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一种测定增材制造用高温合金粉末中氧氮元素含量的方法
实质审查的生效

专利号: CN113985000A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 梁钪;高颂;庞晓辉;韦建环;丁妍
申请日期: 2021-10-15
公开日期: 2022-01-28
IPC分类: G01N33/2025
摘要:
本发明属于合金痕量元素分析技术,公开了一种测定增材制造用高温合金粉末中氧氮含量的检测方法,采用脉冲加热程序升温法,实现了粉末中吸附氧/氮和化合氧/氮含量的分离测定,同时实现了高温合金粉末中氧氮元素总含量的准确测定。包括以下6个步骤:(1)空白试验和空白扣除(2)分析样品前仪器校准;(3)粉末中吸附态氧/氮与化合态氧/氮的分离;(4)吸附氧和化合氧的测定;(5)吸附氮和化合氮的测定;(6)总氧含量和总氮含量的计算。本发明方法提高了总氧和总氮测定结果的准确性和精密性,解决了增材制造用合金粉末中吸附氧/氮和化合氧/氮含量的测定难题。
主权项:
1.一种测定增材制造用高温合金粉末中氧氮含量的检测方法,包括:石墨坩埚和囊状或盒状助熔剂空白试验和测量仪器校准;通过程序升温脉冲加热法,实现增材制造用高温合金粉末中吸附态氧/氮和化合态氧/氮的分离;通过红外检测器测定吸附态氧和化合态氧含量,通过热导检测器测定吸附态氮和化合态氮含量;最后通过吸附态氧/氮含量和化合态氧/氮含量,得到增材制造用高温合金粉末中总氧含量和总氮含量。
一种高熵非晶微叠层复合材料及其制备方法
发明专利权授予

专利号: CN113996793A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 陈冰清;刘伟;张国会;赵梓钧;孙兵兵
申请日期: 2021-10-15
公开日期: 2023-08-04
IPC分类: B22F7/02
摘要:
本发明属于复合材料及其制备技术领域,涉及一种高熵非晶微叠层复合材料及其制备方法。该复合材料由Co?Fe?Ta?Cr?B非晶合金层和Al?Co?Cr?Fe?Ni高熵合金层交替组成,非晶合金层和高熵合金层单层厚度在50μm~300μm;非晶合金层和高熵合金层单层厚度比值为:1:0.5~1:1.5;非晶合金层按原子百分含量含有:18%~27%Fe、16%~25%Ta、12%~19%Cr、9%~17%B,余量为Co;高熵合金层按原子百分含量含有:15%~25%Co、20%~28%Cr、13%~21%Fe、8.5%~15.5%Ni,余量为Al;通过调节非晶强性层和高熵韧性层之间的厚度比例来获得不同的复合材料力学性能,当非晶层和高熵层厚度比值相当时,复合材料兼具有优异的强度和塑韧性。
主权项:
1.一种高熵非晶微叠层复合材料,其特征在于:该复合材料由Co-Fe-Ta-Cr-B非晶合金层和Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金层交替组成,非晶合金层和高熵合金层单层厚度在50μm~300μm;非晶合金层和高熵合金层单层厚度比值为:1:0.5~1:1.5;非晶合金层按原子百分含量含有:18%~27%Fe、16%~25%Ta、12%~19%Cr、9%~17%B,余量为Co;高熵合金层按原子百分含量含有:15%~25%Co、20%~28%Cr、13%~21%Fe、8.5%~15.5%Ni,余量为Al。
一种提高激光选区熔化α-β型钛合金疲劳性能的热处理方法
发明专利权授予

