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公开(公告)号：CN114850505B
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202210450826.2
申请日：2022-04-27
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明提供一种水浴环境增材制造装置及方法，属于增材制造技术领域，装置包括增材制造系统、水浴冷却系统、传感系统以及计算机控制系统。本发明建立了线能量密度与冷却液温度之间的关系以及线能量密度、成形高度、冷却液高度之间的关系。可以精准、实时、全域调控增材制造过程中的温度梯度，从而减小热累积，使构件保持一致的温度梯度。同时计算机控制系统可以控制冷却液的高度及温度，从而适应不同材料体系的温度梯度要求。整个过程实现闭环自动控制，增材开始后无需人为干预，可以大幅降低成本，提高生产效率。该方法有效减少了增材制造过程中因热积累带来的开裂，变形等问题，同时起到细化构件晶粒的作用。
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公开(公告)号：CN113020797B
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202110245945.X
申请日：2021-03-05
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： B23K26/34 , B23K26/348
摘要： 本发明公开的一种基于铜及其合金的增材制造方法，属于金属材料增材制造与堆焊技术领域。本发明以电弧和激光为热源，采用电弧/激光复合增材方法，进行铜及其合金的增材制造。通过预热温度、电弧电流、激光功率、层间温度的调整，保证增材过程稳定进行。最终得到了宏观形貌良好，内部无气孔、裂纹的薄壁件。经检测，薄壁件具有良好的抗拉强度。
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公开(公告)号：CN111112619B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202010027863.3
申请日：2020-01-10
申请人： 大连理工大学
摘要： 一种超声辅助激光增材制造二维钛基功能梯度材料的方法，属于激光增材制造技术领域。二维钛基功能梯度材料在XY与YZ面内为一维梯度过渡，而空间上为二维梯度过渡。预设的每一沉积层的梯度过渡形式为从左下角的a区呈“7”形过渡到右上角的k区，以确保底部超声，对高比例陶瓷颗粒添加时熔池的流动和凝固过程充分干预。在XY面与YZ面内不同梯度区域，采用优化的直接激光沉积工艺参数与超声作用参数，减少热积累、未熔化陶瓷颗粒的尺寸与含量、粗大树枝状初生相的尺寸，以改善钛基功能梯度材料的整体性能。激光头按照“7”形路径扫描，减少了相邻道与道间梯度结合界面的数量，利于钛基功能梯度材料的整体性能提高。本发明能促进陶瓷颗粒的均匀分布，碎化粗大的枝晶，细化微观组织，以改善二维钛基功能梯度材料整体性能。
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公开(公告)号：CN112172138B
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202010927527.4
申请日：2020-09-07
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： B29C64/153 , B29C64/314 , B29C64/321 , B29C64/35 , B29B13/06 , B33Y10/00 , B33Y40/10 , B33Y40/00
摘要： 本发明公开了一种光粉水平间距可调的激光沉积头装置以及光粉非同轴增材制造方法，属于激光增材制造领域。包括光路系统、粉路系统及光粉位置调节系统。在激光沉积制造构件前，通过调节光粉水平间距调节装置以改变粉斑相对于光斑的水平间距，使光斑位于粉斑的前方。本发明解决了在同步送粉条件下，当粉末束与激光束位置重合时，熔池前沿伴有大量粉末飞溅的问题，有效提高了粉末的利用率。
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公开(公告)号：CN111299578A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN202010151193.6
申请日：2020-03-06
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明提供一种电磁辅助直接激光沉积镍基高温合金-钛合金功能梯度材料的方法，属于增材制造技术领域。该方法在成形过程中通过调整送粉速率，以质量分数10％为步长，不断改变两种粉末的比例，从而实现从钛合金到镍基高温合金的梯度过渡。将电磁搅拌装置附加在激光加工头上，使其可以随激光头的移动而移动，进而将磁场加载在熔池区域。使得熔池在磁场洛伦兹力的作用下，产生对流，一方面加快了冷却速率，起到细化晶粒的作用，另一方面抑制了元素偏析过程，减少了脆性相的生成，并使其成弥散状分布，提高材料性能。沉积不同成分比例的梯度层，在工件底部附加不同的温度场，起到调控温度梯度和冷却速率的作用，减少残余应力，抑制材料缺陷产生。
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公开(公告)号：CN110421167A
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201910746568.0
