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。

    一种用于水下船体表层缺陷修复的激光熔覆装置及方法

    公开(公告)号:CN112144053B

    公开(公告)日:2022-10-25

    申请号:CN202010836724.5

    申请日:2020-08-19

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供一种用于水下船体表层缺陷修复的激光熔覆装置及方法,定位缺陷后根据缺陷所处曲面位置对自身位置进行调整,提高修复性能。本发明实施例的激光熔覆装置,包括激光熔覆头、视觉定位机构、转动机构和三维移动机构,视觉定位机构与激光熔覆头连接,激光熔覆头与转动机构连接,转动机构与三维移动机构连接。本发明实施例的激光熔覆装置及方法,通过视觉定位机构拍摄得到缺陷图像信息,确定船板上缺陷的类型以及缺陷位置信息,进而得到熔覆角度的参考角及熔覆位置,三维移动机构带动激光熔覆头进行三维坐标的直线运动,转动机构带动激光熔覆头进行角度上的转动,最终移动到熔覆位置,以及转动到熔覆角度,对缺陷进行激光熔覆,大大提高了激光熔覆的修复性能。

    一种模拟水下环境激光加工的压力舱试验装置

    公开(公告)号:CN113172355A

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202110310794.1

    申请日:2021-03-23

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种模拟水下环境激光加工的压力舱试验装置,包括密封舱、用于对密封舱进行加压的加压设备、以及设置在密封舱内的激光加工设备和工作信息采集设备;密封舱包括舱体、与舱体开拆卸式连接的舱盖,舱体上连接有相对于其打开或关闭的连接盖,连接盖相对于舱体打开或关闭以取放工件;密封舱上还连接有用于控制激光加工设备的控制设备。本发明密封舱整体能够在内部高水压的情况下保持密封,为水下激光加工提供了压力环境,从而模拟激光加工装置在深水环境受到水压力,压力可调,适用于较大压力范围水下环境的模拟。相比其他试验的测试方式,升降压控制系统更稳定,环境更安全。

    一种含有移动气氛室的激光头以及激光增材有色金属的方法

    公开(公告)号:CN109848559B

    公开(公告)日:2021-04-27

    申请号:CN201910039760.6

    申请日:2019-01-16

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种含有移动气氛室的激光头以及激光增材有色金属的方法,含有移动气氛室的激光头包括保护罩,保护罩顶端设置有连接面,激光头主体与保护罩密封固定,激光头主体上设置有用于惰性气体进入熔池的第一气体通道;所述保护罩上设置有开口于保护罩外壁面的惰性气体进口,保护罩的罩体内部设置有与所述气体进口连通的第二气体通道,第二气体通道的出口喷嘴位于保护罩底边。本发明利用移动气氛室在空气中或水下环境形成移动的惰性气氛进行上述金属及合金的增材制造,在移动气氛室中,激光沉积采用逐层堆积的方式,完成指定的沉积形状,无需建立固定的较大体积的真空室,节省设备费用,在特定的工艺条件下可以增材制造性能优异的有色金属。

    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。

    一种具有外保护气结构的激光熔覆同轴送粉喷嘴

    公开(公告)号:CN112126924A

    公开(公告)日:2020-12-25

    申请号:CN202010869022.7

    申请日:2020-08-26

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供一种具有外保护气结构的激光熔覆同轴送粉喷嘴,结构简单,对粉末起到良好保护和防扩散作用。本实施例的喷嘴包括锥形喷嘴本体,锥形喷嘴本体设有激光腔;激光腔的外侧设有至少两个沿周向均匀布置的送粉通道和至少两个沿周向均匀布置的保护气通道,保护气通道位于送粉通道的外侧;保护气通道出口中线的汇集焦点位于所述送粉通道出口中线的汇集焦点的下方。本实施例中,保护气通道位于送粉通道的外侧,且保护气通道的汇集焦点位于所述送粉通道的汇集焦点的下方,保护气通道喷出的保护气体在送粉通道喷出的粉末外侧形成气体屏障,隔绝了粉末与外界氧气,同时防止粉末扩散,可以有效的改善粉末在高温环境下发生氧化,提高粉末利用率。

    轴承钢构件及其表面激光熔凝-离子注入复合强化方法

    公开(公告)号:CN111519015A

    公开(公告)日:2020-08-11

    申请号:CN202010305094.9

    申请日:2020-04-17

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种轴承钢构件及其表面激光熔凝‑离子注入复合强化方法,复合强化方法用于强化处理轴承钢构件,轴承钢构件的待处理部位为轴承内圈的外滚道或者轴承外圈的内滚道,具体地:先在轴承钢构件的待处理部位,施加激光熔凝处理工序,以在轴承钢构件的待处理部位覆盖激光熔凝芯层;接着,采用真空离子热处理工序,对激光熔凝芯层进行改性处理,以形成激光熔凝改性芯层;最后在激光熔凝改性芯层的表面施加离子注入工序,以覆盖离子注入表层;离子注入表层通过气体离子、金属离子交替注入而形成。因此,本发明能够抑制疲劳裂纹的萌生和扩展,并能够为高端轴承提供所需的高强高韧性能,提高轴承使用寿命。

    多点激光冲击成形的有限元模拟方法

    公开(公告)号:CN107633115A

    公开(公告)日:2018-01-26

    申请号:CN201710721496.5

    申请日:2017-08-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种多点激光冲击成形的有限元模拟方法,包括如下步骤:采用有限元模拟软件ABAQUS首先对具有一定尺寸的特征单元体进行多点激光冲击模拟,获得厚度方向不同位置总的残余应力分布σTOT;由理论公式σLSP=σTOT-σEQ,得到由激光冲击诱导产生的残余应力σLSP厚度方向分布;σEQ为平衡应力;在Matlab中对激光冲击诱导产生的残余应力σLSP厚度方向分布数据进行拟合,得到σLSP在厚度方向分布的拟合函数;在ABAQUS中利用用户子程序SIGINI来定义初始应力场,进而对具有实际分析几何尺寸的零件进行隐式分析,最后获得特定激光冲击工艺参数作用下所需的零件形状。本发明采用理论与有限元模拟相结合的方法,花费较少的成本即可建立起激光冲击成形工艺参数与所需零件形状之间的关系。

    一种激光增材薄壁件激光冲喷丸应力调控的方法

    公开(公告)号:CN106048144A

    公开(公告)日:2016-10-26

    申请号:CN201610599791.3

    申请日:2016-07-27

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: C21D1/09 C21D11/00

    Abstract: 本发明的一种激光增材薄壁件激光喷丸应力调控的方法涉及激光增材制造应力调控领域,该方法包括以下步骤,首先基于不同的激光增材制造参数,模拟出激光增材制造后材料表面的热致应力分布。其次模拟计算加工切屑剥离材料表面后残余应力释放导致的变形以及刀具施加的变形,并计算出加工后的应力分布。接着根据不同区域的应力分布及变形状况,制定激光冲击方案,先通过激光冲击成形矫正变形区域的位置偏差X与角度偏差θ。最后计算激光冲击矫形后试样件表面的残余应力分布,通过激光冲击强化调整试样表面的残余应力,使其趋于一致。

    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。

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