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公开(公告)号：CN117399637A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311320754.0
申请日：2023-10-12
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明为高性能原位自生Ti5Si3相增强钛铝基复合材料近净成形方法，该方法为利用电子束双丝增材制造过程Ti、Al、Si元素在熔池中的原位反应，形成Ti5Si3增强相、Ti3Al和TiAl基体；通过凝固过程冷却条件及熔池成分等调控凝固路径，实现初生Ti5Si3相与共晶Ti5Si3相的比例变化，并基于共晶反应，形成Ti5Si3增强相与基体全新位相关系特征；通过工作平台的多轴移动实现逐层沉积，实现具有高性能的原位自生Ti5Si3相增强钛铝基复合材料近净成形。本发明可实现大尺度钛铝基复合材料构件的近净成形，成形效率较高，增材过程不易产生裂纹、变形等缺陷；相较于现阶段报道的钛铝基复合材料，本发明制备的钛铝基复合材料强度具有等同的塑性，但室温和750℃下的屈服强度明显提升。
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公开(公告)号：CN113618082B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202110809094.7
申请日：2021-07-16
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明为一种仿贝壳结构的高抗压钛合金构件和真空高能束流增材制造方法，通过钛合金晶粒组织特征仿贝壳的外层角质层、中层棱柱层和内层珍珠层结构。该构件中，仿贝壳分层结构的厚度占比为：仿角质层占比2％‑5％，仿棱柱层占比85％‑90％，仿珍珠层占比8％‑10％。本发明制备的高抗压钛合金构件在微观晶粒的尺度上，仿贝壳的结构特征，完成了从柱状晶到等轴晶的均匀过渡，与常见的硬材和软材交替增材结构件，构成了在不同的尺度下的多层次微细增韧结构；本发明制备的高抗压钛合金构件突破常规只仿贝壳珍珠层的砖泥结构的思路，设计出仿贝壳角质层、棱柱层和珍珠层的三层抗压结构。
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公开(公告)号：CN114406443A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210232316.8
申请日：2022-03-09
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23K20/12 , B23K103/10
Abstract: 本发明为一种基于固态连接原理的搅拌摩擦焊FSW匙孔修复方法，该方法具体为：设计分体式焊具，包括可消耗填充式焊柱、非消耗式轴肩、夹持体和紧固螺钉构成。首先，将焊具固定于搅拌摩擦焊刀柄并与焊缝匙孔缺陷在同一竖直轴线上，设定自动运行程序参数，使焊具缓慢旋转下压；其次，通过焊柱与匙孔摩擦生热，使其呈热塑性固态连接；最后在水平方向施加过载力，利用焊柱上的应力集中点剪断焊柱，填充匙孔缺陷。本方法可有效实现大厚板铝合金搅拌摩擦焊匙孔缺陷修复，成本低廉，焊后表面清晰完整，力学性能高，是一种创新高效解决搅拌摩擦焊匙孔缺陷的方式。
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公开(公告)号：CN114131040A
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202110964398.0
申请日：2021-08-22
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明为一种小比例软材增材成形构件的制备方法，包括以下步骤，根据小比例软材增材成形构件的实际尺寸，预热基板至红热状态；根据软材占比，计算增材中所用强材与软材的沉积道宽度，并依据设定好的路径依次沉积强材与软材，沉积单层后进行冷却并旋转工作台一定角度，继续重复单层增材过程，按照设定错位轨迹沉积，直至完成构件。本发明通过强材和软材的双丝交替沉积，构成了在毫米级尺度下的增韧结构，并实现了小比例软材增材成形构件的高效率熔丝沉积；本发明采用简单工艺实现强材和软材合理分布，兼顾了材料高强度和高塑性，提高了材料强韧性。
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公开(公告)号：CN112747978A
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN201911054554.9
申请日：2019-10-31
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供一种双壳纲贝壳力学性能实验试样的制备方法。包括将贝壳的内部和表面清洗干净，待自然风干；对所取力学性能试样位置进行定位，使用记号笔将其轮廓从贝壳内部标出，使用三坐标测量确定其试样中心位置信息；使用水切割机，使高压水流垂直于所标记的试样轮廓将力学性能试样切出；将样品放入与样品等大的小型模具中进行打磨处理，直到所需厚度后抛光并用超声清洗贝壳表面残余杂质，得到用于贝壳力学性能实验的待测样品。本发明方法可以快速、精准的制备出贝壳力学性能实验试样，保证了试样的侧面垂直度与表面平整度，可以准确有效的获取双壳纲贝壳的力学性能数据。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109226761A
