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公开(公告)号：CN116117329A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202211297786.9
申请日：2022-10-22
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23K26/348 , B23K26/342 , B23K26/60 , B23K26/70 , B33Y10/00
Abstract: 本发明为一种等离子电弧与激光复合热源实现超宽超薄焊道的增材方法，该方法具体步骤如下：步骤1：调整电弧焊枪和激光出射头的相对位置，并设定电弧与激光的协同工作模式，在熔池后方附加两道对称的分时扫描激光热源。步骤2：调试好设备的电流电压，选定电弧功率、气体种类和气流量、送丝速度以及焊接速度参数；步骤3：选用合适的基板，并用砂轮机对基板表面进行打磨。然后给基板进行预热，使基板温度达到预定的温度；步骤4：启动制造程序，激光器工作出射激光束，同时引电弧开始工作至成形制造完成。本发明利用电弧和激光扫描两种不同的热源，引入两道对称激光作用于熔池尾部可以拓宽焊道，以及降低焊道余高，使得焊道成形质量更高。
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公开(公告)号：CN116117328A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202211297779.9
申请日：2022-10-22
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23K26/348 , B23K26/342 , B23K26/60 , B23K26/70 , B33Y10/00
Abstract: 本发明为一种等离子电弧与双激光复合热源实现超宽超薄焊道的增材方法，该方法如下：选用合适的基板，对基板表面进行打磨。给基板进行预热，使基板温度达到预定的温度；调试好等离子电弧设备的电流，选定送丝速度以及焊接速度参数；调整电弧焊枪和激光出射头的相对位置，并设定电弧电流脉冲与激光脉冲的协同工作模式，在熔池后方附加两道对称的分时扫描激光热源，尾部再附加一道水平横向扫描的激光热源，激光器出射特定参数的激光束，同时引弧使电弧开始工作、金属丝材开始送丝，开始成形制造至完成。本发明在增材过程中采用电弧和激光两种不同的热源，通过分别控制三个热源的能量，以达高沉积效率的同时还可以精美的控制焊道的形状。
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公开(公告)号：CN115338517A
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202210999574.9
申请日：2022-08-19
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于机器视觉控制的超声振动辅助电弧增材制造装置及方法，属于增材制造技术领域。通过控制超声冲击设备在电弧增材制造过程中与焊枪共同运动，对新成形的沉积道进行超声冲击的同时将超声振动传递至熔池之中，减少增材制造构件的残余应力、细化增材制造构件的晶粒。本发明能大幅减少超声冲击对焊枪运动的影响并且能适应复杂形状的沉积道的成形；在此基础上，使用机器视觉系统对沉积道高度进行实时监测并根据监测结果实时调整超声冲击设备高度，使得在面对存在高度变化的沉积道时超声振动依然能持续稳定得施加。
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公开(公告)号：CN113118603B
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202110372997.3
申请日：2021-04-07
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种利用丝材多热源加热制造高硬抗冲击结构的方法，该高硬抗冲击结构是采用非熔化极电弧(等离子电弧)熔化制备的。具体是由高氮钢丝材和铁基碳化钨丝材按一定的送丝速度比采用非熔化极电弧同时熔化制成，其碳化钨质量分数为5.0～20.0％。该方法制备的高硬抗冲击结构的维氏硬度达到370～450HV，动态屈服应力达到1400～1700MPa。其维氏硬度均超过纯高氮钢丝材的320HV；其动态屈服应力均超过高氮钢丝材熔敷金属的1150MPa。采用电弧熔化二种丝材的方式制备全新高硬抗冲击结构，同时使制造高硬抗冲击材质的结构件更为方便快捷。
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公开(公告)号：CN113333976B
公开(公告)日：2022-07-19
申请号：CN202110589031.5
申请日：2021-05-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种碳化钨粉芯丝材双感应与电弧复合加热增材装置及方法，该装置包括碳化钨粉芯丝材感应加热模块等。该增材过程是增材前先采用感应高频加热前层金属，碳化钨粉芯丝材感应加热模块和提升式感应加热模块双感应加热，并采用双红外同步测温方式，分别控制碳化钨粉芯丝材和前层金属的加热温度，实现等离子弧和感应复合加热的方式进行增材。本发明通过感应加热前层金属，有效提升碳化钨熔敷基体的温度，抑制碳化钨增材过程中裂纹的产生，解决熔敷层间开裂难题；同时利用感应加热碳化钨粉芯丝材，提高其温度，通过与电弧复合加热解决碳化钨粉芯丝材熔化和层道间熔合困难的难题，该方法制得的碳化钨增材构件组织更加致密、性能更加稳定。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113333976A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110589031.5