专利号: CN113996812A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 闫泰起;陈冰清;孙兵兵;雷杨;张国会
申请日期: 2021-10-15
公开日期: 2023-06-23
IPC分类: B22F10/28
摘要:
本发明属于金属材料先进制造领域,涉及一种提高激光选区熔化α?β型钛合金疲劳性能的热处理方法,所述方法中α?β型钛合金经过应力退火和热等静压处理后,再经过温度为温度(Tβ?350)~(Tβ?250)℃的高温时效处理,热处理后获得的α?β型钛合金中具有少量等轴α相,经上述得到的激光选区熔化α?β型钛合金制件,其由激光选区熔化成形过程产生的原始粗大β晶粒及晶粒内针状马氏体α’相消失,取而代之的是由β基体、片层状α相和少量等轴α相组成的近网篮组织。同时钛合金制件内部的微孔及微裂纹等缺陷闭合,片层状α相组成的网篮组织自身具有良好的疲劳强度,加之网篮组织中夹杂的少量等轴α相可增加疲劳裂纹的扩展难度,使得制件的疲劳性能显著提高。
主权项:
1.一种提高激光选区熔化α-β型钛合金疲劳性能的热处理方法,其特征在于:所述热处理方法中α-β型钛合金经过应力退火和热等静压处理后,再经过温度为(Tβ-350)~(Tβ-250)℃的高温时效处理,其中,Tβ为α-β型钛合金的β相转变温度。热处理后获得的α-β型钛合金中具有少量等轴α相,等轴α相体积占比为5~20%。
一种用于电子束熔丝增材制造TA15钛合金的丝材、制备方法
发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN113878263A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 张国栋;熊华平;余槐;高健时;袁鸿
申请日期: 2021-10-13
公开日期: 2022-01-04
IPC分类: B23K35/40
摘要:
本发明提供一种用于电子束熔丝增材制造TA15钛合金的丝材及其制备方法,属于金属增材制造领域。本发明可在不采取特殊工艺手段的情况下,通过采用设计成分的电子束熔丝增材制造专用TA15钛合金丝材、优化的电子束熔丝增材制造工艺以及增材制造后的热处理工艺,最终获得内部质量优良,室温及高温拉伸性能满足锻件要求的TA15钛合金制件。其中:室温抗拉强度可达960MPa以上,断后伸长率15%以上;500℃条件下抗拉强度达到650MPa以上,断后伸长率19%以上。同时,各向异性明显降低,例如,与沉积态相比,热处理后室温屈服强度和断后伸长率的各向异性从3.5%和33%分别降低至0.8%和4.8%以下。采用本发明的材料及方法可用于增材制造航空航天高性能TA15钛合金结构件,具有广阔的应用及经济价值。
主权项:
1.一种用于电子束熔丝增材制造高性能TA15钛合金的丝材,其特征在于,丝材成分包括:Al 7.1~8.0%,Zr 1.5-2.5%,Mo 0.8~2.0%,V 0.8~2.0%,O 0.09~0.15%,Si≤0.15,Fe≤0.25%,余量为Ti和不可避免的杂质元素。
一种测定高温合金中元素铌的方法
发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN113916875A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 刘喜山;张佩佩;王志远;闫广利;叶晓英
申请日期: 2021-09-30
公开日期: 2022-01-11
IPC分类: G01N21/78
摘要:
本发明属于属于高纯金属元素分析技术,具体涉及到采用分光光度法测定高温合金中铌的具体方法。本发明建立了分光光度法检测高温合金中铌含量的检测方法。通过选择溶样方法、干扰元素分离试验、显色酸度、显色剂用量等试验,以0.1g高温合金样品计,方法相对标准偏差小于9.8%。方法准确可靠,完全符合该项目及低量元素分析的要求。
主权项:
1.一种测定高温合金中元素铌的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)称取固定高温合金试样,将试样置于400mL烧杯中用酸溶解;(2)加入高氯酸;(3)加入盐酸,加沸水至固定体积;(4)加入亚硫酸钠溶液,单宁酸及纸浆;(5)过滤,洗涤,沉淀及滤纸置于瓷坩埚中;(6)灰化,加入硫酸氢钠,置于高温炉中熔融至熔质清澈,冷却;(7)熔块用酒石酸盐溶液浸取于300mL烧杯中,加热至熔块溶解,冷却定容于100mL容量瓶中;(8)显色溶液移取定量的待测溶液于50mL容量瓶中,加入混合液5毫升,乙二胺四乙酸二钠溶液1mL,混匀,加入缓冲溶液5mL,酒石酸盐溶液15mL,混合匀后,准确加入[1-(2-吡啶偶氮)-间苯二酚]溶液1mL,以水稀释至刻度,摇匀;放置1小时以上;(9)用2-3cm比色皿,在波长535nm/550nm处比色,测出吸光度,从工作曲线查得结果;(10)空白溶液:与标准曲线空白相同;(11)标准曲线的绘制称取硫酸氢钠2.5克,置于瓷坩埚中,于750℃-850℃高温炉中熔融至熔质清澈,熔块以30-50mL酒石酸盐溶液200g/L浸取,移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。用移液管吸取上述溶液10毫升,置于50mL容量瓶中,分别加入铌标准溶液0.02mg/mL0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL,加混合液5.00、4.50、4.00、3.00、2.00、1.00、0.00mL,以下按显色溶液、比色进行,测其吸光度并绘制成标准曲线;标准溶液配制时,铌标准溶液与混合液之体积和为5mL。
一种测定高温合金中杂质元素锆的方法
发明专利权授予

