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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。
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。
高致密度EB-PVD金属涂层及其制备方法
发明专利权授予专利号: CN117947386A
申请人: 成都晨发泰达航空科技股份有限公司
发明人: 赵俊伟;胡敏;盛刚;罗啸
申请日期: 2024-03-26
公开日期: 2024-06-25
IPC分类:
C23C14/58
摘要:
本发明公开了一种高致密度EB?PVD金属涂层及其制备方法，涉及EB?PVD（电子束物理气相沉积）涂层的技术领域。所述制备方法包括：将经过EB?PVD技术添加的金属涂层进行真空热处理，将得到的热处理后的金属涂层加入填充有部分填料的冷等静压模具中，继续填充填料至其将金属涂层充分包裹并压实后进行冷等静压处理；将处理后金属涂层取出，去除表面残留的填料颗粒，即得到高致密度EB?PVD金属涂层。本发明可有效消减EB?PVD金属涂层在零件表面的缝隙和开裂现象，提高涂层组织致密度，且显著降低制备成本。
主权项:
1.高致密度EB-PVD金属涂层的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：（1）将经过EB-PVD技术沉积于零件表面的金属涂层进行真空热处理，得到热处理后的金属涂层；（2）向冷等静压模具中填充填料，其后将所述热处理后的金属涂层放入填充有填料的冷等静压模具中，并继续填充填料至填料在冷等静压模具内将所述热处理后的金属涂层充分包裹并压实；（3）将完成步骤（2）的所述冷等静压模具密封后放入冷等静压设备的加压室中进行冷等静压处理；（4）将完成所述冷等静压处理的金属涂层从所述冷等静压模具中取出，去除其表面残留的填料颗粒，即得到高致密度EB-PVD金属涂层。
一种用于飞机材料的激光熔覆工艺
实质审查的生效专利号: CN118326392A
申请人: 长沙航空职业技术学院（空军航空维修技术学院）
发明人: 徐进军;任子昂;伍彪;湛阳;都昌兵;江茫;曹艳
申请日期: 2024-03-20
公开日期: 2024-07-12
IPC分类:
C23C24/10
摘要:
一种用于飞机材料的激光熔覆工艺。本发明以T i N和Cr3C2复合粉末作为激光熔覆涂层的增强相，可以显著提高纯钛涂层的耐磨性能，而且，两种粉末混合使用会取得更为优异的实验效果。另外，相对于金属钛粉末而言，熔覆粉末中T i N占比为13.2wt％且Cr3C2占比为10.3wt％时，耐磨性能可以获得最大程度地提升。另外，本发明以Ti N层作为铝合金基体和T i?T i N?Cr3C2复合面层，可以提高两者的结合力。
主权项:
1.一种用于飞机材料的激光熔覆工艺，其特征在于，所述激光熔覆工艺包括以下步骤：预处理：选择7075铝合金作为基体材料，对基体材料先后进行机械抛光处理、酸洗处理和水洗处理，机械抛光处理后表面粗糙度约1.5-2.2μm；酸洗处理采用22-25％的盐酸溶液清洗基体材料表面以除去氧化层；最后用去离子水清洗基体材料并烘干待用；制备TiN过渡层：将基体材料放入磁控溅射镀膜机中，以纯钛为靶材，氮气为工作气体，在基体材料表面溅射一层60-70nm的TiN过渡层；激光熔覆制备面层：以8.5-9.2wt％的PVA溶液作为粘结剂，使粘结剂与熔覆粉末均匀混合，然后涂覆于基体材料表面形成预置层，在氩气保护下通过激光熔覆制备Ti-TiN-Cr3C2复合面层，其中，熔覆粉末由100-120重量份金属钛、4.5-15重量份氮化钛和4.5-15重量份碳化铬组成，激光熔覆过程中的激光功率为800-820W，扫描速度为320-330mm/min，光斑直径为3.5-3.6mm，搭接率为30-32％，能量密度为300-320W/mm2。
一种吡啶并嘧啶巯酰肼类Al3+和Zr4+荧光探针
实质审查的生效专利号: CN118146191A
申请人: 南昌航空大学
发明人: 杨逸涵; 胡斌; 温珩玉; 邓春健; 龚宇; 罗鹏文; 周丹; 谢宇
申请日期: 2024-03-20
公开日期: 2024-06-07
IPC分类:
C07D401/04
摘要:
本发明涉及一种吡啶并嘧啶巯酰肼类Al<supgt;3+</supgt;和Zr<supgt;4+</supgt;荧光探针，其制备方法是先将3?（二甲基氨基）?1?（吡啶?4?基）?2?丙烯?1?酮和硫脲进行反应得到中间体1，其后再与溴乙酸乙酯反应得到中间体2，中间体2与水合肼进行酰胺化反应得到的中间体3与2?羟基?1?萘甲醛进行胺醛缩合，制得吡啶并嘧啶巯酰肼类Al<supgt;3+</supgt;和Zr<supgt;4+</supgt;荧光探针。本发明荧光探针是一种原料廉价易得，产率高，pH适用范围广和抗干扰能力强的高选择性的化学传感器，可用于自然水体和环境中的Al<supgt;3+</supgt;和Zr<supgt;4+</supgt;的定性和痕量检测，具有良好的实际价值和推广价值。
主权项:
1.一种吡啶并嘧啶巯酰肼类Al3+和Zr4+荧光探针，其特征在于：所述的吡啶并嘧啶巯酰肼类Al3+和Zr4+荧光探针的化学结构式为：。
一种基于红外面曝光的增材制造预热方法及装置
实质审查的生效专利号: CN118404102A
申请人: 中国航空制造技术研究院
发明人: 李祥硕;万宏远;陈金瀚;刘琦;单飞虎
申请日期: 2024-03-20
公开日期: 2024-07-30
IPC分类:
B22F10/362
摘要:
本发明属于增材制造技术领域，具体是涉及一种基于红外面曝光的增材制造预热方法及装置。该方法包括如下步骤：使用红外光机产生波长可调的、基于数字光处理原理形成的投影图案；将产生投影图案的红外光路通过光机镜头传递到合束镜，红外光路经合束镜偏转后，作用到原材料表面进行预热；预热后，启动激光器产生激光束，激光束经振镜系统偏转后入射到合束镜的透射面，并透过合束镜与红外光路叠加在一起，作用到原材料表面，直至该层打印结束，随后切换下一层图案，重复以上过程。通过整合红外光机与合束镜，显著提升了增材制造中的预热效率、精度，并降低了能耗。通过固定安装红外光机和合束镜，简化了设备结构，提高了空间使用效率。
主权项:
1.一种基于红外面曝光的增材制造预热方法，其特征在于，包括以下步骤：使用红外光机产生波长可调的、基于数字光处理原理形成的投影图案；将产生投影图案的红外光路通过光机镜头传递到合束镜，红外光路经合束镜偏转后，作用到原材料表面，对成形面进行预热；经过设定的预热时间后，启动激光器产生激光束，激光束经振镜系统偏转后入射到合束镜的透射面，并透过合束镜与红外光路叠加在一起，作用到原材料表面，直至该层打印结束，随后切换下一层图案，重复以上过程。
一种预加热总温探针及高温高马赫数气流总温测量方法
实质审查的生效专利号: CN117906902A
申请人: 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所
发明人: 赵鑫;李强;李彦达;刘帅;辛亚楠;高亮杰
申请日期: 2024-03-19
公开日期: 2024-04-19
IPC分类:
G01M9/06
摘要:
本发明公开了一种预加热总温探针及高温高马赫数气流总温测量方法，属于风洞试验技术领域。解决了现有技术中传统的高温高马赫数气流总温测量方法测得的总温数据误差较大的问题；本发明的预加热总温探针包括测温敏感元件热电偶、保护套管、电加热丝、溢流孔、加热供电线、热电偶引出线和预加热温度控制单元，测温敏感元件热电偶外设置有保护套管，保护套管前端开设有径向溢流孔，测温敏感元件热电偶与热电偶引出线连接，电加热丝环绕式内嵌于保护套管，电加热丝与加热供电线连接，预加热温度控制单元包括可调电源和温控器，预加热温度控制单元与加热供电线和热电偶引出线连接。本发明提高了测量结果的准度，可以应用于高温高马赫数气流总温测量。
主权项:
1.一种预加热总温探针，其特征在于，包括测温敏感元件热电偶（1）、保护套管（2）、电加热丝（3）、溢流孔（4）、加热供电线（5）、热电偶引出线（6）和预加热温度控制单元；所述测温敏感元件热电偶（1）外设置有保护套管（2），保护套管（2）前端开设有对称的径向溢流孔（4），测温敏感元件热电偶（1）与热电偶引出线（6）连接；所述电加热丝（3）环绕式内嵌于保护套管（2）中，电加热丝（3）与加热供电线（5）连接；所述预加热温度控制单元包括可调电源和温控器，预加热温度控制单元与加热供电线（5）和热电偶引出线（6）连接，用于实现加热温度可控。
一种Ta-W-Re-Hf-C超高温合金及其制备方法
实质审查的生效专利号: CN118186245A
申请人: 西安交通大学
