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公开(公告)号：CN115592258B
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202210472685.4
申请日：2022-04-29
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种金属激光加工工件温度控制系统和金属激光加工系统，温度控制系统包括：温度信号输入模块、温度控制目标输入模块、PID控制模块和控制信号输出模块；温度控制目标输入模块的动态变温控制目标输入模块和稳定温度控制目标输入模块之一通过切换开关与PID控制模块电连接；PID控制模块根据温度信号与控制目标求差的绝对值计算激光功率调节量，并与预设的激光功率基础值相加，得到下一周期的激光功率值，经控制信号输出模块转换为电压控制信号输出。本发明可实现激光金属材料加工过程中温度瞬时稳态和动态控制，从而达到调控激光加工金属材料成形组织的效果。
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公开(公告)号：CN107790717B
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201711073906.6
申请日：2017-11-05
Applicant: 湖南大学
CPC classification number: Y02P10/295
Abstract: 本发明公开了一种实现镍基合金晶体学织构调控的准连续激光金属3D打印方法，先将激光输出设置为准连续激光模式，再对激光金属3D打印工艺窗口进行初步优化；利用有限元传热模型对初步优化参数下的熔池温度场进行计算；提取单个脉冲周期内激光关闭期间熔池移动边界的温度梯度G及冷却速率ξ，根据组织生长理论模型，计算出单个脉冲内柱状枝晶的生长长度L；根据扫描速度V与脉冲频率f比值等于0.5～0.8L的匹配原则，对激光参数进行优化，最后按优化参数进行3D打印成形，获得晶体学取向高度一致的成形零件。本发明通过调制热源输出的方式，在沿扫描方向引入对杂晶或等轴晶的有效重熔机制，获得全部柱状枝晶生长，显著提高晶粒取向的一致性。
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公开(公告)号：CN107790717A
公开(公告)日：2018-03-13
申请号：CN201711073906.6
申请日：2017-11-05
Applicant: 湖南大学
CPC classification number: Y02P10/295 , B22F3/1055 , B22F2003/1057 , B33Y10/00 , B33Y50/02
Abstract: 本发明公开了一种实现镍基合金晶体学织构调控的准连续激光金属3D打印方法，先将激光输出设置为准连续激光模式，再对激光金属3D打印工艺窗口进行初步优化；利用有限元传热模型对初步优化参数下的熔池温度场进行计算；提取单个脉冲周期内激光关闭期间熔池移动边界的温度梯度G及冷却速率ξ，根据组织生长理论模型，计算出单个脉冲内柱状枝晶的生长长度L；根据扫描速度V与脉冲频率f比值等于0.5～0.8L的匹配原则，对激光参数进行优化，最后按优化参数进行3D打印成形，获得晶体学取向高度一致的成形零件。本发明通过调制热源输出的方式，在沿扫描方向引入对杂晶或等轴晶的有效重熔机制，获得全部柱状枝晶生长，显著提高晶粒取向的一致性。
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公开(公告)号：CN107723639A
公开(公告)日：2018-02-23
申请号：CN201710965598.1
申请日：2017-10-17
Applicant: 湖南大学
IPC: C22F3/00
Abstract: 本发明公开了一种激光表面熔凝提高2系铝合金抗腐蚀性能的方法，包括以下步骤：在保护气氛下采用光纤毫秒方波脉冲激光对2系铝合金表面进行激光熔凝处理，其中，方波的峰值功率为600～1000W，脉冲频率为10HZ～100HZ，占空比为0.3～0.6；平均激光功率为600～800W，扫描速度为8～10mm/s。本发明处理后形成的熔凝组织中，析出相呈细小球形且离散，元素均匀分布，Cu元素偏析减少，同时没有冶金缺陷，该组织能有效抵御腐蚀介质的攻击。
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公开(公告)号：CN117007410A
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202310845788.5
申请日：2023-07-11
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种提升激光焊接铝合金力学性能的研究方法，包括以下步骤：步骤1：优化7075‑T6铝合金板激光焊接工艺参数，使用光纤激光器(IPGYLS‑5000)进行7075‑T6铝合金板对接焊接，激光波长为1.06μm，高斯光斑直径为0.25mm，激光模式分别采用连续、准连续模式。对于连续激光焊接(CW‑LBW)，激光功率为恒定值输出；步骤2：探究熔化区宏微观组织特征及形成机理；步骤3：分析焊接接头力学性能；步骤4：揭示准连续激光焊接接头力学性能提升机理。本发明通过高频调制准连续激光焊接实现无裂纹和孔隙的焊缝，以其高冷却速率、无约束多向凝固和高搭接率促进熔化区微观组织细化和均匀化，减小塑性变形过程中熔化区应力应变集中，从而提升7075铝合金焊接接头的力学性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115592258A