专利号: CN113984686A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 刘喜山;王志远;张佩佩;叶晓英;闫广利
申请日期: 2021-09-30
公开日期: 2024-04-09
IPC分类: G01N21/78
摘要:
本发明属于高纯金属杂质元素分析技术,具体涉及到采用分光光度法测定高温合金中锆的具体方法。本发明建立了分光光度法检测高温合金中锆含量的检测方法。通过选择溶样方法、干扰元素分离试验、显色酸度、显色剂用量等试验,以0.2g高温合金样品计,方法经密度小于1%。方法准确可靠,完全符合该项目及痕量元素分析的要求。
主权项:
1.一种测定高温合金中杂质元素锆的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)称取两份0.2g高温合金试样,将试样置于400mL烧杯中;(2)在400mL烧杯中加入30~50mL盐硝混合酸,盐硝混合酸的体积比为3+1,盖上表面皿;(3)通过调节电热板温度将一份400mL烧杯中的溶液蒸发至糖浆状;稍冷,加入5~10mL1+1硫酸,蒸发至冒硫酸烟;冷却,加50mL水,加热溶解盐类;得到一种含待测元素Zr溶液,记为X主液;(4)在另一份400mL烧杯中加入15~25mL高氯酸,加热至铬离子全部氧化至溶液呈橙黄色,如试样中无铬离子时加热5~15min;溶液冷却后,加入90~100mL水,加热溶解盐类;析出的沉淀用快速滤纸过滤,用热水洗涤沉淀、滤纸,洗涤高氯酸全部洗净,滤液和洗液作主液保存;得到另一种含待测元素Zr溶液,记为Y主液;(5)向X主液(步骤(3)溶液)中加入5mL1g/L硝酸银溶液及15~30mL 250g/L过硫酸铵溶液,加热使铬完全氧化,煮沸分解过量的过硫酸铵;得到含待测元素Zr的溶液,记为Z溶液;(6)采用分离方法分离干扰元素向步骤(4)、步骤(5)获得的溶液中(即得到的Y主液和Z溶液)加入氨水中和至氨性后再过量50mL,放置30min,用快速滤纸过滤,用热的10g/L氨水洗涤沉淀及滤纸5~6次,再用热水洗涤5~10次,将高氯酸洗净;(7)沉淀溶解用热的70~90℃1+1盐酸30~40mL将沉淀溶解于100mL中;于滤纸上加0.5~1.5g抗坏血酸,用热水洗涤滤纸6~7次,冷却,用水稀释至刻度,摇匀;(8)显色溶液用移液管吸取上述溶液10mL于50mL容量瓶中,加入20mL 2mol/L盐酸溶液,盐酸溶液配制为:吸取81mL浓盐酸稀释至1000mL,准确加入2.00mL1g/L偶氮胂III溶液,用2mol/L盐酸溶液稀释至刻度,摇匀,放置20~30min;(9)用3厘米比色皿,红色滤光片,在波长665nm进行比色,测出吸光度,从工作曲线查的锆含量;(10)空白溶液在加偶氮胂III前,需先加0.1mol/LEDTA溶液5mL,其他与显色溶液、比色相同;(11)标准曲线的绘制称取与分析试样成分相似而不含锆的试样0.2g,置于400mL烧杯中,按以上步骤进行溶解和处理最后移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀;绘制标准曲线。
一种高温合金筒形零件多道次扩口旋压成型工艺
发明专利权授予

专利号: CN113894198A

申请人: 中国航发动力股份有限公司
发明人: 刘小成; 李新孝; 毛克亮; 杨宗翰; 杨讲化; 靳雪银; 郑朋; 宋长荣
申请日期: 2021-09-29
公开日期: 2022-01-07
IPC分类: B21D53/10
摘要:
本发明公开了一种高温合金筒形零件多道次扩口旋压成型工艺,具体步骤为:进行旋压模具仿形,在旋压模具上夹装零件毛坯;确定最终零件具体参数,根据最终零件具体参数确定旋压加工的旋压道次、旋压道次起点、滚轮圆弧和道次间距,对零件毛坯进行第一次多道次旋压,检测零件毛坯拉伸量,进行第一次热处理,其中旋压时,零件毛坯的转速200r/min~250r/min,进给比0.8mm/r?2mm/r,滚轮圆弧半径为3mm~6mm;第一次热处理后,再进行第二次多道次旋压,进行二次热处理,贴膜精旋,得到最终零件。本发明的多道次扩口旋压成型工艺的成型精度高,回弹小,首次实现了高温合金(GH2150)的多道次旋压成型。
主权项:
1.一种高温合金筒形零件多道次扩口旋压成型工艺,其特征在于,具体步骤为:S1进行旋压模具仿形,在旋压模具上夹装零件毛坯;S2确定最终零件具体参数,根据最终零件具体参数确定旋压加工的旋压道次、旋压道次起点、滚轮圆弧和道次间距,对零件毛坯进行第一次多道次旋压,检测零件毛坯拉伸量,进行第一次热处理,其中旋压时,零件毛坯的转速200r/min~250r/min,进给比0.8mm/r-2mm/r,滚轮圆弧半径为3mm~6mm;S3第一次热处理后,进行第二次多道次旋压,第二次热处理,贴膜精旋,得到最终零件。
纯净化工艺降低粉末高温合金氧含量的方法及装置
发明专利权授予

专利号: CN113751706A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 李周;刘杨;许文勇;袁华;张国庆
申请日期: 2021-09-08
公开日期: 2023-05-26
IPC分类: B22F1/00
摘要:
本发明属于粉末处理技术领域,公开了一种纯净化工艺降低粉末高温合金氧含量的方法及装置,高温合金粉末在分离室内受匀速流动的高纯氩气冲击分散,不同粒径的粉末颗粒合力矢量不同在气流作用下发生分离,利用除尘装置去除细微粉末,将分离后的较粗的粉末收集于粉罐中,由于细微粉末氧含量较高,通过该方法分离粉末可以达到降低氧含量的目的。相比于现有物理筛分和涡轮气流分级方法,本发明不会引入非粉末颗粒夹杂物并能显著降低成本。
主权项:
1.一种纯净化工艺降低粉末高温合金氧含量的方法,其特征在于:采用惰性气体为介质,控制惰性气体流动为层流状态,利用高温合金粉末颗粒合力矢量的不同将细微粉末分离,降低细微粉末占比,包括以下步骤:步骤一、控制惰性气体为层流状态输送;步骤二、均匀送粉;步骤三、粉末收集。
一种高温合金机匣铸件浇注熔模
发明专利权授予

