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一种增材制造制备金属钽的方法
发明专利权授予专利号: CN116652207A
申请人: 西安建筑科技大学
发明人: 刘世锋;韩李雄;王岩;魏瑛康;王建勇;张亮亮;贾文鹏;汪强兵
申请日期: 2023-05-31
公开日期: 2024-03-01
IPC分类:
B22F10/362
摘要:
本发明公开了一种增材制造制备金属钽的方法，属于增材制造金属钽技术领域。制备方法为：将钽粉进行烘干处理，对电子束选区熔化设备的成型仓进行调平处理，将钽粉填入粉仓，钽粉的化学成分为：按质量百分比计，C：0.01～0.02％，O：0.01～0.02％，N：≤0.01％，H：≤0.01％，其余为Ta；设置扫描电流为14?17mA、扫描速度为4?7m/s，同时将设备内部进行抽真空并充入保护气氛，随后开启高压到60kV，通过预热基板达到钽的固溶温度后进行打印；对得到的样品进行清洗干燥；检测得到合格成品。按照本发明的制备方法制备得到具有复杂构件的金属钽。
主权项:
1.一种增材制造制备金属钽的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：S1、将钽粉进行烘干处理，对电子束选区熔化设备的成型仓进行调平处理，将钽粉填入粉仓，钽粉的化学成分为：按质量百分比计，C：0.01～0.02％，O：0.01～0.02％，N：≤0.01％，H：≤0.01％，其余为Ta；S2、设置扫描电流为14-17mA、扫描速度为4-7m/s，同时将设备内部进行抽真空并充入保护气氛，随后开启高压到60kV，通过预热基板达到钽的固溶温度后进行打印；S3、对S2得到的样品进行清洗干燥；检测得到合格成品。
一种提升增材制造Inconel 718抗高温氧化性能的方法
实质审查的生效专利号: CN116652211A
申请人: 湖南大学
发明人: 宋立军;罗国云;邹可;赵紫松;李书尧;刘璇;李思萌
申请日期: 2023-05-31
公开日期: 2023-08-29
IPC分类:
B33Y50/02
摘要:
本发明公开了一种提升增材制造Inconel718抗高温氧化性能的方法，包括以下步骤：步骤1：利用准连续激光制备高致密冶金结合细小等轴枝晶组织；步骤2：探寻均匀化热处理微观组织遗传演变规律；步骤3：阐明准连续激光增材制造热处理响应增强机制；步骤4：分析多工艺调控态试样局部氧化特性和抗高温氧化性能；步骤5：开发增材制造镍基合金枝晶结构调控方法。本发明通过准连续激光制造过程调控降低沉积态枝晶结构成分和结构非均匀性，提高沉积态热处理响应速度，进而通过热处理进一步消减枝晶结构，同时避免晶粒再结晶、碳化物析出，从而提升增材制造Inconel718抗高温氧化性能。
主权项:
1.一种提升增材制造Inconel718抗高温氧化性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：利用准连续激光制备高致密冶金结合细小等轴枝晶组织，优化工艺参数，制备高致密+柱状晶粒+等轴枝晶组织，分析晶粒尺寸、枝晶间距、元素偏析、第二相和相界面等微结构特征，建立准连续激光增材制造工艺图谱，对比连续激光增材制造工艺特点与微观组织，阐明准连续激光增材制造降低沉积态枝晶结构非均匀性机制；步骤2：探寻均匀化热处理微观组织遗传演变规律，探寻晶粒形貌和尺寸、枝晶间元素浓度、残余第二相尺寸和面积百分数、相界面迁移、晶界转变、强化相析出等跨尺度微观组织遗传演变规律，探明准连续激光增材制造均匀化热处理工艺边界；步骤3：阐明准连续激光增材制造热处理响应增强机制，阐明沉积态枝晶结构特征对均匀化热处理偏析元素扩散、第二相分解、晶界和相界面迁移的影响，基于元素扩散、第二相溶解与相界面迁移理论，建立枝晶结构特征演变与热处理工艺参数关系模型，揭示准连续激光增材制造热处理响应增强机制；步骤4：分析多工艺调控态试样局部氧化特性和抗高温氧化性能，利用XRD、SEM、EPMA等检测手段分析准连续激光增材制造沉积态、连续激光增材制造热处理态以及准连续激光增材制造热处理态试样氧化皮表面形貌和横截面结构，利用FIB结合TEM表征手段重点分析枝晶间、晶界等区域氧化皮结构特征，探明残留枝晶结构及其耦合晶界影响局部氧化特性和抗高温氧化性能作用机制；步骤5：开发增材制造镍基合金枝晶结构调控方法，提升抗高温氧化性能至锻件，基于元素偏析、第二相、相界面和晶界等微结构特征随增材制造及热处理遗传演变规律及其对局部氧化特性和抗高温氧化性能的影响规律与作用机制，建立激光增材制造全过程跨尺度微观组织调控准则，开发准连续激光增材制造协同均匀化热处理枝晶结构调控新方法，优化准连续激光增材制造工艺参数和均匀化热处理工艺参数，突破枝晶结构消减阈值，提升激光增材制造Inconel718抗高温氧化性能至锻件。
