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公开(公告)号：CN103215411A
公开(公告)日：2013-07-24
申请号：CN201310047363.6
申请日：2013-02-06
Applicant: 武汉新瑞达激光工程有限责任公司 , 华中科技大学
IPC: C21D1/09
Abstract: 本发明公开了一种激光淬火方法及其装置。本发明方法利用扫描振镜的快速跳转将现有激光淬火工艺中单次加热改变为多次甚至高频次重复扫描加热，激光能量输入导致的热传导过程是短加热时间、多次叠加方式注入到工件表面，它使得金属基体吸收的激光能量累积增加，热传导深度也累积增大。装置包括激光器、控制系统、导光系统、机械运动装置和扫描振镜。即使当工艺参数选用较高的激光功率时，由于扫描速度高并有扫描间歇存在，使金属的表面温度始终控制在熔点以下，使得热量能够有效地、不断地从工件表面扩展到工件内部，从而在避免金属表面熔化的前提下，提高工件表面的奥氏体化区域的深度，并显著提高激光淬火效率。
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公开(公告)号：CN102266942B
公开(公告)日：2013-06-05
申请号：CN201110199540.3
申请日：2011-07-15
Applicant: 华中科技大学
CPC classification number: Y02P10/295
Abstract: 本发明公开了一种直接制造大型致密零件的选区激光熔化快速成型设备，主要包括激光器阵列、光学系统阵列、成型缸、成型缸立体式分段加热保温结构、成型缸重量平衡系统、基板调平装置、双回收缸、双贮粉箱、双定量送粉和落粉装置、铺粉装置、保护气氛罩、气体净化系统、控制系统。所采用的光学系统由多个光学系统单元、机械移动平台构建，可以任意扩展或缩减光学系统的覆盖范围。采用本发明制造的零件尺寸远大于目前国内外选区激光熔化技术所能制造的零件，在不改变成型精度、零件复杂程度和机械性能的同时，成型效率成倍提升。
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公开(公告)号：CN102513694A
公开(公告)日：2012-06-27
申请号：CN201110391455.7
申请日：2011-11-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种带有刀柄的激光加工机构，结构为：刀柄安装在框架上部，用于将多轴联动数控机床主轴与激光加工机构连接，光纤连接座固定安装在框架的一侧，用于安装传输光纤接头，将激光器发射出的激光束通过光纤传输导入到该激光加工机构内；激光加工头安装在框架的下部，其内部安装有导光系统，导光系统用于将激光束导出激光加工头至待加工工件上。该机构可以增设回转机构或/和摆动机构。激光加工机构带有标准结构的刀柄，使其与常规多轴联动数控机床的组合非常简易，大大提高了工艺柔性，可以方便地将常规的多轴联动数控机床快速转换为兼有激光加工功能的多功能机床。
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公开(公告)号：CN102328081A
公开(公告)日：2012-01-25
申请号：CN201110288332.0
申请日：2011-09-26
Applicant: 华中科技大学
CPC classification number: Y02P10/295
Abstract: 本发明公开了一种高功率激光快速成形三维金属零件方法，可用于直接制造各种高精度、大尺寸、复杂结构金属零件。方法为：在基底表面均匀铺一层金属粉末，然后用高功率密度激光束在保护腔体内将金属粉末逐层熔化、沉积，直至整个三维零件制造完成。本发明在原有快速成形技术基础之上加以改进，选用包括多种激光器或多台激光器的组合作为能量源，采用高功率激光扫描振镜对粉末进行快速扫描，成形过程中采用了预置铺粉、增大单层沉积厚度和增大光斑直径等工艺及方法，有效解决了此前快速成形技术只能成形小型金属零件或只能近成形简单零件的缺点，且成形零件精度高、力学性能优良，成形时间短，适应于大规模生产应用。
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公开(公告)号：CN102151984A
公开(公告)日：2011-08-17
申请号：CN201110048935.3
申请日：2011-03-01
Applicant: 华中科技大学
IPC: B23K26/00
Abstract: 本发明提供了一种适用于复杂曲面的激光加工方法，通过采用对复杂曲面划分曲面片并建立各曲面片坐标系的处理步骤，使得在后续的划分子块和加工图形平行投影处理步骤中，可按照各曲面片坐标系分别处理，从而有效解决了现有技术只能采用单一坐标系进行整体投影而对背靠激光入射方向的加工型面或者与光轴方向平行的陡直面无法加工的局限，并且提高了加工效率、拓展了加工适用范围。本发明还提供了一种激光加工装置，采用具备两轴激光振镜和Z轴移动机构的“2+1轴”的激光加工头结构，解决了现有系统必须依赖三轴机床的问题，使得加工单元独立、紧凑、易拆装，可以将常规的五轴联动铣床改变成激光刻蚀加工机床，而功能兼容，具有重要的实用价值。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101403030B
公开(公告)日：2010-06-30