专利号: CN113664148A

申请人: 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司
发明人: 李波;杨威;李同同;孙宝才;王宇飞
申请日期: 2021-08-23
公开日期: 2022-09-23
IPC分类: B22C9/04
摘要:
一种高温合金机匣铸件浇注熔模,包括浇口杯、直浇道、弧形横浇道、铸件外环侧环形浇道、铸件内环侧环形浇道及铸件;浇口杯与直浇道相连,直浇道、铸件内环侧环形浇道及铸件外环侧环形浇道之间通过圆向均布的若干弧形横浇道相连;铸件外环上安装边与铸件外环侧环形浇道之间设有若干第一局部浇道组合体;铸件内环上安装边与铸件内环侧环形浇道之间、铸件外环侧环形浇道与铸件外环凸耳之间、铸件外环侧环形浇道与铸件外环支板正面加强筋之间、铸件外环下安装边及铸件外环凸耳背部加强筋与弧形横浇道之间、铸件内环下安装边及铸件内环支板背部加强筋与弧形横浇道之间、铸件支板与弧形横浇道之间均分别设有相配套的局部浇道组合体。
主权项:
1.一种高温合金机匣铸件浇注熔模,其特征在于:包括浇口杯、直浇道、弧形横浇道、铸件外环侧环形浇道、铸件内环侧环形浇道及铸件;所述铸件外环侧环形浇道位于铸件外环上安装边正上方,且铸件外环侧环形浇道与铸件外环上安装边同轴分布;所述铸件内环侧环形浇道位于铸件内环上安装边正上方,且铸件内环侧环形浇道与铸件内环上安装边同轴分布;所述直浇道竖直位于铸件内环侧环形浇道的中心处,所述浇口杯同轴固连在直浇道顶部;所述直浇道、铸件内环侧环形浇道及铸件外环侧环形浇道之间通过弧形横浇道相连,且弧形横浇道数量若干,若干弧形横浇道沿圆周方向均布设置;在所述铸件外环上安装边与铸件外环侧环形浇道之间设置有若干第一局部浇道组合体,若干第一局部浇道组合体沿圆周方向均布设置;在所述铸件内环上安装边与铸件内环侧环形浇道之间设置有若干第二局部浇道组合件,若干第二局部浇道组合体沿圆周方向均布设置;在所述铸件外环侧环形浇道与铸件外环凸耳之间设置有第三局部浇道组合体;在所述铸件外环侧环形浇道与铸件外环支板正面加强筋之间设置有第四局部浇道组合体;在所述铸件外环下安装边及铸件外环凸耳背部加强筋与弧形横浇道之间设置有第五局部浇道组合体;在所述铸件内环下安装边及铸件内环支板背部加强筋与弧形横浇道之间设置有第六局部浇道组合体;在所述铸件支板与弧形横浇道之间均设置有第七局部浇道组合体。
高温合金粉末热裂敏感性和热裂敏感温度的表征方法
发明专利权授予

专利号: CN113777270A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 郑亮;李周;肖程波
申请日期: 2021-08-18
公开日期: 2024-01-12
IPC分类: G01N23/2251
摘要:
本发明涉及高温合金粉末材料热裂敏感性和热裂敏感温度的表征方法。先采用激光熔覆筛选粉末材料的热裂敏感性,后选用易发生热裂的成分的粉末材料加热保温后淬火冷却以获得不同温度条件下粉末的晶粒度特征参量,采用该成分粉末树枝晶和等轴晶转变临界温度以下的温度热等静压并进行金相试样磨样,用激光热源以不同的工艺参数在金相试样表面扫描,通过图像识别寻找金相磨面激光扫描区附近发生热裂的区域并测量该区域的晶粒尺寸和微裂纹密度,评价材料的热裂敏感性,对比测得的保护气氛下不同温度粉末对应的晶粒度特征参量,寻找两种试样晶粒度相近的温度获得热裂敏感温度的区间。解决了现有技术难以确定高温合金粉末材料热裂敏感温度区间的局限性。
主权项:
1.高温合金粉末材料热裂敏感性和热裂敏感温度的表征方法,其特征在于:所述的表征方法采用激光熔覆筛选高温合金粉末材料的热裂敏感性,然后选用发生热裂成分的高温粉末材料在真空或保护性气氛下加热保温后淬火冷却以获得不同加热温度下粉末的晶粒度特征参量备用,采用该成分粉末树枝晶和等轴晶转变临界温度以下的温度热等静压并进行金相试样磨样,采用激光热源以不同的工艺参数在金相试样表面扫描,在电镜下通过图像识别寻找金相磨面激光扫描区附近发生热裂的区域并测量该区域的晶粒尺寸和微裂纹密度,对比此前测得的真空下不同温度粉末对应的平均晶粒尺寸,通过两种试样中最接近晶粒尺寸所对应的温度进而获得热裂敏感温度的温度区间及其对应的热裂微裂纹密度。
一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置
发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN113547180A

