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公开(公告)号：CN106077647B
公开(公告)日：2018-04-06
申请号：CN201610604775.9
申请日：2016-07-27
Applicant: 湖南大学
CPC classification number: Y02P10/295
Abstract: 本发明公开了一种激光增材制造镍基高温合金过程中控制脆性Laves相的方法。先对激光增材制造工艺参数进行初步优化，采用冷却介质对基材底部冷却；再采用激光调制技术对光源进行调制，获得较优激光调制参数，方波：峰值功率：600～1000W，脉冲频率：10HZ～100HZ，占空比：0.3～0.6；锯齿波：波峰600～1200W，波谷0W，脉冲频率：10HZ～100HZ；正弦波的参数为：波峰600～1000W，波谷0W，脉冲频率：10HZ～100HZ；最后按上述参数进行镍基高温合金激光增材制造成形，获得具有全部细小等轴枝晶组织及细小离散Laves相的成形零件。本发明通过激光调制方法，能有效控制激光增材制造镍基高温合金过程中Laves相的析出行为，降低激光增材制造零件的开裂敏感性，改善显微组织。
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公开(公告)号：CN118563172A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410647171.7
申请日：2024-05-23
Applicant: 湖南大学 , 中车株洲电力机车有限公司
Abstract: 本发明专利公开了一种用于机车车轴激光再制造的熔覆材料及试验方法，具体涉及机车制造技术领域。熔覆材料由Fe‑Cr‑Ni合金粉末和固溶合金元素粉末制得。试验方法如下：S采用气雾化方法制取原料粉末作为激光熔覆材料；采用同轴送粉式激光熔覆技术，进行激光熔覆试验；对试样进行打磨、抛光、金相腐蚀处理，利用金相显微镜观察熔覆层宏观形貌和缺陷；用砂纸对拉伸试样进行打磨、抛光处理，利用万能拉伸试验机进行纵向拉伸试验，分析屈服强度、抗拉强度、延展率力学性能指标，并与基材力学性能进行对比分析。采用本发明技术方案解决了现有的激光熔覆材料在进行激光熔覆时，熔覆层成形质量差、力学性能不达标的问题，为机车车轴再制造奠定了基础。
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公开(公告)号：CN117007410A
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202310845788.5
申请日：2023-07-11
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种提升激光焊接铝合金力学性能的研究方法，包括以下步骤：步骤1：优化7075‑T6铝合金板激光焊接工艺参数，使用光纤激光器(IPGYLS‑5000)进行7075‑T6铝合金板对接焊接，激光波长为1.06μm，高斯光斑直径为0.25mm，激光模式分别采用连续、准连续模式。对于连续激光焊接(CW‑LBW)，激光功率为恒定值输出；步骤2：探究熔化区宏微观组织特征及形成机理；步骤3：分析焊接接头力学性能；步骤4：揭示准连续激光焊接接头力学性能提升机理。本发明通过高频调制准连续激光焊接实现无裂纹和孔隙的焊缝，以其高冷却速率、无约束多向凝固和高搭接率促进熔化区微观组织细化和均匀化，减小塑性变形过程中熔化区应力应变集中，从而提升7075铝合金焊接接头的力学性能。
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公开(公告)号：CN112570732A
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN202011537017.2
申请日：2020-12-23
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种降低激光增材制造镍基高温合金热裂敏感性的方法。将基材预热至320℃；采用热成像仪对激光增材制造过程中熔池进行监测，获得熔池形貌及温度信息，计算出熔池长轴平均值a与短轴平均值b，并计算出熔池边界的平均冷却速率ξ；1.55≤a/b≤2.35，且4.2×104℃/s≤ξ≤1.5×105℃/s原则对工艺参数进行优化，获得优化工艺窗口：激光功率为1400‑1800W，扫描速度为13～16mm/s，光斑直径为4～5mm，送粉量为20‑25g/min，搭接量50%，高度方向增量Z为0.25~0.35毫米/层；获得高质量的镍基高温合金成形件。本发明能有效提高激光增材制造镍基高温合金的内部质量。
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公开(公告)号：CN108754373B
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201810621229.5
申请日：2018-06-15
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种实现钛合金表面晶粒形态调控的脉冲激光表面熔凝方法。首先，对激光表面熔凝工艺窗口进行初步优化，在优化工艺窗口下对激光熔凝过程中熔池表面的定点温度变化进行记录，获得熔池中心的定点热循环曲线和平均冷却速率ξ；当ξ≤2×103℃/s且ξ/V2≥5×108℃s/m2时为柱状晶，连续激光，激光功率为400～900W，扫描速度为6～10mm/s；当2×103≤ξ≤105℃/s且ξ/V2≤106℃s/m2时为等轴晶，脉冲激光波形为方波，激光功率为600～1000W，扫描速度为4～8mm/s；最后获得β晶形态受控的钛合金表面。本发明实现了钛合金表面β晶形态的调控，能有效提高成形件力学性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111001807A