发明人: 李苏植; 谭雨茜; 薛敏涛; 李金阳; 丁向东; 孙军
申请日期: 2024-03-15
公开日期: 2024-06-14
IPC分类:
C22C1/10
摘要:
本发明提供了一种Ta?W?Re?Hf?C超高温合金及其制备方法。以Ta颗粒，W颗粒，Re颗粒，Hf颗粒和C粉作为原料，在真空感应电磁悬浮熔炼炉内制备了Ta:85～90wt％，W:10～15wt％，Re:0.5～1wt％，Hf:0.5～1wt％和C:0.01％～0.025％的超高温合金，并通过锻造和真空高温退火的方式进一步提升材料性能并使材料均匀化。制备得到的Ta?W?Re?Hf?C超高温合金为BCC结构，其中Ta?16W?1Re?0.7Hf?0.025C室温拉伸测试中的伸长率超过10％，同时屈服强度σ0.2为857MPa，抗拉强度高达1024MPa；在2000℃高温压缩测试中的屈服强度为210MPa，具有优异的高温强度还能保持良好的室温塑性和室温强度，该体系合金有望作为航空航天工业和高温技术领域的新型超高温结构材料，同时可以通过塑性变形加工和热处理等手段实现结构件的广泛应用，具有较大的发展和应用潜力。
主权项:
1.一种Ta-W-Re-Hf-C超高温合金的制备方法，其特征包括以下步骤：步骤1：按质量百分比将82～84％的Ta颗粒，14～16％的W粉，0.5～1％的Re粉，0.5～1％的Hf颗粒和0.01％～0.025％的C粉混合均匀得钽合金原料；步骤2：使用真空感应电磁悬浮熔炼炉进行熔炼，打开冷却水，打开放气阀开启真空感应悬浮熔炼室，将钽合金原料置于坩埚后放入真空感应电磁悬浮熔炼炉炉膛，关闭真空感应悬浮熔炼室并关闭放气阀，控制炉内气压降低至3×10-3Pa后，再冲入高纯氩气，当炉内气压达到0.01～0.02MPa时，加热熔炼样品，熔炼温度3000℃～3200℃，反复熔炼3-5次后，冷却至室温后取出样品；步骤3：将熔炼好的样品在氢气氛围保护下加热到1400℃后锻造成原长度的30～40％，而后放置于真空度为5×10-3Pa的高温炉中，以10℃/min的加热速率加热至1700℃～1800℃保温1小时对样品进行退火，之后随炉冷却至室温得到Ta-W-Re-Hf-C超高温合金。
一种难变形高温合金铸锭细晶化开坯方法
实质审查的生效专利号: CN118237849A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 李凯; 杨丽媛; 林莺莺; 兰博; 东赟鹏
申请日期: 2024-03-14
公开日期: 2024-06-25
IPC分类:
B23P15/00
摘要:
本发明属于热加工技术领域，涉及一种难变形高温合金铸锭细晶化开坯方法。采用挤?锻?挤复合工艺制备难变形高温合金细晶棒料，可解决快锻机镦拔开坯开裂、直接挤压开坯晶粒组织难控制等问题，能使所述难变形高温合金棒料获得ASTM8.0级以上的均匀细晶组织，从而满足难变形高温合金涡轮盘的使用需求。通过依次进行的预挤压、镦锻、挤压复合开坯工艺，并综合匹配低?高?低的变形温度，使铸锭微观组织结构逐步实现部分细晶化破碎、均匀化再结晶和完全细晶化，最终获得均质细晶棒材。本发明可用于制备难变形高温合金均质细晶棒材，满足发动机涡轮盘的研制需求。
主权项:
1.一种难变形高温合金铸锭细晶化开坯方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)预挤压锭坯制备：对铸锭进行不锈钢硬包套形成预挤压锭坯，在预挤压锭坯外表面涂覆玻璃防护润滑剂；(2)预挤压：将所述预挤压锭坯预热至Tγ′-(50～100)℃，其中Tγ′为合金γ′相全熔温度，坯料热透后转移至预热后的挤压筒中，在预挤压锭坯与挤压模之间布置玻璃粉固化粘结垫，推进挤压杆进行挤压比2～3的预挤压，预挤压后空冷，获得挤压预制坯；(3)挤压坯镦锻：对挤压预制坯进行硅酸铝纤维毡软包套，预热至Tγ′-(20～30)℃，挤压预制坯热透后转移至快锻机进行镦锻变形并最终倒棱滚圆，获得镦锻中间坯；(4)挤压锭坯制备：将镦锻中间坯扒皮并精整上下端面和外圆周，重新进行不锈钢硬包套形成挤压锭坯，在挤压锭坯外表面涂覆玻璃防护润滑剂；(5)挤压：将所述挤压锭坯预热至Tγ′-(50～100)℃，坯料热透后转移至预热后的挤压筒中，并在挤压锭坯与挤压模之间布置玻璃粉固化粘结垫，推进挤压杆进行挤压比≥4的热挤压，挤压后空冷，获得的挤压棒坯；(6)棒材精整：对挤压棒坯扒皮、精整加工，获得细晶棒材。
