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公开(公告)号：CN114871451B
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202210430432.0
申请日：2022-04-22
Applicant: 南京航空航天大学
IPC: B22F10/28 , B22F10/36 , B22F10/366 , B22F12/41 , C22C21/16 , C22C21/06 , C22C21/10 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , B33Y70/00
Abstract: 本发明公开了一种基于激光束整形的高成形性铝合金材料及其制备方法，对激光粉末床熔融成形设备进行改造，使得其发出的激光高斯光束整形成非高斯光束；使用计算机辅助设计软件建立目标零件的三维实体几何模型，利用软件对该模型进行分层切片并规划激光扫描路径，将三维实体离散成一系列二维数据；将所得数据导入激光粉末床熔融成形设备中，将铝合金粉末逐层熔化凝固，成形为均匀致密的三维实体零件。本发明在激光增材制造过程中采用整形光束，整形后的贝塞尔光束、环形光束等具有新的空间能量分布，可满足特定材料或应用要求。整形光束可稳定激光熔池湍流并通过减少热梯度和增加熔池凝固时间抑制激光成形中热裂纹的萌生，最终获得高成形质量构件。
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公开(公告)号：CN115029605B
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202210528904.6
申请日：2022-05-16
Applicant: 南京航空航天大学
Abstract: 本发明公开了一种复相陶瓷原位协同增强铝基复合材料及其制备方法，通过在铝基材料中引入TiN陶瓷增强相和AlN陶瓷增强相，通过激光熔融成形，生成具有三元相Ti1‑xAlxN的铝基复合材料；其中，x的取值范围为0＜x≤0.66。其中，陶瓷增强相质量分数为10wt.％‑30wt.％，TiN陶瓷与AlN陶瓷的质量比为3：1～1：3。本发明利用激光增材制造技术成形AlN+TiN复相增强铝基复合材料，在激光成形过程中TiN和AlN陶瓷发生原位反应形成三元相Ti1‑xAlxN，部分三元相在TiN陶瓷表面形成梯度层，部分三元相在基体中析出形成纳米增强相，起到协同增强效果，最终使得力学性能显著提升。
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公开(公告)号：CN115647385A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211190350.X
申请日：2022-09-28
Applicant: 南京航空航天大学
Abstract: 本发明公开了一种抑制3D打印激光成形铝‑铜合金裂纹萌生的方法，包括以下步骤：(1)将Al‑Cu合金粉体与Sc2O3粉体混合，球磨，获得Al‑Cu/Sc2O3混合粉体；(2)对混合粉体进行激光3D打印成形，控制激光扫描速度为300‑500mm/s。通过原始粉体高速混合改性、激光3D打印Al‑Cu合金激光工艺控制，解决了激光3D打印成形Al‑Cu系等沉淀强化高强铝合金裂纹敏感性问题，实现了激光3D打印Al‑Cu合金高效高质量无裂纹成形。为航空航天零件结构拓扑优化设计提供了可能，成形零件可应用于航空航天、通信传输等对轻质高强复杂结构零件有较大需求的行业，可操作性强，适用范围广泛。
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公开(公告)号：CN115625346A
公开(公告)日：2023-01-20
申请号：CN202211190378.3
申请日：2022-09-28
Applicant: 南京航空航天大学
Abstract: 本发明公开了一种3D打印稀土改性高强铝合金约束结构的自去除方法，包括以下步骤：(1)获得稀土改性铝合金粉末；(2)将稀土改性铝合金粉末利用激光3D打印成形稀土改性铝合金实体构件及约束结构；控制实体构件相比约束结构的激光扫描速度小800～1600mm/s；(3)在成形加工结束后进行时效后处理。本发明针对实体构件与约束结构设置差异化激光扫描速度，可显著降低约束结构时效处理后力学性能，在外加载荷下发生沿晶脆性断裂，在确保激光3D打印稀土改性高强铝合金复杂零构件高质量成形的同时，实了现约束结构自去除效果。成形零件可应用于航空航天、通信传输等对轻质高强复杂结构零件有较大需求的行业，可操作性强，适用范围广泛。
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公开(公告)号：CN114559060B
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202210169329.5
申请日：2022-02-23
Applicant: 南京航空航天大学
Abstract: 本发明公开了一种原位激光冲击强化‑激光增材制造装置及方法。该装置包括：成形室、控制系统、激光粉末床熔化激光系统、原位脉冲激光冲击强化激光系统、振镜、扫描镜头、监控单元。本发明将激光粉末床熔化与脉冲激光冲击强化结合，成形与强化过程交替进行，可节省构件加工时间，提高加工效率，改善激光增材制造成形金属层的性能。结合金属增材制造逐层成形特点，创新地实现了利用表面处理工艺改善金属构件整体性能，大幅提高了金属激光粉末床熔化一次成型质量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115029605A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210528904.6
申请日：2022-05-16
Applicant: 南京航空航天大学
