一种激光-超声双空化耦合制备铝合金超疏水表面的方法及加工装置

    公开(公告)号:CN117165876A

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202311142688.2

    申请日:2023-09-06

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: C22F1/04

    摘要: 本发明提供了一种激光‑超声双空化耦合制备铝合金超疏水表面的方法及加工装置,将铝合金待加工板材的两端安装在空化仓的底部,使铝合金待加工板材的上表面浸没在空化仓内的介质中;脉冲激光束聚焦在空化仓内的介质中产生激光空化区;在铝合金待加工板材下表面处施加超声振动,在激光空化区下方产生超声空化区,通过激光诱导空泡溃灭产生的流体动力,在铝合金待加工板材上表面溃灭,溃灭产生的冲击波与微射流作用在铝合金待加工板材上表面形成微米级多孔结构;对空化后的铝合金待加工板材上表面通过化学修饰降低材料表面能,形成超疏水表面。本发明使试件产生超疏水表面同时厚度方向产生对称的应力分布,铝合金性能得到强化且保持高平整度。

    一种增材制造铝锂合金实时逐级调控系统及方法

    公开(公告)号:CN116117170A

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202211404924.9

    申请日:2022-11-10

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明提供了一种增材制造铝锂合金实时逐级调控系统及方法,包括如下步骤:在激光增材制造过程中,利用红外热成像仪实时监控和反馈熔池中心的温度变化;当检测的实时温度不超过设定阈值T1时,根据实时温度调节激光功率;将实时温度超过设定阈值T1但不超过T2的区域确定为待静压加工区域,对待静压加工区域进行静压力滚压,根据实时温度调节滚压的静压力;将实时温度超过设定阈值T2的区域确定为待超声振动加工区域,对待超声振动加工区域进行超声振动滚压,根据实时温度调节超声振幅。本发明可实时监测成形过程中的熔池温度,分级调控铝锂合金的成形过程,提高零件内部和表面的力学性能,增加激光增材制造装置的实用性。

    一种脉冲电流辅助铝合金激光喷丸成形与疏水表面制备方法

    公开(公告)号:CN114952010B

    公开(公告)日:2023-02-17

    申请号:CN202210445786.2

    申请日:2022-04-26

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明提供了一种脉冲电流辅助铝合金激光喷丸成形与疏水表面制备方法,包括如下步骤:将预处理后的铝合金放置在冲击平台上,所述铝合金两端分别安装电极;所述铝合金材料表面作为吸收层,所述铝合金表面覆盖流动的硅油作为约束层;确定激光能量;通过电极在铝合金表面施加高频脉冲电流,喷丸激光器根据激光能量产生激光束冲击铝合金表面,在电脉冲和激光冲击的作用下,所述铝合金形成弯曲的弧面,且铝合金的冲击面表面形成多孔微纳多级表面;对铝合金的冲击面表面通过化学修饰降低材料表面能,得到具有超疏水的弧形铝合金表面。本发明可同步完成对铝合金材料与表面形貌的控形控性,使航空铝合金板材基体得到有效强化。

    一种超声辅助铝合金板材激光冲击成形方法及系统

    公开(公告)号:CN115055829A

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202210711305.8

    申请日:2022-06-22

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明提供了一种超声辅助铝合金板材激光冲击成形方法及系统,包括如下步骤:根据板材弯曲成形要求将铝合金板材表面分为内凹表面和外凸表面;利用脉冲激光束冲击所述内凹表面,且在激光冲击的对应位置上的外凸表面处辅助施加超声冲击波;按照行进路径同步移动脉冲激光束和超声冲击波,得到具有弯曲曲率的铝合金板材。本发明利用超声辅助激光冲击成形技术实现铝合金板材的柔性无模成形,超声冲击高频振动产生的声软化效应,可以有效提高铝合金板材的塑性成形能力,实现激光冲击对高强度铝合金板材的宏观塑性成形。

    一种电磁辅助铝合金激光冲击成形方法及装置

    公开(公告)号:CN115055811A

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202210779646.9

    申请日:2022-07-04

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明提供了一种电磁辅助铝合金激光冲击成形方法及装置,根据板材弯曲成形要求将铝合金板材表面分为内凹表面和外凸表面;在铝合金板材两端施加电场,在铝合金板材另两端施加磁场,所述电场方向垂直于磁场方向,通过磁场力作用使电场产生的电荷正负分开,所述内凹表面上分布正电荷,所述外凸表面上分布负电荷;在内凹表面涂覆吸收层,在内凹表面设有连续流动的约束层,通过脉冲激光冲击内凹表面,得到具有弧度的铝合金板材。本发明在电流及磁场作用下,铝合金板件的流动应力和变形阻力大幅降低,有效抑制材料表面应力回弹量,显著提升板件的极限成形尺寸。

