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公开(公告)号：CN108620588B
公开(公告)日：2019-12-24
申请号：CN201810620260.7
申请日：2018-06-15
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种获得无周期性层带效应的激光金属3D打印方法。首先将基材预热至300℃，对工艺窗口进行优化，在该优化工艺窗口下，对初步优化参数下的熔池形貌及温度场进行计算；提取模拟熔池的热影响区与熔池中心的定点热循环曲线，计算熔池纵截面热影响区的平均长度L与熔池的生存时间t；调节激光功率P与扫描速度V，使L≥1.2Z且t≥1s；优化工艺参数：激光功率P：600‑800W，扫描速度V：5‑7mm/s，送粉量：6‑10g/min，光斑直径：1.5‑2.5mm，高度方向增量Z为0.2～0.3毫米/层；最终获得组织均匀的成形件。本发明消除了层带现象并均匀化工件显微组织，操作简便、响应速度快。
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公开(公告)号：CN110961631B
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN201911410936.0
申请日：2019-12-31
Applicant: 湖南大学
Abstract: 一种AlxCoCrFeNi高熵合金的激光快速制备方法，分别称取1摩尔单质铁粉、钴粉、铬粉及镍粉，与若干摩尔铝粉机械球磨，对球磨后的粉末粒径筛选；将筛选后的粉末进行激光3D打印，并初步优化工艺窗口；采用比色高温计记录3D打印过程中熔池中心的瞬时温度变化；提取并计算熔池平均温度T及温度波动范围W，根据1.6Tm≤T≤2.0Tm，W≤150℃原则对工艺参数进行优化，获得的优化工艺窗口：激光输出功率为800～1000W，激光光斑直径1.5~2.5mm，离焦量‑2mm，扫描速度为7～10mm/s，送粉量为15～20g/min；本发明能快速制备出高致密、组织成分均匀的AlxCoCrFeNi高熵合金成形件。
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公开(公告)号：CN108754373A
公开(公告)日：2018-11-06
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：CN108620588A
公开(公告)日：2018-10-09
申请号：CN201810620260.7
申请日：2018-06-15
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种获得无周期性层带效应的激光金属3D打印方法。首先将基材预热至300℃，对工艺窗口进行优化，在该优化工艺窗口下，对初步优化参数下的熔池形貌及温度场进行计算；提取模拟熔池的热影响区与熔池中心的定点热循环曲线，计算熔池纵截面热影响区的平均长度L与熔池的生存时间t；调节激光功率P与扫描速度V，使L≥1.2Z且t≥1s；优化工艺参数：激光功率P：600-800W，扫描速度V：5-7mm/s，送粉量：6-10g/min，光斑直径：1.5-2.5mm，高度方向增量Z为0.2～0.3毫米/层；最终获得组织均匀的成形件。本发明消除了层带现象并均匀化工件显微组织，操作简便、响应速度快。
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公开(公告)号：CN116652211A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310643593.2
申请日：2023-05-31
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种提升增材制造Inconel718抗高温氧化性能的方法，包括以下步骤：步骤1：利用准连续激光制备高致密冶金结合细小等轴枝晶组织；步骤2：探寻均匀化热处理微观组织遗传演变规律；步骤3：阐明准连续激光增材制造热处理响应增强机制；步骤4：分析多工艺调控态试样局部氧化特性和抗高温氧化性能；步骤5：开发增材制造镍基合金枝晶结构调控方法。本发明通过准连续激光制造过程调控降低沉积态枝晶结构成分和结构非均匀性，提高沉积态热处理响应速度，进而通过热处理进一步消减枝晶结构，同时避免晶粒再结晶、碳化物析出，从而提升增材制造Inconel718抗高温氧化性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113059153A
