公开(公告)号：CN112159978A

公开(公告)日：2021-01-01

申请号：CN202010878134.9

申请日：2020-08-27

Applicant: 东南大学

Inventor： 倪中华 ,  陈明智 ,  孙桂芳 ,  王占栋

IPC: C23C24/10 ,  G02B26/02 ,  G02B27/10 ,  G02B27/30

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。

公开(公告)号：CN111846145A

公开(公告)日：2020-10-30

申请号：CN202010392191.6

申请日：2020-05-11

Applicant: 东南大学

Inventor： 孙桂芳 ,  倪中华 ,  卢轶 ,  王占栋

IPC: B63B81/00 ,  B62D55/075 ,  B23P6/00

Abstract: 本发明公开了一种具有自修复及水下设施修复功能的海洋装备及方法。海洋装备包括海洋装备主体、自修复车及磁吸附式自航修复机器人，自修复车停放于海洋装备主体的甲板上，而磁吸附式自航修复机器人则停放于自修复车上；自修复车能够运载磁吸附式自航修复机器人至目标位点后释放所述的磁吸附式自航修复机器人；磁吸附式自航修复机器人能够通过自身的航行能力，移动至待修复区域，并对待修复区域的损伤进行识别和修复。由此可知，本发明能实现自身损伤的检测、修复，同时能够辅助其它海洋装备或者水下设施的损伤检测与修复。解决远洋装备返航维修困难、维修成本高、维修不及时等导致损伤扩大的难题。延长海洋工程装备的服役寿命，提高作业效率。

公开(公告)号：CN111375769A

公开(公告)日：2020-07-07

申请号：CN202010305092.X

申请日：2020-04-17

Applicant: 东南大学

Inventor： 孙桂芳 ,  王占栋 ,  倪中华 ,  卢轶

IPC: B22F3/105 ,  B33Y10/00 ,  B33Y30/00 ,  B33Y40/00

Abstract: 本发明公开了一种双超声辅助水下激光增材装置和方法。双超声辅助水下激光增材装置包括局部排水腔单元、激光增材单元、超声冲击单元、超声振动单元、六轴机械臂单元，所述激光增材单元、超声冲击单元、超声振动单元、六轴机械臂单元均安装在局部排水腔单元内部。因此，本发明通过局部排水腔单元顶部的空气口一直充入高速空气，即可利用空气气流将局部排水腔单元内的水排开，从而在水下形成局部干区，使得本发明适用于海洋工程装备的水下原位加工，并且能在增材过程中原位实施双超声辅助加工，能够明显细化晶粒、促进气泡的溢出、改善内部残余应力状态，提高力学性能，延长使用寿命。

公开(公告)号：CN111121972A

公开(公告)日：2020-05-08

申请号：CN201911324644.5

申请日：2019-12-20

Applicant: 东南大学

Inventor： 倪中华 ,  孙桂芳 ,  王鹏飞 ,  卢轶 ,  王占栋

IPC: G01J5/00 ,  G01J5/02 ,  G01B11/06

Abstract: 本发明公开了一种局部干法增材温度及高度在线监控的装置，包括保护罩、激光熔覆头、监控器，所述激光熔覆头通过保护罩内部的夹持部夹住激光熔覆头上端长方体部分，激光熔覆头上设有作为能量传输通道的光纤，光纤固定在保护罩上，光纤上附有数据线作为信号通道外接监控器终端；监控器包括在高度测量组件、温度测量组件和监控器终端。本发明提供的一种局部干法增材温度及高度在线监控的装置及方法，其能够实时监控加工区域的温度及高度区域，并将数据反馈给水上部分的操作人员，能够根据加工状况实时进行调整，防止意外的发生，保证加工质量。

公开(公告)号：CN111058033A

公开(公告)日：2020-04-24

申请号：CN201911392307.X

申请日：2019-12-30

Applicant: 东南大学

Inventor： 倪中华 ,  孙桂芳 ,  严乾 ,  卢轶 ,  王占栋

IPC: C23C24/10

Abstract: 本发明公开了一种水下送粉和送丝结合的激光熔覆头及其加工方法。激光熔覆头包括排水外罩、排水內罩、熔覆加工头；熔覆加工头包括柱状腔及锥形覆熔头；锥形覆熔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；排水外罩包括外罩本体、第一进气管路；排水內罩包括內罩本体及第二进气管路；第二进气管路包括连通的进气段、出气段；进气段呈直线状且进气段的进气端贯穿內罩本体的封闭端设置；出气段呈弧形状且出气段的出气端贯穿內罩本体的敞口端面设置，出气段的轴线与激光输出通道的轴线的夹角为锐角。因此本发明所述熔覆加工头在加工时维持气流稳定性好，有效地保证了覆熔加工质量，并节约了保护气的使用量。