申请日：2021-05-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种碳化钨粉芯丝材双感应与电弧复合加热增材装置及方法，该装置包括碳化钨粉芯丝材感应加热模块等。该增材过程是增材前先采用感应高频加热前层金属，碳化钨粉芯丝材感应加热模块和提升式感应加热模块双感应加热，并采用双红外同步测温方式，分别控制碳化钨粉芯丝材和前层金属的加热温度，实现等离子弧和感应复合加热的方式进行增材。本发明通过感应加热前层金属，有效提升碳化钨熔敷基体的温度，抑制碳化钨增材过程中裂纹的产生，解决熔敷层间开裂难题；同时利用感应加热碳化钨粉芯丝材，提高其温度，通过与电弧复合加热解决碳化钨粉芯丝材熔化和层道间熔合困难的难题，该方法制得的碳化钨增材构件组织更加致密、性能更加稳定。
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公开(公告)号：CN109693019B
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN201710998649.0
申请日：2017-10-20
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种利用丝材电弧熔化制备高强高硬不锈钢的方法，该高强高硬不锈钢采用非熔化极电弧熔化制备的。具体是由不锈钢丝材和低碳钢丝材按一定的质量百分比采用非熔化极电弧同时熔化制成，其二种丝材质量百分比为（41/59）~（59/41）。制备的材料成分为Cr12%~17%。该方法制备的高强高硬不锈钢的抗拉强度达到1100~1400MPa，维氏硬度达到320~450HV。其抗拉强度均超过不锈钢丝材熔敷金属的500~600MPa和低碳钢丝材熔敷金属的400~520MPa；其维氏硬度均超过不锈钢丝材的170~280HV和低碳钢丝材的130~260HV。采用电弧熔化二种普通丝材的方式制备高强高硬不锈钢，使制备高强高硬不锈钢的成本大幅降低，同时制造高强高硬材质的结构件更为方便快捷。
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公开(公告)号：CN111496345A
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN201910100689.8
申请日：2019-01-31
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种熔化极电弧与热填丝复合单电弧双丝增材制造的方法及装置。该装置包括：工业机器人，熔化极焊接电源，增材制造装置，复合送丝机构，热丝加热装置，其中复合送丝机构具体包括：熔化极送丝机构和熔化极送丝控制模块，填丝机构与单填丝送丝控制模块；热丝加热装置具体包括：热丝加热电源和加热控制模块；填丝送丝支架与熔化极焊枪固定在一起，随其协同运动。本发明的装置相较单丝熔化极电弧增材制造，可明显增加增材金属熔敷量，增加金属材质的电弧增材制造效率，降低稀释率，适用于不锈钢，高氮钢，低合金结构钢等金属电弧增材制造。
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公开(公告)号：CN111001980A
公开(公告)日：2020-04-14
申请号：CN201911023956.2
申请日：2019-10-25
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种无基板增材制造方法，本方法根据对比消耗板和增材材料的成分种类与含量比的不同情况设计了具体方案：当消耗板成分种类少于并包含于增材材料成分种类时，需要调制消耗板成分及含量比使其与增材材料一致，并在熔合过程中将消耗板组织转变以实现无基板增材；当消耗板成分与增材材料完全相同时，仅需要在熔合过程中将消耗板组织转变即可实现无基板增材；当消耗板成分种类多于或不包含于增材材料成分种类时，可将增材体切割作为二次消耗板实现无基板增材。本发明实现了无基板增材制造技术，将消耗板材料转变为增材材料并融为一体，原料利用率更高，并且可实现双向增材制造，增加了灵活性，可以实现结构更为复杂的增材体加工。
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公开(公告)号：CN110653465A
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201810698173.3
申请日：2018-06-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种实时测量螺柱焊过程中偏弧的装置，该装置包括变位工作台，固定在工作台上的钢板，设置偏弧检测结构于钢板上；与偏弧检测装置相连的为依次设置的分流器、绝缘线、V/F变换器、控制协调计算机；所述的偏弧检测结构环绕引弧孔设置，具体包括：设置在外壁与内壁之间的上接收石墨板及下接受极石墨板，上接收石墨板固定在外壁，上接收石墨板与内壁之间设置一道环形采集缝；下接受极石墨板与外壁与内壁均固定；下接受极石墨板被n个绝缘分割带分割成均匀的n个检测区域。本发明提供的测量自动螺柱焊过程中偏弧的装置适用于绝大部分直径螺柱焊接检测；该装置具有操作简单、工作效率高、工艺稳定等优点。
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