申请日：2019-08-14
申请人： 大连理工大学
摘要： 一种电感超声耦合辅助直接激光沉积金属材料的方法,属于增材制造领域，涉及耦合能量场，该能量场为电感温度场和超声波动场耦合得到。随动电磁感应装置通过将感应线圈悬于激光头正下方使线圈跟随激光头运动对熔池周围圆形区域进行预热缓冷；底部超声装置固定于工作台与基板之间，超声波通过基板向上传导到熔池，对熔池及固液界面处进行冲击搅拌。该耦合能量场弥补了单一电感温度场对熔池没有搅拌效果及单一超声波动场对熔池作用时间短效果不显著的缺点。感应加热起到预热缓冷作用，降低温度梯度减小热应力，且温度场通过减缓熔池凝固速率有效提高超声对熔池的冲击搅拌效率；耦合能量场能够有效减少裂纹气孔缺陷，提高金属材料成形件的机械性能。
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公开(公告)号：CN108161229B
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201810100511.9
申请日：2018-02-01
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： B23K26/342 , B23K26/348 , B23K9/04
摘要： 本发明提供了一种填丝式增材制造实体类铝合金结构的方法，属于增材制造领域。针对现有的铝合金激光填丝增材制造和电弧增材制造中存在的问题，如铝合金对激光的反射率高、电弧不稳定导致成形质量较差、热输入大导致成形件组织粗大等，本发明提出采用激光‑TIG复合热源，激光与电弧的相互作用，一方面可减小热输入，成形件组织细化、强度提高；另一方面激光可稳定电弧，使得多层多道成形过程中电弧更加稳定，优化搭接效果。本发明通过调整相邻焊道间电弧电流、层间电弧电流，降低连续成形过程中的热输入，得到的成形件外形尺寸稳定、晶粒细化，且相比控制层间温度及层间停留时间，成形效率显著提高。
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公开(公告)号：CN109759699A
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201910029404.6
申请日：2019-01-13
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明公开一种5083铝合金激光焊接工艺方法，属于焊接技术领域，该方法将脉冲激光作为热源，采用激光沿焊缝两侧对称摆动的方式，实现5083铝合金的焊接。步骤包括：首先，焊接前，去除5083铝合金焊缝两侧的氧化膜。其次，5083铝合金上方设置脉冲激光器和保护气喷嘴，保护气喷嘴用于向焊缝正面吹惰性气体，并采用预热装置对5083铝合金进行预热。最后，加热到预定温度后，通过调节激光平均功率、脉冲频率、摆动振幅、摆动频率实现5083铝合金接焊。本发明的5083铝合金激光焊接工艺方法既能改善传统加工铝合金方法生产率低、热影响区大的情况，又能克服采用连续激光加工铝合金热输入大、成形质量差的不足。并能有效改善气孔、裂纹等缺陷问题。
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公开(公告)号：CN106007679B
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201610343826.7
申请日：2016-05-21
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： C04B35/10 , C04B35/622
摘要： 本发明公开了一种激光近净成形Al2O3基共晶陶瓷刀具的方法，将Al2O3和陶瓷粉末分别放入送粉器两个粉筒中，调整送粉速度使Al2O3和另一种陶瓷粉末具有一定质量配比，以惰性气体作为送粉和保护气体，高能激光束在TC4基板上和前一沉积层上形成熔池并熔化注入熔池的陶瓷粉末，采用连续多道多层扫描制备Al2O3基共晶陶瓷刀具。本方法制备的Al2O3基共晶陶瓷刀具在增强传统陶瓷刀具韧性的基础上，硬度和强度都能得到进一步提高，特别是在陶瓷材料熔点附近仍保持非常高的强度、硬度和抗蠕变性，可有效抑制在干式高速切削条件下刀具的破损和裂纹缓慢长大导致刀具材料性能退化，表现出优异的热稳定性,提升刀具寿命和生产效率。
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公开(公告)号：CN108393587A
公开(公告)日：2018-08-14
申请号：CN201810063092.6
申请日：2018-01-23
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： B23K26/348 , B23K103/10
摘要： 本发明属于金属增材制造技术领域，提供铝合金激光-TIG复合增材制造方法，将激光和电弧作为复合热源，采用TIG的方式，实现铝合金薄壁类(单道多层)结构的增材制造成形，包括以下步骤：S1：确定激光、电弧和丝材相对位置关系，进行基板预热处理；S2：成形铝合金激光-TIG复合增材单道单层结构；S3-S5：成形铝合金激光-TIG复合增材薄壁类(单道多层)结构。本发明既改善了由于铝合金反射率较高使得当激光作为单独热源时不易成形的缺陷，又改善了当电弧作为单独热源时由于热输入量较高而造成的变形严重、成形质量较差的缺陷；适用于铝合金薄壁类(单道多层)结构的增材制造，且能有效抑制气孔缺陷的产生。
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