一种电磁辅助水下激光增材装置和方法

    公开(公告)号:CN116117176B

    公开(公告)日:2025-03-11

    申请号:CN202310051246.0

    申请日:2023-02-02

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及激光加工技术领域,特别是涉及一种电磁辅助水下激光增材装置和方法,该装置包括激光增材组件、水下干区组件、旋转电场组件、旋转磁场组件以及感应加热线圈。本发明在水下干区组件内外分别安置旋转电场和旋转磁场,电磁场作用区域可随加工位置变化而变化,在水下增材制造过程中熔池永远处于电磁场作用中心位置,能够稳定地对熔池施加电磁搅拌作用,改善/加快熔池流动。一方面,流动改善可利于气泡逸出,提升构件致密度。另一方面,加快熔池流动可使粗大枝晶破碎,增大熔池内形核质点,达到细化晶粒的目的,在此过程中枝晶间的元素分布会更均匀。对于成型件的组织均匀性及缺陷调控具有良好效果。

    带有鳍式散热片的激光熔覆冷却装置

    公开(公告)号:CN112144054B

    公开(公告)日:2022-12-13

    申请号:CN202010877698.0

    申请日:2020-08-27

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种带有鳍式散热片的激光熔覆冷却装置,包括可散热工件冷却盘、夹具、散热水箱;散热水箱的侧壁设置有水箱冷却水进口通道、水箱冷却水出口通道;可散热工件冷却盘包括盘状本体以及鳍式散热片;盘状本体的正面在中部位置处设置有工件安置部,并在工件安置部的外围同心布置有两条环形冷却水道,盘状本体沿径向分别设有冷却盘冷却水进口通道、冷却盘冷却水出口通道;盘状本体的背面设置有鳍式散热片;保护盖封接在散热水箱的敞口端并外包于盘状本体,保护盖的中部位置处开设有通孔a;通孔a与工件安置部正对,且保护盖外侧均匀布置有两个以上的夹具。因此,本发明可对基板(工件)全面高效散热冷却,提升激光熔覆成型件的加工质量。

    一种水下激光熔覆制备高性能高氮钢的工艺方法

    公开(公告)号:CN116160014B

    公开(公告)日:2025-02-11

    申请号:CN202310049426.5

    申请日:2023-02-01

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种水下激光熔覆制备高性能高氮钢的工艺方法,包括:制备高氮钢粉末,规划高氮钢粉末的扫描轨迹;将基板工件放置在水下环境中,在基板工件的加工表面上构建局部干区,且基板工件的其余面与水环境直接接触,在局部干区内构建氮气氛围,熔覆喷嘴在初始熔覆高度下,按照扫描轨迹,将高氮钢粉末熔覆在基板工件的加工表面上形成熔池,通过氮气氛围促进熔池附近气‑液界面渗氮提升熔池内氮的溶解度,通过水环境的冷却作用,在基板工件的加工表面上得到初始高氮钢沉积试样;在初始高氮钢沉积试样表面按照扫描轨迹再次进行熔覆作业,直至完成设定厚度的高氮钢试样加工。所得产品组织均匀细小,位错密度高,具备高强度以及高耐蚀等性能。

    一种水下固相增材制造装置
    4.
    发明公开

    公开(公告)号:CN116213915A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202310102026.6

    申请日:2023-02-03

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种水下固相增材制造装置,包括同轴心布置的水下干区机构,壳体和水下焊炬机构。所述壳体设置于水下干区机构上方。所述水下焊炬机构的上半部分设置于壳体的内部,所述水下焊炬机构的下半部分设置于水下干区机构的中。水下干区机构能够在水下环境创造局部干区,所述水下焊炬机构能高速旋转,通过摩擦生热实现水下固相增材并利用水环境实现水下焊炬自身的冷却。本发明能在水下环境的高效地开展固相增材制造。本发明基于在水下环境创造局部干区,避免了因水环境导致的焊炬和沉积层散热过快引起的沉积效率低,沉积层流动性差的问题。本发明同时基于主动测温和以外部环境的水来调控焊炬温度,在水下环境实现连续稳定的固相增材制造。

