一种水下激光沉积修复层超疏水表面原位制备装置和方法

    公开(公告)号:CN116288320A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310051244.1

    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,特别是涉及一种水下激光沉积修复层超疏水表面原位制备装置和方法。其包括干区单元,激光加工单元,表面修饰及检测单元,第一机械臂单元,第二机械臂单元。激光加工单元包括激光沉积装置和飞秒激光表面改性装置。整个装置在水下加工过程中,需要一直充入空气实现干区,通过激光沉积装置对水下装备的受损工件表面进行修复,进而通过飞秒激光改性装置在激光沉积修复层表面制备微纳结构,通过表面修饰溶液降低表面能。本发明可实现海洋工程受损工件表面修复及超疏水表面的原位制备,提高海洋工程装备受损工件激光沉积修复表面的服役寿命。

    一种可实现水下高功率激光沉积连续作业装置与方法

    公开(公告)号:CN116145131A

    公开(公告)日:2023-05-23

    申请号:CN202310027981.8

    申请日:2023-01-09

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种可实现水下高功率激光沉积连续作业装置及方法,装置包括排水罩,排水罩的内侧设有熔覆喷嘴和粘结物推除机构,排水罩的底部开口,使熔覆喷嘴可对准待加工区域,排水罩中设有气道,用于将待加工区域的水排开产生局部干区,粘结物推除机构具有一位置和角度可调的推刀,其用于对水下高功率沉积过程中熔覆喷嘴的粉末粘结物进行清除,排水罩上还设有冷却水输送机构,用于将作业环境中的水对熔覆喷嘴进行冷却;还包括控制系统,用于根据熔覆喷嘴的粉末粘结物生成情况,控制粘结物推除机构的工作。能够对海洋工程装备水下受损部位进行高功率激光沉积修复连续作业,延长熔覆喷嘴的使用寿命,保障成形质量与性能,缩短作业时间。

    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。

    一种具有外保护气结构的激光熔覆同轴送粉喷嘴

    公开(公告)号:CN112126924B

    公开(公告)日:2022-11-29

    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。

    可预热回火的中心送粉式熔覆头

    公开(公告)号:CN112159978B

    公开(公告)日:2022-09-02

    申请号:CN202010878134.9

    申请日:2020-08-27

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种可预热回火的中心送粉式熔覆头,包括壳体、激光头、送粉管,喷嘴以及光学镜片组合。激光头设置于壳体上方,喷嘴设置于壳体下方,光学镜片组合和送粉管设置于壳体内部。本发明能够采单一入射激光束,经过光学镜片组的折射,最终可以形成双环形激光束,并汇聚于加工表面;送粉管从光路间隙进入壳体内部,并伸至加工区域附近,形成光内送粉,提高粉末的利用率。双环形激光束能够在加工表面形成熔覆层,能够对代加工区域进行预热处理,对已经加工的沉积层进行回火处理,从而降低传统激光加工快热快冷引起的较高残余应力,并且能够降低熔覆层裂纹敏感性及组织成分的不均匀性。

    水下激光-冷喷复合沉积装置

    公开(公告)号:CN111349924B

    公开(公告)日:2021-11-02

    申请号:CN201911394026.8

    申请日:2019-12-30

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种水下激光‑冷喷复合沉积装置,包括排水外罩、排水內罩、送粉头以及振镜装置;排水装置包括排水外罩以及排水內罩;送粉头包括腔体,腔体包括柱状腔以及锥形头;腔体内设置有送粉通道,送粉通道输送的粉末能够落至工件的待加工部位;锥形头悬置在排水內罩中,柱状腔的外壁分别与排水外罩的封闭端、排水內罩的封闭端连接固定;振镜装置包括振镜保护壳以及第一、第二镜片;第一、第二镜片分别设置在振镜保护壳中;射入保护壳的激光能够投射到第一镜片上,经第一镜片反射后,能够投射到第二镜片上,经第二镜片反射后,能够从振镜保护壳中输出至工件的待加工部位。由此可知,本发明能够实现水下激光‑冷喷复合沉积。

    一种激光熔覆质量的实时监测装置

    公开(公告)号:CN111089647A

    公开(公告)日:2020-05-01

    申请号:CN202010009150.4

    申请日:2020-01-06

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种激光熔覆质量的实时监测装置,包括有电子元模块和封装探筒模块,电子元模块包括有两支光电二极管和两块带放大电路的PCB板,两块带放大电路的PCB板的正面均设置有圆孔插针,同时两块带放大电路的PCB板的背面均焊接有对插线;封装探筒模块包括有两副滤光片和圆柱形套筒组,圆柱形套筒组包括有探筒Ⅰ和探筒Ⅱ,探筒Ⅰ和探筒Ⅱ通过焊接固定在一起,探筒的内部设置有一副滤光片、一支光电二极管和一块带放大电路的PCB板,探筒Ⅰ和探筒Ⅱ的结构与连接方式均相同。本发明使得实时测量装置可随激光熔覆头同步移动,且核心部件选用简单有效的光电二极管,为质量监测作业的同时,降低了成本并提高了数据质量。

    一种水下脆性不可切断线缆的穿舱连接防水装置

    公开(公告)号:CN111030006A

    公开(公告)日:2020-04-17

    申请号:CN201911323310.6

    申请日:2019-12-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种水下脆性不可切断线缆的穿舱连接防水装置,包括内连接防水螺柱、外连接板、防水垫片及保护外套。内连接防水螺柱为紧靠着一端设置有外螺纹段且内径与线缆外径匹配的空心螺柱;外连接板包括连接柱;保护外套包括保护外筒;连接柱与保护外筒同轴设置,并位于保护外筒的外侧,且连接柱与保护外套的相邻端连接。内连接防水螺柱的外螺纹段穿过保护外筒后与连接柱的内螺纹配合连接;内连接防水螺柱的外螺纹段的相对端位于保护外筒内,并配装有防水垫片,防水垫片外侧的保护外筒内充填有防水胶。因此,本发明可以有效的在线缆和防水罩间形成完整的防护,大大提高了连接装置的防水性能,同时避免线缆弯曲造成的线缆损坏,方便后期维护。

    一种检验水下运动平台的方法

    公开(公告)号:CN111024157A

    公开(公告)日:2020-04-17

    申请号:CN201911324019.0

    申请日:2019-12-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种检验水下运动平台的方法,包括待检验平台、一维球阵列(经激光干涉比较仪标定)、测头、水下测距传感器、特定位置标记回转轴,本发明包括以下三个步骤:1.分别利用一维球阵列、测头、测距传感器及特定位置标记回转轴测量平台水上工作定位精度;2.利用露天水池构建浅水环境,检验平台长时间水下安全工作能力,并复核检验平台定位精度;3.利用压力水箱构建深水压力环境,进一步检验平台于深水环境下的定位精度。本方法能够进行水下运动平台定位精度的测量检验,具有简便易行,对检验地点要求低的优点,极大地减少了检验成本及设备运输成本。

    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:CN109848559A

    公开(公告)日:2019-06-07

    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。

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