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公开(公告)号:CN117324723A
公开(公告)日:2024-01-02
申请号:CN202310804808.4
申请日:2023-07-03
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明为一种基于焊剂辅助的电弧增材系统及方法。包括机器人增材制造装置,焊剂辅助电弧增材装置,红外测温装置和闭环反馈控制装置;焊剂辅助电弧增材机构包括电磁振动焊剂输送装置、焊剂输送料斗、基板围挡和变频电磁振动台;基板设置在变频电磁振动台上,基板四周设有基板围挡,电磁振动焊剂输送装置通过焊剂输送料斗向已经增材N层的基板围挡内输送焊剂,变频电磁振动台振动使焊剂上表面与上一层增材工件上表面水平。本发明焊剂颗粒作为支撑结构,可用于增材倾斜结构件、悬空结构件,避免电弧增材过程中由于增材工件应力堆积造成变位机损害等问题,降低生产装备成本,保证成形件的质量。
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公开(公告)号:CN117182063A
公开(公告)日:2023-12-08
申请号:CN202311098399.7
申请日:2023-08-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于激光粉末床熔融成型的2100MPa级超高强韧不锈钢。所述钢化学成分的质量百分比为:C:0.1~0.2%,Cr:12~13.5%,Co:11.5~13.5%,Mo:3.6~4.5%,Ni:1.9~2.6%,Nb:0.1~0.6%,W:0.1~0.6%,N:0.02~0.1%,Fe:余量。首先通过激光粉末床熔融技术制备出样品,然后对成型的样品进行热处理提高材料的综合力学性能,从而获得超高强韧不锈钢,本发明所制备的超高强韧不锈钢具有优异的成形性及力学性能:热处理后其抗拉强度高达2100MPa,断后伸长率不低于10%。
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公开(公告)号:CN117162092A
公开(公告)日:2023-12-05
申请号:CN202311227936.3
申请日:2023-09-22
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于焊接温度场分布特征的电弧增材制造机器人轨迹偏移识别方法,通过红外热像仪对电弧增材制造工件侧壁的温度场进行实时测量,在焊接温度场图像中熔池区域以外的热影响区选取ROI,使用改进的LBP算法对ROI温度场的纹理特征进行提取,使用降维算法将高维温度场纹理特征转换成低维温度场纹理特征,通过训练后的机器人轨迹偏移识别模型对低维温度场纹理特征进行处理,从而输出机器人轨迹的偏移程度。本发明通过感知电弧增材制造工件侧壁的温度场,从而实现机器人轨迹偏移的在线识别,在很大程度上解决了通过视觉感知监测增材过程受电弧光影响的问题,为保证电弧增材制造工件质量提供了一种新方法。
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公开(公告)号:CN117066652A
公开(公告)日:2023-11-17
申请号:CN202310966178.0
申请日:2023-08-02
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明涉及增材制造技术领域,具体涉及一种电弧增材中熔覆层与熔池同时观察方法及装置。该装置中:第一CCD相机设置为低曝光、小增益模式,并在第一CCD相机前加一个高通红外滤光片,使电弧光影响得到有效降低;第二CCD相机设置为高曝光、大增益模式,依靠熔覆层反射的电弧光进行成像。本发明基于泊松融合算法,对第一CCD相机拍摄的熔池图像与第二CCD相机拍摄的熔覆层图像进行选区拼接,实现了增材制造过程中熔覆层与熔池的同时观察。本发明结构简单,可以广泛应用于电弧增材自动化领域。
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公开(公告)号:CN116984707A
公开(公告)日:2023-11-03
申请号:CN202311123697.7
申请日:2023-09-01
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种利用双丝CMT增材制造调控高强钢强塑性的方法,具体是由不锈钢丝材和低合金高强钢丝材通过设定的增材工艺使用双丝CMT交替送丝制成,这两种材料的体积分数以及层厚比例可以进行调控,以达到调控高强钢的强度和延展性。该方法制备的高强钢属于异质异构材料,不仅可以在低合金高强钢优异的抗拉强度和不锈钢良好的延伸率范围内调控高强钢的强度和塑性,还可以通过软材和硬材的不均匀变形产生的高背应力获得额外的加工硬化效果,同时大幅提升高强钢的抗拉强度。采用双丝CMT交替熔覆两种普通丝材的方式可以制备这种高强钢,并且该高强钢的抗拉强度并不局限于低合金高强钢丝材的强度,可以同时获得额外的加工硬化效果。
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公开(公告)号:CN116809897A