一种铝合金增材制造装置及方法
实质审查的生效专利号: CN118143293A
申请人: 中国航空制造技术研究院
发明人: 李光; 佀好学; 张世伟; 陶军; 赵海涛
申请日期: 2024-03-14
公开日期: 2024-06-07
IPC分类:
B22F12/50
摘要:
本申请涉及一种铝合金增材制造装置及方法，其中，铝合金增材制造装置包括能量发生装置、填料装置、旋转主轴、摩擦成形装置以及夹持机构；旋转主轴和填料装置安装在夹持机构上，旋转主轴沿加工方向位于填料装置的后方；填料装置用于放入铝合金填充材料，能量发生装置与填料装置连接，用于使铝合金填充材料熔化沉积至基体材料；摩擦成形装置通过旋转主轴带动，用于对熔化沉积后的铝合金填充材料施加轴向锻压力和剪切力，使铝合金填充材料发生塑性变形，产生动态再结晶，并按设定的形状成形，实现铝合金材料的增材制造。本申请能够实现铝合金增材制造的性能控制，同时工艺和设备简单，避免了常规基于熔覆的增材制造技术和固相增材制造技术的局限性。
主权项:
1.一种铝合金增材制造装置，其特征在于，包括能量发生装置、填料装置、旋转主轴、摩擦成形装置以及夹持机构；所述旋转主轴和所述填料装置安装在所述夹持机构上，所述旋转主轴沿加工方向位于所述填料装置的后方；所述填料装置用于放入铝合金填充材料，所述能量发生装置与所述填料装置连接，用于使铝合金填充材料熔化沉积至基体材料；所述摩擦成形装置通过所述旋转主轴带动，用于对熔化沉积后的铝合金填充材料施加轴向锻压力和剪切力，使铝合金填充材料发生塑性变形，产生动态再结晶，并按设定的形状成形，实现铝合金材料的增材制造。
考虑氢影响效应的镍基高温合金的疲劳寿命预测方法
实质审查的生效专利号: CN118171523A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 余子腾; 张宏建; 崔海涛; 王吉福
申请日期: 2024-03-13
公开日期: 2024-06-11
IPC分类:
G06F119/14
摘要:
本发明公开了一种考虑氢影响效应的镍基高温合金的疲劳寿命预测方法，包括如下步骤：1)镍基高温合金充氢前后的低周疲劳试验；2)建立了考虑微观变形机制的晶体塑性本构模型和多晶代表性体积单元模型；3)基于累积损伤理论，并考虑氢影响的疲劳寿命损伤，建立了考虑氢影响因素的裂纹萌生寿命预测模型；4)模型验证，通过对充氢前后以及不同载荷工况下的低周疲劳寿命进行仿真分析，并与试验结果对比。本发明能够对镍基高温合金不同充氢效果和不同载荷工况下的低周疲劳寿命进行预测，并且所需参数可根据材料普通疲劳数据得到，不用设计另外的试验进行参数拟合，具有重要工程实际意义。
主权项:
1.一种考虑氢影响效应的镍基高温合金的疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：对镍基高温合金试验件，设置不同的充氢状态和不同的载荷工况，获取镍基高温合金试验件的低周疲劳寿命；基于晶体塑性本构模型和Voronoi多边形建立多晶代表性体积单元模型，来表征镍基高温合金的微观变形机制；基于累积损伤理论，考虑局部变形的影响对材料裂纹萌生的作用，建立考虑氢影响因素的裂纹萌生寿命预测模型；利用不同的充氢状态和不同的载荷工况，获取的镍基高温合金试验件的低周疲劳寿命对所述考虑氢影响因素的裂纹萌生寿命预测模型进行模型验证，在模型验证通过后，得到最终的考虑氢影响因素的裂纹萌生寿命预测模型。
一种低成本共析元素添加的激光增材制造专用钛合金
实质审查的生效专利号: CN118127377A
申请人: 长安大学
发明人: 张凤英; 叶梓萌; 余泽镕; 张恒鑫; 赵可馨; 孙志平; 艾诚
申请日期: 2024-03-12
公开日期: 2024-06-04
IPC分类:
B33Y70/00
摘要:
本发明公开了一种低成本共析元素添加的激光增材制造专用钛合金，由以下质量百分含量的成分组成：Al 5.7％～6.6％，V 3.7％～4.3％，Ni0.6％～3.1％，Mo 1.4％～1.9％，Fe 0.18％～0.26％，余量为Ti和不可避免的杂质，且钛合金的凝固温度区间ΔT＝526K～572K，该钛合金由激光增材制造方法制备得到。本发明通过在钛合金中添加溶质元素，结合采用激光增材制造方法成形，显著增大凝固温度范围，促进细小等轴晶组织的形成，实现钛合金晶粒晶内协同调控，使得钛合金获得优良的强度及塑性综合力学性能，适用于航空航天、飞行器、深潜器零部件等领域。