申请号：CN200810169671.5
申请日：2008-10-08
Applicant: 华中科技大学 , 武汉铁路局科学技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种用于钢轨表面强韧化处理的在线激光加工设备，包括激光加工车和动力系统集装箱。激光加工车包括安装在移动小车上的运动执行机构、激光加工头、和/或控制系统及送粉器；动力系统集装箱包括安装在集装箱体内的发电机、制冷机、空压机、冷干机和激光器高压电源。激光加工头安装在运动执行机构上；激光加工头直接或者通过导光系统与激光器相连。本发明可以在不拆卸钢轨、不影响列车的正常运行前提下，完成各种钢轨，包括正轨、弯道、护轮轨、道岔等的激光表面淬火、熔凝淬火、合金化和熔覆处理，使加工后的钢轨耐磨性大幅度延长，并具有装卸简便、加工精度高、操控简单的特点。
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公开(公告)号：CN101690993A
公开(公告)日：2010-04-07
申请号：CN200910272361.0
申请日：2009-09-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供的多轴联动数控激光加工系统，其结构为：工作台上安装有直线导轨，导轨的两端分别安装有工作台尾座和床头箱，二个开式中心托架活动安装在导轨上，并位于工作台尾座和床头箱之间；导轨台安装在工作台旁，导轨台上设置有与另一平行的导轨，移动滑台活动安装在该导轨上；机器人固定在移动滑台上，激光加工头安装在机器人的最后一个关节末端上；激光加工头通过光纤与激光器相连；冷却机通过冷却管分别与激光器及激光加工头相连；控制器分别通过控制线与机器人及移动滑台连接，控制机器人及控制移动滑台带动机器人在导轨台上移动。该系统解决了关节机器人激光加工系统加工范围小的问题，可以满足大尺寸和超大尺寸零部件的数控激光加工要求。
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公开(公告)号：CN100547113C
公开(公告)日：2009-10-07
申请号：CN200710052458.1
申请日：2007-06-13
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种激光感应复合熔覆高性能材料涂层的方法及装置。本发明将激光束与高频电磁感应加热耦合起来，实现激光与感应加热复合熔覆的过程。装置包括激光器、激光导光装置、激光聚集装置、高频感应加热器、数控机床和工件夹持装置。工作时，工件待处理表面上的涂层与感应加热线圈之间的距离为1-10毫米。本发明通用性强，可在各种材质的实心部件的表面及管状零件的内外表面进行激光感应复合熔覆高性能材料涂层的表面处理，熔覆方法的特征在于利用热喷涂、冷喷涂或超音速火焰喷涂效率高的优点，并将感应加热与激光熔覆同步进行，最大熔覆线速度达0.5-10米/分钟，熔覆速度比常规激光熔覆提高了1-10倍，粉末沉积率比现有的激光熔覆的沉积率提高了1-15倍，而且熔覆层无气孔与裂纹。
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公开(公告)号：CN101518855A
公开(公告)日：2009-09-02
申请号：CN200910061324.5
申请日：2009-03-27
Applicant: 华中科技大学
IPC: B23K26/42
Abstract: 本发明公开了一种多功能激光加工设备，该设备包括依次位于同一光路上的激光器、光束整形模块、光束准直系统、两维全反扫描振镜系统和扫描聚焦透镜，工作台位于扫描聚焦透镜的出射光路上；其特征在于：该设备还包括活动安装的光路转换系统，聚焦透镜和喷嘴依次安装在光路转换系统的出射光路上。工作台可以采用三维工作台，或者由二维工作台与Z轴移动机构构成，该系统还可以增设定位系统，以便于精加工。本发明设备采用光路转换技术，将两种激光加工方式结合于一体，提高了激光加工的灵活性和应用范围。该设备仅增加或取出光路转换元件就可实现一台设备执行两种激光加工方式，不但降低成本，提高效率，而且增强了激光加工能力。
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公开(公告)号：CN101474740A
公开(公告)日：2009-07-08
申请号：CN200910060635.X
申请日：2009-01-21
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种超长焊接钢轨的生产方法和生产线。方法是在常规的超长焊接钢轨的生产工艺加入激光表面强化处理工序，对钢轨全长进行激光表面强化处理。将激光表面强化处理系统嵌入常规的超长焊轨生产线中，构成能够生产高耐磨激光强化层的超长焊轨生产线。当轨段经过激光表面强化处理工位时，在高激光功率下，利用双激光加工头快速运动或摆动扫描的方法按照设计的图案同时对单根轨段的踏面、上圆角和侧面进行激光表面强化处理，最终在整根长焊钢轨的表面获得所需宽度和深度的点状、直线状、曲线状、网状或平面状的高耐磨强韧化层。本发明在保持钢轨整体良好强韧性的前提下，大幅度提高钢轨的表面耐磨性和使用寿命，减少换轨次数，满足铁路高速、重载列车对钢轨的高耐磨性要求。
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