公开(公告)号：CN117107112B

公开(公告)日：2024-04-19

申请号：CN202310986066.1

申请日：2023-08-07

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 刘鑫旺 ,  姚俊卿 ,  王伯昊 ,  高妞 ,  施洋 ,  吴伟峰 ,  樊索

IPC: C22C14/00 ,  C22C1/02 ,  C22F1/18

Abstract: 本发明提出了一种短中时用高温钛合金及其制备方法，按重量百分比计包括铝为6.6%‑7.2%；锡为2.6%‑3%；锆为4%‑5%；钼不小于4%；钨为1%‑1.6%；硅为0.1‑0.3%；碳为0.1%‑0.15%；以及余量为钛；大幅提高了钼和钨的含量，利用这两种熔点较高的β稳定元素进一步提高高温强度。称取的原材料采用真空熔铸制备Ti‑Al‑Sn‑Zr‑Mo‑W‑Si‑C铸锭/件，仅通过多元固溶强化与时效处理，就超过传统铸造高温钛合金经过热等静压后的室温及650‑700℃高温的拉伸性能。满足航天军工等领域热端材料短中时高温使用需求的同时，有效缩短了零构件制备流程。

公开(公告)号：CN117182099A

公开(公告)日：2023-12-08

申请号：CN202311231350.4

申请日：2023-09-21

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 刘鑫旺 ,  王亚松 ,  王湘平 ,  姚俊卿 ,  高妞 ,  施洋 ,  尹正豪 ,  曹华堂

IPC: B22F10/25 ,  B22F10/20 ,  B22F10/85 ,  B22F10/366 ,  B33Y10/00 ,  B33Y50/02 ,  B22F12/00 ,  B33Y30/00 ,  B22F12/90 ,  B22F12/55 ,  B22F10/38

Abstract: 本发明提出了一种协同送粉提高激光熔丝沉积构件表面精度的方法及系统，包括以下步骤：S1、使用三维建模软件创建目标构件的几何模型，并将所述几何模型导入切片软件中进行分层切片；S2、根据目标构件要求确定所述目标构件的打印参数，将所述几何模型切片后生成二维数据信息；S3、设置激光熔丝机器人打印参数和金属丝材进给参数，并设置激光熔覆机器人打印参数和金属粉末进给参数；S4、根据扫描路径，控制所述激光熔丝机器人将金属丝材进行激光熔丝沉积，控制所述激光熔覆机器人进行精确送粉和激光熔覆；S5、重复步骤S3‑S4，完成目标构件的逐层堆积，直到得到三维实体构件。

公开(公告)号：CN116441486A

公开(公告)日：2023-07-18

申请号：CN202310405140.6

申请日：2023-04-17

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 刘鑫旺 ,  吴伟峰 ,  樊索 ,  姚俊卿 ,  朱川 ,  杨力 ,  丁贤飞 ,  王凯

IPC: B22C9/02 ,  B22C9/12 ,  B22C1/20 ,  B22C1/00 ,  B22C9/24 ,  B33Y10/00 ,  B33Y80/00

Abstract: 本发明提出了一种3D打印钛合金铸造用多层异质陶瓷型壳的方法，包括如下步骤：将陶瓷型壳的三维模型划分为面层、临面层和背层三部分，面层与背层之间通过临面层相互连接；根据三维模型，用分别装有氧化钇浆料、氧化铝浆料以及氧化钇和氧化锆的混合浆料的多个料筒，同步挤出成形，获得面层、背层和临面层一体化的型壳；对型壳进行干燥、脱脂、烧结及后处理，获得用于钛合金铸造用的陶瓷型壳。综上，本发明对陶瓷型壳进行区域划分，分为面层、临面层和背层，采用多个料筒同步协同，分层挤出多种不同粒度的造型材料打印陶瓷型壳的不同区域，得到高表面精度、高表面惰性、高强度的一体化多层复合陶瓷型壳。

公开(公告)号：CN115971415A

公开(公告)日：2023-04-18

申请号：CN202211631441.2

申请日：2022-12-19

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 刘鑫旺 ,  尹正豪 ,  樊索 ,  姚俊卿 ,  王亚松 ,  王凯 ,  丁贤飞

IPC: B22C9/02 ,  B22C9/10 ,  B22C15/06 ,  B22C19/00 ,  B33Y10/00 ,  B33Y30/00 ,  B33Y80/00 ,  B33Y70/10 ,  B22C1/00 ,  B33Y40/20

