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公开(公告)号：CN116275378A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202211721966.5
申请日：2022-12-30
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明为一种电弧增材随形热处理装置及工艺方法。本发明通过机器人增材制造平台和增材随行电磁感应加热装置的交替工作，实现对电弧增材工件的成形过程中由于冷热交替增材工件应力过大而造成的变形甚至开裂进行整体实时调控。通过在每增材制造N层，即采用红外测温装置对增材件进行实时温度监测，闭环反馈控制装置接收增材工件温度信息，并对数据进行在线处理，电磁感应加热装置按预先热处理温度设定，对增材工件进行电磁感应随行热处理，保持增材工件温度固定在稳定区间，以消除增材工件中由于电弧增材过程反复冷却加热导致的部分应力，在成形过程中通过随行热处理装置对温度场和应力场进行控制，可简化增减材后续热处理过程，提升电弧增材效率。
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公开(公告)号：CN114160923A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111634222.5
申请日：2021-12-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明属于电弧增材领域，具体涉及一种三角式三丝协同高效MIG电弧增材装置及方法。包括三角式三丝增材枪，协同增材电源和控制系统；三角式三丝增材枪包括安装板和三个呈等腰三角形位置可调的安装在安装板的焊枪；协同增材电源包括三台可相互通信的MIG电源，三台电源分别输出脉冲电流，脉冲电流峰值占空比≤1/3，通过控制系统实现电源输出电流的脉冲相位控制，使三台电源交替输出电流峰值，输出峰值电流相位角相差120°。本发明装置操作简便，三丝增材过程稳定，在获得优异的增材成形质量的同时，可大幅度提高电弧增材效率，同时能够实现异种金属交织增材，获得梯度复合材料构件。
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公开(公告)号：CN113751834A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202111150441.6
申请日：2021-09-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种双机器人协同电弧增材方法及装置，包括如下步骤：对电弧增材样件进行三维建模，将模型导入机器人离线路径编程软件中，对样件进行工艺分区，分别为MIG增材区和等离子增材区，构件各表面至内部8～15mm范围内所组成的几何区域为等离子增材区，其余部分为MIG增材区；按照高度对增材样件进行步骤分区；双机器人依次交替进行所有步骤分区的电弧增材，直至样件增材完成。本发明的双丝MIG电弧增材用于实现电弧增材制造的高效率；等离子增材用于改善双丝MIG电弧增材后增材构件的尺寸精度，提高电弧增材的表面精度，同时也可使用镍基合金等特殊材料对构件进行全表面性能改善，从而实现高效高精度的高质量电弧增材制造。
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公开(公告)号：CN117862644A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410237762.7
申请日：2024-03-01
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种获得高性能高氮钢构件的电弧增材方法。本发明将超音频脉冲电流调节方式引入到等离子弧增材制造中，提出了一种超音频脉冲等离子弧增材高氮钢的工艺方法，即在常规的等离子弧电流上叠加频率为20～50kHz、大小为50～100A、占空比为30～50％，能够自由调节的超音频电流，利用超音频电流对熔池的高频振动，即“超音频压缩效应”，改善等离子弧的物理特性，从而提高高氮钢增材成型质量。该方法制备的高氮钢增材构件的力学性能及气孔缺陷相比普通直流等离子弧所制备的构件均有一定程度的提升与改善。
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公开(公告)号：CN115302052B
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202211043033.5
申请日：2022-08-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明属于熔化极电弧焊接领域，具体涉及一种稳定高氮钢焊丝熔化极气保焊熔滴过渡的方法。包括如下步骤：步骤(1)：对高氮钢焊丝进行表面脱氮处理；使得高氮钢焊丝表面脱氮层深度为300～500μm左右，脱氮层N元素含量≤0.2％；步骤(2)：在常规低频直流脉冲方波电流焊接的基础上，在峰值电流叠加或在峰值和基值电流同时叠加超音频直流脉冲电流的超音频复合低频双脉冲熔化极气保焊接工艺进行焊接。本发明通过叠加超音频电流带来的高频效应和趋肤效应，减小热输入，降低飞溅，降低N元素的逸出，进一步改善晶粒组织，最终实现一种稳定熔滴过渡的过程。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117798462A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311815924.2