公开(公告)号：CN111020120A

公开(公告)日：2020-04-17

申请号：CN201911323730.4

申请日：2019-12-20

Applicant: 东南大学

Inventor： 倪中华 ,  孙桂芳 ,  王占栋 ,  卢轶

IPC: C21D1/00 ,  C21D1/18 ,  C21D1/74 ,  C21D9/50

Abstract: 本发明公开了一种在水下实施热处理的装置及方法，包括下端敞口的热处理腔、第一气体通路、第二气体通路、高温密封环、环状金属板、液压模块、加热模块、柱塞、压力传感模块、温度测量反馈模块、氧气监测模块，所述加热模块设置于热处理腔内表面。在热处理腔到达水下热处理工件表面后，液压模块通过柱塞推动环状金属板挤压高温密封环，实现水下热处理工件处的密封。本发明能够按照设定的热处理工序对水下焊接修复处的金属进行热处理，降低焊接修复位置的淬硬性，延长修复工件的使用寿命，缩短作业时间和降低作业成本，全过程自动化，具有操作简便性。

公开(公告)号：CN105643097B

公开(公告)日：2017-11-03

申请号：CN201610183913.0

申请日：2016-03-28

Applicant: 东南大学

Inventor： 孙桂芳 ,  张永康 ,  卢轶 ,  王占栋 ,  郇学东

IPC: B23K26/122 ,  B23K26/38

Abstract: 本发明公开了一种水下激光切割用排水装置，该装置包括：排水罩(3)、加热片(4)、橡胶圈(5)、电缆(6)、激光切割头(1)；排水罩(3)内壁上设有加热片(4)，加热片(4)通过电缆(6)供电，用于升温排水罩(3)内的海水，使其沸腾产生蒸汽，在排水罩(3)内形成蒸汽空间；排水罩(3)的底部还设有橡胶圈(5)，用于收集在切割作业过程中从海水中析出的气泡，从而增加排水速度；激光切割头(1)的割嘴(2)从排水罩(3)的顶端进入排水罩(3)，通过螺纹与排水罩(3)相连。为海上作业节省了空间并避免了复杂管路的布置。

公开(公告)号：CN105689893B

公开(公告)日：2017-05-24

申请号：CN201610179706.8

申请日：2016-03-25

Applicant: 东南大学

Inventor： 孙桂芳 ,  张永康 ,  李倩 ,  卢轶 ,  王占栋

IPC: B23K26/122 ,  B23K26/70 ,  B23K26/38

Abstract: 本发明公开了一种模拟海洋环境下激光切割的试验装置，该装置包括：加压试验箱和位于该加压试验箱内部的激光切割器(4)；加压试验箱底面设计有排水阀门(6)；加压试验箱的第一侧面外表面分别安装有液位计(11)、窥视窗(10)，在第一侧面内表面安装有温度传感器(9)和水下取景灯(12)；在与第一侧面相连的底面内表面安装有螺旋桨(8)，螺旋桨(8)通过动力输入轴(20)外接减速器(21)和电动机；在螺旋桨所在底面内表面安装有监测摄像头(19)。该试验能够近乎真实地模拟水下50m的海洋环境，为水下激光切割技术提供有效的实验数据，从而优化激光参数设定。

公开(公告)号：CN116160014B

公开(公告)日：2025-02-11

申请号：CN202310049426.5

申请日：2023-02-01

Applicant: 东南大学

Inventor： 孙桂芳 ,  杨坤 ,  王占栋 ,  陈明智 ,  李睿

IPC: B22F10/25 ,  B22F10/32 ,  B22F10/50 ,  B22F12/20 ,  B33Y10/00 ,  B33Y70/00 ,  C22C38/02 ,  C22C38/38 ,  C22C38/22 ,  C22C38/58 ,  C22C38/44 ,  C22C33/02 ,  C22C38/42

Abstract: 本发明涉及一种水下激光熔覆制备高性能高氮钢的工艺方法，包括：制备高氮钢粉末，规划高氮钢粉末的扫描轨迹；将基板工件放置在水下环境中，在基板工件的加工表面上构建局部干区，且基板工件的其余面与水环境直接接触，在局部干区内构建氮气氛围，熔覆喷嘴在初始熔覆高度下，按照扫描轨迹，将高氮钢粉末熔覆在基板工件的加工表面上形成熔池，通过氮气氛围促进熔池附近气‑液界面渗氮提升熔池内氮的溶解度，通过水环境的冷却作用，在基板工件的加工表面上得到初始高氮钢沉积试样；在初始高氮钢沉积试样表面按照扫描轨迹再次进行熔覆作业，直至完成设定厚度的高氮钢试样加工。所得产品组织均匀细小，位错密度高，具备高强度以及高耐蚀等性能。

公开(公告)号：CN118609686A

公开(公告)日：2024-09-06

申请号：CN202410800145.3

申请日：2024-06-20

Applicant: 东南大学

Inventor： 孙桂芳 ,  李睿 ,  王占栋

IPC: G16C20/10 ,  G16C20/20 ,  G06F30/20 ,  G06F119/08 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开了一种镍基高温合金的成分优化设计方法，其以既有镍基高温合金为基础，通过第一性原理计算不同合金元素掺杂合金固溶体、物相及物相界面的特性，并结合Python程序、D电子合金理论、热力学计算进行镍基高温合金的成分设计。第一性原理计算确认了合金元素的掺杂，通过Python编程、Md当量和Bo当量构建了合金大数据集并筛选了合金组分的输出，基于控制变量法的热力学计算进一步确定了目标合金的组分。本发明结合了第一性原理计算、Python程序、D电子合金理论、热力学计算，用以合金组分大数据集的快速构建和筛选，预测快速且准确，减少了合金设计的成本，提高了合金设计研发的效率。