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公开(公告)号：CN113976920A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111138181.0
申请日：2021-09-27
申请人： 上海交通大学 , 上海交通大学安徽(淮北)陶铝新材料研究院
摘要： 本发明提供一种选区激光熔化成形结构残余变形的跨尺度控制方法及系统，涉及激光选取熔化技术中的计算机辅助工程技术领域，该方法包括：微观尺度步骤：建立微观尺度的单层单道扫描模型，选定粉末材料属性和高斯热源模型参数；介观尺度步骤：建立介观尺度的多层多道扫描模型，将得到的温度场作为输入载荷，提取各向平均塑性应变；宏观尺度步骤：建立宏观尺度的结构件模型，对结构有限元模型单元沿成形方向逐层激活，控制结构打印过程中因残余变形产生的几何偏差。本发明能够体现成形过程中的温度场或应力场特征，且能够体现激光工艺和扫描策略对大型结构的残余变形影响，控制大型结构打印过程中的残余变形。
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公开(公告)号：CN115430843A
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202210978853.7
申请日：2022-08-16
申请人： 上海交通大学 , 上海交通大学安徽(淮北)陶铝新材料研究院
摘要： 本发明设计了一种双相颗粒增强增材制造铝合金及其制备方法，所述RE/TiB2‑Al‑M合金粉末球形度高，组织内同时具有两种弥散分布的纳米陶瓷颗粒，且适用于各体系铝合金。本发明采用超声辅助的原位自生方法和高能球磨工艺分别引入增强相颗粒和细化剂元素，原位自生有利于促进材料内形成的微纳米TiB2颗粒的均匀分散，发挥其异质形核作用和增强作用；球磨引入有利于充分发挥Ti/Zr等RE细化剂的异质形核和晶粒细化作用，获得球度较高，可实现大规模生产的铝合金粉末。合金粉末通过激光增材制造的快速凝固后获得高致密度，无裂纹，近全等轴细晶组织的高性能构件。
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公开(公告)号：CN113976920B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202111138181.0
申请日：2021-09-27
申请人： 上海交通大学 , 上海交通大学安徽(淮北)陶铝新材料研究院
摘要： 本发明提供一种选区激光熔化成形结构残余变形的跨尺度控制方法及系统，涉及激光选取熔化技术中的计算机辅助工程技术领域，该方法包括：微观尺度步骤：建立微观尺度的单层单道扫描模型，选定粉末材料属性和高斯热源模型参数；介观尺度步骤：建立介观尺度的多层多道扫描模型，将得到的温度场作为输入载荷，提取各向平均塑性应变；宏观尺度步骤：建立宏观尺度的结构件模型，对结构有限元模型单元沿成形方向逐层激活，控制结构打印过程中因残余变形产生的几何偏差。本发明能够体现成形过程中的温度场或应力场特征，且能够体现激光工艺和扫描策略对大型结构的残余变形影响，控制大型结构打印过程中的残余变形。
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公开(公告)号：CN113523303A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110579594.6
申请日：2021-05-26
申请人： 上海交通大学 , 安徽相邦复合材料有限公司
摘要： 本发明涉及一种消除选区激光熔化成形铝合金构件残余应力的方法，具体包括如下步骤：(S1)将选区激光熔化成形的铝合金构件浸入低温介质中，使其充分冷却；(S2)将构件快速转移至高温介质中，使其快速升温，并保温一段时间；(S3)取出构件在空气中冷却至室温；(S4)循环重复S1‑S3操作。本发明方法适用于选区激光熔化成形的具有复杂形状的铝合金构件，经处理后的构件具有较低的残余应力，可提高构件的尺寸稳定性。
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公开(公告)号：CN110317982A
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201910586326.X
申请日：2019-07-01
申请人： 上海交通大学 , 安徽相邦复合材料有限公司
摘要： 本发明公开了一种激光增材制造用铝合金粉末及其应用，所述的光增材制造用铝合金粉末，包括如下质量分数的组分：Si：5.0-20％，Cu：0.1-5.0％，Mg：0.1-5.0％，TiB2：1.0-12.0％，余量为Al和不可避免的杂质。所述的激光增材制造用铝合金粉末，可用于激光增材制造。本发明通过测试，获得产物，通过SLM成形后的样品，致密度可达99％以上，热处理后屈服强度420MPa，抗拉强度550MPa，断后延伸率7.8％，且无明显各向异性，能够满足相关领域应用的需要。
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公开(公告)号：CN107937762A
公开(公告)日：2018-04-20
申请号：CN201710985284.8
申请日：2017-10-20
