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公开(公告)号：CN117066652A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202310966178.0
申请日：2023-08-02
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明涉及增材制造技术领域，具体涉及一种电弧增材中熔覆层与熔池同时观察方法及装置。该装置中：第一CCD相机设置为低曝光、小增益模式，并在第一CCD相机前加一个高通红外滤光片，使电弧光影响得到有效降低；第二CCD相机设置为高曝光、大增益模式，依靠熔覆层反射的电弧光进行成像。本发明基于泊松融合算法，对第一CCD相机拍摄的熔池图像与第二CCD相机拍摄的熔覆层图像进行选区拼接，实现了增材制造过程中熔覆层与熔池的同时观察。本发明结构简单，可以广泛应用于电弧增材自动化领域。
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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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公开(公告)号：CN110705020B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN201910803997.7
申请日：2019-08-28
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明提供一种基于电弧增材表面质量评价的搭接率优化方法。该方法使用增材系统按设定参数进行堆积增材；扫描机器人对冷却成形的表面进行扫描，提取表面信息；运用最小二乘法对表面点云数据进行平面拟合，计算所有点到拟合平面的均方根偏差Sq和轮廓偏斜度绝对值|Ssk|，从而评价表面质量好坏；根据评价结果自动进行对应的搭接率D调整，再使用新设定参数重新堆积、评价，直至满足要求。本发明所提出的基于电弧增材表面质量评价的搭接率优化方法可提高增材堆积层表面的评价效率和精确度，快速优化搭接率，提高增材表面质量。
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公开(公告)号：CN112139492B
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN201910574584.6
申请日：2019-06-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提出一种超强钢原位丝粉成分可调复合增材装置，该装置包括等离子弧产生机构、旁轴气粉传送机构、送丝机构和振动机构。旁轴气粉传送机构包括旁轴气粉罩，气粉罩内部加工有螺旋气粉槽，并且装有环形漏斗筛选器，下端装有可调孔径开关阀。本装置的枪体内采用设定振动和气流复合方式，实现多种预定合金粉末的定量开启、减速螺旋混合粉末、过筛均匀混合、均匀粉末送出枪体；通过振动和气流复合送粉及其等离子流力复合驱动，预定合金均匀混合粉末在枪体下方与设定送丝速率的常规丝材通过旁轴再复合送入熔池，在熔池搅拌力作用下增材制造成多元合金材料。本装置可根据不同需求在金属基不同区域增材出成分可调的复合材料构件。
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公开(公告)号：CN113751834B
公开(公告)日：2022-07-19
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112756752B
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202011557022.X
申请日：2020-12-25
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开一种可自适应调节的双丝熔化极电弧焊接装置及方法。包括两把熔化极焊枪，行走机构，两个焊枪连接架，信息采集系统和控制系统；行走机构上设有Z向导轨，焊枪连接架对称设置在行走机构的两侧，且沿行走机构的Z向导轨上下移动；每个焊枪连接架均设置有一把熔化极焊枪，熔化极焊枪在两个焊枪所在的平面上绕焊枪连接架可转动；信息采集系统和控制系统连接，将采集的焊枪和焊缝的信息传递给控制系统。本发明可实现焊接过程的自动调节；形成的熔池熔深更大，同时双丝采用小电流，减小热输入，所获焊缝熔深不比单丝大电流焊接小，并且飞溅率较单丝更小。
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公开(公告)号：CN111266575B
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN201911416070.4
申请日：2019-12-31
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种定量修复电弧增材件表面缺陷的方法。该方法为：获取待测零件表面三维坐标数据；网格划分；基准面拟合和表征参数值计算；计算各分区的参数值并分别以Sq、Sp、Sv的值为纵坐标，对应的网格区域编号为横坐标作折线图；根据折线图，确定缺陷所在具体位置和缺陷的长度、深度信息；将获取的信息发送到接收/调控器；接收/调控器接收到信息后，制定缺陷修复方案；增材修复设备执行接收/调控器提供的方案，对零件缺陷进行修复。本发明提供的方法可准确量化零件表面质量，包括缺陷尺寸、缺陷位置以及缺陷类型，并能根据这些缺陷特征提供相对应的修复模式，实现了缺陷量化和精准修复的功能。
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公开(公告)号：CN113927130A
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202010668063.X
申请日：2020-07-13
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种超低热输入的高氮钢电弧增材方法，具体包括以下步骤：将增材电压设置为基值电压、增材电流设置为基值电流，维持电弧稳定燃烧；使得丝材迅速熔化，熔滴迅速长大；维持熔滴稳定长大；使熔滴完成滴落；维持电弧稳定燃烧；重复步骤，直至增材结束。增材过程采用短暂的高电流和机械提拉促进熔滴过渡，增材过程中抑制高电流，在熔滴长大后，采用高的电流和机械提拉共同作用完成熔滴过渡。本发明与高电流脉冲增材射滴过渡相比，可以减少热输入，减少氮气逸出形成炸裂，保证熔滴过渡稳定；本发明与低电流脉冲增材短路过渡相比，可以增加热输入，解决熔敷金属铺展困难、易产生侧壁未熔合与根部未熔透等缺陷的问题。
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公开(公告)号：CN110293305B
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN201910479708.2
申请日：2019-06-04
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23K15/00 , B23K103/20
Abstract: 本发明属于材料熔化焊接领域，特别是一种因瓦合金与铝合金异种金属电子束焊接方法。采用电子束为热源，在因瓦合金和铝合金之间添加中间层，通过两步对接焊接方法，先进行中间层与因瓦合金的电子束焊接，再进行中间层与铝合金的电子束焊接，所述中间层的材料为不与因瓦合金反应生成金属间化合物且线膨胀系数介于因瓦合金与铝合金之间的材料。本申请添加钢、铜等不与因瓦合金生成脆性金属间化合物的中间层，可降低因瓦合金与铝接头冶金反应的复杂性，将三元或多元冶金反应变为二元冶金反应，进化了冶金调控的难度。
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公开(公告)号：CN110328431B
公开(公告)日：2021-05-14
申请号：CN201910681894.8
申请日：2019-07-26
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种适用于手工电弧焊机的参数自动下达系统，该系统包括上位机、下位机、电机驱动板、步进电机、联轴器、双联电位器。联轴器的一端与步进电机输出轴相连，另一端与双联电位器旋转轴相连，使得步进电机的转动能够带动双联电位器的旋转；通过联轴器连接以后，电机输出轴跟双联电位器旋转轴的转动速度与转动角度相同；本发明的下达系统可以直接调用焊接工艺规程数据库，避免了由焊工操作失误造成工件损坏；参数下达系统与焊机的物理隔离，能够避免焊机引弧期间的高频感应对下达系统造成电磁干扰，该系统通过焊接参数调节精度高，能够实现焊接参数的远程控制。
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