申请人: 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司
发明人: 吴旭刚;袁昊;温亮;曹勇;刘培科
申请日期: 2021-08-12
公开日期: 2021-10-26
IPC分类: B23H11/00
摘要:
一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置,属于装夹装置技术领域。所述用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置包括底座以及设置于底座上方的定位部和压紧部,定位部包括固设于底座的定位环以及设置于定位环顶部的定位销钉,定位销钉用于对零件进行角向定位,压紧部包括固设于底座中心的中心螺杆以及可拆卸设置于中心螺杆的压盖,压盖用于压紧零件。所述用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置降低了电解加工中短路、过热、烧蚀等问题的发生,有效提高了电解加工零件的合格率,降低了加工成本。
主权项:
1.一种用于高温合金零件大余量电解加工的装夹装置,其特征在于,包括底座以及设置于底座上方的定位部和压紧部;所述定位部包括固设于所述底座的定位环以及设置于所述定位环顶部的定位销钉,定位销钉用于对零件进行角向定位;所述压紧部包括固设于所述底座中心的中心螺杆以及可拆卸设置于所述中心螺杆的压盖,压盖用于压紧零件。
增材制造工艺与缺陷关联性试验方法
实质审查的生效

专利号: CN115635682A

申请人: 中国航发商用航空发动机有限责任公司
发明人: 张婷;罗莉;刘辉
申请日期: 2021-07-20
公开日期: 2023-01-24
IPC分类: B33Y50/00
摘要:
本发明公开了一种增材制造工艺与缺陷关联性试验方法,包括:步骤1、设置统一的试验件,并选定若干增材制造的工艺参数;步骤2、在保持其他工艺参数的参数值不变的情况下,分别改变其中一工艺参数的参数值并打印试验件;步骤3、增材制造获得多个试验件;步骤4、检测各试验件的缺陷,并和试验件对应的工艺参数建立联系,获得不同工艺参数与缺陷的关联性。通过本发明的运用,可以通过试验件建立工艺参数与缺陷的关系,在增材制造实际产品的过程中,通过工艺参数就可以预估实际产品的缺陷情况,提高产品的安全性和性能。
主权项:
1.一种增材制造工艺与缺陷关联性试验方法,其特征在于,包括:步骤1、设置统一的试验件,并选定若干增材制造的工艺参数;步骤2、在保持其他工艺参数的参数值不变的情况下,分别改变其中一工艺参数的参数值并打印试验件;步骤3、增材制造获得多个试验件;步骤4、检测各试验件的缺陷,并和试验件对应的工艺参数建立联系,获得不同工艺参数与缺陷的关联性。
一种变形高温合金宽幅薄带材的制备方法
发明专利权授予

专利号: CN113414551A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 贾崇林;宋颖刚;王彦菊;张悦;王晓;王曦;王金雪;杨丽媛
申请日期: 2021-06-25
公开日期: 2022-05-27
IPC分类: B23P15/00
摘要:
本发明属于高温合金先进加工技术领域,涉及一种变形高温合金宽幅薄带材的制备方法,包括如下步骤:板料焊接、温轧开坯、初始带坯酸洗、初始带坯退火、冷轧初轧半成品、半成品带材热处理、冷轧终轧成品带材、成品带材固溶热处理、成品带材切边、成品带材羽抛。本发明把焊接、温轧、冷轧、热处理工艺进行合理结合,解决了变形高温合金宽幅薄带材制坯开坯难题,保证了变形高温合金宽幅带材能够成卷冷轧生产,制备的变形高温合金宽幅薄带材产品质量高,晶粒组织、表面粗糙度、平直度控制理想,变形高温合金宽幅薄带材合格率高,经济效益显著,能够满足国内军民市场的使用需求。
主权项:
1.一种变形高温合金宽幅薄带材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、板料焊接:将若干张变形高温合金板料采用等离子弧焊接工艺方法对接,焊接成卷;所述变形高温合金板料规格:厚度为1.5~2.0mm、宽度为610~630mm、长度≥2000mm;步骤二、温轧开坯:把所述焊接成卷的板料在温轧机组上进行温轧开坯,轧制成0.7~0.8mm厚的初始带坯;所述温轧开坯工艺控制:控制温轧温度为400℃~500℃,按3个轧制道次进行,控制道次变形量≤28%,每道次控制轧制速度10米/分钟~15米/分钟,每道次控制轧制力400KN~700KN;步骤三、初始带坯酸洗:把所述0.7~0.8mm厚的初始带坯在含有H2SO4和HCl的酸洗槽内进行酸洗,除去表面氧化色;步骤四、初始带坯退火:把酸洗后的0.7~0.8mm厚的初始带坯在氢气保护气氛连续光亮退火炉上进行软化退火处理;步骤五、冷轧初轧:把所述经软化退火处理后0.7~0.8mm厚初始带坯在二十辊冷轧机组上进行冷轧初轧,轧制成0.3~0.4mm半成品带材;步骤六、半成品带材热处理:把所述0.3~0.4mm厚的半成品带材在氢气保护气氛连续光亮退火炉上进行热处理软化退火;步骤七、冷轧终轧:把所述经热处理软化退火后的0.3~0.4mm厚半成品带材在二十辊冷轧机组上进行冷轧终轧,轧制成0.1~0.2mm成品带材;步骤八、固溶热处理:把所述0.1~0.2mm厚的成品带材在氢气保护气氛连续光亮退火炉上进行固溶热处理;步骤九、带材切边:把所述经固溶热处理后的0.1~0.2mm厚带材在精密纵剪机组上进行切边,宽度切至≥500mm;步骤十、带材拉矫:把所述经切边后的0.1~0.2mm带材在拉伸弯曲矫直机组上进行拉矫;步骤十一、带材羽抛:把所述经拉矫后的带材在羽布抛光机组上进行羽抛,最终获得厚度0.1~0.2mm、宽度≥500mm的变形高温合金宽幅薄带材产品。
航空发动机镍基高温合金部件的缺陷检测方法
实质审查的生效