公开(公告)日：2020-04-14
申请号：CN201911410952.X
申请日：2019-12-31
Applicant: 湖南大学
Abstract: 一种调控激光3D打印镍基高温合金中富Nb相析出行为的方法，首先对激光3D打印工艺窗口初步优化；用比色高温计获得瞬时及定点温度变化曲线；提取熔池瞬时温度曲线中峰值温度的平均值Tmax及波谷温度的平均值Tmin，计算定点温度曲线固相线与液相线之间温度范围的平均冷却速率ξ；根据1.4Tm≤Tmax≤1.8Tm，0.8Tm≤Tmin≤0.9Tm，ξ≥2.0×104℃/s原则对工艺参数进行优化，在优化参数下打印后将成形试样进行如下后续固溶-时效热处理：获得富Nb相受控的镍基高温合金成形件。本发明能有效控制激光3D打印及后续热处理过程中富Nb相的析出行为，进而提高镍基成形件的力学性能。
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公开(公告)号：CN107876762B
公开(公告)日：2019-07-16
申请号：CN201711073924.4
申请日：2017-11-05
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种实现镍基功能零件局部凝固组织定制的激光金属3D打印方法。先绘制出镍基合金凝固组织与凝固参数的对应关系图；根据关系图获得零件局部目标组织所对应的凝固参数范围；利用三维有限元传热模型计算熔池温度场，再现上述凝固参数范围，进而获得与目标组织匹配的工艺参数；按上述过程完成零件所有部位凝固组织与工艺参数匹配；对零件进行单层切片处理，获得单层随位置变化的工艺参数，直到完成零件所有层的切片与工艺参数设置；将定制化的工艺参数设置输入3D打印系统进行3D打印，获得具有定制化凝固组织的镍基功能零件。本发明通过根据零件局部组织要求，采用定制化的工艺参数，能有效实现零件局部凝固组织的定制。
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公开(公告)号：CN105736571B
公开(公告)日：2018-10-02
申请号：CN201610299289.0
申请日：2016-05-08
Applicant: 湖南大学
IPC: F16C32/06
Abstract: 本发明公开了一种基于3D打印技术的双层叉形径向气体动压轴承，其由一体式变材料轴承体(1)和顶层箔片(2)两个主要元件组成。顶层箔片(2)为薄壁非封闭环状结构，在开口处有外伸结构，并通过焊接或粘贴与一体式变材料轴承体(1)的内叉形结构固定。一体式变材料轴承体(1)是运用3D打印技术一体式打印成型，是一种变材料分布的实体。其主要由四部分组成，由内向外，分别为内叉形结构(3)，内环状非闭合结构(4)，外叉形结构(5)，外环状闭合结构(6)。本新型轴承的双层叉形复杂结构既能满足较大刚度，获得较大承载能力。又因为结构存在很多位置的变形，结构阻尼相比也较大，另外内层叉形与顶层箔片在工作时存在较大的库伦阻尼，使得轴承具有较强的抗冲击能力。且本发明存在大量镂空结构，即节省材料，降低成本，又可以增加散热，降低在高速运转下轴承的温升。
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公开(公告)号：CN107876762A
公开(公告)日：2018-04-06
申请号：CN201711073924.4
申请日：2017-11-05
Applicant: 湖南大学
CPC classification number: B22F3/1055 , B22F2003/1057 , B33Y10/00 , B33Y50/02
Abstract: 本发明公开了一种实现镍基功能零件局部凝固组织定制的激光金属3D打印方法。先绘制出镍基合金凝固组织与凝固参数的对应关系图；根据关系图获得零件局部目标组织所对应的凝固参数范围；利用三维有限元传热模型计算熔池温度场，再现上述凝固参数范围，进而获得与目标组织匹配的工艺参数；按上述过程完成零件所有部位凝固组织与工艺参数匹配；对零件进行单层切片处理，获得单层随位置变化的工艺参数，直到完成零件所有层的切片与工艺参数设置；将定制化的工艺参数设置输入3D打印系统进行3D打印，获得具有定制化凝固组织的镍基功能零件。本发明通过根据零件局部组织要求，采用定制化的工艺参数，能有效实现零件局部凝固组织的定制。
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公开(公告)号：CN105352918A
公开(公告)日：2016-02-24
申请号：CN201510780104.3
申请日：2015-11-13
Applicant: 湖南大学
IPC: G01N21/63
CPC classification number: G01N21/63 , G01N21/658
Abstract: 本发明公开了一种基于SVR的激光直接金属沉积过程元素浓度实时监控方法及装置，该方法首先利用光谱仪对激光直接金属沉积过程中不同元素浓度的沉积层上方的等离子体的发射光谱数据进行探测，在得到光谱数据后进行特征提取，提取的信号为不同元素的特征谱线强度比和积分强度，使用支持向量回归算法将提取的光谱信号和对应沉积物的元素实际浓度进行学习以得到成分预测模型，然后利用该成分预测模型对加工浓度梯度材料过程进行成分实时探测，最后将探测得到的浓度信息反馈给实时处理器，处理器计算出成分偏差后将信号转化为对应粉末送粉器的送粉速率，并将其反馈给电机，从而实现实时地调整送粉速率。
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