公开(公告)日:2023-09-29
申请号:CN202211413309.4
申请日:2022-11-11
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种多层轻合金陶瓷复合结构整体液态成型方法,该方法具体为:在钛合金板上加工通孔,制备多块钛合金板,陶瓷与钛合金表面进行化学镀;将上述制备好的钛合金板上固定好陶瓷,放入浇铸模具中,预热模具,其余钛合金板与陶瓷的组装结构放入浇铸炉中的备料箱中;在真空、惰性保护气下采用加压铸造,用液态镁合金封装陶瓷与钛合金板,之后随炉冷却;当上述结构冷却到一定温度后,由炉内机械手从备料箱中取出一块钛合金陶瓷组装结构放入先前成型的结构上;将液态镁合金从浇铸口注入,随炉冷却。本发明将焊接与传统铸造方法相结合,实现固态钛合金、液态镁合金以及陶瓷的结合,并且加入机械手等自动化装置,实现多层复合结构的连续浇铸。
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公开(公告)号:CN116748804A
公开(公告)日:2023-09-15
申请号:CN202310669877.9
申请日:2023-06-07
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种低应力无表面金属化的陶瓷‑铝合金发动机活塞部件的制造方法,具体包括以下步骤:将陶瓷(Si3N4)按铝合金活塞顶部不规则形状进行加工,对其进行高温空气气氛氧化处理;采用飞秒激光烧蚀氧化处理所得的陶瓷表面;根据铝合金活塞顶部不规则形状制作中间过渡层;将钎料填充至陶瓷与中间过渡层之间,配合紧密,随后放入炉中进行钎焊;将钎料填充至中间过渡层和铝合金活塞顶部之间进行钎焊连接;焊后对活塞进行热处理,消除残余应力。本发明提供了一种发动机活塞部件制造方法,无需采用预镀金属层,焊缝残余应力小、不易开裂,结合牢固,抗热冲击性高。
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公开(公告)号:CN116352222B
公开(公告)日:2023-09-05
申请号:CN202310598669.4
申请日:2023-05-25
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于弧压和工艺库的管‑法兰打底焊过程调控方法,采用每1°‑5°进行管‑法兰坡口分段,根据每段坡口的几何尺寸,对工艺知识库采用坡口尺寸特征向量距离查找法,从而得到每段坡口的送丝速度、焊接速度、摆动长度、摆动偏转、左停留时间和右停留时间;首先基于每段坡口的焊接参数和弧长‑电流‑弧压的数学模型,计算每段坡口的参考弧压值;其次依据每段坡口参考弧压值和实时采集的弧压信号计算每段坡口摆动中心到左、右两侧的能量相对变化值;最后进行下一段坡口机器人自动打底焊时,根据上一段坡口摆动中心到左、右两侧的能量相对变化值以及匹配工艺知识库的焊接参数实时进行该段坡口的左、右停留时间调节。
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公开(公告)号:CN116673577A
公开(公告)日:2023-09-01
申请号:CN202310690451.1
申请日:2023-06-12
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明属于增材领域,具体涉及一种适用于倾斜结构件的电弧增材方法。包括如下步骤:(1)采用电弧增材在基板上堆积第一层堆积层;(2)沿倾斜结构件与基板呈锐角β的一侧设置支撑辅助件,使得支撑辅助件的支撑面与倾斜结构件的待堆积层贴合;(3)焊枪移动至第N层堆积层堆积路径的熄弧端处、初始N=1,升高一个层高hβ,焊枪沿垂直堆积路径方向向倾斜侧偏移dmm,完成第N+1层的堆积;偏移量d通过d=hβ/tanβ计算确定;(4)重复步骤(3),完成多层堆积成形,直至满足构件所需成形尺寸。本发明通过添加支撑辅助件,有效避免由于偏移量过大而引起的熔池流淌问题,对于大小型斜壁结构件加工可实现高质量成形。
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公开(公告)号:CN116673573A
公开(公告)日:2023-09-01
申请号:CN202210170359.8
申请日:2022-02-23
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种焊点尺寸测量与焊缝跟踪参数同步矫正装置与方法,该装置包括焊点尺寸主动测量模块、结构光焊缝跟踪传感模块、同步矫正模块。该方法通过微型CCD相机对跟踪焊缝前方的焊点进行拍摄并传输至焊点图像处理器,得到焊点的尺寸,控制计算机通过与预设焊点尺寸对比,得出与预设焊点尺寸的差值并传输至同步矫正器,同步矫正器将根据与预设焊点尺寸差值的大小,实时的对预设焊点的尺寸进行矫正,本发明通过焊点尺寸主动测量与结构光焊缝跟踪参数同步矫正的方法,解决了点固焊点大小造成焊接时激光焊缝跟踪跑偏的问题,减少了点固焊点对焊缝跟踪精度的影响,从而提高了焊缝自动化智能焊接的焊接质量。
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