专利号: CN115524352A

申请人: 中国航发商用航空发动机有限责任公司
发明人: 黄爱华;李继保;王祥;高栋;张婷;徐芳
申请日期: 2021-06-25
公开日期: 2022-12-27
IPC分类: G01N21/95
摘要:
本发明提供了一种航空发动机镍基高温合金部件的缺陷检测方法,包括以下步骤:进行铸造镍基高温合金部件的熔模精铸数值模拟;测试件铸造;对测试件存在气孔缺陷的部位进行取样;将样品在室温条件下进行拉伸测试直至断裂;通过扫描电镜对拉伸测试后的样品断口进行形貌分析;使用EDS和WDS对拉伸测试后的样品断口至少取5个位置点进行能谱和光谱分析;结合断口形貌以及断口处与非断口区域的O、Al和Cr含量的差异,确定是否存在双氧化膜类型的缺陷。该方法可以有效地检测出双氧化膜等常规检测方法无法检测的二维缺陷,有效避免了由于缺陷存在而导致的航空发动机零部件的断裂以及整个发动机的结构失效。
主权项:
1.一种航空发动机镍基高温合金部件的缺陷检测方法,其包括以下步骤:(1)根据待铸造的镍基高温合金部件,选择镍基高温合金的牌号;(2)进行待铸造的镍基高温合金部件的熔模精铸数值模拟,该数值模拟包括以下步骤:(2-1)采用三维设计软件绘制出待铸造的镍基高温合金部件及浇冒口系统的3D模型,并且将该3D模型导入铸造CAE软件中;(2-2)进行该3D模型的网格划分;(2-3)将所选择的牌号的镍基高温合金的化学成分、热物性参数和铸造工艺参数以及包括模壳材料、模壳温度和厚度以及散热条件在内的边界条件输入铸造CAE软件,进行数值模拟;(2-4)根据模拟结果确定镍基高温合金在铸造成部件的凝固过程中缺陷容易出现的位置;(3)测试件铸造:按照铸造工艺参数进行测试件浇铸,并且在浇铸过程中连入3mm直径的软管,该软管一端连着惰性气体罐,另一端配接耐高温陶瓷头,通过耐高温陶瓷头向浇铸模具中通入惰性气体以产生气泡从而在铸造的测试件中引入气孔缺陷,通过控制气体流量、陶瓷头的位置和陶瓷头的方向并辅助X射线进行在线监测来控制气孔缺陷的尺寸和位置,确保在步骤(2-4)中确定的缺陷容易出现的位置引入了气孔缺陷,气孔缺陷的尺寸控制在5μm-1mm范围;(4)对测试件存在气孔缺陷的部位进行取样,取样位置需覆盖步骤(2-4)中确定的缺陷容易出现的位置;(5)将步骤(4)获得的样品在室温条件下进行拉伸测试直至断裂;(6)将步骤(5)获得的断口制备成SEM样品,通过扫描电镜对该SEM样品进行形貌分析;(7)使用EDS和WDS对步骤(5)获得的断口至少取5个位置点进行能谱和光谱分析;(8)双氧化膜类型的缺陷的判定:A)如果步骤(6)的扫描电镜观察到的断口相对平滑,并且参考所选择的牌号的镍基高温合金的标准成分含量,如果断口处O、Al和Cr含量明显高于非断口区域的O、Al和Cr含量,则判定存在双氧化膜类型的缺陷;B)如果步骤(6)的扫描电镜观察到的断口包括大量裂纹,并且断口处的O、Al和Cr含量与非断口区域的O、Al和Cr含量没有明显区别,则判定不存在双氧化膜类型的缺陷。
一种航空发动机机匣的混合增材制备方法
发明专利权授予

