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公开(公告)号：CN108115283A
公开(公告)日：2018-06-05
申请号：CN201711312084.2
申请日：2017-12-12
Applicant: 吉林大学
IPC: B23K26/352 , B21J13/02
CPC classification number: B23K26/352 , B21J13/02
Abstract: 本发明涉及一种热镦模具表面制备耦合仿生单元的方法及热镦模具，该方法如下：采用激光熔凝方法，根据热镦模具的成分确定制备仿生单元体的激光加工能量密度，在热镦模具表面形成仿生单元体；在合金元素总量为4.0-7.0(wt％)、7.0-10.0(wt％)的热镦模具分别采用激光加工能量密度为4.23-10.71J/mm2、6.63-16.27J/mm2的激光束加工仿生单元体。本发明综合考虑热镦模具成分和具体工况采用激光技术在热镦模具上制备耦合仿生表面，从而获得不同的性能。与母体材料的光滑表面回转体热镦模具相比，使用寿命提升了0.6-2倍。
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公开(公告)号：CN108188651B
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201711456753.3
申请日：2017-12-28
Applicant: 吉林大学
IPC: B23P6/00
Abstract: 本发明涉及一种非均匀磨损导轨表面熔铬、熔碳强化修复方法，该方法根据导轨表面硬度值将该导轨表面分为多个磨损区间，在不同磨损区根据耐磨性关系选择由熔碳单元体b和熔铬单元体a均一排布或按不同数量比组合排布所形成的耐磨性不同的多种仿生表面；然后根据设定的报废导轨修复后耐磨性提升幅度确定导轨表面仿生模型；当提升幅度为M％＝20～40％时，选择由相互平行的条状单元体构成的A类仿生模型；当提升幅度为M％＝40～60％时，选择由网状单元体构成的B类仿生模型。本发明提升了报废导轨的非均匀修复范围，同时所得不同仿生表面组合形成的导轨表面具有多种抗磨损性能，与单一的激光熔凝修复相比较，修复后导轨的性能更加优异。
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公开(公告)号：CN106624349B
公开(公告)日：2018-10-23
申请号：CN201611215496.X
申请日：2016-12-26
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种具有仿生耦合表面的铝合金及铝合金钻杆，所述铝合金母体表面加工有仿生单元体，仿生单元体的维氏硬度为140HV25/10‑190HV25/10，晶粒为胞状晶和柱状晶，晶粒尺寸平均值为5‑30微米。所述铝合金钻杆制备有不同间距和倾斜角度的螺线仿生单元体或网格状仿生单元体，可以分别适用于不同地层的钻探，实际应用时可根据不同地域地层特点进行组合，通用性好。本发明采用激光表面处理方法在铝合金钻杆表面制备晶粒组织细化、硬度高于母体的仿生单元体，使得铝合金钻杆表面的硬度、耐磨损性能及强韧性均得到显著提升，与传统的强化方法相比操作简单，生产效率高，易于实现自动化，易于推广应用。
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公开(公告)号：CN106475733B
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201610883692.8
申请日：2016-10-11
Applicant: 吉林大学
IPC: B23P6/00
Abstract: 本发明涉及一种分区构建仿生耦合表面修复再生废旧机床导轨，该导轨表面按照未修复前的硬度由大到小分为A、B、C三个区域；A区、B区、C区表面分别加工有条状仿生耦元、点条组合仿生耦元、网状仿生耦元；各区域分别按照修复前的硬度分为多个微调区域，并且各微调区域随修复前的硬度由小到大，其上仿生耦元的间距由小到大变化。本发明在不同的硬度分区导轨表面上匹配相应的仿生耦合模型，突破了非均匀修复均一性的难题，使修复后机床能够达到甚至超过新机床的工作年限；修复后导轨的使用寿命可达到8～12年，极大地提高了导轨与机床的利用年限，避免了整个机床的报废，也避免了制造新机床的资源消耗，节约了大量的资源。
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公开(公告)号：CN106624349A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611215496.X
申请日：2016-12-26
Applicant: 吉林大学
CPC classification number: B23K26/354 , E21B17/00
Abstract: 本发明涉及一种具有仿生耦合表面的铝合金及铝合金钻杆，所述铝合金母体表面加工有仿生单元体，仿生单元体的维氏硬度为140HV25/10‑190HV25/10，晶粒为胞状晶和柱状晶，晶粒尺寸平均值为5‑30微米。所述铝合金钻杆制备有不同间距和倾斜角度的螺线仿生单元体或网格状仿生单元体，可以分别适用于不同地层的钻探，实际应用时可根据不同地域地层特点进行组合，通用性好。本发明采用激光表面处理方法在铝合金钻杆表面制备晶粒组织细化、硬度高于母体的仿生单元体，使得铝合金钻杆表面的硬度、耐磨损性能及强韧性均得到显著提升，与传统的强化方法相比操作简单，生产效率高，易于实现自动化，易于推广应用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106475733A