一种提高增材制造钛合金强度的方法
实质审查的生效专利号: CN116555612A
申请人: 西北有色金属研究院
发明人: 张学哲;贾亮;周全
申请日期: 2023-05-31
公开日期: 2023-08-08
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明公开了一种提高增材制造钛合金强度的方法，该方法包括：一、向Ti185合金粉末中添加钨粉，得到混合粉末；二、以混合粉末为原料，采用粉末床电子束增材制造成形设备，通过成形参数调控，得到内部为等轴晶的增强钛合金。本发明通过对钛合金粉末添加钨粉，引入形核质点的同时提高了合金的生长限制因子值，并降低过渡族元素的d轨道平均能级Md值提高共价键强度Bo值，采用粉末床电子束增材制造技术制备，避免了该合金出现成分偏析，促进纳米α强化相析出，使最终制备的钛合金的抗拉强度高于1355MPa，屈服强度高于1253MPa，断后伸长率高于5％，拉伸性能优良，可制作为高性能部件，适用范围广泛。
主权项:
1.一种提高增材制造钛合金强度的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、向等离子旋转电极气雾化制备的球形Ti185合金粉末中加入钨粉末，然后采用行星式球磨机混合，得到混合粉末；步骤二、绘制目标产物的三维模型，然后沿其高度方向切分成等厚的片层进行分层处理，得到切层数据，再对各片层的内部扫描方式和扫描路径进行设计，得到切层扫描数据；步骤三、将步骤二中得到的切层数据和切层扫描数据导入粉末床电子束增材制造成形设备中，将步骤一中得到的混合粉末装入粉末床电子束增材制造成形设备的粉箱中，然后调平粉末床电子束增材制造成形设备的成形底板并对成形底板进行预热；所述成形底板的预热温度为700℃～720℃；步骤四、将步骤三中装入粉箱中的混合粉末铺设在预热后的成形底板上形成粉层，然后对粉层进行预热；所述粉层的预热温度为700℃～720℃，所述混合粉末铺设的厚度与步骤二中各片层的厚度相同；步骤五、根据步骤二中导入粉末床电子束增材制造成形设备中的切层数据和切层扫描数据，采用电子束对步骤四中预热后的粉层进行熔化扫描，形成单层实体片层，然后将成形底板下降；所述成形底板下降的高度与步骤二中各片层的厚度相同；步骤六、重复步骤四和步骤五，直至各单层实体片层逐层堆积，形成粉末床电子束增材制造成形件，然后待成形底板的温度小于100℃时取出，利用高压气体去除粉末床电子束增材制造成形件表面的残留粉末，得到增强钛合金；所述增强钛合金的抗拉强度高于1355MPa，抗拉屈服强度高于1253MPa，断后伸长率高于5％。
一种弹射式陶瓷颗粒增强复合材料熔融堆积增材制造方法
发明专利权授予专利号: CN116352233A
申请人: 中镱新材料智能制造研究院（山西）有限公司
发明人: 郭风云; 崔泽琴
申请日期: 2023-05-30
公开日期: 2023-06-30
IPC分类:
C23C24/10
摘要:
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种弹射式陶瓷颗粒增强复合材料熔融堆积增材制造方法。为了使陶瓷颗粒和金属材料各自的性能能够得到充分利用，并且使两者能够良好有效的连接，以满足复合材料的服役性能要求，本发明首先将陶瓷颗粒进行表面预处理，然后将金属基板在焊接电弧的作用下加热至熔融状态，形成熔池，而后将装有陶瓷颗粒的弹射控制器对准熔池尾部发射，陶瓷颗粒与金属基板良好结合形成金属基陶瓷复合材料。该方法可增强单一金属的力学性能，使陶瓷颗粒与金属基体发生界面反应，从而改变金属基体的微观组织，提高基体材料的力学性能，并且可通过调整陶瓷颗粒加入量，得到具有一定梯度的层状金属基复合材料，耐磨性能大大提高。
主权项:
1.一种弹射式陶瓷颗粒增强复合材料熔融堆积增材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将Al2O3陶瓷颗粒球表面进行磁控溅射镀膜处理；步骤2，将步骤1镀膜处理的Al2O3陶瓷颗粒球放入弹入控制器中；步骤3，打开CO2气瓶使手套箱中处于保护气氛围；步骤4，同时启动MAG焊机、三维运动平台以及弹入控制器，完成复合材料的增材制造；步骤5，通过工控机关闭MAG焊机、三维运动平台以及弹入控制器，并保持CO2气氛3-5min后关闭CO2气瓶，检查CO2气瓶密封性防止气体泄漏；步骤6，对增材制造得到的复合材料进行打磨、清洗，得到陶瓷基增强金属基复合材料。
一种基于深度强化学习的控制电弧增材成型的方法
发明专利权授予专利号: CN116629128A
申请人: 哈尔滨工业大学
发明人: 邓路兵; 董博伦; 蔡笑宇; 林三宝
申请日期: 2023-05-30