专利号: CN113351881A

申请人: 中国航发成都发动机有限公司
发明人: 王忠;陈基东;刘威;杨霄;胡彦彬;李湉;乔雷;卿颖
申请日期: 2021-06-15
公开日期: 2023-04-07
IPC分类: B22F10/28
摘要:
本发明提供了一种航空发动机机匣的混合增材制备方法,包括以下步骤:(1)将合金粉末烘干,航空发动机机匣预留增材特征凸台局部区域依次经打磨、冲洗和吹干,得预处理基材;(2)将步骤(1)所得预处理基材根据零件设计尺寸进行激光沉积增材制造,得增材件;(3)将步骤(2)所得增材件进行局部真空热处理,检测合格后进行局部机械加工减材至设计尺寸,得航空发动机机匣。本发明能够实现航空发动机机匣的局部特征凸台增材,并达到控形控性的目的,有效解决了现有技术中机匣易变形、小壁厚大直径机匣制备困难和加工周期长等问题。
主权项:
1.一种航空发动机机匣的混合增材制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将合金粉末烘干,航空发动机机匣预留增材特征凸台局部区域依次经打磨、冲洗和吹干,得预处理基材;(2)将步骤(1)所得预处理基材根据零件设计尺寸进行激光沉积增材制造,得增材件;(3)将步骤(2)所得增材件进行局部真空热处理,检测合格后进行局部机械加工减材至设计尺寸,得航空发动机机匣。
Inconel 718与Rene’41异种高温合金焊接结构件的热处理强化方法
发明专利权授予

专利号: CN113403559A

申请人: 中国航发成都发动机有限公司
发明人: 王艳;陈基东;林思宇;胡彦彬;田秦冠;刘召虎;杨雪坤;张晓华;赵刚;李欣
申请日期: 2021-06-15
公开日期: 2022-04-29
IPC分类: C21D9/00
摘要:
本发明提供了Inconel 718与Rene’41异种高温合金焊接结构件的热处理强化方法,属于镍基高温合金热处理技术领域。本发明解决的技术问题是针对异种镍基高温合金,目前还没有有效的热处理方法使焊缝和母材同时满足使用性能要求。本发明热处理方法先对Inconel718高温合金进行固溶热处理,对Rene’41高温合金进行固溶热处理+时效热处理,然后对固溶态Inconel 718与时效态Rene’41进行焊接,最后再进行时效热处理。本发明在异种高温合金焊接前后采用相应的热处理方法,使各母材满足时效强化性能要求,同时焊缝也满足相应的力学性能要求,对航空发动机异种高温合金焊接结构件的使用具有实用意义。
主权项:
1.Inconel 718与Rene’41异种高温合金焊接结构件的热处理强化方法,其特征在于包括如下步骤:(1)对Inconel 718高温合金进行固溶热处理;(2)对Rene’41高温合金进行固溶热处理+时效热处理;(3)对固溶态Inconel 718与时效态Rene’41进行焊接,焊接结构件再进行时效热处理。
一种增材制造用粉末的循环使用方法
发明专利权授予

专利号: CN115475964A

申请人: 中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司;
发明人: 侯慧鹏;雷力明;周新民;付俊;何艳丽
申请日期: 2021-06-15
公开日期: 2023-06-02
IPC分类: B22F10/28
摘要:
本发明的一个目的在于提供一种增材制造用粉末的循环使用方法,该粉末重复使用方法具有普适性。为实现前述目的的粉末循环使用方法,包括如下步骤:对增材制造后的未利用粉末进行回收;对未利用粉末进行筛分,得到目标粉末;获得目标粉末中所含粉末的最大粉末消耗比以及最大循环使用次数;获得目标粉末的循环因子;判断第一门槛值以及第二门槛值与循环因子的大小:若循环因子大于等于第二门槛值,则废弃目标粉末;若循环因子小于第一门槛值,则目标粉末直接与待成形粉末混合后使用;若循环因子处于第一门槛值与第二门槛值之间,则对目标粉末进行粉末优化后混合使用。
主权项:
1.一种增材制造用粉末的循环使用方法,其特征在于,包括如下步骤:对增材制造后的未利用粉末进行回收,所述未利用粉末为一批或多批粉末的混合;对所述未利用粉末进行筛分,得到目标粉末;获得所述目标粉末中所含的所述一批或多批粉末在历次增材制造过程中的最大粉末消耗比以及最大循环使用次数;获得所述目标粉末的循环因子,所述循环因子为所述最大粉末消耗比与所述最大循环使用次数的乘积;获得循环因子的第一门槛值以及第二门槛值,并判断所述第一门槛值以及第二门槛值与所述循环因子的大小:若所述循环因子大于等于所述第二门槛值,则所述目标粉末不能循环使用并废弃;若所述循环因子小于所述第一门槛值,则所述目标粉末直接与待成形粉末混合后供下一次增材制造使用;若所述循环因子大于等于所述第一门槛值且小于所述第二门槛值,则对所述目标粉末进行粉末优化后,与待成形粉末混合后供下一次增材制造使用。
一种采用固溶态柱状晶结合选晶制备单晶高温合金的方法
未知状态