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201811291860.X
申请日：2018-10-31
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开一种电子束-超声协同复合增材制造的装置，该装置包括电子枪，电子枪包括垂直方向依次设置的产生电子束的灯丝、阴极、栅极、阳极聚焦线圈以及偏转线圈，电子枪置于电子枪真空室中；电子枪真空室设置在真空成形室顶部，并通过电子气阀实现与真空成形室相连通以及隔绝；设有超声冲击系统包括置于真空成形室中工作平台上的位移导轨、超声冲击枪头和置于真空成形室外部的位移以及超声处理控制装置。本发明的装置首次采用了电子束-超声协同复合增材制造的装置和方法，采用增材过程进行超声处理，简化工序，避免了构件尺寸、形状、材质的限制，达到了细化晶粒、消除应力，提高构件力学性能的作用。
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公开(公告)号：CN107931841A
公开(公告)日：2018-04-20
申请号：CN201711436348.5
申请日：2017-12-26
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23K26/323
CPC classification number: B23K26/323
Abstract: 本发明为一种钛-铝异种金属高强冶金结合的激光连接方法，该方法步骤为：待焊试件接头为在I型接头两个对接面上分别设置一个沿焊接件厚度方向的凸起平台，两个平台在焊接件长度及宽度方向等长，在厚度方向的高度之和为对接试板厚度。其次，进行焊前处理并优化激光焊接参数，完成第一次熔钎焊接；之后，在熔钎焊缝相邻的钛侧，进行第二次改性焊接，两焊缝相近但不交叉。本发明的连接方法利用异种金属高熔点差异特点，在高熔点钛侧相邻熔钎焊道旁进行第二次焊接，通过第二次焊接温度场对钛铝结合界面进行重熔改性，优化结合界面处相结构，减弱接头脆性，同时，采用特殊的接头结构，提高焊缝根部结合强度，增加接头可靠性。
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公开(公告)号：CN115446440B
公开(公告)日：2024-04-23
申请号：CN202211189185.6
申请日：2022-09-28
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23K15/00
Abstract: 本发明为一种钛合金和无氧铜异种金属的双束电子束原位重熔焊接方法，具体为采用Ni82CrSiB非晶态Ni基合金为中间层的Ti6Al4V和TU2无氧铜的双束电子束原位重熔焊接方法。该方法具体步骤如下：首先，对焊件进行焊前预处理；其次，对电子束焊接参数进行调整并完成材料的工装；最后，在钛铜两侧进行双束电子束焊接，并在焊后采用去应力退火进行热处理。本发明的焊接方法采用Ni基合金作为中间层来减小两侧母材原子之间的相互扩散避免形成脆性金属间化合物，并使用双束电子束焊接的方式进行焊接，实现焊接温度场的重构，破坏原本金属间化合物的生长，改善焊接界面处相组成，最后进行焊后热处理消除焊后残余应力，达到优化焊接接头力学性能的效果。
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公开(公告)号：CN114406443B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202210232316.8
申请日：2022-03-09
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23K20/12 , B23K103/10
Abstract: 本发明为一种基于固态连接原理的搅拌摩擦焊FSW匙孔修复方法，该方法具体为：设计分体式焊具，包括可消耗填充式焊柱、非消耗式轴肩、夹持体和紧固螺钉构成。首先，将焊具固定于搅拌摩擦焊刀柄并与焊缝匙孔缺陷在同一竖直轴线上，设定自动运行程序参数，使焊具缓慢旋转下压；其次，通过焊柱与匙孔摩擦生热，使其呈热塑性固态连接；最后在水平方向施加过载力，利用焊柱上的应力集中点剪断焊柱，填充匙孔缺陷。本方法可有效实现大厚板铝合金搅拌摩擦焊匙孔缺陷修复，成本低廉，焊后表面清晰完整，力学性能高，是一种创新高效解决搅拌摩擦焊匙孔缺陷的方式。
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公开(公告)号：CN112139648B
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202010912307.4
申请日：2020-09-02
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种钛铝金属间化合物定向凝固构件的制备方法，包括如下步骤：对基板打磨、清洗等前处理工作并装夹固定，根据钛铝金属间化合物成分计算相应送丝速度并进行设定；依照实际钛铝金属间化合物原位增材定向凝固构件尺寸进行基板预热；再根据设定好的参数将电子束打在基板上，待束流稳定后进行送丝，当丝材进入同一个熔池后，持续下束流，依照设定好程序进行沉积，直至原位增材构件尺寸达到要求后，停止送丝后，关闭电子束；将钛铝金属间化合物棒材置于真空环境下冷却，待完全冷却至室温后取出。本发明的钛铝金属间化合物的定向凝固工艺能够实现复杂形状构件制备，减少了杂质引入，生产效率高。
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