公开(公告)日：2021-07-02
申请号：CN202110300788.8
申请日：2021-03-22
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种奥氏体不锈钢及其激光增材制备方法，制备方法包括以下步骤：S1：将Cr17Ni12Mo2不锈钢粉末和纯Ti粉末混合，得到混合粉末，所述混合粉末中，纯Ti粉末的质量分数为1％～4％；S2：采用步骤S1所得的混合粉末进行激光3D打印，以制备奥氏体不锈钢成型件；所述激光3D打印的工艺窗口为：激光功率：500W～700W，光斑直径：1.2mm～1.8mm，扫描速度：6mm/s～10mm/s，送粉率：8g/min～12g/min。本发明通过在316L粉末中混合x％的纯Ti粉末，经优化增材制造工艺，从而制备出无奥氏体组织外延生长、微观组织较均匀、晶粒更细小、力学性能更佳的不锈钢零件。
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公开(公告)号：CN111001807B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN201911410952.X
申请日：2019-12-31
Applicant: 湖南大学
Abstract: 一种调控激光3D打印镍基高温合金中富Nb相析出行为的方法，首先对激光3D打印工艺窗口初步优化；用比色高温计获得瞬时及定点温度变化曲线；提取熔池瞬时温度曲线中峰值温度的平均值Tmax及波谷温度的平均值Tmin，计算定点温度曲线固相线与液相线之间温度范围的平均冷却速率ξ；根据1.4Tm≤Tmax≤1.8Tm，0.8Tm≤Tmin≤0.9Tm，ξ≥2.0×104℃/s原则对工艺参数进行优化，在优化参数下打印后将成形试样进行如下后续固溶‑时效热处理：获得富Nb相受控的镍基高温合金成形件。本发明能有效控制激光3D打印及后续热处理过程中富Nb相的析出行为，进而提高镍基成形件的力学性能。
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公开(公告)号：CN110961631A
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201911410936.0
申请日：2019-12-31
Applicant: 湖南大学
Abstract: 一种AlxCoCrFeNi高熵合金的激光快速制备方法，分别称取1摩尔单质铁粉、钴粉、铬粉及镍粉，与若干摩尔铝粉机械球磨，对球磨后的粉末粒径筛选；将筛选后的粉末进行激光3D打印，并初步优化工艺窗口；采用比色高温计记录3D打印过程中熔池中心的瞬时温度变化；提取并计算熔池平均温度T及温度波动范围W，根据1.6Tm≤T≤2.0Tm，W≤150℃原则对工艺参数进行优化，获得的优化工艺窗口：激光输出功率为800～1000W，激光光斑直径1.5~2.5mm，离焦量-2mm，扫描速度为7～10mm/s，送粉量为15～20g/min；本发明能快速制备出高致密、组织成分均匀的AlxCoCrFeNi高熵合金成形件。
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公开(公告)号：CN107723639B
公开(公告)日：2019-08-30
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：CN118563309A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410647169.X
申请日：2024-05-23
Applicant: 湖南大学 , 中车株洲电力机车有限公司
Abstract: 本发明专利公开了一种和谐型机车车轴激光熔覆方法，具体涉及激光熔覆技术领域。包括如下步骤：利用机车车轴的圆形坯料作为激光熔覆基板，对激光熔覆基板进行打磨，并用酒精清洗激光熔覆基板的表面，将激光熔覆基板进行激光熔覆试验，激光熔覆试验采用传统的激光熔覆技术，送粉方式采用同轴送粉，载粉及保护气体均为氩气，载粉气体的流速为5L/min，保护气体流速为14L/min，将激光熔覆技术的参数设置为：激光功率1200‑1800W、扫描速度5‑10mm/s、送粉量26g/min、离焦量为0离焦，光斑尺寸1.2mm、道间偏移量0.8mm。采用本发明技术方案解决了现有的晶粒度调控措施存在的成形缺陷、力学性能下降等问题，通过减小了熔池尺寸，提高熔池凝固冷却速率，减小晶粒生长时间，从而达到细化晶粒的目的。
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