公开(公告)日：2017-03-08
申请号：CN201610883692.8
申请日：2016-10-11
Applicant: 吉林大学
IPC: B23P6/00
CPC classification number: B23P6/00
Abstract: 本发明涉及一种分区构建仿生耦合表面修复再生废旧机床导轨，该导轨表面按照未修复前的硬度由大到小分为A、B、C三个区域；A区、B区、C区表面分别加工有条状仿生耦元、点条组合仿生耦元、网状仿生耦元；各区域分别按照修复前的硬度分为多个微调区域，并且各微调区域随修复前的硬度由小到大，其上仿生耦元的间距由小到大变化。本发明在不同的硬度分区导轨表面上匹配相应的仿生耦合模型，突破了非均匀修复均一性的难题，使修复后机床能够达到甚至超过新机床的工作年限；修复后导轨的使用寿命可达到8～12年，极大地提高了导轨与机床的利用年限，避免了整个机床的报废，也避免了制造新机床的资源消耗，节约了大量的资源。
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公开(公告)号：CN108188651A
公开(公告)日：2018-06-22
申请号：CN201711456753.3
申请日：2017-12-28
Applicant: 吉林大学
IPC: B23P6/00
Abstract: 本发明涉及一种非均匀磨损导轨表面熔铬、熔碳强化修复方法，该方法根据导轨表面硬度值将该导轨表面分为多个磨损区间，在不同磨损区根据耐磨性关系选择由熔碳单元体b和熔铬单元体a均一排布或按不同数量比组合排布所形成的耐磨性不同的多种仿生表面；然后根据设定的报废导轨修复后耐磨性提升幅度确定导轨表面仿生模型；当提升幅度为M％＝20～40％时，选择由相互平行的条状单元体构成的A类仿生模型；当提升幅度为M％＝40～60％时，选择由网状单元体构成的B类仿生模型。本发明提升了报废导轨的非均匀修复范围，同时所得不同仿生表面组合形成的导轨表面具有多种抗磨损性能，与单一的激光熔凝修复相比较，修复后导轨的性能更加优异。
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公开(公告)号：CN107201427A
公开(公告)日：2017-09-26
申请号：CN201710309875.3
申请日：2017-05-05
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种激光相变强化方法及采用该方法制备硬质相的仿生凸轮轴，所述激光相变强化方法如下：利用高能量密度的激光光束在工件表面进行扫描使被照射的材料表面温度以极快的速度升到高于固相线10‑20℃，使被加热区域表面被加热到半固态状态，随后被母体快速冷却得到组织为细小的马氏体的仿生单元体，硬度可达690HV‑770HV。利用该方法可以在凸轮轴的凸轮表面制备具有软硬相间条纹结构的耐磨表层，提高了凸轮表面硬度和抗磨损性能。本发明操作简单、工件变形小、无缺陷，不仅适用于凸轮轴的强化处理，还适用于齿轮、套筒等其他40Cr材质的工件的表面强化处理。
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公开(公告)号：CN108115283B
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN201711312084.2
申请日：2017-12-12
Applicant: 吉林大学
IPC: B23K26/352 , B21J13/02
Abstract: 本发明涉及一种热镦模具表面制备耦合仿生单元的方法及热镦模具，该方法如下：采用激光熔凝方法，根据热镦模具的成分确定制备仿生单元体的激光加工能量密度，在热镦模具表面形成仿生单元体；在合金元素总量为4.0‑7.0(wt％)、7.0‑10.0(wt％)的热镦模具分别采用激光加工能量密度为4.23‑10.71J/mm2、6.63‑16.27J/mm2的激光束加工仿生单元体。本发明综合考虑热镦模具成分和具体工况采用激光技术在热镦模具上制备耦合仿生表面，从而获得不同的性能。与母体材料的光滑表面回转体热镦模具相比，使用寿命提升了0.6‑2倍。
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公开(公告)号：CN107201427B
公开(公告)日：2018-10-23
申请号：CN201710309875.3
申请日：2017-05-05
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种激光相变强化方法及采用该方法制备硬质相的仿生凸轮轴，所述激光相变强化方法如下：利用高能量密度的激光光束在工件表面进行扫描使被照射的材料表面温度以极快的速度升到高于固相线10‑20℃，使被加热区域表面被加热到半固态状态，随后被母体快速冷却得到组织为细小的马氏体的仿生单元体，硬度可达690HV‑770HV。利用该方法可以在凸轮轴的凸轮表面制备具有软硬相间条纹结构的耐磨表层，提高了凸轮表面硬度和抗磨损性能。本发明操作简单、工件变形小、无缺陷，不仅适用于凸轮轴的强化处理，还适用于齿轮、套筒等其他40Cr材质的工件的表面强化处理。
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