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公开(公告)号：CN105127665B
公开(公告)日：2017-07-28
申请号：CN201510549796.0
申请日：2015-09-01
Applicant: 广东工业大学
IPC: B23P6/04
Abstract: 本发明公开了一种叶片类零件再制造的激光预处理方法，首先清洗叶片并在叶片表面涂上吸收层材料，其次采用大功率短脉冲激光冲击叶片背面，在冲击波作用下正面横向隐性裂纹处的材料断裂形成飞片，使隐性裂纹显露出来；接着对叶片正面进行冲击，在激光冲击波作用下，小尺度隐性裂纹被压合，然后用长脉冲激光烧蚀显性裂纹区域，打出焊接坡口；最后用长脉冲激光反复扫描裂纹区域，使该区域材料升温固溶，消除小尺度隐性裂纹。本发明通过上述激光预处理方法，可以使横向隐性裂纹显性化，同时也能消除小尺度隐性裂纹，如此，便可在修复显性裂纹时同时对隐性裂纹进行修复处理，从而延长修复后叶片的使用寿命，降低维护成本。
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公开(公告)号：CN105108337B
公开(公告)日：2017-07-28
申请号：CN201510549734.X
申请日：2015-09-01
Applicant: 广东工业大学
IPC: B23K26/24 , B23K26/211
Abstract: 本发明公开了一种水轮机叶片裂纹修复方法，主要包括准备阶段：清洗检测待修复叶片；自熔焊接阶段：采用倾斜的负离焦量的会聚激光束沿裂纹走向扫描，形成V形熔池，熔化的金属液体在重力作用下沉入熔池底部，凝固后形成自熔焊缝；填充焊接阶段：采用与叶片本体相同的材料作为焊丝，进行表层堆焊；后处理阶段：焊接完成后进行去应力回火和叶片表面修整加工。本发明修复时以叶片本体材料的自熔为主，填充少量与叶片本体相同的材料，焊缝材料与叶片相同，二者结合良好，且不易产生焊缝缺陷，提高了焊缝结合强度；且在自熔焊接和填充焊接过程中，叶片背面超声波发生器产生的超声波使熔池内的金属熔液振动排除气体，减少焊缝气孔等缺陷的产生。
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公开(公告)号：CN105127665A
公开(公告)日：2015-12-09
申请号：CN201510549796.0
申请日：2015-09-01
Applicant: 广东工业大学
IPC: B23P6/04
CPC classification number: B23P6/045
Abstract: 本发明公开了一种叶片类零件再制造的激光预处理方法，首先清洗叶片并在叶片表面涂上吸收层材料，其次采用大功率短脉冲激光冲击叶片背面，在冲击波作用下正面横向隐性裂纹处的材料断裂形成飞片，使隐性裂纹显露出来；接着对叶片正面进行冲击，在激光冲击波作用下，小尺度隐性裂纹被压合，然后用长脉冲激光烧蚀显性裂纹区域，打出焊接坡口；最后用长脉冲激光反复扫描裂纹区域，使该区域材料升温固溶，消除小尺度隐性裂纹。本发明通过上述激光预处理方法，可以使横向隐性裂纹显性化，同时也能消除小尺度隐性裂纹，如此，便可在修复显性裂纹时同时对隐性裂纹进行修复处理，从而延长修复后叶片的使用寿命，降低维护成本。
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公开(公告)号：CN105239080A
公开(公告)日：2016-01-13
申请号：CN201510549746.2
申请日：2015-09-01
Applicant: 广东工业大学
Abstract: 本发明公开了一种应力控制3D打印再制造装置,包括机身、工作台、工作台控制器、图像采集装置、激光系统、送料系统、打印头和计算机；激光系统包括小功率高频率的打印激光器、大功率低频率的冲击激光器和激光系统控制器，送料系统由送料装置、送料管道和送料控制器组成；计算机通过数据线分别与工作台控制器、激光器控制器、送料控制器和图像采集装置连接；激光器控制器分别与打印激光器、冲击激光器和打印头连接；送料装置通过送料管道与打印头相连接。本发明修复与检测同步进行，零件的修复与修复后的应力控制在同一台设备进行，修复后的零件抗疲劳强度和耐磨性能高，使用寿命延长，且修复后的零件不需后续加工，修复成本低。
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公开(公告)号：CN105108337A
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201510549734.X
申请日：2015-09-01
Applicant: 广东工业大学
IPC: B23K26/24 , B23K26/211
CPC classification number: B23K26/24
Abstract: 本发明公开了一种水轮机叶片裂纹修复方法，主要包括准备阶段：清洗检测待修复叶片；自熔焊接阶段：采用倾斜的负离焦量的会聚激光束沿裂纹走向扫描，形成V形熔池，熔化的金属液体在重力作用下沉入熔池底部，凝固后形成自熔焊缝；填充焊接阶段：采用与叶片本体相同的材料作为焊丝，进行表层堆焊；后处理阶段：焊接完成后进行去应力回火和叶片表面修整加工。本发明修复时以叶片本体材料的自熔为主，填充少量与叶片本体相同的材料，焊缝材料与叶片相同，二者结合良好，且不易产生焊缝缺陷，提高了焊缝结合强度；且在自熔焊接和填充焊接过程中，叶片背面超声波发生器产生的超声波使熔池内的金属熔液振动排除气体，减少焊缝气孔等缺陷的产生。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105081670A
