同步送粉激光熔覆的粉末分布密度

提出了粉末分布密度这一新概念，即同步送粉激光熔覆时基体单位面积上分布的覆层粉末质量。以临界覆层为研究对象，研究了同步送粉激光熔覆时粉末分布密度与最小比能的关系及其对临界覆层宏观质量的影响。研究结果表明，粉末分布密度与最小比能呈线性关系。

同步送粉高能束粉末堆焊技术的研究现状

综述了国内外同步送粉高能束粉末堆焊技术的研究现状 ,对其发展趋势进行了预测 ,并提出了一种新型粉末堆焊技术。

同步送粉铸铁表面大功率CO_2激光熔覆工艺研究

采用 ２０ｋｗ ＣＯ_２激光器及同步送粉熔覆技术，在球墨铸铁和灰口铸铁表面熔覆镍基和钴基合金，研究铸铁组织、合金粉末体系和工艺参数对熔覆层气孔和裂纹的影响。结果表明：熔覆层气孔的形成与铸铁组织、石墨形态有关，片状石墨灰口铸铁易产生气孔，而裂纹主要取决于所使用的合金体系，其中钴基司太立合金具有良好的抗裂性能。通过优化激光熔覆工艺参数，可以避免熔覆层裂纹和气孔的形成。

激光熔覆同步送粉器的研究现状

随着激光熔覆技术的快速发展,送粉器作为熔覆设备的核心元件之一,也得到了广泛的研究。目前,国内外对送粉器的研制目标是将送粉器工作时的连续性、均匀性、稳定性和可控性提高到一个更科学,更先进的水平。

基于同步送粉法的锅炉管高频感应熔覆组织性能

采用高频感应熔覆技术,在12Cr Mo V合金结构钢材质的锅炉管表面进行了采用热喷涂、水玻璃作为黏结剂冷预置涂层、高频感应同步送粉器直接将合金粉末送于锅炉管表面3种工艺方法制备Ni Cr Si B耐磨合金涂层实验研究,用SEM和能谱仪分析了基体与熔覆层界面和熔覆层间的微观组织及成分,开展了硬度测试实验.结果表明:在熔覆电流为830 A、熔覆频率为250 k Hz的条件下,热喷涂法得到的熔覆层与基体有明显的间隙;水玻璃作为黏结剂冷预置涂层法获得的熔覆层有夹渣且表面不平整;而同步送粉法得到的熔覆层表面平整,熔覆层和基体间有明显的锯齿状白亮带,表明熔覆层和基体形成良好的冶金结合,熔覆层平均硬度为310 HV,是基体硬度的2倍.可见同步送粉高频感应熔覆工艺相对于预涂层法高频感应熔覆具有环保、加工效率高、无空隙夹渣、圆柱面平整度高、低成本等明显优势。

同步送粉激光多道熔覆温度场及基体预热温度影响

采用ANSYS软件"生死单元"技术,建立了同步送粉激光多道熔覆温度场数值模拟模型,并对45钢表面熔覆Ni60合金粉末进行了仿真,获得了熔覆过程的温度场,分析了基体预热对其的影响。结果表明:基体各点在熔覆过程中以固定的温度伴随着热源同步前移,形成准稳态温度场;其他工艺参数不变时,熔池温度场最高温度随基体预热温度的升高而非线性递增。

基于数学模型的激光熔覆同步送粉流量控制系统研究

同步送粉器是激光熔覆技术的关键组成部分,国内外研究了多种不同原理的送粉器。但是各个送粉器的粉末输送量的大小却很难控制,导致熔覆成型品的质量不能得到保证,因此对于送粉器的流量控制系统研究就显得尤为重要,选择最优的数学模型来简化流量控制系统,实现精确的流量控制。既可以节省粉末,避免浪费,更可以提高激光熔覆的加工质量。

高性能航空用大型金属结构激光同步送粉增材制造工艺与装备

2016年6月，南京中科煜宸激光技术有限公司凭借“高性能航空用大型金属结构激光同步送粉增材制造工艺与装备”项目在国家重点研发计划“增材制造与激光制造”重点专项审核评比中脱颖而出，成功获得重点专项支持，标志着公司进入一个跨越式发展的新时期。

旁轴送粉式激光扫描熔覆工艺研究

以Q235钢为基板,采用IPGYLS-4000型光纤激光器以及旁轴送粉器,搭建旁轴同步送粉式激光扫描熔覆工艺试验平台,在基板上进行熔覆试验。研究了激光功率、扫描速度和扫描宽度对熔覆层成形尺寸和对熔覆层组织的影响,结果表明:随着激光功率增大,铁基合金粉末熔化量提高,单层金属熔覆层的余高增加;扫描速度对熔覆层熔宽和余高的影响均较大,随着扫描速度的降低,金属熔覆层熔宽余高均增加,裂纹数量增多。约束应力是导致熔覆层出现裂纹的主要原因,通过优选工艺参数可以获得工艺良好无裂纹熔覆层,为下一步研究激光扫描多层熔覆无(小)变形焊接技术提供理论和技术依据。