Abstract: 本发明公开了一种分层挤出成形同步多向微轧挤的方法、装置、铸型或型芯。所述增材制造方法，包括下列步骤：(1)将含有型砂或芯砂的浆料，根据所需铸型或型芯的三维模型利用分层挤出成形技术进行逐层打印，(2)在打印预设层数后，从竖直方向向下对打印件进行轧辊，并同时从水平方向由两外侧向内轧辊打印件；(3)重复步骤(1)和(2)，直至完成打印，得到所需铸型或型芯。本发明利用微轧辊同步轧挤提高铸型和型芯的致密度。经同步微轧挤后的铸型、型壳和型芯的致密度显著提高，获得良好的强度和透气性等性能的匹配，适用于小批量、多品种、大中小型铸型、型壳和型芯短流程快速制造。

公开(公告)号：CN119175460A

公开(公告)日：2024-12-24

申请号：CN202411493899.5

申请日：2024-10-24

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 刘鑫旺 ,  姚俊卿 ,  史玉升 ,  闫春泽 ,  宋波

IPC: B23K26/342 ,  B23K26/70 ,  B23K26/0622 ,  B23K26/04

Abstract: 本发明提出了一种多激光多轴送料的增材制造装置及增材制造方法，属于丝基增材制造领域，包括第一送丝引导机构及第二送丝引导机构同步移动；激光发射组件发射出至少两道激光束；第一丝材的引导轴线垂直于平台表面；第二丝材的引导轴线倾斜于平台表面；两组激光束分别环绕两个第一丝材的引导轴线布设并照射在平台上形成两组围绕第一丝材的引导轴线的若干光斑，各组光斑具有组内同时重叠的部分并落到第一丝材的末端上，各组光斑具有组内不重叠且与外组重叠的部分并落到第二丝材的末端上。本发明通过同轴送丝为主保证了打印质量，根据构件打印部位的厚薄选择性地进行旁轴送丝，在薄壁处使用同轴双送丝提高成形质量，在厚壁处增加旁轴单送丝，有效地提高成形效率。

公开(公告)号：CN115971415B

公开(公告)日：2024-08-06

申请号：CN202211631441.2

申请日：2022-12-19

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 刘鑫旺 ,  尹正豪 ,  樊索 ,  姚俊卿 ,  王亚松 ,  王凯 ,  丁贤飞

IPC: B22C9/02 ,  B22C9/10 ,  B22C15/06 ,  B22C19/00 ,  B33Y10/00 ,  B33Y30/00 ,  B33Y80/00 ,  B33Y70/10 ,  B22C1/00 ,  B33Y40/20

Abstract: 本发明公开了一种分层挤出成形同步多向微轧挤的方法、装置、铸型或型芯。所述增材制造方法，包括下列步骤：(1)将含有型砂或芯砂的浆料，根据所需铸型或型芯的三维模型利用分层挤出成形技术进行逐层打印，(2)在打印预设层数后，从竖直方向向下对打印件进行轧辊，并同时从水平方向由两外侧向内轧辊打印件；(3)重复步骤(1)和(2)，直至完成打印，得到所需铸型或型芯。本发明利用微轧辊同步轧挤提高铸型和型芯的致密度。经同步微轧挤后的铸型、型壳和型芯的致密度显著提高，获得良好的强度和透气性等性能的匹配，适用于小批量、多品种、大中小型铸型、型壳和型芯短流程快速制造。

公开(公告)号：CN117183317B

公开(公告)日：2024-04-05

申请号：CN202311202225.0

申请日：2023-09-18

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 刘鑫旺 ,  高妞 ,  王湘平 ,  姚俊卿 ,  尹正豪 ,  王亚松 ,  施洋 ,  蓝晟宁

IPC: B29C64/106 ,  B29C64/379 ,  B29C64/386 ,  B29C64/393 ,  B33Y10/00 ,  B33Y40/20 ,  B33Y50/00 ,  B33Y50/02 ,  B29C71/02

