一种SLM多层熔融过程与成形质量的仿真计算方法

    公开(公告)号:CN117688773A

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN202311750097.3

    申请日:2023-12-18

    Abstract: 本发明涉及一种SLM多层熔融过程与成形质量的仿真计算方法。该方法可以模拟出介观尺度下激光扫描的单层粉床熔融过程并准确预测熔池凝固后的熔道形貌,随后衔接下一层粉末床铺设并同样进行激光扫描的模拟,循环进行粉末床铺设和激光扫描以实现宏观尺度下多层SLM成形件状态的仿真计算。本发明可在小计算域内获取SLM介观熔融行为和宏观成形质量之间的内在联系,实现从介观尺度到宏观尺度范围内的SLM多层粉末床熔融成形全过程的模拟仿真,从而为通过虚拟制造评估SLM成形的表面形貌和内部缺陷、提高SLM过程稳定性和成形件质量提供重要技术支撑。

    在双相不锈钢增材制备过程中原位调控组织与性能的方法

    公开(公告)号:CN117583621A

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202311622440.6

    申请日:2023-11-30

    Abstract: 本发明公开了一种在双相不锈钢增材制备过程中原位调控组织与性能的方法,其主要是通过调控氩氮混合气体中氮气含量,获得不同热导率的混合气体,以改变增材制备过程中的冷却速率,实现整体晶粒尺寸和梯度晶粒尺寸的调控。梯度调控时随堆积层高度的增加,氮气含量逐渐提升,可使铁素体晶粒尺寸逐渐细化,硬度逐渐升高,因而可实现组织与性能随堆积层高度的变化;整体调控时氮气含量保持稳定,如氮气含量100%时,打印态铁素体的晶粒尺寸为最小值15.32μm,有助于实现力学性能的提升。所得双相不锈钢适用于高强度、有一定塑性和耐腐蚀性能要求的场合,且其操作简单,制造成本低,对双相不锈钢在复杂结构件和梯度材料的的制备具有重要意义。

    一种提高3D打印2205双相不锈钢耐磨性的方法

    公开(公告)号:CN118893220A

    公开(公告)日:2024-11-05

    申请号:CN202411065433.5

    申请日:2024-08-05

    Abstract: 本发明提供一种提高3D打印2205双相不锈钢耐磨性的方法。本发明通过在2205双相不锈钢粉末中添加适量TiB2颗粒,并通过球磨使之附着在粉末颗粒的表面,采用氩气氛进行保护,在打印过程中部分TiB2与激光作用并熔化分解成TiB,生成的TiB和原本存在TiB2的一方面可以作为形核剂起到细化晶粒的作用,另外一方面可以作为硬质点,均匀分散的TiB2增强体表现出高度的粘附性,在滑动过程中表现出较低的碎裂/断裂程度。同时TiB2相与2205基体之间的牢固界面结合,从而防止了磨损过程中颗粒的剥落。两种因素共同作用下提高了3D打印2205双相不锈钢的耐磨性,最终将平均摩擦系数从0.7142降低至0.4305。

    在线固溶改善电弧增材制造双相不锈钢成形质量和两相比例的装置及方法

    公开(公告)号:CN117532108A

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202311768280.6

    申请日:2023-12-21

    Abstract: 本发明涉及一种在线固溶改善电弧增材制造双相不锈钢成形质量和两相比例的装置及方法,该装置包括基于TIG焊的增材制造装置、冷却装置、测温装置和计算机,增材制造装置用于进行金属零件的增材工作,冷却装置用于对WAAM成形DSS进行快速冷却以调控成形质量和两相比例,测温装置用于测量增材过程的层间温度数据,计算机与测温装置和流量控制阀电性连接,以根据间隔时间内温度变化数据计算实际冷却速率并进行反馈控制。该装置及方法通过在WAAM过程中引入冷却介质,使WAAM中成形的DSS高温熔道快速冷却达到固溶效果,避免增材效率降低的同时得到合理的两相比例,并且无需额外的热处理工艺,减少WAAM成形DSS的效率损失,降低额外的能源损耗,进一步提高材料的利用率。

    基于三维扫描仪进行钛合金电弧增材制造数值模拟方法

    公开(公告)号:CN117669213A

    公开(公告)日:2024-03-08

    申请号:CN202311665881.4

    申请日:2023-12-06

    Applicant: 福州大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于三维扫描仪进行钛合金电弧增材制造数值模拟方法。包括如下步骤:(1)使用电弧增材制造计算成形质量良好的钛合金焊道。(2)使用三维扫描仪对成形焊道进行三维重构,生成STL格式,导入有限元软件对三维重构模型进行优化处理。(3)处理完后的模型进形材料属性定义,设置生死单元,定义对流,施加热源,然后求解计算。用三维扫描仪对焊道进行三维重构,得到真实的焊道几何模型,使得数值模拟计算更加符合电弧增材制造成形过程,得到的焊道每一个位置更加准确的温度场和应力场数据。对焊道瞬态温度场分布截面进行求解,进一步计算凝固速率与温度梯度,来预测焊道微观组织形貌。

    一种基于自适应边缘检测和路径规划的鞋垫冲压机器人系统

    公开(公告)号:CN118181403A

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202410389134.0

    申请日:2024-04-01

    Applicant: 福州大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于自适应边缘检测和路径规划的鞋垫冲压机器人系统。包括自动上料模块、机械臂模块、冲裁工作台模块;其中,自动上料模块,用于实现面衬的自动上料补充;机械臂模块,拾取面衬到冲裁工作台模块的冲裁工作台,以及进行冲裁工作台模块的冲裁模具定位移动;冲裁工作台模块,用于进行面衬边缘检测定位,以及面衬的冲裁,同时能够控制自动上料模块、机械臂模块的动作。本发明为了方便面衬的冲裁上料,基于BIT轨迹规划与自适应边缘检测算法和机器人通讯及控制技术,以建立面衬冲裁机器人系统,能够支持自动化上料及视觉定位冲裁,解决了人工放冲裁模具的面临劳动强度大,有一定安全风险以及放模具到面衬原料上不准确的问题。

    选区激光熔化刮刀-辊筒联合铺粉装置及工作方法

    公开(公告)号:CN116160024A

    公开(公告)日:2023-05-26

    申请号:CN202310021911.1

    申请日:2023-01-07

    Applicant: 福州大学

    Abstract: 本发明选区激光熔化刮刀‑辊筒联合铺粉装置及其工作方法,其特征在于:其中铺粉装置包括铺粉机构、铺粉运动机构、粉缸、成形缸和回收缸,粉缸、成形缸与回收缸的顶部平行且相互连接,构成铺粉平面;所述铺粉机构包括第一道刮刀、辊筒、第二道刮刀、螺旋微调装置和安装基座,所述第一道刮刀和辊筒通过螺旋微调装置与安装基座连接,以通过螺旋微调装置实现第一道刮刀、辊筒在竖直方向上的高度可调,所述铺粉机构的安装基座固定在铺粉运动机构的导轨滑台上,通过铺粉运动机构驱动控制铺粉机构向前、后方向运动;该装置及工作方法能够克服刮刀铺粉致密性差、辊筒铺粉均匀性差的技术缺陷,实现SLM成形过程高质量粉床的铺设。

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