激光堆焊镍基碳化钨梯度焊层及耐磨机理分析

首次提出用同轴同步送粉的激光堆焊方法在Q2 35钢基体表面制备工程厚度的WC梯度焊层。研制出可连续进行梯度焊层堆焊的激光枪 ,并分析了梯度焊层组织的特点、硬度的变化、基材熔深的控制。结果表明 ,精细控制送粉过程可以实现对熔深的控制 ,调整界面的成分。粉末成分的梯度变化使焊层的硬度、耐磨性、WC颗粒的分布呈梯度变化 。

Ni基合金表面激光熔覆Co基合金的组织与性能

用同步送粉法,在Ni基合金表面上制取了Ho¨gana¨sCo基合金(HMSP2537)的激光熔覆层。利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计对熔覆层的组织、相结构、硬度进行了分析和测试。结果显示:熔覆层的不同区域组织及性能不均匀;激光输入功率增大,枝晶间距增大,硬度降低。

金属直接成型系统多任务控制方法研究

简述了基于同步送粉器的金属直接成型系统工作原理;并介绍了金属直接成形时多任务控制的特点,提出了功能梯度零件直接成型的可行算法。应用并行控制的基本理论思想,提出了金属直接成型系统多任务并行控制方法。编制了并行系统控制VC软件,实现了工作台三维运动与送粉器及激光系统的精确同步运行。

复杂热力条件下扫描路径规划及其优化方法

与传统的打印树脂材料相比,3D打印技术应用于复杂部件的增材制造方面,因具有优异的力学性能,更可实现减材制造无法实现的复杂几何结构等优势。探讨激光同步送粉增材路径扫描工艺所存在的难题,重点研究扫描路径规划技术及其优化方法。激光同步送粉过程中,将产生大量的热量,及金属材料的散热特性,导致材料增材过程中受热力学影响严重,不可避免的造成材料翘曲变形,影响了加工质量甚至造成工件的报废。这也提高了激光同步送粉技术的造价及应用,如何在扫描过程中考虑热力学导致的材料变形问题是亟待解决的难题。针对上述瓶颈问题,通过计算机图形学技术结合工艺实验暴露的问题,采用选定加工区域、变厚度补偿等解决方法,并将多种填充方式与工艺技术进行创新整合,开发出适用于激光同步送粉增材制造的高效填充方法。结果表明,该方法可显著改善材料受热应力导致的热变形。

厚质梯度NiCoCrAlY/YSZ热障涂层的制备及结合性能

热障涂层的隔热性通常随着涂层厚度的增加而提高。然而,厚度的增加会导致其内部较低的界面结合,这严重制约了热障涂层的可靠性及使用寿命。采用一种新型高效的超音速等离子同步双送粉方法,在基体上沉积了一系列毫米级厚度NiCoCrAlY/YSZ梯度热障涂层。通过拉伸法测试了涂层的结合强度,探讨涂层厚度及微观结构对结合强度的影响。同时采用有限元模拟方法,验证了热障涂层内部残余应力与结合强度间的关系。结果表明,随着涂层厚度从1000μm增加到2500μm时,涂层的结合强度由44.5 MPa逐渐降低到29.4 MPa,结合强度的降低归因于涂层沉积过程中残余应力的累积,由于其不同的累积位置,导致断裂部位由粘接层逐渐向梯度过渡区转移,最后在陶瓷层内部发生断裂。

激光功率对熔覆7075铝合金气孔缺陷的影响

采用同步送粉方式,在7075铝合金表面制备了7075铝合金熔覆层,对熔覆层的金相组织进行了观察,对显微硬度进行了测试,并研究了激光功率对熔覆层中气孔缺陷的影响作用。结果表明:熔覆层中靠近基体的部分形成了细小等轴晶,等轴晶之上为柱状晶;沿着基体指向熔覆层外表的方向,气孔变大、增多,气孔缺陷主要分布在熔覆层中靠近外表面的区域;气孔的尺寸及数量均随着激光功率的增加而减小;熔覆层显微硬度随激光功率先增大后减小。

专利速递

同步送粉表面冶金等离子炬，可调试机具，一种电阻焊机的气动升降机构，钢格板压焊机。

机器人光纤激光45#钢面铁基粉末熔覆工艺研究

用机器人光纤激光系统，在45^#钢表面作Fe316L铁基粉末激光单道和多道的同轴同步送粉熔覆，以提高材料表面的硬度及耐磨性能。用金相显微镜对熔覆层剖面分析测量，用维式硬度计对基材和熔覆层显微硬度测量结果表明：用光纤激光同轴同步的复合送粉嘴做单道激光熔覆时，选700～950W的激光功率及60％的搭接率，能获得合适的稀释率（35％～55％）和熔覆层厚度（1．25～1．70ram）；有效的消除了搭接处微裂纹和气孔等组织缺陷；试样熔覆层显微硬度显著高于基材硬度，达二倍以上。

陶瓷-金属复合材料制备分析及研究

陶瓷-金属复合材料以其自身优良的性能,在诸多领域中获得越来越广泛的应用。为使该材料的各方面性能得以最大限度地发挥,应当采用合理的工艺进行制备。基于此点,文章从陶瓷-金属复合材料的组成及性能分析入手,论述了陶瓷-金属复合材料的制备工艺。