公开日期: 2023-08-22
IPC分类:
G06F30/27
摘要:
本发明涉及一种基于深度强化学习的控制电弧增材成型的方法，属于电弧增材制造技术领域。解决对复杂构件工艺参数难以确定，成型难以调控的的问题。包括以下步骤：S1：对电弧增材过程进行数值模拟；S2：获取电弧增材过程数值模拟温度场信息并对其进行处理；S3：搭建电弧增材制造强化学习环境及智能体；S4：搭建价值网络及决策网络；S5：基于S3搭建的环境，利用S2获取的温度场信息对网络进行训练；S6：利用S5训练好的神经网络，实现自动调整电弧增材过程层积参数，保持层积层熔宽和熔深稳定。具有良好的泛化能力，适用于复杂形状的构件，校正数值模拟模型后将智能体执行的参数运用于实际电弧增材过程，减少探索工艺参数的时间成本和材料成本。
主权项:
1.一种基于深度强化学习的控制电弧增材成型的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：对电弧增材过程进行数值模拟；S2：获取电弧增材过程数值模拟温度场信息并对其进行处理；S3：搭建电弧增材制造强化学习环境及智能体；S4：搭建价值网络及决策网络；S5：基于S3搭建的环境，利用S2获取的温度场信息对网络进行训练；S6：利用S5训练好的神经网络，实现自动调整电弧增材过程层积参数，保持层积层熔宽和熔深稳定。
面向多材料增材制造的力学性能表征及反馈调控装置
实质审查的生效专利号: CN116638106A
申请人: 中国航发湖南动力机械研究所
发明人: 李加强;钱正明;罗丰;魏巍;郑岩冰;米栋
申请日期: 2023-05-30
公开日期: 2023-08-25
IPC分类:
B33Y50/02
摘要:
本发明公开了一种面向多材料增材制造的力学性能表征及反馈调控装置，涉及多材料增材制造航空发动机设计及制造技术领域，所述装置包括：传感元件，传感转接设备、反射镜、反射镜旋转设备、反射镜支架和固定板；其中，所述传感元件通过传感转接设备与支架螺纹连接；所述反射镜通过反射镜旋转设备与支架螺纹连接；所述反射镜支架与固定板螺纹连接。该装置可有效解决原为快速分析多材料金属送粉式增材制造工艺参数、材料种类与部件内应力之间的关系，为增材制造产品力学性能的主动设计及调控提供技术支持。
主权项:
1.一种面向多材料增材制造的力学性能表征及反馈调控装置，其特征在于，所述装置包括：传感元件(100)，传感转接设备、反射镜(300)、反射镜旋转设备、支架(500)和固定板(600)；其中，所述传感元件(100)通过传感转接设备与支架(500)螺纹连接；所述反射镜(300)通过反射镜旋转设备与支架(500)螺纹连接；所述支架(500)与固定板(600)螺纹连接。
一种自动调平增材制造设备及调平方法
发明专利权授予专利号: CN116330650A
申请人: 江苏锐力斯三维科技有限公司
发明人: 吴进;胡继荣;徐青山;唐楠楠;万东东
申请日期: 2023-05-29
公开日期: 2023-08-22
IPC分类:
B29C64/245
摘要:
本发明公开了一种自动调平增材制造设备及调平方法，增材制造设备包括在XY平面内移动的打印头、设在打印头下方的打印平台、通过弹性件支撑在打印平台下方的支撑平台和自动调平机构，自动调平机构包括设在打印头上的传感器、调节杆，调节杆的一端部设在打印平台上，调节杆沿Z轴方向滑动设在支撑平台上，自动调平机构还包括使调节杆自动沿Z轴方向滑动的驱动组件，驱动组件包括固定座、沿Z轴方向滑动设在固定座上的限位板和使限位板滑动的第一驱动件，第一驱动件滑动设在固定座上，第一驱动件分别与固定座和限位板配合，调节杆的另一端部设在限位板上。该增材制造设备调可实时自动调整打印平台的平整情况，响应快，调平精度高。
主权项:
1.一种自动调平增材制造设备，包括能够在XY平面内移动的打印头和设置在所述打印头下方的打印平台，其特征在于：还包括通过弹性件支撑在所述打印平台下方的支撑平台和驱使所述打印平台沿Z轴方向运动以调整所述打印平台水平的自动调平机构，所述自动调平机构至少设置有三组，且至少三组所述自动调平机构的连线形成三角形结构，所述自动调平机构包括调节杆和设置在所述打印头上用于检测所述打印头在Z轴方向距所述打印平台的距离的传感器，所述调节杆的一端部固定设置在所述打印平台上，所述调节杆能够沿Z轴方向滑动地设置在所述支撑平台上，所述自动调平机构还包括用于驱使所述调节杆自动沿Z轴方向滑动的驱动组件，所述增材制造设备还包括控制器，所述控制器分别与所述传感器和所述驱动组件电性连接，以通过所述传感器检测的距离值通过所述控制器控制所述驱动组件动作；所述驱动组件包括固定设置在所述支撑平台下方的固定座和用于驱使所述调节杆沿Z轴方向相对所述支撑平台滑动的限位板，所述限位板能够沿Z轴方向滑动地设置在所述固定座上，所述驱动组件还包括用于驱使所述限位板相对所述固定座沿Z轴方向滑动的第一驱动件，所述第一驱动件能够滑动地设置在所述固定座上，所述第一驱动件分别与所述固定座和所述限位板相配合，所述调节杆的另一端部设置在所述限位板上。
