基于激光收光路径调控的无坩埚激光微区冶金方法及应用

    公开(公告)号:CN111778503B

    公开(公告)日:2022-06-07

    申请号:CN202010692217.9

    申请日:2020-07-17

    Applicant: 长安大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于激光收光路径调控的无坩埚激光微区冶金方法,该方法包括:一、制备原料粉末;二、设计多个激光微区冶金方案;三、建立激光微区冶金参数与微区材料之间的关系;四、根据目标产物的组织与性能要求,设计对应的激光微区冶金参数;五、制备微区材料;另外,本发明还公开了一种基于激光收光路径调控的无坩埚激光微区冶金方法在计算材料学快速验证上的应用。本发明利用激光使得微区熔池周围的粉末自生成“冶金坩埚”,实现无基体、无坩埚式短周期微区冶金,并根据原料粉末特性调节激光波形确定激光收光路径,实现微区冶金冷却凝固阶段的可控性,从而控制微区材料的相组织;本发明的应用为计算材料学提供一种高效、快捷的验证方法。

    一种面向激光增材制造应用的类TC4钛合金

    公开(公告)号:CN111455216A

    公开(公告)日:2020-07-28

    申请号:CN202010462036.7

    申请日:2020-05-27

    Applicant: 长安大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向激光增材制造应用的类TC4钛合金,由以下质量百分含量的成分组成:Mo 1%~2%,Al 5.5%~6.8%,V 3.5%~4.5%,余量为Ti和不可避免的杂质;该类TC4钛合金由干燥后的类TC4钛合金的预合金粉末或元素混合粉末经激光增材制造方法制备得到。本发明类TC4钛合金中加入Mo,在激光增材制造的热循环作用下,有效实现了晶内α板条细化和α相体积分数提升的协同作用效果,提高了类TC4钛合金强度和塑性;本发明的制备工艺简单,操作响应快,易加工,制备过程无需坩埚或其他电极材料,避免了合金元素受到污染。

    一种面向激光增材制造应用的类TC4钛合金

    公开(公告)号:CN111455216B

    公开(公告)日:2021-07-23

    申请号:CN202010462036.7

    申请日:2020-05-27

    Applicant: 长安大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向激光增材制造应用的类TC4钛合金,由以下质量百分含量的成分组成:Mo 1%~2%,Al 5.5%~6.8%,V 3.5%~4.5%,余量为Ti和不可避免的杂质;该类TC4钛合金由干燥后的类TC4钛合金的预合金粉末或元素混合粉末经激光增材制造方法制备得到。本发明类TC4钛合金中加入Mo,在激光增材制造的热循环作用下,有效实现了晶内α板条细化和α相体积分数提升的协同作用效果,提高了类TC4钛合金强度和塑性;本发明的制备工艺简单,操作响应快,易加工,制备过程无需坩埚或其他电极材料,避免了合金元素受到污染。

    基于激光收光路径调控的无坩埚激光微区冶金方法及应用

    公开(公告)号:CN111778503A

    公开(公告)日:2020-10-16

    申请号:CN202010692217.9

    申请日:2020-07-17

    Applicant: 长安大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于激光收光路径调控的无坩埚激光微区冶金方法,该方法包括:一、制备原料粉末;二、设计多个激光微区冶金方案;三、建立激光微区冶金参数与微区材料之间的关系;四、根据目标产物的组织与性能要求,设计对应的激光微区冶金参数;五、制备微区材料;另外,本发明还公开了一种基于激光收光路径调控的无坩埚激光微区冶金方法在计算材料学快速验证上的应用。本发明利用激光使得微区熔池周围的粉末自生成“冶金坩埚”,实现无基体、无坩埚式短周期微区冶金,并根据原料粉末特性调节激光波形确定激光收光路径,实现微区冶金冷却凝固阶段的可控性,从而控制微区材料的相组织;本发明的应用为计算材料学提供一种高效、快捷的验证方法。

    一种基于激光微区冶金的材料基因库的建立方法

    公开(公告)号:CN109746446B

    公开(公告)日:2020-05-12

    申请号:CN201910204808.4

    申请日:2019-03-18

    Applicant: 长安大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于激光微区冶金的材料基因库的建立方法,包括步骤:一、构建激光微区冶金系统;二、确定金属粉末种类并准备足量质量的各类金属粉末;三、移动落料器;四、固定混合粉总质量并根据各类金属粉末质量比控制各类金属粉末输出;五、各类金属粉末的混合及投放;六、完成基体上所有凹槽内混合粉的投放;七、设置激光发生子系统的激光加工参数并进行微区冶金;八、建立激光增材合金试样成分与显微组织的对应关系,并对激光增材合金试样进行微纳米压痕测试;九、训练BP神经网络模型;十、激光增材合金试样材料基因库的建立。本发明高能激光束对预置于基体上凹槽内的混合粉定点微区熔炼,基于激光熔池的强烈对流实现金属材料微区合金化。

    一种基于激光微区冶金的材料基因库的建立方法

    公开(公告)号:CN109746446A

    公开(公告)日:2019-05-14

    申请号:CN201910204808.4

    申请日:2019-03-18

    Applicant: 长安大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于激光微区冶金的材料基因库的建立方法,包括步骤:一、构建激光微区冶金系统;二、确定金属粉末种类并准备足量质量的各类金属粉末;三、移动落料器;四、固定混合粉总质量并根据各类金属粉末质量比控制各类金属粉末输出;五、各类金属粉末的混合及投放;六、完成基体上所有凹槽内混合粉的投放;七、设置激光发生子系统的激光加工参数并进行微区冶金;八、建立激光增材合金试样成分与显微组织的对应关系,并对激光增材合金试样进行微纳米压痕测试;九、训练BP神经网络模型;十、激光增材合金试样材料基因库的建立。本发明高能激光束对预置于基体上凹槽内的混合粉定点微区熔炼,基于激光熔池的强烈对流实现金属材料微区合金化。

    一种激光微区冶金装置
    7.
    实用新型

    公开(公告)号:CN209614253U

    公开(公告)日:2019-11-12

    申请号:CN201920345253.0

    申请日:2019-03-18

    Applicant: 长安大学

    Abstract: 本实用新型公开了一种激光微区冶金装置,包括水平放置在实验台上的基体、给料子系统和将混合粉微区冶金成激光增材合金试样的激光发生子系统;基体为陶瓷基体,陶瓷基体上开设有N个呈阵列式排列的球冠形的凹槽,其中,N为不小于100的正整数,给料子系统包括出粉机构、对出粉机构输出的多种金属粉末进行混合的混粉器和对混粉器输出的混合金属粉末进行准确投放至凹槽的落料器,激光发生子系统输出的高能激光束的末端光斑面积小于凹槽的敞口端面积。本实用新型高能激光束对预置于基体上凹槽内的混合粉定点微区熔炼,基于激光熔池的强烈对流实现金属材料微区合金化,实现多元多组分金属材料的快速制备,实现激光增材合金的高效设计与制备。

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