一种超高压环境下磁场辅助等离子体改性激光熔覆涂层装置及方法

    公开(公告)号:CN117987828A

    公开(公告)日:2024-05-07

    申请号:CN202410197580.1

    申请日:2024-02-22

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: C23C24/10

    摘要: 本发明提供了一种超高压环境下磁场辅助等离子体改性激光熔覆涂层装置及方法,将镍基合金基板放置在密闭的工作箱内;在密闭的工作箱内持续注入惰性气体,使工作箱内保持超高压环境;通过激光辐照镍基合金基板表面铺设的镍基合金粉末形成熔池,同时使用金属等离子体作为镍基合金涂层中的元素掺杂,将金属等离子体喷射至镍基合金基板表面上方,等离子体态活性元素掺杂物在磁场控制下聚集在熔池表面,在超高压环境和交变磁场的协同作用下,金属等离子渗入熔池并与熔融材料发生搅拌反应,得到具有均匀活性元素掺杂的镍基合金熔覆涂层。本发明实现了活性元素Hf对镍基合金涂层的有效掺杂,提升了涂层的耐高温性能。

    一种可变光路的多成形缸不间断打印激光选区熔化设备

    公开(公告)号:CN117123802B

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202311127192.8

    申请日:2023-09-01

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开一种可变光路的多成形缸不间断打印激光选区熔化设备,包括本体,本体内由上至下依次设有第一腔体、第二腔体和第三腔体,第一腔体内设有光路机构,光路机构包括激光器,激光器的一侧安装有反光部,反光部包括安装在第一腔体内的主反光镜和反光组,第一腔体和第二腔体之间安装有多个光学透镜,反光组和光学透镜对应设置,第二腔体内转动连接有转台,转台上安装有刮刀,第三腔体内等间隔安装有成形组,成形组与第二腔体内连通,本体外侧安装有控制机构,控制机构分别与光路机构、转台和成形组电性连接。本发明采用的铺粉方式缩短了铺粉行程,减少了铺粉时间,并提高了金属零件的成形效率。

    一种磁场力辅助铝合金激光刻蚀制备疏水表面与强化成形的方法及装置

    公开(公告)号:CN116689977A

    公开(公告)日:2023-09-05

    申请号:CN202310711314.1

    申请日:2023-06-15

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明提供了一种磁场力辅助铝合金激光刻蚀制备疏水表面与强化成形的方法及装置,包括如下步骤:将铝合金两端固定在夹具上;平面螺旋线圈和激光器位于铝合金待加工表面的正上方;所述平面螺旋线圈产生脉冲磁场,激光束位于脉冲磁场中心;利用激光刻蚀在铝合金待加工表面形成重熔凹槽和沉积飞溅物,所述重熔凹槽和沉积飞溅物构成微纳多级结构;所述脉冲磁场使铝合金表面感应产生涡电流,利用涡电流形成感应磁场,所述感应磁场的磁场方向与脉冲磁场的磁场方向相反,通过两个磁场的排斥力使铝合金待加工表面产生形变;对铝合金加工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。本发明可有效制备表面超疏水的弧形强化铝合金。

    一种用于环形零件的激光喷丸强化-校形方法及其一体化装置

    公开(公告)号:CN112207426A

    公开(公告)日:2021-01-12

    申请号:CN202011164150.8

    申请日:2020-10-27

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明提供了一种用于环形零件的激光喷丸强化‑校形方法及其一体化装置,包括如下步骤:通过激光喷丸校形试验获得校形区域的平均曲率变化数据,建立激光参数、喷丸路径与平均曲率对应关系数据库;对具有残余压应力要求的环形零件进行激光喷丸强化激光喷丸后内获取环形零件内孔变形量,数据处理系统得出内孔各点曲率数据;数据处理系统将不满足精度要求的内孔各点建立校形区域,计算校形区域的平均曲率;利用数据库匹配校形区域的平均曲率得到的激光参数和喷丸路径,校形环形零件的校形区域。本发明根据喷丸强化后内孔曲率的变化,调控激光工艺参数进行喷丸校形,实现了对内孔形状精度的控制。

    一种激光选区熔化缺陷调控装置及方法

    公开(公告)号:CN117102508B

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202311101197.3

    申请日:2023-08-30

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明公开了一种激光选区熔化缺陷调控装置及方法,属于激光选区熔化技术领域,包括:基于设定的参数在基板上进行激光选区熔化打印;通过工业CT对已打印的零件进行探照,获取零件内部缺陷的形状和空间位置;根据缺陷的形状和空间位置对已打印的零件进行超声滚压处理,获得处理后的零件并继续打印;通过工业CT对继续打印得到的零件进行探照,查看继续打印得到的零件是否存在缺陷,当存在缺陷时,则调整超声滚压参数再次进行超声滚压处理,当不存在缺陷时,则继续打印,直至打印完成。本方法能对SLM工艺过程进行实时监测,根据缺陷的位置和大小匹配相应的超声滚压工艺参数,实现成形过程中实时精准调控,提高了SLM成形构件的整体性能。

    一种轴类零件的激光熔覆装置

    公开(公告)号:CN114672800B

    公开(公告)日:2024-03-19

    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。

    一种超声滚压复合激光选区熔化的形性调控方法及装置

    公开(公告)号:CN117102506A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202311101142.2

    申请日:2023-08-30

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明属于增材制造技术领域,特别是涉及一种超声滚压复合激光选区熔化的形性调控方法,包括以下步骤:S1、对待加工构件建立三维模型,并设定打印工艺参数;S2、向成形腔充入氮气使氧含量下降至预设值后,成形基板下降,粉料基板上升,通过刮刀将粉末从粉料基板铺设到成形基板上,并将多余的粉回收,铺设完成后通过激光振镜熔化粉末,形成一层实体层,循环若干次;S3、在实体层表面进行超声滚压;S4、循环步骤S2和S3,直至构件成形完毕,结束循环;S5、对成形构件表面进行超声滚压,得到实体构件。本发明在使用时,能够消除打印中产生的冶金缺陷,提高零件内部和表面的力学性能,增加激光选区熔化装置的实用性。

    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。