一种增材制造高温合金的激光焊接方法
实质审查的生效专利号: CN116810143A
申请人: 四川工程职业技术学院
发明人: 李欣;张爱华;杜娟;李艳丽;吴代建
申请日期: 2023-05-26
公开日期: 2023-09-29
IPC分类:
B23K26/21
摘要:
本申请公开了一种增材制造高温合金的激光焊接方法，涉及激光焊接技术领域。包括以下步骤：在待焊接的其中一个工件的一侧开设凸起，在待焊接的另一个工件的一侧开设与凸起相适配的凹槽，通过凸起和凹槽配合连接将待焊接的两个工件，以组合成焊接锁底结构；将焊接锁底结构固定在激光焊接设备上，并设置激光焊接工艺参数；将激光束照射在焊接锁底结构上方的对接焊缝位置，并控制激光焊接设备按预设轨迹和设置的激光焊接工艺参数完成对接焊缝的焊接。本申请进行激光焊接的SLM成形的高温合金件，与传统工艺制造的高温合金的激光焊接相比，焊缝的高温力学性能更好，可有效地提高焊接接头的高温抗拉强度，并且延伸率较高，塑性较好。
主权项:
1.一种增材制造高温合金的激光焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：在待焊接的其中一个工件的一侧开设凸起，在待焊接的另一个工件的一侧开设与所述凸起相适配的凹槽，通过所述凸起和所述凹槽配合连接将待焊接的两个工件，以组合成焊接锁底结构；将所述焊接锁底结构固定在激光焊接设备上，并设置激光焊接工艺参数；将激光束照射在所述焊接锁底结构上方的对接焊缝位置，并控制所述激光焊接设备按预设轨迹和设置的所述激光焊接工艺参数完成对接焊缝的焊接。
一种离心轮结构增减材复合制造方法及系统
实质审查的生效专利号: CN116604334A
申请人: 华东理工大学; 南京工业大学; 西安航天动力研究所
发明人: 张显程;丁东红;陈俞飞;王晓锋;涂善东;石俊秒
申请日期: 2023-05-25
公开日期: 2023-08-18
IPC分类:
B22F12/82
摘要:
本发明提供一种离心轮结构增减材复合制造方法及系统，属于零件制造领域，方法包括：建立离心轮三维模型；对离心轮三维模型进行特征分解，得到底部圆环特征、中心圆环特征、顶部圆环特征及中心圆盘特征；基于底部圆环特征及中心圆环特征，采用自下而上、由内而外的方向增材制造底部圆环及初步中心圆环；基于中心圆盘特征，围绕初步中心圆环，沿径向旋转增材制造初步中心圆盘；基于中心圆盘特征，采用增材与减材交替的方式在初步中心圆盘的内部制造叶片，并沿径向继续增材制造中心圆盘；基于初步中心圆环及顶部圆环特征，采用自下而上的方向增材制造中心圆环及顶部圆环，以得到离心轮结构。本发明提高了离心轮的制造效率及离心轮的质量。
主权项:
1.一种离心轮结构增减材复合制造方法，所述离心轮结构包括底部圆环、顶部圆环、中心圆环及中心圆盘，所述底部圆环与所述中心圆盘的下表面固定连接，所述顶部圆环与所述中心圆盘的上表面固定连接，所述中心圆盘的内部设有叶片，所述中心圆环通过所述叶片与所述中心圆盘固定连接，其特征在于，所述离心轮结构增减材复合制造方法包括：建立离心轮三维模型；对所述离心轮三维模型进行特征分解，得到底部圆环特征、中心圆环特征、顶部圆环特征及中心圆盘特征；基于所述底部圆环特征及所述中心圆环特征，采用自下而上、由内而外的方向增材制造底部圆环及初步中心圆环；基于所述中心圆盘特征，围绕所述初步中心圆环，沿径向旋转增材制造初步中心圆盘；基于所述中心圆盘特征，采用增材与减材交替的方式，在所述初步中心圆盘的内部制造叶片，并沿径向继续增材制造中心圆盘；基于所述初步中心圆环及所述顶部圆环特征，采用自下而上的方向增材制造中心圆环及顶部圆环，以得到离心轮结构。
一种外星壤原位资源熔融挤出增材制造设备及方法
发明专利权授予专利号: CN116587597A
申请人: 西安增材制造国家研究院有限公司
发明人: 卢秉恒;刘荣臻;马睿佳;韦继翀;李波波;李江昆
申请日期: 2023-05-25
公开日期: 2024-05-14
IPC分类:
B29C64/264
摘要:
本发明公开了一种外星壤原位资源熔融挤出增材制造设备及方法，属于外星基地建材制造技术领域。本发明公开的一种外星壤原位资源熔融挤出增材制造设备，本设备采用太阳能聚焦光纤传输系统可实现太阳能的高效利用，避免了能源转换造成的资源浪费，极大降低了外星基地原位制造材料运输成本；另外，相比于已有报道的熔丝挤出系统，本设备采用的太阳能聚焦光纤传输系统结合熔融挤出系统、运动控制系统等的熔滴制备系统，可实现无添加剂的外星壤的原位制造，避免了原材料由粉末转丝材、棒材等处理步骤，本设备可实现多种类外星壤的高效、高精度、低成本增材制造。