    一种轴类零件的激光熔覆装置
    17.
    发明公开

    公开(公告)号:CN114672800A

    公开(公告)日:2022-06-28

    申请号:CN202210247376.7

    申请日:2022-03-14

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: C23C24/10 G02B27/09

    摘要: 本发明提供了一种轴类零件的激光熔覆装置,包括椭圆状壳体、锥形光学元件、旋转夹具和送粉机构;所述椭圆状壳体的内部空腔分别安装锥形光学元件和旋转夹具,且所述锥形光学元件位于椭圆状壳体的第一焦点处;所述旋转夹具上安装工件,所述工件位于椭圆状壳体的第二焦点处,用于使工件在第二焦点处旋转;激光束从椭圆状壳体的第一焦点处射入,通过锥形光学元件产生发散状的光束,利用椭圆状壳体的内部空腔反射到工件表面,用于使工件表面预热和熔覆;所述送粉机构用于给椭圆状壳体的内部空腔输送熔覆用的粉末。本发明提高了轴类零件的熔覆效率、熔覆质量以及粉末的利用率。

    一种高压多气氛辅助SLM梯度材料制备方法及铝锂合金涂层

    公开(公告)号:CN117773145A

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202311794170.7

    申请日:2023-12-25

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明提供了一种高压多气氛辅助SLM梯度材料制备方法及铝锂合金涂层,包括如下步骤:在工作箱内注入第一混合气体;通过激光辐照使微熔池内的熔融材料与含碳活性气体反应形成碳化物掺杂的第一梯度铝锂合金涂层;在工作箱内注入第二混合气体;通过激光辐照使微熔池内的熔融材料与含碳含氮活性气体反应形成碳氮化物掺杂的第二梯度铝锂合金涂层;在工作箱内注入第三混合气体;通过激光辐照使微熔池内的熔融材料与含氮活性气体反应形成氮化物掺杂的第三梯度铝锂合金涂层。本发明提高铝锂合金材料表面成形质量的同时实现了材料整体外硬内韧的性能。

    一种超声滚压纳米颗粒制备超疏水表面的方法

    公开(公告)号:CN117086569A

    公开(公告)日:2023-11-21

    申请号:CN202311101109.X

    申请日:2023-08-30

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: B23P9/04

    摘要: 本发明提供了一种超声滚压纳米颗粒制备超疏水表面的方法,属于金属疏水表面制备技术领域,包括如下步骤:对合金表面预处理,使表面粗糙度≤0.5μm,进行超声波清洗,干燥;对纳米颗粒进行硅烷化处理,利用胶粘剂将硅烷化处理后的纳米颗粒粘结在合金表面;利用超声滚压将纳米颗粒压印在合金表面;利用超声滚压进行压印时,滚压头径向压入合金表面,先沿设定路径一整体滚压,再沿设定路径二滚压,得到超疏水表面。本发明通过超声滚压产生的高应变率弹塑性变形,实现了疏水织构的一步制备,同时在零件表面产生理想的残余压应力,材料性能与织构强度明显提高,具有较高的可靠性和机械稳定性。

    一种带筋圆锥形曲面构件激光喷丸整体成形方法

    公开(公告)号:CN116571595A

    公开(公告)日:2023-08-11

    申请号:CN202211090082.4

    申请日:2022-09-07

    摘要: 本发明提供了一种带筋圆锥形曲面构件激光喷丸整体成形方法,该方法通过激光喷丸构件的方式实现了带筋圆锥形曲面构件整体成形,具有柔性好,无接触,冲击压力大和塑性成形与成性一体化等优点。通过设置激光光斑在不同圆弧上的搭接率,以及在各个圆弧上的激光能量,规划激光喷丸成形的光斑扫描路径并进行编程,使光斑在同一圆弧上搭接率恒定,不同圆弧上搭接率按梯度变化,同时控制激光能量以改变构件的残余应力分布,促使构件产生不同圆弧曲率弯曲变形,实现带筋圆锥形曲面构件的整体成形。