    一种水下激光熔覆制备高性能高氮钢的工艺方法

    公开(公告)号:CN116160014A

    公开(公告)日:2023-05-26

    申请号:CN202310049426.5

    申请日:2023-02-01

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种水下激光熔覆制备高性能高氮钢的工艺方法,包括:制备高氮钢粉末,规划高氮钢粉末的扫描轨迹;将基板工件放置在水下环境中,在基板工件的加工表面上构建局部干区,且基板工件的其余面与水环境直接接触,在局部干区内构建氮气氛围,熔覆喷嘴在初始熔覆高度下,按照扫描轨迹,将高氮钢粉末熔覆在基板工件的加工表面上形成熔池,通过氮气氛围促进熔池附近气‑液界面渗氮提升熔池内氮的溶解度,通过水环境的冷却作用,在基板工件的加工表面上得到初始高氮钢沉积试样;在初始高氮钢沉积试样表面按照扫描轨迹再次进行熔覆作业,直至完成设定厚度的高氮钢试样加工。所得产品组织均匀细小,位错密度高,具备高强度以及高耐蚀等性能。

    一种水下激光熔覆制备耐蚀涂层的工艺方法

    公开(公告)号:CN116145132A

    公开(公告)日:2023-05-23

    申请号:CN202310075216.3

    申请日:2023-02-02

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及水下加工制造技术领域,特别是涉及一种水下激光熔覆制备耐蚀涂层的工艺方法。本发明包括以下步骤:设计耐蚀涂层成分,规划熔覆耐蚀涂层的扫描轨迹;规划激光熔覆工艺参数,编写扫描轨迹程序;基于水下激光熔覆设备,在待强化材料表面上熔覆一层耐蚀涂层;完成一层熔覆后抬升一层的熔覆高度;重复上述沉积步骤,直到所有层数熔覆完毕。本发明基于水下激光熔覆专用设备,能够实现耐蚀涂层的水下原位制备,能够极大地提高了水下专用装备的表面性能。具有原位制造,成型质量好,成型自由度高等优点。

    带有鳍式散热片的激光熔覆冷却装置

    公开(公告)号:CN112144054A

    公开(公告)日:2020-12-29

    申请号:CN202010877698.0

    申请日:2020-08-27

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种带有鳍式散热片的激光熔覆冷却装置,包括可散热工件冷却盘、夹具、散热水箱;散热水箱的侧壁设置有水箱冷却水进口通道、水箱冷却水出口通道;可散热工件冷却盘包括盘状本体以及鳍式散热片;盘状本体的正面在中部位置处设置有工件安置部,并在工件安置部的外围同心布置有两条环形冷却水道,盘状本体沿径向分别设有冷却盘冷却水进口通道、冷却盘冷却水出口通道;盘状本体的背面设置有鳍式散热片;保护盖封接在散热水箱的敞口端并外包于盘状本体,保护盖的中部位置处开设有通孔a;通孔a与工件安置部正对,且保护盖外侧均匀布置有两个以上的夹具。因此,本发明可对基板(工件)全面高效散热冷却,提升激光熔覆成型件的加工质量。

    一种电磁辅助水下激光增材装置和方法

    公开(公告)号:CN116117176A

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202310051246.0

    申请日:2023-02-02

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及激光加工技术领域,特别是涉及一种电磁辅助水下激光增材装置和方法,该装置包括激光增材组件、水下干区组件、旋转电场组件、旋转磁场组件以及感应加热线圈。本发明在水下干区组件内外分别安置旋转电场和旋转磁场,电磁场作用区域可随加工位置变化而变化,在水下增材制造过程中熔池永远处于电磁场作用中心位置,能够稳定地对熔池施加电磁搅拌作用,改善/加快熔池流动。一方面,流动改善可利于气泡逸出,提升构件致密度。另一方面,加快熔池流动可使粗大枝晶破碎,增大熔池内形核质点,达到细化晶粒的目的,在此过程中枝晶间的元素分布会更均匀。对于成型件的组织均匀性及缺陷调控具有良好效果。

    一种油气管道内壁激光沉积维修装置及方法

    公开(公告)号:CN116079334A

    公开(公告)日:2023-05-09

    申请号:CN202310051227.8

    申请日:2023-02-02

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及激光加工技术领域,特别是涉及一种油气管道内壁激光沉积维修装置其包括铣床机构、激光沉积机构、行走机构和液压机构。铣床机构包括铣刀、电磁超声检测器、摄像机及配套动力机构;激光沉积机构包括激光熔覆头、摄像机及配套动力机构;行走机构用于在油气管道内前进或后退,可以通过转向机构使车轮自转90°,使维修装置可以实现一定角度的自转,实现360°无死角修复;液压机构可以将维修装置固定在油气管道内壁,可适用于不同直径的油气管道,并减少修复过程中的振动和冲击,提供稳定的增材修复环境。本专利提供的维修装置可实现土壤及海洋油气管道内壁的快速应急抢修,并对修复过程进行实时监控,确保修复过程稳定、修复质量优良。

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