主权项:
1.一种外星壤原位资源熔融挤出增材制造设备，其特征在于，包括熔融挤出系统(1)、运动控制系统、打印基板(3)、太阳能聚焦光纤传输系统；所述熔融挤出系统(1)位于打印基板(3)的正上方；所述运动控制系统分别与打印基板(3)和熔融挤出系统(1)连接，控制熔融挤出系统(1)在X轴和Y轴方向运动，并控制打印基板(3)在Z方向运动；所述太阳能聚焦光纤传输系统将聚集后的太阳能束汇聚于熔融挤出系统(1)，为外星壤熔融、预热打印基板(3)及层间加热提供热量。
粒子强化镍基高温合金的高能束熔丝沉积增材制备方法
专利权人的姓名或者名称、国籍和地址的变更专利号: CN116275705A
申请人: 北京煜鼎增材制造研究院有限公司
发明人: 请求不公布姓名
申请日期: 2023-05-24
公开日期: 2023-08-08
IPC分类:
B23K35/40
摘要:
本发明公开了一种粒子强化镍基高温合金的高能束熔丝沉积增材制备方法，以及与之相应的适用于增材制造的粒子强化镍基高温合金药芯焊丝的制备方法。本发明的方案具体为，一种镍基高温合金的高能束熔丝沉积增材制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1）药芯焊丝成型；2）高能束熔丝沉积增材制备。本发明通过将Y<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;粉末与合金粉末、合金丝材混合制成药芯焊丝，通过激光熔丝增材制造技术，能够减少粉末在送粉器中或在送粉过程中的分层或团聚现象，将细小的Y<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;颗粒均匀地分散于镍基高温合金基体中，阻碍位错的运动而产生强化效果；尤其是本发明将药芯焊丝内部填充实心丝材代替部分粉末，更有利于送丝，成本更低，能够实现大尺寸构件的高效率成形。
主权项:
1.一种粒子强化镍基高温合金的高能束熔丝沉积增材制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1）药芯焊丝成型；2）高能束熔丝沉积增材制备；其中，所述药芯焊丝成型包括，（1）根据所述药芯焊丝的成分要求，以及药芯、药皮的材料组成和比例关系，准备材料；其中，药皮的材料为纯镍带，药芯的材料包括Y2O3粉末、合金粉末和合金丝材，所述合金粉末与所述合金丝材具有相同的成分，以质量百分比计，纯镍带50％、Y2O3粉末1％~2％、合金粉末40％，余下为合金丝材；（2）将Y2O3粉末与合金粉末置于高能球磨装置中混合均匀得到金属粉末；（3）将所述纯镍带轧弯成U形，随后利用送丝装置将所述合金丝材穿进U形镍槽内，随后使用履带式加粉装置将混合均匀的所述金属粉末填充镍槽内，随后使用合口辊逐步封闭焊丝的接口，直至焊丝的截面变成封闭的O形；（4）对焊丝进行多道次拉拔减径，最终制成直径为1.6mm的O形截面药芯焊丝；其中，所述高能束熔丝沉积是激光熔丝沉积、电子束熔丝沉积、电弧熔丝沉积的至少一种。
一种镍基高温合金的高能束熔丝沉积增材制备方法
专利权人的姓名或者名称、国籍和地址的变更专利号: CN116275706A
申请人: 北京煜鼎增材制造研究院有限公司
发明人: 请求不公布姓名
申请日期: 2023-05-24
公开日期: 2023-08-11
IPC分类:
B23K35/40
摘要:
本发明公开了一种镍基高温合金的高能束熔丝沉积增材制备方法，以及与之相应的适用于增材制造的镍基高温合金药芯焊丝的制备方法。本发明的方案具体为，一种镍基高温合金的高能束熔丝沉积增材制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1）药芯焊丝成型；2）高能束熔丝沉积增材制备。本发明通过制作属药芯焊丝利用纯镍皮以及各个合金元素的粉末混合添加而制成，其中Nb、Ti、Al、Ta等元素均是促进形成γ'相的主要元素，可以增强镍基合金的高温性能，铬的加入可以使镍基合金的耐蚀性和抗氧化性得到明显改善，且金属药芯焊丝拥有成分可变的优势，而基于丝材的高能束熔丝沉积增材制造镍基合金相对于熔粉增材制造具有高效率、低成本的优点。
主权项:
1.一种镍基高温合金的高能束熔丝沉积增材制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1）药芯焊丝成型；2）高能束熔丝沉积增材制备；其中，所述药芯焊丝成型包括，（1）根据所述药芯焊丝的成分要求，以及药芯、药皮的材料组成和比例关系，配置合金粉末，并随后将合金粉末置于高能球磨装置中混合均匀；其中，药皮的材料为纯镍带，药芯的材料包括铬粉、铌粉、铁粉、钨粉、钼粉、钽粉和钛铝粉TiAl40；（2）将所述纯镍带轧弯成U形，并向U形槽内加入所述合金粉末，调整填充率为40%，随后采用合口辊逐步封闭焊丝接口，直至焊丝截面变成封闭的O形；（3）对焊丝进行多道次拉拔减径，最终制成直径为1.6mm的O形截面药芯焊丝；其中，所述高能束熔丝沉积是激光熔丝沉积、电子束熔丝沉积、电弧熔丝沉积的至少一种。