主权项:
1.一种低成本共析元素添加的激光增材制造专用钛合金，其特征在于，由以下质量百分含量的成分组成：Al 5.7％～6.6％，V 3.7％～4.3％，Ni0.6％～3.1％，Mo 1.4％～1.9％，Fe 0.18％～0.26％，余量为Ti和不可避免的杂质，且根据凝固理论计算得该钛合金的凝固温度区间ΔT＝526K～572K，其中各溶质元素的溶质分配系数为：kAl＝1.081～1.085，kV＝0.994～0.997，kMo＝1.371～1.378，kNi＝0.217～0.257，kFe＝0.376～0.379；所述钛合金由激光增材制造方法制备得到，等轴晶粒平均尺寸为130μm～245μm，且钛合金的抗拉强度σb＝1040MPa～1240MPa，延伸率δ＝10.5％～17％。
一种基于密度泛函理论获得高温环境下高熵合金涂层力学性能的方法
实质审查的生效专利号: CN118211381A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 舒磊; 张海龙; 施仙庆; 章咪咪; 徐锋; 葛旺; 黎向锋
申请日期: 2024-03-11
公开日期: 2024-06-18
IPC分类:
G06F119/14
摘要:
一种基于密度泛函理论获得高温环境下高熵合金涂层力学性能的方法，包括如下步骤：1)根据材料的原子构型和排列方式，利用Material Studio软件建立基体和涂层的分子模型，并利用工具切割材料的表面。2)将所建立的钛合金和高熵合金涂层模型建立层状连接，形成上薄下厚的两层构象。3)对步骤2中建立的层状模型进行几何优化。4)设置并运行分子动力学，寻找层状模型在设定温度下的最终形态，并计算体系总能量。5)进行涂层材料的机械性能计算，预测材料的各方向的弹性模量，泊松比及其它派生性能。6)计算涂层和基体间的结合能，评价界面结合强度。本发明具有成本更低，效率更高的优点。
主权项:
1.一种基于密度泛函理论获得高温环境下高熵合金涂层力学性能的方法，其特征在于，包括一下步骤:步骤1，根据材料的原子构型和排列方式，利用Material Studio软件建立基体和涂层的分子模型，并利用工具切割材料的表面；步骤2，将所建立的钛合金和高熵合金模型建立层状连接，形成上薄下厚的两层构象；步骤3，对步骤2中建立的层状模型进行几何优化；步骤4，设置并运行分子动力学，寻找层状模型在设定温度下的平衡状态，并计算体系总能量；步骤5，计算高熵合金体系的弹性矩阵，并利用Voigt-Reuss-Hill近似的方法得到合金的弹性模量，泊松比及其它派生性能；步骤6，计算涂层和基体间的结合能，评价界面结合强度。
基于纳米焊丝浅层熔覆的多波长激光改性焊接装置及方法
发明专利权授予专利号: CN117840614A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 占小红;赵艳秋;马超;李悦;王建峰;吴会强
申请日期: 2024-03-07
公开日期: 2024-05-07
IPC分类:
B23K26/046
摘要:
本发明公开了基于纳米焊丝浅层熔覆的多波长激光改性焊接装置及方法，该装置包括控制系统、激光焊接系统、光纤?半导体激光束控制系统、焊丝选型?送丝系统。根据母材?焊丝型号?接头强度匹配关系，控制系统反馈焊丝选型信号至焊丝选型?送丝系统，送丝机与焊丝输出装置将选型焊丝传输至焊枪。光斑尺寸较大的半导体激光束在前，实施半导体激光?填丝浅层熔覆，将改性纳米焊丝熔覆于焊缝表面，填平焊件表面间隙；光纤激光束在后，完成基于纳米焊丝浅层熔覆的激光改性焊接。本发明能够实现焊丝快速选型与输出，节省焊丝装/拆操作时间，并且解决传统激光填丝焊接对中厚板焊接结构间隙敏感性高、焊接过程熔滴过渡稳定性差等问题。
主权项:
1.基于纳米焊丝浅层熔覆的多波长激光改性焊接装置，其特征在于，包括通过连接线与控制系统连接的激光焊接系统、光纤-半导体激光控制系统和焊丝选型-送丝系统，激光焊接系统包括光纤-半导体激光焊接头；光纤-半导体激光控制系统包括设置在光纤-半导体激光焊接头中相互独立的半导体激光传输系统和光纤激光传输系统，半导体激光传输系统和光纤激光传输系统能够分别自光纤-半导体激光焊接头中向下输出平行的半导体激光束和光纤激光束；焊丝选型-送丝系统包括送丝机、焊丝盘、焊丝输出装置、焊丝枪和焊枪固定装置，焊丝盘至少有两个，焊丝盘设置在送丝机中；焊丝输出装置设置在送丝机的一侧，送丝机中所有的焊丝送入焊丝输出装置中由其选择送出单根焊丝；焊丝枪通过焊枪固定装置安装在光纤-半导体激光焊接头的一侧，焊丝输出装置焊丝枪连接并在工作时向焊丝枪送出单根焊丝。
