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公开(公告)号：CN115319105B
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202211031766.7
申请日：2022-08-26
Applicant: 南京理工大学
IPC: B22F10/20 , B22F10/38 , B22F10/85 , B22F10/50 , B22F10/64 , B33Y10/00 , B33Y40/20 , B33Y70/00 , B33Y80/00 , C21D1/30 , C21D6/02
Abstract: 本发明属于电弧增材织造领域，具体涉及一种电弧增材制造马氏体时效钢增韧止裂方法。对电弧增材构件进行区域划分，分为构件外周的外部区域和构件内的内部区域，外部区域为厚度为3～8mm的奥氏体不锈钢，内部区域为交替增材的马氏体时效钢与奥氏体不锈钢交织区，内部区域马氏体时效钢与奥氏体不锈钢质量比(6‑9)：1。在增材过程中，设置超声波测应力探头，检测构件残余应力，当构件最大残余应力超过0.75σ0.2(奥)，即0.75倍的奥氏体不锈钢屈服强度，进入热处理炉子进行去应力热处理，去应力退火结束后继续进行电弧增材直至构件完成；增材完成后，对增材构件进行固溶+时效处理。本发明能有效抑制增材以及热处理过程中马氏体时效钢裂纹扩展。
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公开(公告)号：CN114211091B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202111634530.8
申请日：2021-12-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明属于电弧增材技术领域，具体涉及一种不共熔池的高效MIG电弧增材方法及装置。采用直线式排列的增材三丝焊枪，通过电源协同控制实现三个电弧引燃，通过焊枪位姿调节实现三丝熔敷金属的小电流顺序搭接或大电流间隙搭接增材，三丝可分别采用同种或异种丝材，分别实现同种或异种金属的交织增材，效率可达普通单丝电弧增材的三倍。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。
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公开(公告)号：CN116475530A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310470171.X
申请日：2021-12-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明属于电弧增材技术领域，具体涉及一种不共熔池的高效MIG电弧增材方法及装置。采用直线式排列的增材三丝焊枪，通过电源协同控制实现三个电弧引燃，通过焊枪位姿调节实现三丝熔敷金属的小电流顺序搭接或大电流间隙搭接增材，三丝可分别采用同种或异种丝材，分别实现同种或异种金属的交织增材，效率可达普通单丝电弧增材的三倍。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。
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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：CN116060846A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202310171301.X
申请日：2023-02-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开一种高氮钢薄壁结构件电弧增材装置及方法。包括工作台，设置在工作台上的竖直支架，与竖直支架可相对水平运动的水平支架，设置在水平支架上的气冷机构，设置在冷却机构靠近增材结构件末端的表面温度测量机构，机器人焊枪，反馈与控制系统，外置的用于整个结构件温度监测的温度监测机构；反馈与控制系统与表面温度测量机构、温度监测机构以及冷却机构连接；冷却机构采用冷空气进行冷却，冷空气的流量根据反馈与控制系统的控制信号确定，冷却机构上下和水平的位置均可调。本发明在增材过程中增加独特的冷却机构，得到了晶粒细小、成型外观质量好、组织全为奥氏体的薄壁结构件。
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Patent Agency Ranking
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：CN112139630A
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN201910574070.0
申请日：2019-06-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种热输入可调的熔化极电弧增材的方法及装置，该装置中，熔化极焊枪、熔化极焊接电源及工件串联成熔化极电弧增材的熔化极电弧回路；TIG焊枪、TIG焊接电源及工件串联成非熔化极电弧回路；TIG焊枪、熔化极焊枪、TIG电源串联成旁路电弧回路。熔化极回路和非熔化极回路、旁路电弧回路之间通过电路智能切换器发生关联。TIG焊枪上安装有温度传感器，温度传感器和电路智能切换器相连，电路智能切换器根据接收到的温度信号对电流做相应的调节。本发明提供的方法和装置解决了熔化极电弧增材热输入与熔敷量关系解耦问题，在保证熔敷效率不变的前提下实现熔化极电弧增材热输入的调控，避免了增材过程中热积累和热量不足，提高了增材件的成形质量。
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公开(公告)号：CN111571017A
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN202010360995.8
申请日：2020-04-30
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明属于增材制造领域技术，具体提供了一种双激光束电弧多热源复合增材方法。该系统包括保护气瓶、CMT焊机、送丝机、计算机、焊接机器人、CCD相机、焊接参数采集器、工作台及变位机、焊接机器人控制柜、光纤激光器、红外温度监测器、双光束激光头。利用双激光束+电弧相互协同组成多热源融化丝材进行增材制造，通过调节双激光束的角度、功率，送丝速度，电弧功率等参数，可以实现不同结构件的增材制造。与传统增材相比，双激光束+电弧多热源的复合，可以明显地提高增材过程各热源的稳定性，减少由于热源不稳定产生的缺陷。此外，通过调节各热源能量配比，可以有效地控制热输入，控制增材变形，提高增材精度和结构质量。
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公开(公告)号：CN110705020A
公开(公告)日：2020-01-17
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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