公开(公告)日：2015-11-25
申请号：CN201510554439.3
申请日：2015-09-01
Applicant: 广东工业大学
IPC: B23P6/00
CPC classification number: B23P6/002
Abstract: 本发明公开了一种水轮机叶片汽蚀修复方法，首先对水轮机叶片进行清洗除锈后，采用大光斑短脉冲高功率激光束对叶片汽蚀部位进行预热，然后用融覆激光束进行融覆处理，在融覆过程中，定时用大功率短脉冲激光束对融覆部位进行冲击，使熔融的金属液体充填满汽蚀微孔，融覆后对融覆区用大功率激光冲击，激光辐照产生的冲击波使融覆区金属金相组织细化。本发明在进行叶片汽蚀修复时不需要进行机械打磨，尽可能保留叶片的本体材料，减小修复工作量；而在融覆过程中通过冲击振动使汽蚀微孔内充填融覆材料，避免修复后叶片内部存在沙孔缺陷；进一步通过冲击细化使融覆层金相组织细化，通过融覆层强度，可增加叶片使用寿命。
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公开(公告)号：CN105081670B
公开(公告)日：2017-07-28
申请号：CN201510554439.3
申请日：2015-09-01
Applicant: 广东工业大学
IPC: B23P6/00
Abstract: 本发明公开了一种水轮机叶片汽蚀修复方法，首先对水轮机叶片进行清洗除锈后，采用大光斑短脉冲高功率激光束对叶片汽蚀部位进行预热，然后用融覆激光束进行融覆处理，在融覆过程中，定时用大功率短脉冲激光束对融覆部位进行冲击，使熔融的金属液体充填满汽蚀微孔，融覆后对融覆区用大功率激光冲击，激光辐照产生的冲击波使融覆区金属金相组织细化。本发明在进行叶片汽蚀修复时不需要进行机械打磨，尽可能保留叶片的本体材料，减小修复工作量；而在融覆过程中通过冲击振动使汽蚀微孔内充填融覆材料，避免修复后叶片内部存在沙孔缺陷；进一步通过冲击细化使融覆层金相组织细化，通过融覆层强度，可增加叶片使用寿命。
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公开(公告)号：CN105154870A
公开(公告)日：2015-12-16
申请号：CN201510554405.4
申请日：2015-09-01
Applicant: 广东工业大学
Abstract: 本发明公开了一种金属零件应力控制3D打印再制造方法,首先制备金属零件本体试样和融覆试样，并用激光冲击获得相同残余压应力所需的激光参数；其次对待修复金属零件进行预处理，并利用图像识别方法确定零件修复区域和修复余量；然后利用激光3D打印机逐层融覆修复金属零件，使修复部位尺寸达到零件原设计尺寸；最后使用激光冲击消除残余拉应力，再利用激光冲击强化方法，使金属零件工作表面形成残余压应力层。本发明使用激光3D打印进行零件修复，零件整体变形不大，且修复尺寸精度易控制，不需后续加工；修复后的零件整体强度相同，在使用激光冲击强化后零件表面强化层的残余压应力值保持均衡，延长再制造后零件的使用寿命。
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公开(公告)号：CN105127421A
公开(公告)日：2015-12-09
申请号：CN201510554398.8
申请日：2015-09-01
Applicant: 广东工业大学
CPC classification number: Y02P10/295
Abstract: 本发明公开了一种损伤齿轮齿面激光3D打印修复方法，首先采用大光斑激光束对清洗后的齿轮进行扫描预熔，消除齿轮上的疲劳裂纹；然后选定基准位置，采用图像识别方式检测齿轮轮廓形状，并在计算机上建立三维模型，与原设计图纸比对，确定各点的修复尺寸；然后采用3D激光打印机逐点打印，进行融覆修复，并对融覆后的齿廓进行图像识别检测，以确定下一轮融覆量，直至所有齿廓形状达到原设计尺寸。本发明的修复方法适用于齿轮疲劳裂纹、点蚀、断齿、齿面磨损等失效形式，通过激光预熔消除疲劳裂纹，通过逐点打印修复齿廓形状，不浪费融覆材料，且不需要后续的机械加工，提高修复效率且降低了齿轮修复成本。
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公开(公告)号：CN105154870B
公开(公告)日：2018-01-23
申请号：CN201510554405.4
申请日：2015-09-01
Applicant: 广东工业大学
Abstract: 本发明公开了一种金属零件应力控制3D打印再制造方法,首先制备金属零件本体试样和融覆试样，并用激光冲击获得相同残余压应力所需的激光参数；其次对待修复金属零件进行预处理，并利用图像识别方法确定零件修复区域和修复余量；然后利用激光3D打印机逐层融覆修复金属零件，使修复部位尺寸达到零件原设计尺寸；最后使用激光冲击消除残余拉应力，再利用激光冲击强化方法，使金属零件工作表面形成残余压应力层。本发明使用激光3D打印进行零件修复，零件整体变形不大，且修复尺寸精度易控制，不需后续加工；修复后的零件整体强度相同，在使用激光冲击强化后零件表面强化层的残余压应力值保持均衡，延长再制造后零件的使用寿命。
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