一种激光辅热塑形耦合多路送丝辅助合金增材制造方法
实质审查的生效专利号: CN117961302A
申请人: 河北工业大学
发明人: 王慧远; 韩露; 花珍铭; 刘旭; 靳慎豹
申请日期: 2024-03-06
公开日期: 2024-05-03
IPC分类:
B23K26/348
摘要:
本发明提供了一种激光辅热塑形耦合多路送丝辅助合金增材制造方法，属于合金增材制造领域，具有高效、灵活、安全等特点，是大型复杂金属构件短流程制造技术，可以满足交通装备、航空航天等领域。现有镁合金、铝合金增材制造面临成分调控难、粗糙度大、成形精度不高等难题，本发明采用激光辅热塑形耦合多路送丝辅助合金增材制造方法，根据待加工组分和组分比例，调整相关工艺和焊丝、主路和旁路丝速度、电流、电压及激光辐照等参数，较好实现镁合金、铝合金的增材制造，实现成分灵活调控，提高成形精度，实现晶粒尺寸细化，晶粒尺寸≤45μm，合金力学性能各向异性差异率＜5％，同时降低生产成本，适用于产业化生产。
主权项:
1.一种激光辅热塑形耦合多路送丝辅助合金增材制造方法，其特征在于，它主要包括如下方法步骤：主路丝为AZ系镁合金、Mg-稀土(RE)系镁合金、7075系铝合金、6061系铝合金、5356系铝合金、4220系铝合金、4043系铝合金、2319系铝合金、Al-Mg系铝合金、Al-Cu-Mg系铝合金中的一种或任意组合，直径为0.8-1.6mm；旁路丝材为AZ系镁合金、Al-TiC复合材料、Al-SiC复合材料、纯Al或纯Mg中的一种或任意组合，直径为0.6-2.0mm；(1)将基板打磨干净，去除表面氧化皮，使用无水乙醇清洗后干燥待用；所述的基板为镁合金或铝合金中的一种，(2)基板预热：将基板加热至50-200℃，将预热后的基板用夹具固定于工作台上；(3)调整机械臂位置，主路丝垂直于基板，旁路丝可以为单路或多路，旁路丝与主路丝的夹角为20-70°，主路丝干伸长为10-16mm，旁路丝干伸长15-17mm；(4)使用冷金属过渡焊电源耦合光纤激光器进行起弧增材制造5-30层，其中，电流为72-180A，电压为10-25V，主路丝速度为3.5-6.0m/min，旁路丝速度为0.1-0.8m/min，焊接速度为3-7mm/s，所述的光纤激光器：激光功率为300-2000W，频率为200-5000Hz，波长为1080nm，每层起弧增材制造层的温度为90～150℃；(5)待增材制造结束后，采用光纤激光器进行扫描2-20s获得合金型材，所述的合金型材为铝合金或镁合金的型材中的一种，其中合金晶粒尺寸≤45μm，合金力学性能各向异性差异率＜5％；所述的光纤激光器：激光功率为300-2000W，频率为200-5000Hz，波长为1080nm。
一种异质铝合金层状交替结构激光同轴熔丝增材制造方法
实质审查的生效专利号: CN118046098A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 占小红; 高转妮; 高奇玉; 王磊磊; 程强; 吕飞阅
申请日期: 2024-03-06
公开日期: 2024-05-17
IPC分类:
B23K26/342
摘要:
本发明公开了一种异质铝合金层状交替结构激光同轴熔丝增材制造方法，包括步骤：设计基于单系列铝合金交替层调整的异质材料过渡方式；获取增材热源模型，计算异质构件增材过程热累积和应力场结果，开展单系列铝合金和过渡区域的组织?气孔演化仿真与冷却过程的微观应力仿真，对宏观热力结果、不同区域晶粒度与致密度、微观应力演化平稳度与分布均匀性逐级合理性判定，优选增材及激光重熔参数；基于优选方案进行异质构件增材与服役性能合规性判定，以实现高质量整体成型。通过使用本发明中的方法，可以实现异质材料高质量一体化激光同轴熔丝增材制造，达到构件增材过程中应力、缺陷、组织与性能协同管控的目的。
主权项:
1.一种异质铝合金层状交替结构激光同轴熔丝增材制造方法，其特征在于，包括步骤如下：(1)开展单系列铝合金单层单道激光同轴熔丝增材制造实验并监测增材过程，获取增材热源模型及其参数；(2)设计多种异质铝合金叠层过渡方式，拆解构件服役性能并获取致密度和晶粒度要求，构建激光清洗、激光同轴熔丝增材和激光重熔全流程的有限元模型；(3)开展异质铝合金激光同轴熔丝增材制造过程热力仿真计算，基于热累积、整体应力和叠层区域应力结果动态判定，输出较优工艺参数下的温度场结果；(4)耦合宏观温度场结果与微观组织-气孔生长模型，获取异质铝合金构件激光同轴熔丝增材制造过程中构件内部微观组织和缺陷分布情况；(5)基于三维模拟所得微观组织与气孔缺陷耦合生长形貌，开展沉积层冷却过程中单系列铝合金和异质叠层区域内部组织与气孔的微区应力仿真计算；(6)基于微区应力动态判定识别输出较优工艺参数并开展样件打印、缺陷检测和服役性能测试，基于缺陷和性能指标合规性判定输出对应异质铝合金激光同轴熔丝增材制造扫描策略和增材样件。
一种低膨胀镍基高温合金及其制备方法和应用
实质审查的生效专利号: CN117965962A
申请人: 西安热工研究院有限公司
发明人: 袁勇; 刘鹏; 严靖博; 周永莉; 尹宏飞; 李沛; 张鹏; 党莹樱; 杨珍; 李力敏; 陈碧强; 黄琳昊; 刘恒
申请日期: 2024-03-06
公开日期: 2024-05-03
IPC分类:
C22C19/05
摘要:
一种低膨胀镍基高温合金及其制备方法和应用，本发明低膨胀镍基高温合金按质量百分比计，包括：Fe：6～10％，Cr：12～20％，Mo：6～12％，W：0.2～0.8％，Ti：1.8～2.4％，Al：1.1～1.7％，C：0.02～0.08％，B：0.001～0.005％，Zr：0.01～0.05％，Co：1.7～2.3％，余量为Ni。Ti与Al的质量分数满足：1.4＜Ti/Al＜1.8。本合金由奥氏体基体(γ相)，晶内强化相Ni<subgt;3</subgt;(Al,Ti)(γ′相),晶界强化相M<subgt;23</subgt;C<subgt;6</subgt;组成。该合金具有较低的热膨胀系数，优异的高温强度和韧性，良好的组织及性能稳定性，可用于高参数超超临界电站汽轮机转子、螺栓、叶片及阀门等，航空发动机机匣及封严圈等部件。
主权项:
1.一种低膨胀镍基高温合金，其特征在于，按质量百分比计，包括Fe：6～10％，Cr：12～20％，Mo：6～12％，W：0.2～0.8％，Ti：1.8～2.4％，Al：1.1～1.7％，C：0.02～0.08％，B：0.001～0.005％，Zr：0.01～0.05％，Co：1.7～2.3％，余量为Ni，1.4＜Ti/Al＜1.8。
一种复合夹层喷管的可行性成型方法
实质审查的生效专利号: CN118081300A
申请人: 陕西斯瑞新材料股份有限公司
发明人: 汤莹莹; 马明月; 庾高峰; 薛雨杰
申请日期: 2024-02-29
公开日期: 2024-05-28
IPC分类:
B23P15/00
摘要:
本发明公开了一种复合夹层喷管的可行性成型方法，属于航空火箭喷管技术领域，包括S1、合金粉末准备：将CuCrZr合金雾化粉末和镍粉进行干燥和超声振动处理备用；S2、冷喷涂：设置参数，并通过冷喷涂制备喷管内衬的毛坯件；S3、机加工：通过机加工得到表面带槽道的半成品喷管内衬；S4、表面处理：通过冷喷涂在喷管内衬的外表面依次喷涂CuCrZr层和镍层；S5、扩散焊接：通过热等静压炉进行扩散焊接，并制备不锈钢外壁；S6、后处理：机加工至目标尺寸；本发明提供的一种复合夹层喷管的可行性成型方法，技术新颖，极大缩短试验流程和周期，在保证火箭喷管稳定运行的同时，提高材料利用率。
主权项:
1.一种复合夹层喷管的可行性成型方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、合金粉末准备：将CuCrZr合金雾化粉末和镍粉在真空干燥箱内分别进行干燥处理，干燥完成后随炉冷却，随后进行超声振动处理，最后通过270目筛网进行筛分，取筛下物，得到预处理CuCrZr合金粉末和预处理镍粉；S2、冷喷涂：将上述预处理CuCrZr合金粉末和预处理镍粉装至送粉器，并按照设置好的参数在铝基体上进行喷涂，获得喷管内衬(1)的毛坯件；S3、机加工：在步骤S2获得的喷管内衬(1)的毛坯件表面机加工出槽道(11)，得到半成品喷管内衬；S4、表面处理：将步骤S3得到的所述半成品喷管内衬上的槽道(11)用可溶性填充物进行封堵，并通过冷喷涂在半成品喷管内衬的外表面继续喷涂CuCrZr合金雾化粉末和镍粉，依次生成CuCrZr夹层(12)、镍夹层(13)，得到经表面处理的喷管内衬(1)，并机加工去除喷管内衬(1)内的铝基体；S5、扩散焊接：将提前准备好的两个不锈钢外壁(2)与步骤S4获得的所述喷管内衬(1)进行装配，并利用手工氩弧焊将歧管与喷管上下端及不锈钢外壁(2)焊接，通过歧管上的真空管抽真空至1×10-3～1×10-2Pa，随后焊接封合，通过热等静压机对喷管内外壁组件进行热等静压扩散焊接，热等静压扩散焊接完成后，得到带包套的喷管组件；S6、后处理：通过机加工去除余量，得到带有不锈钢外壁的喷管成品。
