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公开(公告)号：CN115338517A
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202210999574.9
申请日：2022-08-19
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于机器视觉控制的超声振动辅助电弧增材制造装置及方法，属于增材制造技术领域。通过控制超声冲击设备在电弧增材制造过程中与焊枪共同运动，对新成形的沉积道进行超声冲击的同时将超声振动传递至熔池之中，减少增材制造构件的残余应力、细化增材制造构件的晶粒。本发明能大幅减少超声冲击对焊枪运动的影响并且能适应复杂形状的沉积道的成形；在此基础上，使用机器视觉系统对沉积道高度进行实时监测并根据监测结果实时调整超声冲击设备高度，使得在面对存在高度变化的沉积道时超声振动依然能持续稳定得施加。
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公开(公告)号：CN115302052A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202211043033.5
申请日：2022-08-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明属于熔化极电弧焊接领域，具体涉及一种稳定高氮钢焊丝熔化极气保焊熔滴过渡的方法。包括如下步骤：步骤(1)：对高氮钢焊丝进行表面脱氮处理；使得高氮钢焊丝表面脱氮层深度为300～500μm左右，脱氮层N元素含量≤0.2％；步骤(2)：在常规低频直流脉冲方波电流焊接的基础上，在峰值电流叠加或在峰值和基值电流同时叠加超音频直流脉冲电流的超音频复合低频双脉冲熔化极气保焊接工艺进行焊接。本发明通过叠加超音频电流带来的高频效应和趋肤效应，减小热输入，降低飞溅，降低N元素的逸出，进一步改善晶粒组织，最终实现一种稳定熔滴过渡的过程。
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公开(公告)号：CN111626988B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202010360579.8
申请日：2020-04-30
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于弱弧光特征提取的GTA熔丝增材制造过程稳态判定方法，所述方法包括以下步骤：本发明所述过程稳态是通过电弧弧长表征的，安装视觉传感器，调节光圈，直至图像中电弧区域像素灰度值处于100～210，固定光圈，定义此时电弧弧光为弱弧光；采集弱弧光电弧图像，对图像依次进行高斯滤波、大津法阈值分割、Sobel算子提取边缘、最小二乘法拟合曲线等处理，最终确定电弧弧长，当电弧弧长稳定在3.5～7.5mm时，则判定GTA熔丝增材制造过程为稳定的。本发明有效解决了GTA熔丝增材制造过程稳态判定的难题，方法精确度高、稳态判定过程耗时少、效率高、不受设备电信号干扰、可实现自动化判定，为后续GTA熔丝增材制造过程稳态控制奠定基础。
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公开(公告)号：CN115070173A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210804253.9
申请日：2022-07-09
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明为一种超音频脉冲方波MIG辅助三丝电弧增材工艺方法，该方法将超音频脉冲方波MIG电弧热源引入三电弧热源当中，并用于各种金属材料的增材制造。该方法提高了传统脉冲MIG增材技术的自由度，使三丝电弧增材制造能够适应更多不同的工况，并且具有丰富的增材参数调节范围，在满足增材成形件质量的要求上提高增材效率。超音频脉冲方波电弧比普通脉冲电弧的电磁收缩效应更加显著，挺度更大，熔透性增加。同时熔池受到搅拌作用可破碎内部粗大晶粒，有利于更多的晶粒形核，改善成形件内部显微组织，并提高成形件力学性能。
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公开(公告)号：CN114211091A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111634530.8
申请日：2021-12-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明属于电弧增材技术领域，具体涉及一种不共熔池的高效MIG电弧增材方法及装置。采用直线式排列的增材三丝焊枪，通过电源协同控制实现三个电弧引燃，通过焊枪位姿调节实现三丝熔敷金属的小电流顺序搭接或大电流间隙搭接增材，三丝可分别采用同种或异种丝材，分别实现同种或异种金属的交织增材，效率可达普通单丝电弧增材的三倍。本发明装置操作简便，三丝增材过程稳定，在获得优异的增材成形质量的同时，可大幅度提高电弧增材效率，同时能够实现异种金属交织增材。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110293304B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN201910479707.8