用于汽车排气系统增材制造用耐高温氧化439Ti药芯焊丝及其制备方法
实质审查的生效专利号: CN116551239A
申请人: 江苏铂宝焊材有限公司
发明人: 周新春;张天理;李伟峰;蔡小栋;姜磊;刘正;许雅君
申请日期: 2023-05-24
公开日期: 2023-08-08
IPC分类:
B23K35/40
摘要:
本发明公开了用于汽车排气系统增材制造用耐高温氧化439Ti药芯焊丝及其制备方法，外皮采用低碳钢带，药芯由以下质量百分含量的组分组成：C0.03％?0.07％，Si0.5％?1.0％，Mo0.1％?0.5％，Cu2.0％?3.0％，Al1.5％?6.0％，Cr16.0％?18.0％，Mn6.0％?8.0％，Ni0.5％?1.0％，Nb0.5％?2.0％，Ti0.5％?1.0％，Ce0.03％?0.1％，W0.5％?1.5％，余量为铁粉，药芯粉末填入低碳钢带轧制的U型槽中碾压闭合后拉拔而成，用于汽车排气系统439型铁素体不锈钢管路增材制造时，高温氧化速率降低近90％，焊缝性能满足汽车焊接质量标准要求。
主权项:
1.用于汽车排气系统增材制造用耐高温氧化439Ti药芯焊丝，其特征在于，包括外皮和药芯；所述外皮采用低碳钢带；所述药芯由以下质量百分含量的组分组成：C：0.03％-0.07％，Si：0.5％-1.0％，Mo：0.1％-0.5％，Cu：2.0％-3.0％，Al：1.5％-6.0％，Cr：16.0％-18.0％，Mn：6.0％-8.0％，Ni：0.5％-1.0％，Nb：0.5％-2.0％，Ti：0.5％-1.0％，Ce：0.03％-0.1％，W：0.5％-1.5％，余量为铁粉。
基于CPU和GPU的增材制造流水线并行扫描线填充方法
专利申请权、专利权的转移专利号: CN116630135A
申请人: 西北工业大学
发明人: 马良;彭理想;李慧贤
申请日期: 2023-05-24
公开日期: 2023-08-22
IPC分类:
G06T11/40
摘要:
本发明公开了一种基于CPU和GPU的增材制造流水线并行扫描线填充方法，该方法整体可以分为三维模型分割和异构并行路径填充两个部分，首先，计算出每一层二维切平面的求交任务量，并采用自上至下逐层弹性扩充的方式将模型分割为多个等数量级的子块，然后，将分割产生的多个子块作为四级流水线的起始输入数据，让模型子块独立的在各级流水线上被运算处理，从而实现以高度并行化的方式高效率的完成对GB级的大尺寸三维模型的扫描线填充任务。
主权项:
1.基于CPU和GPU的增材制造流水线并行扫描线填充方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，切片处理增材制造的模型，标记切平面轮廓，获取每一个轮廓组及对应相交扫描线的数量；所述轮廓组包括切平面轮廓及所述切平面轮廓内部的轮廓；步骤2，通过扫描线填充算法获得每一层切平面的扫描线填充任务量；步骤3，采用自上而下逐层弹性扩充的方式将模型分为N个子块，每一个子块内至少包含一层切平面轮廓的完整数据；步骤4，四级流水线并行；第一级流水线，在CPU端将子块数据进行预处理后，获得每个子块的求交任务；在GPU中为每一个轮廓分配一个线程，计算每一个轮廓和扫描线的交点，将交点坐标进行哈希变换压缩，将压缩后的求交结果存储在结果数组中；按照交点的坐标排序，根据排序顺序，在CPU端完成交点坐标的逆变换和奇偶配对连接，完成每一个轮廓的路径规划结果。
一种增材制造的金属点阵夹芯结构产品质量评价方法
实质审查的生效专利号: CN116579657A
申请人: 中国工程物理研究院总体工程研究所
发明人: 赵超;黄舟;彭忠明;黄鑫;杜宏伟;冯佳
申请日期: 2023-05-23
公开日期: 2023-08-11
IPC分类:
G06Q10/0639
摘要:
本发明公开一种增材制造金属点阵夹芯结构产品质量评价方法，本申请提出了一种可供工程化应用的小批量增材制造的小尺寸金属点阵夹芯结构产品的质量评价方法，填补了“增材制造+金属点阵结构”技术工程化应用在产品质量评价方面的空白，并且提出的评价方法可利用产品的质量评价项目的得分权重和标定函数计算标定值进行综合评价，评价结果可计算、可量化，评价结果置信度高、用户方风险小，提出的评价方法通用性强，可适用于不同行业领域，尤其适合对产品质量和可靠性要求高但产品批次少、批量小的航空、航天领域。
主权项:
1.一种增材制造的金属点阵夹芯结构产品质量评价方法，其特征在于，包括：S1：对待评价的批次产品进行分组，每组包括至少一件产品；S2：设置至少一个金属点阵夹芯结构产品的质量评价项目；S3：设置每个质量评价项目的得分权重；S4：设置每个质量评价项目的标定函数，标定函数表示产品质量评价项目的实测值与最佳值的差距大小；S5：对每组产品按照质量评价项目进行普检和抽检，并记录实测值；S6：根据S5记录的实测值，按照S4确定的质量评价项目标定函数计算每组产品的质量评价项目的标定值；S7：根据质量评价项目的得分权重和每组产品的标定值进行归一化打分，获得产品质量评价得分；S8：判断分数是否满足质量评价要求，若否，则识别该组产品质量薄弱所在的质量评价项目，针对薄弱环节进行分析与改进，补充合格的产品并返回S5，若是，则输出评价结果。
一种适用于增材制造的共晶中熵合金
发明专利申请公布专利号: CN119020637A
申请人: 南京理工大学
发明人: 孔见; 冯帅; 彭勇; 王克鸿
申请日期: 2023-05-23
公开日期: 2024-11-26
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明涉及一种适用于激光增材制造用的共晶中熵合金，该共晶中熵合金成分为Ni<subgt;a</subgt;Fe<subgt;b</subgt;Al<subgt;c</subgt;V<subgt;d</subgt;，其中46%≤a≤51%，b=28%，15%≤c≤20%和d=6%，且a+b+c+d=100%，a、b、c和d分别代表对应元素的摩尔百分比。该合金体系用于增材制造时的可打印性较好，通过打印参数优化，可打印出高性能、高致密度、无裂纹的成型件，增材成型件室温屈服强度、抗拉强度和断后延伸率分别为1200~1600 MPa、1400~1800 MPa、16~26%。
主权项:
1.一种共晶中熵合金，其特征在于，所述共晶中熵合金成分为NiaFebAlcVd，其中46%≤a≤51%，b=28%，15%≤c≤20%和d=6%，且a+b+c+d=100%， a、b、c和d分别代表对应元素的摩尔百分比。
一种复杂构件搅拌摩擦增材制造精准冷却控温装置及方法
实质审查的生效专利号: CN116423036A
申请人: 南京航空航天大学; 南京航空航天大学无锡研究院
发明人: 郭训忠;沈一洲;吕万程;韦桂;周泽星;陈晓荻;王笑
申请日期: 2023-05-22
公开日期: 2023-07-14
IPC分类:
B23K20/26
摘要:
本发明公开了一种复杂构件搅拌摩擦增材制造精准冷却控温装置及方法，一种复杂构件搅拌摩擦增材制造精准冷却控温装置，包括：增材系统、温度采集系统、冷却系统、控制系统；本发明设计的复杂构件搅拌摩擦增材制造精准冷却控温装置与方法采用金属钢球和冷却液相结合的方式，弥补了纯冷却液相比于纯金属导热系数低的缺点，提高了构件组织在冷却过程的过冷度，使得金属构件在逐层增材过程中热积累更加快速地导出，可大幅提升成形速度和组织均匀性。采用温度采集钢球进行冷却液面上下温度的采集，实现了增材构件温度梯度的精准表征，并结合时间敏感因子和控制系统，达到了精准冷却控温的目的。
主权项:
1.一种复杂构件搅拌摩擦增材制造精准冷却控温装置，其特征在于，包括：增材系统、温度采集系统、冷却系统、控制系统；所述增材系统包括搅拌摩擦增材主轴工具头、夹具、基板，所述基板通过夹具固定在加工缸的基座上；所述温度采集系统包括装有热电偶的温度采集钢球，多个温度采集钢球等间距排布在增材构件周围的普通钢球中，负责采集增材构件不同部位的实时温度，通过耐高温数据线与数据采集卡相连；随着增材高度的增加，在增材构件周围会布置多层相互平行的温度采集钢球，同时伴随着冷却液的注入，会形成位于液面上的一层温度采集钢球和位于液面下的一层温度采集钢球；所述冷却系统包括加工缸、普通钢球、冷却液、注入阀、输出阀、导流器、金属丝网，冷却液通过注入阀注入到加工缸中，并通过输出阀流出加工缸；导流器通过螺孔连接到加工缸底部的带螺纹的出液孔上，根据增材高度设置导流器高度，可将冷却液自下而上送入到复杂构件封闭、拐角等液体流动不畅的部位；金属丝网铺设于加工缸底面，防止普通钢球堵住加工缸底面的出液孔。
一种基于电弧焊的激光熔覆混合金属3D打印系统
发明专利申请公布后的撤回专利号: CN116463626A
申请人: 乾镭智能科技（南通）有限公司
发明人: 左立生;王锦军;陈双建
申请日期: 2023-05-22
公开日期: 2023-07-21
IPC分类:
B22F12/50
摘要:
本发明公开了一种基于电弧焊的激光熔覆混合金属3D打印系统，涉及3D打印技术领域，包括打印系统、送丝系统、冷却系统、承载系统和控制系统，所述打印系统与控制装置系统电连接，所述送丝系统与控制系统电连接，所述冷却系统与控制系统电连接。通过将送丝装置送出金属丝的轴向设置与电弧炬的轴向和激光光束的轴向相同，使得金属丝可以向任何方向移动，使得增材制造的路径规划不受限制，同轴送丝相比与旁轴送丝，方向性好以及灵活性好；本系统可以根据具体过程，激光同轴送丝和电弧同轴送丝交替使用，在结构精细的地方使用激光同轴送丝，在非精细结构的地方使用电弧同轴送丝，从而在一次加工过程中实现精细结构和高效率的增材制造。
主权项:
1.一种基于电弧焊的激光熔覆混合金属3D打印系统，其特征在于，包括打印系统(1)、送丝系统(2)、冷却系统(3)、承载系统(4)和控制系统(5)，所述打印系统(1)与控制装置系统电连接，所述送丝系统(2)与控制系统(5)电连接，所述冷却系统(3)与控制系统(5)电连接。
一种用于SLM发动机推力室的表面处理装置
实质审查的生效专利号: CN116512090A
申请人: 合肥中科重明科技有限公司; 中国科学院力学研究所
发明人: 鲁碧为;李郁兴;王亚光;范学军
申请日期: 2023-05-22
公开日期: 2023-08-01
IPC分类:
B24B55/06
摘要:
本发明公开了一种用于SLM发动机推力室的表面处理装置，涉及增材制造技术领域。包括抛光舱和控制抛光舱内部抛光处理的控制系统，所述抛光舱内部设置有内腔环形表面处理机构、单磨头表面处理机构、环境控制机构、底座部件、气动调节机构、液压控制机构和SLM成形发动机推力室工件。本发明克服了现有技术的不足，采用机械加工提升生产的效率和一致性，同时采用数字化控制系统，实现了对用于SLM发动机推力室内外表面粗糙度的可控可调。
主权项:
1.一种用于SLM发动机推力室的表面处理装置，包括抛光舱(11)和控制抛光舱(11)内部抛光处理的控制系统，其特征在于：所述抛光舱(11)内部设置有内腔环形表面处理机构、单磨头表面处理机构、环境控制机构、底座部件、气动调节机构、液压控制机构和SLM成形发动机推力室工件(19)；所述底座部件包括设置在抛光舱(11)内部底端的底座(30)和底座上端四周设置的一圈环形轨道(29)，所述单磨头表面处理机构下端通过旋转连接单元(26)在环形轨道(29)进行环形运动；所述内腔环形表面处理机构包括固定设置在底座(30)上端中央的第二伸缩臂(33)，且第二伸缩臂(33)上端固定安装有旋转固定管(35)，所述旋转固定管(35)下端通过转轴与第二伸缩臂(33)相连接，且转轴受到底座(30)内部电机驱动，所述旋转固定管(35)上端呈十字型设计，且十字型设计的旋转固定管(35)的每个端口均通过气动调节机构连接有有伸缩盘(28)，所述伸缩盘(28)四个方向上均设置有供内磨头(27)安装的第二安装座(34)，且伸缩盘(28)和第二安装座(34)之间设置有弹簧；所述SLM成形发动机推力室工件(19)通过液压控制机构固定在抛光舱(11)内部中央上端。
一种具有机械互锁结构的搅拌摩擦增材制造方法及装置
实质审查的生效专利号: CN116532782A
申请人: 南京航空航天大学; 南京航空航天大学无锡研究院
发明人: 郭训忠; 沈一洲; 王笑; 吕万程; 陈晓荻; 周泽星; 韦桂
申请日期: 2023-05-22
公开日期: 2023-08-04
IPC分类:
B23K20/12
摘要:
本发明公开了一种具有机械互锁结构的搅拌摩擦增材制造方法及装置，随着搅拌头按设定行进速度横向或纵向移动，形成第一层第一道增材区，根据需要平行于第一层第一道增材区成形第一层其他道增材区；在进行第二层增材时，搅拌头纵向或横向移动，使第一层沉积层和第二层沉积层形成网格状；同时第二层热塑化的材料填充到第一层沉积层的间隙中，组织上形成机械互锁结构；重复以上第一层和第二层的成形步骤，直至达到所需要的增材高度。本发明提供的具有机械互锁结构的搅拌摩擦增材制造装置及方法可以实现多种材料的高质量增材制造，同时可以增加材料的致密度和强韧性，提高材料利用率和质量，解决了搅拌摩擦增材制材料利用率低的问题。
主权项:
1.一种具有机械互锁结构的搅拌摩擦增材制造方法，其特征在于，包括如下步骤：首先将待增材板放置于基板之上，并进行装夹固定，高速旋转的搅拌针穿透待增材板和基板之间的搭接界面并插入基板一定深度，随着搅拌头按设定行进速度横向或纵向移动，形成第一层第一道增材区，根据需要平行于第一层第一道增材区成形第一层其他道增材区；在进行第二层增材时，搅拌头纵向或横向移动，使第一层沉积层和第二层沉积层形成网格状；同时第二层热塑化的材料填充到第一层沉积层的间隙中，组织上形成机械互锁结构；重复以上第一层和第二层的成形步骤，直至达到所需要的增材高度。
金属粉末专利分析
材料体系分布
制备工艺分布
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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)