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明提供了一种基于SLM制备原位自生TiB2增强复合材料的方法，包括以下步骤：A1、以KBF4、K2TiF6粉末为原料，利用混合盐反应法制备得到原位自生TiB2纳米颗粒增强Al7SiCu0.5Mg复合材料；A2、将步骤A1得到的复合材料进行真空雾化，得复合材料粉末；A3、将所述复合材料粉末采用3D打印制备得到SLM样品。本发明采用SLM制备得到原位自生TiB2纳米颗粒增强Al7SiCu0.5Mg复合材料，其微观组织得到了极大细化，材料内部未观察到明显的孔洞或裂纹，在保证塑性的前提下大幅度提高强度，在航空航天领域有巨大的应用潜力。
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公开(公告)号：CN110484783A
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201910843280.5
申请日：2019-09-06
申请人： 上海交通大学 , 安徽相邦复合材料有限公司
摘要： 本发明提供了一种铝-稀土(Al-Re)合金粉末及其制备方法和应用。所述Al-Re合金粉末包括如下质量分数的各组分：Re：8.0～15.0％，Mn：0.1～2.0％，Fe：0.2～4.0％；更优选还包括1.0～10.0％的TiB2增强颗粒。其制备方法包括将纯铝、TiB2/Al复合材料母料升温熔炼，将Al-Re中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Fe中间合金依次加入熔体中，除气精炼后通过气雾化即得所述Al-Re合金粉末。所制备的Al-Re合金粉末具备较高的激光吸收率，适用于激光增材制造技术。
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公开(公告)号：CN108330347A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201810114281.1
申请日：2018-02-05
申请人： 上海交通大学
CPC分类号： Y02P10/295 , C22C21/02 , B22F3/1055 , B22F9/082 , C22C1/10 , C22C21/00 , C22C32/0073 , C22C2001/1089
摘要： 本发明提供了一种基于激光选区熔化制备铝基复合材料的制备方法，包括如下步骤：S1、以KBF4、K2TiF6粉末为原料，利用混合盐反应法(LSM)制备得到原位自生TiB2/AlSi10Mg复合材料，将所述原位自生TiB2/AlSi10Mg复合材料通过真空气雾化制备得到复合材料粉末；S2、将所述复合材料粉末采用激光选区熔化制备得到SLM样品；S3、对所述SLM样品进行单时效处理。本发明采用SLM制备得到原位自生TiB2颗粒增强AlSi10Mg复合材料，使得晶粒得到了极大细化，单时效处理进一步提高了材料的力学性能，在航空航天领域有巨大的应用潜力。
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公开(公告)号：CN108315577A
公开(公告)日：2018-07-24
申请号：CN201810107789.9
申请日：2018-02-02
申请人： 上海交通大学
CPC分类号： C22C1/03 , B22F9/082 , B22F2009/0848 , B33Y70/00 , C22C1/026 , C22C1/06 , C22C21/00 , C22C32/0073
摘要： 本发明提供了一种激光增材制造用7XXX系原位铝基复合材料粉末的制备方法，包括将工业纯铝加热，用高温覆盖剂覆盖后升温熔炼；将KBF4、K2TiF6均匀混合，烘干后加入熔体中；反应后，依次加入所需的中间合金以及工业纯Mg和工业纯Zn，在熔体中加入精炼剂进行除气精炼，然后进行气雾化；即得。该方法采用原位熔体自生和高温气雾化方法制备了原位TiB2微纳米颗粒增强7XXX系复合材料，通过制备TiB2颗粒增强铝基复合材粉末，TiB2颗粒均匀弥散分布于铝基体中。该方法制备的铝基复合材料粉末具备良好的激光吸收率，适用于激光增材制造技术。
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公开(公告)号：CN116618823A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310525093.9
申请日：2023-05-10
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明提供了一种丝导超声辅助激光增材制造闭环调控系统及方法，该系统在原有丝导超声辅助激光增材制造系统基础上增加了丝材前端对中单元、丝材过渡监测单元、熔池流动监测单元、原位反馈调控单元，结合丝导超声辅助激光增材制造闭环调控方法，可以实现激光束中心与丝材前端的快速对中，熔滴过渡状态的识别，丝导超声下熔池流动状态的判断，以及丝材过渡和熔池流动的原位调控，最后确保激光增材制造质量。本发明可利用现有的激光头图像同轴采集单元，无需添加更多的传感器，信号受干扰少，处理速度快，适应性广，对于激光增材制造质量的提升及工业化应用具有重要帮助。
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