Abstract: 本发明公开了一种复相陶瓷原位协同增强铝基复合材料及其制备方法，通过在铝基材料中引入TiN陶瓷增强相和AlN陶瓷增强相，通过激光熔融成形，生成具有三元相Ti1‑xAlxN的铝基复合材料；其中，x的取值范围为0＜x≤0.66。其中，陶瓷增强相质量分数为10wt.％‑30wt.％，TiN陶瓷与AlN陶瓷的质量比为3：1～1：3。本发明利用激光增材制造技术成形AlN+TiN复相增强铝基复合材料，在激光成形过程中TiN和AlN陶瓷发生原位反应形成三元相Ti1‑xAlxN，部分三元相在TiN陶瓷表面形成梯度层，部分三元相在基体中析出形成纳米增强相，起到协同增强效果，最终使得力学性能显著提升。
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公开(公告)号：CN114799224A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210414391.6
申请日：2022-04-20
Applicant: 南京航空航天大学
IPC: B22F12/00 , B22F10/28 , C22C21/10 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , B33Y70/00 , B22F10/50 , B22F10/85 , B22F12/90 , B22F10/38 , C22C1/04
Abstract: 本发明公开一种激光增材制造成形系统、激光增材制造成形性的调控方法，系统包括激光增材制造设备，包括：激光器、原位磁场发生器、原位磁场控制系统、电源，原位磁场发生器包括多个非线性磁场发生单元，每一非线性磁场发生单元包括磁感应线圈；计算机设计软件，用于建立三维实体几何模型并获取激光增材制造加工工序且导入至激光增材制造设备；原位磁场发生器、原位磁场控制系统与电源形成闭环，原位磁场发生器用于产生原位磁场以作用于内设的粉体，激光器用于产生激光以对粉体激光扫描，原位磁场控制系统用于控制电源产生电流以激活或关闭一或多个非线性磁场发生单元，用于控制粉体成形为试样过程中激光扫描的不同成形位置上的磁感应强度相同。
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公开(公告)号：CN114799224B
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202210414391.6
申请日：2022-04-20
Applicant: 南京航空航天大学
IPC: B22F12/00 , B22F10/28 , C22C21/10 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , B33Y70/00 , B22F10/50 , B22F10/85 , B22F12/90 , B22F10/38 , C22C1/04
Abstract: 本发明公开一种激光增材制造成形系统及成形性的调控方法，系统包括激光增材制造设备，包括：激光器、原位磁场发生器、原位磁场控制系统、电源，原位磁场发生器包括多个非线性磁场发生单元，每一非线性磁场发生单元包括磁感应线圈；计算机设计软件，用于建立三维实体几何模型并获取激光增材制造加工工序且导入至激光增材制造设备；原位磁场发生器、原位磁场控制系统与电源形成闭环，原位磁场发生器用于产生原位磁场以作用于内设的粉体，激光器用于产生激光以对粉体激光扫描，原位磁场控制系统用于控制电源产生电流以激活或关闭一或多个非线性磁场发生单元，用于控制粉体成形为试样过程中激光扫描的不同成形位置上的磁感应强度相同。
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公开(公告)号：CN110329551B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN201910649826.3
申请日：2019-07-18
Applicant: 南京航空航天大学
Abstract: 本发明公开一种基于SLM成形的仿生多功能热防护结构，采用SLM技术实现结构的成形，由面板层和功能层组成，其中功能层由管状结构以及内部微结构组成，相邻层的管之间保证一定尺寸的交联，确保结构获得牢固的连接。本发明是根据仿生学原理，并基于马尾草微结构特征设计成一种新型的仿生多功能热防护结构，当结构与气流发生相互作用时，受到热载荷和冲击载荷的双重作用，在功能层的作用下热量的传递方式发生改变，相比于无微结构的结构而言，隔防热性能明显提高，此外功能层可以有效的缓解结构中的应力集中，缓冲冲击过程中的部分能量，从而提高结构的抗冲击性能。
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公开(公告)号：CN114871451A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210430432.0
申请日：2022-04-22
Applicant: 南京航空航天大学
IPC: B22F10/28 , B22F10/36 , B22F10/366 , B22F12/41 , C22C21/16 , C22C21/06 , C22C21/10 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , B33Y70/00
Abstract: 本发明公开了一种基于激光束整形的高成形性铝合金材料及其制备方法，对激光粉末床熔融成形设备进行改造，使得其发出的激光高斯光束整形成非高斯光束；使用计算机辅助设计软件建立目标零件的三维实体几何模型，利用软件对该模型进行分层切片并规划激光扫描路径，将三维实体离散成一系列二维数据；将所得数据导入激光粉末床熔融成形设备中，将铝合金粉末逐层熔化凝固，成形为均匀致密的三维实体零件。本发明在激光增材制造过程中采用整形光束，整形后的贝塞尔光束、环形光束等具有新的空间能量分布，可满足特定材料或应用要求。整形光束可稳定激光熔池湍流并通过减少热梯度和增加熔池凝固时间抑制激光成形中热裂纹的萌生，最终获得高成形质量构件。
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