申请日：2023-12-27
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明为一种基于DIC全场变形测量的电弧增材控形装置及方法。包括用于对增材件变形的实时测量的电弧增材DIC全场变形测量系统、计算机工作站、恒温预热装置、用于实时获取增材工件的温度的红外热像仪装置、局部热处理系统、机器人增材制造平台；计算机工作站装载电弧增材模拟仿真模块及DIC系统，将获取的完整温度场模拟结果作为输入条件，使用模拟仿真对增材工件在整体电弧增材制造温度变化过程中的变形量和力学行为进行模拟；恒温加热装置用于基板均匀预热；局部热处理系统加热工件变形部分，机器人增材制造平台用于工件的增材。本发明解决电弧增材制造米级金属工件过程中残余应力分布集中、成形件变形大的问题。
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公开(公告)号：CN114160923B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202111634222.5
申请日：2021-12-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明属于电弧增材领域，具体涉及一种三角式三丝协同高效MIG电弧增材装置及方法。包括三角式三丝增材枪，协同增材电源和控制系统；三角式三丝增材枪包括安装板和三个呈等腰三角形位置可调的安装在安装板的焊枪；协同增材电源包括三台可相互通信的MIG电源，三台电源分别输出脉冲电流，脉冲电流峰值占空比≤1/3，通过控制系统实现电源输出电流的脉冲相位控制，使三台电源交替输出电流峰值，输出峰值电流相位角相差120°。本发明装置操作简便，三丝增材过程稳定，在获得优异的增材成形质量的同时，可大幅度提高电弧增材效率，同时能够实现异种金属交织增材，获得梯度复合材料构件。
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公开(公告)号：CN115920681A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211721746.2
申请日：2022-12-30
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种便携式高精度多元混气装置，包括4个MFC质量流量控制器、远程DA模块、远程AD模块、3个混气舱、触摸屏、气管、接头等组成，整个装置安装在机箱中。触摸屏指令经远程DA模块下达到MFC，控制通气流量，同时远程AD模块将MFC通量信号传达到触摸屏，实现MFC通气流量的实时监控。每条进气管均与之相对应的MFC相连，气体经MFC控制流量后，单独或与另一经MFC控制通量的气体通过三通阀一/二合并后进入混气舱一/混气舱二，经过混气舱一和混气舱二混合后的气体通过三通阀三进入混气舱三，经混气舱三混合后的气体即为充分混配的目的保护气。本发明结构紧凑，使用便携，操作简单，不拘于使用场所；可短时间内对多元气体按比例精准混配。
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公开(公告)号：CN117324723A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202310804808.4
申请日：2023-07-03
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明为一种基于焊剂辅助的电弧增材系统及方法。包括机器人增材制造装置，焊剂辅助电弧增材装置，红外测温装置和闭环反馈控制装置；焊剂辅助电弧增材机构包括电磁振动焊剂输送装置、焊剂输送料斗、基板围挡和变频电磁振动台；基板设置在变频电磁振动台上，基板四周设有基板围挡，电磁振动焊剂输送装置通过焊剂输送料斗向已经增材N层的基板围挡内输送焊剂，变频电磁振动台振动使焊剂上表面与上一层增材工件上表面水平。本发明焊剂颗粒作为支撑结构，可用于增材倾斜结构件、悬空结构件，避免电弧增材过程中由于增材工件应力堆积造成变位机损害等问题，降低生产装备成本，保证成形件的质量。
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公开(公告)号：CN116673577A
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202310690451.1
申请日：2023-06-12
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明属于增材领域，具体涉及一种适用于倾斜结构件的电弧增材方法。包括如下步骤：(1)采用电弧增材在基板上堆积第一层堆积层；(2)沿倾斜结构件与基板呈锐角β的一侧设置支撑辅助件，使得支撑辅助件的支撑面与倾斜结构件的待堆积层贴合；(3)焊枪移动至第N层堆积层堆积路径的熄弧端处、初始N＝1，升高一个层高hβ，焊枪沿垂直堆积路径方向向倾斜侧偏移dmm，完成第N+1层的堆积；偏移量d通过d＝hβ/tanβ计算确定；(4)重复步骤(3)，完成多层堆积成形，直至满足构件所需成形尺寸。本发明通过添加支撑辅助件，有效避免由于偏移量过大而引起的熔池流淌问题，对于大小型斜壁结构件加工可实现高质量成形。
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