Abstract: 本发明提出了一种增材制造同步退火去应力方法及装置，包括以下步骤：S1、仿真计算工件的应力集中位置，并将应力集中位置标记到参考模型上；S2、在增材制造装置中划定出加工区域中；S3、在划定的加工区域中，标记预加工点位，并将参考模型对准预加工点位放置；S4、在加工区域外设置第一加热装置，并对准参考模型上标记的应力集中位置；S5、设置第二加热装置，以对加工盲点的应力集中位置进行加热去应力；S6、增材制造装置开始工作；S7、增材制造过程中，第一加热装置和第二加热装置对工件进行加热去应力。本增材制造方法通过先进行仿真计算应力集中位置，再针对性的设置第一加热装置去进行热处理，具有针对性强、能耗低的优点。

公开(公告)号：CN116855811B

公开(公告)日：2024-02-02

申请号：CN202310816921.4

申请日：2023-07-05

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 刘鑫旺 ,  高妞 ,  尹正豪 ,  王亚松 ,  姚俊卿 ,  施洋

IPC: C22C30/00 ,  C22C1/02 ,  C22F1/16 ,  C22F1/00

Abstract: 本发明提出了一种零膨胀双相高熵合金及其制备方法，属于新材料设计领域。本发明设计出CrFeCoNiNbxZry高熵合金，并采用真空电弧熔炼或感应熔炼手段制备出金属铸锭，成功在具有正热膨胀系数的CrFeCoNi基体合金中引入具有负热膨胀系数的(Zr,Nb)M2(M＝Cr,Fe,Co,Ni)型金属化合物，实现了合金的零膨胀特性。本发明通过双相结构设计，有效解决了高熵合金热膨胀系数过高的难题，其热膨胀系数为0.5×10‑6～2‑6 ‑1×10 K ，零膨胀温度区间约为‑110℃～‑80℃，适用于尺寸精度较高的小型、微型电子元器件。

公开(公告)号：CN117399796A

公开(公告)日：2024-01-16

申请号：CN202311445568.X

申请日：2023-11-01

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 刘鑫旺 ,  王亚松 ,  姚俊卿 ,  高妞 ,  施洋 ,  尹正豪 ,  郑开魁 ,  向红亮

IPC: B23K26/34 ,  B23K26/082 ,  B23K26/38 ,  B23K26/70 ,  B23K26/0622 ,  B23K26/12

Abstract: 本发明提出了一种飞秒同步减材提高激光熔丝沉积构件表面精度的方法，包括以下步骤：S1、设置双热源，所述双热源包括连续激光和飞秒脉冲激光；S2、利用计算机辅助设计软件建立增材制造构件的三维几何模型，并使用切片软件对三维几何模型进行分层切片；S3、将所述三维几何模型离散成二维轮廓数据，并规划连续激光的扫描路径与飞秒脉冲激光的切割路径；S4、设置连续激光焊枪的打印参数与飞秒脉冲激光焊枪的切割参数；S5、根据所述连续激光焊枪的打印参数将金属丝材按照扫描路径进行熔丝沉积，同时所述飞秒脉冲激光焊枪按照切割路径对增材制造构件的表面进行减材处理；S6、重复步骤S4‑S5，完成增材制造构件的逐层堆积，直到得到三维实体构件。

公开(公告)号：CN117324643A

公开(公告)日：2024-01-02

申请号：CN202311219309.5

申请日：2023-09-21

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 刘鑫旺 ,  尹正豪 ,  姚俊卿 ,  王湘平 ,  王亚松 ,  高妞 ,  施洋

IPC: B22F10/85 ,  B22F10/25 ,  B22F10/20 ,  B22F10/366 ,  B22F10/368 ,  B22F10/30 ,  B33Y10/00 ,  B33Y50/02 ,  B22F12/55 ,  B22F12/90 ,  B33Y30/00 ,  B33Y70/00 ,  B22F1/05

Abstract: 本发明提出了一种多束激光熔丝‑送粉熔覆熔池形态调控方法，包括：S1、将待打印的零部件采用三维软件建模并导入切片软件，生成每一层的扫描路径；S2、成形系统控制送丝机构将丝材输送至基材上，通过大功率激光照射至丝材末端，高温加热熔化丝材形成熔池；S3、熔池监测系统实时获取熔池形态，并计算实时熔池尺寸；S4、根据实时熔池尺寸判断熔池状态，根据熔池状态实时调整粉材送粉参数以及中小功率激光运行状态，以使熔池尺寸达到标准熔池尺寸；S5、完成零部件的第一层打印，重复步骤S2～S4，直至零部件打印完成。本发明能够调控熔池形态，调控熔池尺寸稳定，减轻熔池缺陷形成倾向，间接保证增材制造零部件的组织和性能的稳定性。