高温合金返回料的超纯熔炼方法。本发明通过高能电子束斑轰击返回料使之完全熔化，精炼过程中高真空度有效促进脱氮作用，并利用熔池局部过热产生的流场及温度场使难熔氧化物及粗大碳化物团聚并上浮，达到返回料深度除杂效果。本发明采用的一种K465等轴高温合金返回料的超纯熔炼方法，解决了传统真空感应重熔后返回料气体含量高、难熔夹杂物去除效果不佳的问题，使返回料纯净度达到新料水平，实现K465高温合金返回料的循环再利用，促进航空航天发动机产业的可持续发展。
主权项:
1.一种K465等轴高温合金返回料的超纯熔炼方法，其特征在于，采用电子束冷床熔炼技术，通过精炼过程中高真空度促进脱氮作用，并利用熔池局部过热产生的流场及温度场使难熔氧化物及粗大碳化物团聚并上浮，达到返回料深度除杂效果，解决了传统真空感应重熔后返回料气体含量高、难熔夹杂物去除效果不佳的问题，使返回料纯净度达到新料水平，所述方法包括如下步骤：S1、将K465等轴铸造高温合金返回料切割成合适尺寸，进行喷丸处理去除表面污染物，清洗烘干后得到电子束超纯熔炼用原料；S2、清理炉体后，将所述电子束超纯熔炼用原料放置于水冷铜坩埚中，关闭炉门，开启电子束熔炼设备进行预热和抽真空，使熔炼炉内真空度和电子枪室真空度分别达到要求，并对电子枪灯丝进行预热；S3、灯丝加热至一定温度后，逐步增加电子束熔炼功率，观察水冷铜坩埚中原料开始熔化后，调整扫描路径，使坩埚中原料块全部熔化；S4、保持一定的熔炼功率及束斑尺寸，匀速移动电子束斑，以一定的扫描路径进行返回料精炼，通过流场搅拌作用及温度场梯度促进难熔夹杂物及粗大碳化物聚集并上浮至束斑辐照处；S5、精炼步骤完成后，将电子束斑靠近坩埚边缘区域，逐步降低熔炼功率及束斑尺寸，使熔池范围缓慢缩小，熔体逐步凝固，最终在电子束斑停留位置完全凝固，得到富集夹杂物的最后凝固区；S6、炉体电子枪室及铸锭冷却后，取出水冷铜坩埚内铸锭，切除最后凝固区，获得超纯K465等轴高温合金返回料电子束合金锭。
一种舱段壳体SLM成型方法
实质审查的生效专利号: CN117634048A
申请人: 湖北三江航天红阳机电有限公司
发明人: 季兆山;王维新;刘敬;李春光;亢红伟;任建彪;陈龙
申请日期: 2023-12-18
公开日期: 2024-03-01
IPC分类:
G06F30/15
摘要:
本发明涉及航空航天技术领域，尤其涉及一种舱段壳体SLM成型方法。本申请实施例提供的舱段壳体SLM成型方法，包括：S1：获取舱段壳体的目标三维模型；S2：为目标三维模型设置支撑结构，以获得舱段壳体的SLM成型模型；S3：对舱段壳体的SLM成型模型进行SLM成型模拟，以获得SLM成型模型在SLM成型模拟过程中的应力应变值，若应力应变值不符合设计要求，则重复步骤S1和步骤S2，直至应力应变值符合设计要求；若应力应变值符合设计要求，则进入步骤S4；S4：根据舱段壳体的SLM成型模型进行3D打印，以获得舱段壳体。
主权项:
1.一种舱段壳体SLM成型方法，其特征在于，包括：S1：获取所述舱段壳体的目标三维模型；S2：为所述目标三维模型设置支撑结构，以形成所述舱段壳体的测试模型，其中，所述测试模型包括多个测试区域；S3：对所述舱段壳体的测试模型进行SLM成型模拟，并获取所述测试模型在SLM成型模拟过程中每个所述测试区域的应力应变值；若存在至少一个所述应力应变值不符合设计要求，则重复步骤S1和步骤S2；若所述应力应变值符合设计要求，得到SLM成型模型；S4：根据所述舱段壳体的SLM成型模型进行3D打印，以获得舱段壳体。
一种智能微流道换热器超声叠层增材制造方法
实质审查的生效专利号: CN117733154A
申请人: 北京航空航天大学
发明人: 孟宝; 秦瑞; 万敏
申请日期: 2023-12-15
公开日期: 2024-03-22
IPC分类:
B33Y30/00
摘要:
本发明涉及一种智能微流道换热器超声叠层增材制造方法，步骤为：第一步，换热器结构参数确定；第二步，金属基体超声叠层固结；第三步，FBG光纤传感器嵌入金属基体及封装；第四步，换热器微流道结构加工；第五步，支撑材料填充及微流道顶层固结；第六步，多余材料去除及外形加工。本发明采用超声叠层增材制造方法进行智能微流道换热器的制备，通过在金属基体中嵌入FBG光纤传感器，以及对换热器微流道结构的多工序复合加工成形，制备得到的智能微流道换热器中微流道尺寸保持完整，FBG光纤传感器损伤小，极大地提高了换热器的换热及传感性能，进一步实现了智能微流道换热器的功能/结构一体化制造。
主权项:
1.一种智能微流道换热器超声叠层增材制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，换热器结构参数确定；步骤二，金属基体超声叠层固结；步骤三，FBG光纤传感器嵌入金属基体及封装；步骤四，换热器微流道结构加工；步骤五，支撑材料填充及微流道顶层固结；步骤六，多余材料去除及外形加工。
一种高速旋转跨尺度建模中基于EBSD表征与DAMASK模拟的高温合金微观组织结构演变分析方法
实质审查的生效专利号: CN117708983A
申请人: 北京航空航天大学
发明人: 高瀚君;杨尚儒;吴琼;闫坤
申请日期: 2023-12-15
公开日期: 2024-03-15
IPC分类:
G06F30/15
摘要:
本发明公开一种高速旋转跨尺度建模中基于EBSD表征与DAMASK模拟的高温合金微观组织结构演变分析方法，包括以下步骤：步骤1：开展面向高温合金的EBSD实验；步骤2：建立DAMASK仿真模型；步骤3：确定本构方程参数；步骤4：分析高温合金在不同预设温度和载荷条件下的动力学行为；步骤5：开展晶体塑性有限元模拟，获取变形条件下的微观组织结构演变特征。从而更加准确、有效的探究高温合金在高速旋转下微观组织结构的演变规律，对高速旋转调控残余应力技术的研究具有重要意义。
主权项:
1.一种高速旋转跨尺度建模中基于EBSD表征与DAMASK模拟的高温合金微观组织结构演变分析方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：开展面向高温合金材料的EBSD实验，获取.ang或.ctf模型文件；使用OIM、channel 5等软件处理.ang或.ctf模型文件，处理局部噪点，优化晶界模型，提高数据准确性，使Dream3D软件能够有效处理模型数据；步骤2：使用Dream3D软件提取晶粒尺寸、晶体取向、晶粒几何位置、金属织构等信息，写入.dream3D文件和.xdmf文件，并利用DAMASK前处理工具将其处理成.vti文件，使其能够进行模拟计算；利用DAMASK软件读取模型文件，编译与目标材料微结构演变规律相匹配的线弹性模型和晶体塑性本构方程；步骤3：通过查阅相关资料；或开展霍普金森压杆实验，分析高应变速率下的应力-应变响应信息，确定晶体塑性有限元本构模型参数；步骤4：分析不同预设温度和载荷条件下的动力学行为，编译载荷文件；步骤5：开展晶体塑性有限元模拟，生成.haf5文件，可直接使用HDFView软件查看计算结果文件，或利用DAMASK后处理功能分析相关结果。
一种电弧增材制造用同步冷却与热丝的装置及方法
实质审查的生效专利号: CN117600623A
申请人: 北京航空航天大学
发明人: 从保强;曾才有;姜自昊;蔡鑫祎;杨清福;齐铂金;祁泽武
申请日期: 2023-12-11
公开日期: 2024-02-27
IPC分类:
B23K9/28
摘要:
本发明公开了一种电弧增材制造用同步冷却与热丝的装置及方法，装置包括：涡流管，涡流管固定在焊枪的一侧，涡流管的进气口连接外部压缩气源，涡流管的冷气出口朝向增材构件并固定在焊枪对应增材方向的后侧；导丝管，导丝管倾斜固定在焊枪的外侧，导丝管内插置有用于增材制造的丝材，丝材的底端靠近焊枪的工作头，导丝管的内部设有用于预热丝材的加热腔，加热腔与涡流管的热气出口管线连接，导丝管对应加热腔上设有排气口，本发明利用涡流管作为冷气和热气同步发生装置，冷气定向吹向工作头电弧运动后方近邻高温沉积金属区域，实现高效率低成本局部高温强制冷却，热气输送至导丝管内部给丝材预热，进而提升沉积效率，降低热输入。
主权项:
1.一种电弧增材制造用同步冷却与热丝的装置，其特征在于，包括：涡流管(1)，所述涡流管(1)固定在焊枪(2)的一侧，所述涡流管(1)的进气口(11)连接外部压缩气源，所述涡流管(1)的冷气出口(13)朝向增材构件(7)并固定在焊枪(2)对应增材方向的后侧；导丝管(5)，所述导丝管(5)倾斜固定在所述焊枪(2)的外侧，所述导丝管(5)内插有用于增材制造的丝材(6)，所述丝材(6)的底端靠近焊枪的工作头(21)，所述导丝管(5)的内部设有用于预热丝材的加热腔(53)，所述加热腔(53)与所述涡流管(1)的热气出口(12)管线连接，所述导丝管(5)对应加热腔上设有排气口(55)。
一种大型增材制件变形快速预测方法
实质审查的生效专利号: CN117933002A
申请人: 沈阳航空航天大学
发明人: 李播博; 王超; 任宇航; 杨光; 钦兰云; 王雨时; 周思雨; 安达; 高恩泽; 李兴思
申请日期: 2023-12-11
公开日期: 2024-04-26
IPC分类:
G06F30/17
摘要:
一种大型增材制件变形快速预测方法，属于增材制造技术领域，包括如下步骤：步骤1、将增材构件工艺数模应用到特征分区中，编制激光沉积制造工艺文件；步骤2、确定激光沉积制造基板和沉积区的材料、工艺参数、热源类型、热源参数，建立特征分区的有限元模型；步骤3、修正特征分区节点固有应变值，将沉积层的平均固有应变值转换为各向异性热膨胀系数，施加在相应的沉积层，经热弹性分析获得特征分区的变形；步骤4、通过生死单元方法控制特征分区的激活与否。本发明可实现工业级大型构件变形的快速准确预测，为增材构件的高质量成形、工艺参数的优化提供科学依据。
主权项:
1.一种大型增材制件变形快速预测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、将增材构件工艺数模分层切片、特征分区、规划打印路径，将激光功率、扫描速度、搭接率工艺参数应用到特征分区中，编制基于特征分区的激光沉积制造工艺文件；步骤2、确定激光沉积制造基板和沉积区的材料、工艺参数、热源类型、热源参数，建立特征分区的有限元模型，选择各特征分区最优成形工艺参数，利用热弹塑性法确定各特征分区在激光沉积制造过程中的应力场、应变场和温度场；步骤3、由步骤1和步骤2获得的特征分区的应变值，修正特征分区节点固有应变值，修正后的特征分区节点固有应变值的平均值作为沉积层的应变值；将沉积层的平均固有应变值转换为异性热膨胀系数，施加在相应的沉积层，经热弹性分析获得特征分区的变形；步骤4、通过生死单元方法控制特征分区的激活与否，每激活一个特征分区进行一次热分析，获得沉积特征分区的变形，按上述方法依次分析特征分区。
一种提高镍基单晶高温合金中温蠕变性能的方法
实质审查的生效专利号: CN117626150A
申请人: 北京航空航天大学
发明人: 胡斌;王海波;裴延玲;杜博暄;李树索;宫声凯
申请日期: 2023-12-08
公开日期: 2024-03-01
IPC分类:
C22C19/05
摘要:
本发明提供了一种提高镍基单晶高温合金中温蠕变性能的方法，属于高温合金处理技术领域。本发明将经过标准热处理的镍基单晶高温合金进行短时超温时效处理；所述短时超温时效处理的温度比镍基单晶高温合金最低固溶温度低80～135℃，保温时间为0.5～2.5h，冷却速率为100～350℃/min。本发明通过对经过标准热处理的镍基单晶高温合金进行短时超温时效处理，大幅提高了镍基单晶高温合金的中温蠕变寿命，其中，AM1合金760℃/750MPa条件下的基础中温蠕变寿命为2.2h，经过1200℃?1h?200℃/min短时超温时效以后，AM1合金的中温蠕变寿命达到了65.2h，提升幅度达到3000％，效果显著。
主权项:
1.一种提高镍基单晶高温合金中温蠕变性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：将经过标准热处理的镍基单晶高温合金进行短时超温时效处理；所述短时超温时效处理的温度比镍基单晶高温合金最低固溶温度低80～135℃，保温时间为0.5～2.5h，冷却速率为100～350℃/min。
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)