专利号: CN112974732A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 杨振宇;郑帅;郑素杰;骆凯伦;张剑;骆宇时;戴圣龙
申请日期: 2021-05-12
公开日期: 2021-07-30
IPC分类: B22D27/04
摘要:
本发明的一种采用固溶态柱状晶结合选晶制备单晶高温合金的方法,属于单晶高温合金的制备领域,选用固溶态柱状晶放入选晶器启晶段,单晶制备过程中固溶态柱状晶内晶粒形成最终的单晶。本发明采用固溶态柱状晶结合选晶方法制备单晶高温合金,通过控制选用晶粒的<001>方向偏离凝固方向在5度以内的柱状晶,显著小于目前采用选晶法控制单晶高温合金晶体取向的偏离范围,以克服现有选晶法制备单晶高温合金时晶体取向偏差较大的不足。
主权项:
1.一种采用固溶态柱状晶结合选晶制备单晶高温合金的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:第一步,制备零件蜡模和螺旋选晶器蜡模;将蜡料熔化后注入零件模具中,并压制成型,制得零件蜡模;将蜡料熔化后注入螺旋选晶器模具中,并压制成型,制得螺旋选晶器蜡模,上述螺旋选晶器蜡模包括螺旋段和启晶段两部分;第二步,将零件蜡模与螺旋选晶器蜡模的螺旋段一端焊合;将焊好的零件蜡模和螺旋选晶器蜡模进行挂浆,挂浆后即进行淋砂,在零件蜡模和螺旋选晶器蜡模的外部涂覆陶瓷耐火浆料,然后经过脱蜡、焙烧后制得陶瓷模壳,陶瓷模壳包括启晶段、选晶段和零件段;第三步,对柱状晶试块进行固溶处理,采用一步固溶热处理的方法,将定向凝固高温合金体放到热处理炉中进行固溶处理,之后进行冷却,获得固溶态柱状晶试块;第四步,制备固溶态柱状晶,在固溶态柱状晶试块上沿其凝固方向切割出试块,并对试块的表面进行磨制,获得柱状晶,该柱状晶的形状为圆柱形;第五步,制备单晶高温合金铸件,将柱状晶塞入陶瓷模壳的启晶段,柱状晶与陶瓷模壳启晶段内壁之间的间隙在0.01~0.5mm之间;将柱状晶和陶瓷模壳一同放入单晶炉中,调节单晶炉内温度,并保温;将高温合金金属液浇注到陶瓷模壳中,保温后,向下移动拉晶;拉晶结束后,随炉冷却至室温后取出,即制得单晶高温合金材料铸件;在所述第四步中,所述的柱状晶试块其各晶粒的<001>方向偏离凝固方向在5度以内。
一种高温合金粉末的氧存在形式的高效测定方法
发明专利权授予

专利号: CN112986522A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 郑亮; 张国庆
申请日期: 2021-02-05
公开日期: 2021-06-18
IPC分类: G01N33/2025
摘要:
本发明属于粉末高温合金领域,涉及一种高温合金粉末的氧存在形式的高效测定方法,该方法首先通过保护气氛程序升温装置和质谱仪联用的方法快速测定合金粉末中自由态氧含量,以此快速判定粉末中的氧是否主要以化合态存在。通过X射线光电子能谱(XPS)或聚焦离子束原位切割结合透射电镜(FIB?TEM)分析粉末表面的氧化膜厚度和组成,验证氧的存在形式,为高品质粉末冶金和增材制造用镍基高温合金粉末制备和应用提供技术支撑。
主权项:
1.一种高温合金粉末的氧存在形式的高效测定方法,其特征在于:所述方法首先通过保护气氛程序升温脱附装置和质谱仪联用测定合金粉末中自由态氧含量;再确定合金粉末中氧的存在形式是否以有害化合态氧为主;最后通过X射线光电子能谱(XPS)或聚焦离子束原位切割结合透射电镜(FIB-TEM)分析粉末表面的氧化膜厚度和组成,分析验证有害化合态氧的含量和结构。
一种高温合金增材制造件的热处理工艺方法
发明专利权授予

专利号: CN112338190A

申请人: 中国航发动力股份有限公司
发明人: 王栋;莫战海;张强虎;苏梦瑶;张亚军;朱阳;赵志雄;陈建伟
申请日期: 2020-11-30
公开日期: 2023-01-31
IPC分类: C21D1/773
摘要:
本发明公开了一种高温合金增材制造件的热处理工艺方法,属于增材制造技术领域。本发明所述热处理工艺方法包括:对高温合金增材制造件进行三重热处理的热处理工艺方法,其中,所述三重热处理为依次进行的真空消除应力、真空固溶和热等静压。因此,本发明通过对高温合金增材制造件进行真空消除应力、真空固溶与热等静压三重热处理,解决此类零件热处理后性能不合格的问题,使力学性能结果满足高温合金增材制造件的应用要求。
主权项:
1.一种高温合金增材制造件的热处理工艺方法,其特征在于,包括:对高温合金增材制造件进行三重热处理的热处理工艺方法,其中,所述三重热处理为依次进行的真空消除应力、真空固溶和热等静压。

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)
💡 技术分类说明: 悬停在图表柱子上查看: 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)
专利类型分布
法律状态分布

主要申请人分析

主要申请人专利数量