公开(公告)日：2023-01-13
申请号：CN202210472685.4
申请日：2022-04-29
Applicant: 湖南大学(CN)
Abstract: 本发明公开了一种金属激光加工工件温度控制系统和金属激光加工系统，温度控制系统包括：温度信号输入模块、温度控制目标输入模块、PID控制模块和控制信号输出模块；温度控制目标输入模块的动态变温控制目标输入模块和稳定温度控制目标输入模块之一通过切换开关与PID控制模块电连接；PID控制模块根据温度信号与控制目标求差的绝对值计算激光功率调节量，并与预设的激光功率基础值相加，得到下一周期的激光功率值，经控制信号输出模块转换为电压控制信号输出。本发明可实现激光金属材料加工过程中温度瞬时稳态和动态控制，从而达到调控激光加工金属材料成形组织的效果。
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公开(公告)号：CN108754373B
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201810621229.5
申请日：2018-06-15
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种实现钛合金表面晶粒形态调控的脉冲激光表面熔凝方法。首先，对激光表面熔凝工艺窗口进行初步优化，在优化工艺窗口下对激光熔凝过程中熔池表面的定点温度变化进行记录，获得熔池中心的定点热循环曲线和平均冷却速率ξ；当ξ≤2×103℃/s且ξ/V2≥5×108℃s/m2时为柱状晶，连续激光，激光功率为400～900W，扫描速度为6～10mm/s；当2×103≤ξ≤105℃/s且ξ/V2≤106℃s/m2时为等轴晶，脉冲激光波形为方波，激光功率为600～1000W，扫描速度为4～8mm/s；最后获得β晶形态受控的钛合金表面。本发明实现了钛合金表面β晶形态的调控，能有效提高成形件力学性能。
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公开(公告)号：CN107876762B
公开(公告)日：2019-07-16
申请号：CN201711073924.4
申请日：2017-11-05
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种实现镍基功能零件局部凝固组织定制的激光金属3D打印方法。先绘制出镍基合金凝固组织与凝固参数的对应关系图；根据关系图获得零件局部目标组织所对应的凝固参数范围；利用三维有限元传热模型计算熔池温度场，再现上述凝固参数范围，进而获得与目标组织匹配的工艺参数；按上述过程完成零件所有部位凝固组织与工艺参数匹配；对零件进行单层切片处理，获得单层随位置变化的工艺参数，直到完成零件所有层的切片与工艺参数设置；将定制化的工艺参数设置输入3D打印系统进行3D打印，获得具有定制化凝固组织的镍基功能零件。本发明通过根据零件局部组织要求，采用定制化的工艺参数，能有效实现零件局部凝固组织的定制。
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公开(公告)号：CN107876762A
公开(公告)日：2018-04-06
申请号：CN201711073924.4
申请日：2017-11-05
Applicant: 湖南大学
CPC classification number: B22F3/1055 , B22F2003/1057 , B33Y10/00 , B33Y50/02
Abstract: 本发明公开了一种实现镍基功能零件局部凝固组织定制的激光金属3D打印方法。先绘制出镍基合金凝固组织与凝固参数的对应关系图；根据关系图获得零件局部目标组织所对应的凝固参数范围；利用三维有限元传热模型计算熔池温度场，再现上述凝固参数范围，进而获得与目标组织匹配的工艺参数；按上述过程完成零件所有部位凝固组织与工艺参数匹配；对零件进行单层切片处理，获得单层随位置变化的工艺参数，直到完成零件所有层的切片与工艺参数设置；将定制化的工艺参数设置输入3D打印系统进行3D打印，获得具有定制化凝固组织的镍基功能零件。本发明通过根据零件局部组织要求，采用定制化的工艺参数，能有效实现零件局部凝固组织的定制。
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公开(公告)号：CN205173927U
公开(公告)日：2016-04-20
申请号：CN201521002642.1
申请日：2015-12-07
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本实用新型公开了一种工业相机固定支架组件，包括第一支架和第二支架；第一支架为工业相机的固定支撑部件，包括一体连接的固定板和横梁，所述固定板上具有通过螺纹连接件将支架固定连接的孔结构；第二支架为工业相机的调节连接部件，包括一体连接的调节板和连接螺杆，所述连接螺杆插装在横梁上设置的通孔中，并通过螺纹连接件定位，所述调节板上设有圆心孔和圆弧槽，所述圆弧槽的圆弧轨迹以圆心孔为圆心，所述工业相机上的两点位置分别通过螺纹连接件固定在圆心孔和圆弧槽中。本实用新型可调节工业相机拍摄的高度以及进行多角度调节拍摄，支架重量轻、强度大。
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