一种基于SVM的大气数据系统静压源误差修正方法
实质审查的生效专利号: CN118133139A
申请人: 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所
发明人: 宫珏; 王忠智; 王祎敏; 王梓桐; 王双甲; 张建博; 陈斌彬
申请日期: 2024-02-23
公开日期: 2024-06-04
IPC分类:
G01M9/08
摘要:
本发明涉及大气解算参数技术领域，尤其是涉及一种基于SVM的大气数据系统静压源误差修正方法。通过训练数据对空速管的实际输出进行趋势预测，对预测结果通过支撑矢量机分类回归的方式进行误差分析，然后对预测结果进行修正，最终确定实际输出结果。利用计算机高速处理能力，可在误差影响因素的基础上忽略具体的数学关系，将传感器采集数据作为输入数据，将基准空速管据作为输出数据，对支撑矢量机模型进行训练，通过利用支撑矢量机进行回归分析直接得出校准的静压源误差。
主权项:
1.一种基于SVM的大气数据系统静压源误差修正方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在风洞试验中开展不同攻角α、马赫数Ma、侧滑角β的试验；S2、计算并记录试验中不同攻角α、马赫数Ma、侧滑角β对应的指示动压Qci、静压源误差值Δpi；S3、根据步骤S2中计算得到的指示动压Qci、静压源误差值Δpi采用下式计算对应的静压源系数，得到训练样本数据集：其输入空间[α、Ma、β]，输出cp；S4、利用矢量机对步骤S3中的到的训练样本数据集进行分类回归，得到攻角、马赫数、侧滑角三个输入量与静压源误差之间的数学模型Cp＝f(α，β，Ma)；S5、记录当前静压传感器采集的指示静压Ps和总压传感器采集的总压pt，计算当前时刻的指示动压Qc带入下式，计算静压源误差ΔPs，S6：利用步骤S5计算得到的静压源误差ΔPs，计算得到校准后的静压Psc:Psc＝Ps-ΔPs。
一种高温合金热障涂层厚度的检测方法、装置以及一种存储介质、一种电子设备
发明专利权授予专利号: CN117760347A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 滕超逸;赵文侠;周静怡;刘昌奎
申请日期: 2024-02-22
公开日期: 2024-05-17
IPC分类:
G06T11/20
摘要:
本发明提供了一种高温合金热障涂层厚度的检测方法、装置以及一种存储介质、一种电子设备。该检测方法采用扫描电子显微镜与X射线能谱仪对高温合金零部件及其表层的热障涂层进行微区组织成分分析，通过扫描电镜获取基体及热障涂层的微观照片（即，背散射图像），同时使用X射线能谱仪获取基体及热障涂层中元素的微区分布情况，利用元素质量百分比面分布图自动计算检测范围内热障涂层的平均厚度。该方法无需多次测量取平均值，测量效率高，且能够获取微观尺度下热障涂层的微观组织照片及其元素分布，测量准确性高。
主权项:
1.一种高温合金热障涂层厚度的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：分别获取待检测高温合金样品所含元素的质量百分比面分布图，所述待检测高温合金样品包括高温合金基体与复合在所述高温合金基体表面的热障涂层；S2：根据各元素质量百分比面分布图中的衬度，选择高温合金基体与热障涂层的衬度差异最大的元素质量百分比面分布图，计算该元素质量百分比图中各横排的像素上质量百分比的平均数，以其为纵坐标，以纵向的像素位置为横坐标做散点图，获得热障涂层纵向方向的总像素数量；并根据该元素质量百分比面分布图中的横向的像素数量、纵向的像素数量，得到单个像素的长度；S3：根据公式：热障涂层纵向方向的总像素数量×单个像素的长度，计算得到热障涂层厚度。
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)