申请日：2019-06-04
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明属于材料熔化焊接领域，特别是一种SiCp颗粒增强铝基复合材料电子束焊接方法。步骤如下：制备含有Al2O3、TiB2等惰性强化相中间层，并将其打磨，清洗，置于真空中干燥；将含有惰性强化相中间层置于两块SiCp颗粒增强铝基复合材料之间，置于真空室内，采用电子束作为热源进行点固、焊接；点固焊接采用表面聚焦，正式焊接采用下聚焦；调整含有惰性强化相的中间层厚度与电子束扫描焊接工艺匹配关系，控制焊缝熔合比，抑制焊缝内部SiCp颗粒与铝基体的反应，形成惰性强化相与SiCp颗粒混合共用协同强化的双强化相接头。本发明可抑制接头内部Al4C3有害相的产生，形成惰性相与SiCp颗粒双强化效果，提升碳化硅颗粒增强铝基复合材料焊接接头强度。
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公开(公告)号：CN112077421A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN201910517702.X
申请日：2019-06-14
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种高氮钢电弧增材直壁体侧向保护装置，该装置中圆柱形壳体通过固定阀固定在焊枪上，伸缩导管一端与圆柱形壳体固定连接，伸缩导管在垂直和平行圆柱形壳体的方向上可以进行横向和纵向的位移，另一端和导气平板相接；进气接口一端接协同送气调节阀，另一端和导气平板相接；协同送气调节阀调节送入导气平板的气体流量并协同焊机进行送气；导气平板面向增材工件的平面上开有导向气孔，进入导气平板的保护气从导向气孔射到试件的侧面，进而在试件的侧面形成气体保护氛围。本发明的装置增加了电弧增材过程中保护气体的有效保护面积，特别是增材件的上表面和侧面位置；减少了增材件的氧化、气孔。
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公开(公告)号：CN111730172A
公开(公告)日：2020-10-02
申请号：CN202010562771.5
申请日：2020-06-19
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明属于增材制造领域，具体涉及一种面向电弧增材制造的基板-丝材协同预热装置及方法。包括陶瓷片加热器，热电偶温度传感器，高热电阻丝，螺旋电阻丝，红外温度传感器以及预热控制器；陶瓷片加热器设置在基板下方，基板的一侧设有热电偶温度传感器，陶瓷片加热器内铺设有高热电阻丝；螺旋电阻丝设置在丝材的外周，红外温度传感器用于测量经过螺旋电阻丝加热之后的丝材的温度。本发明对基板进行预热，改善增材第一层的宏观形貌，增强熔敷金属与基板母材金属的冶金结合，减少熔融金属的凝固速率，有利于熔池内气体的逸出；且丝材送丝过程中同步进行预热，在不提高焊机电流的情况下，增大金属熔敷量，降低氧化，改善微观组织的均匀性。
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公开(公告)号：CN111266705A
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN201911422700.9
申请日：2019-12-31
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种控制熔化极电弧增材直壁体侧壁成形的装置。该装置包括圆形紧固器、可伸缩柔性连接支架、整平探头。其中，圆形紧固器开有4个贯穿的紧固阀安装孔，安装孔两两对称；可伸缩柔性连接支架内开有3条冷却液流通腔道，主腔道为冷却液流入道，副腔道为冷却液回流道。连接支架的一端和圆形紧固器固定连接，另一端和整平探头相接；整平探头由金属基座和T形陶瓷垫片两部分组成；所述的金属基座和陶瓷垫片内部均开有冷却液流通室并能够实现密封结合。本发明提供的装置结构简单，能够有效解决熔化极电弧增材直壁体增材过程中熔池流淌，侧壁台阶效应的问题。
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公开(公告)号：CN111168206A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN202010044535.4
申请日：2020-01-14
Applicant: 佛山国防科技工业技术成果产业化应用推广中心 , 南京理工大学
Abstract: 本发明一种熔化极气体保护焊诊断方法及电弧信息采集装置，诊断方法主要通过采集电弧信号，然后对其采用自适应时频分解方法进行分解，然后进行一系列的分析处理，构成表征电弧电信号的特征向量；同时用焊缝样本和熔滴过渡形式样本构建电弧信号表征的特征向量样本库，然后利用支持向量机进行分类训练；将获得的训练模型应用于实时焊接中，进行熔化极气体保护焊在线诊断。本发明一种熔化极气体保护焊诊断方法及电弧信息采集装置，通过对焊接过程进行有效的实时监测，根据监测的信号对焊接过程的稳定性进行评判，及时发现不稳定和超规范焊接过程并进行干预，从而大大提高焊接质量，同时减少焊后无损检测和返修的工作量。
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