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[发明专利]一种高强耐热铝合金丝材及制备及其电弧增材制造方法-CN202310791726.0在审
发明人：国旭明;徐荣正;国新鹏;张占伟;朱智 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2023-06-30 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： C22C21/16 文献下载
摘要：本发明的一种高强耐热铝合金丝材及制备及其电弧增材制造方法，属于铝合金成形技术领域。本发明的铝合金丝材成分及质量百分比分别为：Mn 0.20‑0.60，Cu 4.6‑6.0，Mg 0.60‑1.6，Ag 0.30～0.60，Ti 0.10‑0.30，Zr 0.10‑0.35，Si≤0.10，Fe≤0.10，余量为Al。本发明通过优化主要合金元素Cu、Mg、Mn、Ag元素的含量，控制杂质元素Fe、Si、H的含量，在保证其具有较高的常温和高温强度的同时，还具有较好的电弧增材制造工艺性能。本发明采用冷金属过渡(CMT)沉积方式，通过优化沉积工艺参数，制备出强度满足常温和高温性能要求的铝合金构件。
一种高强耐热铝合金制备及其电弧制造方法

[发明专利]一种薄壁异质金属层状复合材料搅拌摩擦焊修复方法-CN202210604823.X有效
发明人： 徐荣正;程建;高峰;国旭明;张占伟;高恩智;农智升 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2022-05-31 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：一种薄壁异质金属层状复合材料搅拌摩擦焊修复方法，包括以下步骤：(1)检测薄壁异质金属层状复合材料，确定缺陷区域；(2)缺陷区域内的最长直径作为基础线段，向上和向下平移设置外接矩形；(3)确定薄壁异质金属层状复合材料的材质；(4)准备辅助板；(5)对复合材料搭接面和辅助板搭接面分别清理；(6)辅助板通过夹具固定在薄壁异质金属层状复合材料上；(7)采用无针搅拌摩擦焊工具，对辅助板处进行无针搅拌摩擦焊；(8)修复完成后，拆除夹具去除辅助板，并进行机加处理。本发明能够有效弥补组元层在搅拌摩擦焊修复过程中发生的破坏问题；得到表面成形良好,内部无缺陷的修复区。
一种薄壁金属层状复合材料搅拌摩擦修复方法

[发明专利]具有高强韧性的共晶多主元合金及其制备方法-CN202211082390.2有效
发明人：农智升;顾泽昊;徐荣正;苏侃;王继杰;卢少微 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2022-09-06 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： C22C30/00 文献下载
摘要：一种具有高强韧性的共晶多主元合金及其制备方法，属于金属材料领域。该具有高强韧性的共晶多主元合金，包括的元素及各个元素的原子比为：Al：0.8～1.4，Co：0.7～1.3，Cr：0.6～1.7，Fe：0.7～1.8，Ni：1.2～3.2；在此基础上，分别添加Mo、V元素构成两种高强韧合金，添加元素M的原子比在0.2～0.6之间；该具有高强韧性的共晶多主元合金均形成以体心立方结构和面心立方结构的双相固溶体，为层状共晶组织；其抗拉强度为1200～1500MPa，延伸率18～30％；压缩强度为2400～3100MPa，压缩率为40～60％；硬度为HV 300～HV 350。合金具有高强韧性，还具备共晶合金的优良铸造性能。
具有高强韧性共晶多主元合金及其制备方法

[发明专利]电弧增材制造用7系铝合金丝材及其制备方法和应用-CN202211342950.3在审
发明人：国旭明;徐荣正;张占伟;国新鹏 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： C22C21/10 文献下载
摘要：本发明提出了一种电弧增材制造用7系铝合金丝材及其制备方法和应用，能够获得超高强度的电弧增材制造用7系铝合金丝材，即通过优化主要合金元素Zn、Mg、Cu的含量，利用Ti、Zr、Sc等元素的微合金化处理，控制杂质元素Fe、Si、H的含量，在保证其具有超高强度的同时，还具有较好的抗热裂性能；通过设计使用挤压模具和改进挤压技术，利用挤压‑拉丝联合成形技术，加工成直径1.2mm的铝合金丝材，实现7系铝合金丝材的高效短流程加工生产；采用冷金属过渡(CMT)堆积方式，以7系铝合金丝材为填充材料进行电弧增材制造，通过优化堆积工艺参数，生产满足强度性能要求的铝合金构件，实现7系铝合金丝材的高强度和好的抗裂性能。
电弧制造铝合金及其制备方法应用

[发明专利]一种避免钛/钢复合板钛复层稀释破坏的高能束焊接方法-CN202111440982.2有效
发明人： 徐荣正;闫婉迪;国旭明;高峰;张占伟 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2021-11-30 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： B23K15/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种避免钛/钢复合板钛复层稀释破坏的高能束焊接方法，具体包括以下步骤：步骤一：对钛/钢复合板试样直接电子束单道穿透焊接；步骤二：测量步骤一直接焊焊缝尺寸：焊趾间距离W1和焊根间距离W2；步骤三：根据待焊接的钛复层和钢基层厚度确定多金属叠加复合夹层尺寸并制备；步骤四：将步骤三中制备的预置多金属叠加复合夹层预置在待对接处进行钛/钢复合板电子束单道穿透焊接。本发明通过焊前在钛/钢复合板高能束焊接待焊部位预置多金属叠加复合夹层的方式，成功实现了钛/钢复合板的高效率焊接，尤其是避免了钛/钢复合板单面焊双面成形过程导致的钛复层的稀释破坏问题，保持了钛复层的连续性，保证了钛/钢复合板的耐蚀性能。
一种避免复合板钛复层稀释破坏高能焊接方法

[发明专利]一种基于微纳米传感器的焊接结构健康监测方法-CN202210747503.X在审
发明人：卢少微;刘新华;张璐;徐荣正;马克明 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2022-06-29 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G01N27/04 文献下载
摘要：本发明提供一种基于微纳米传感器的焊接结构健康监测方法，一种基于微纳米传感器的焊接结构健康监测方法，采用基于微纳米传感器的监测单元对焊接结构的焊缝、热影响区和/或焊接缺陷处的应变数据进行采集，得到焊缝、热影响区和/或焊接缺陷处的应变；对焊接结构的服役状态进行监测，并对焊接结构进行安全评估。本发明通过对焊缝布控微纳米传感器以实现对焊接结构的服役状态进行监测，能够警示维修人员及时进行维护、维修，在发挥焊接结构最大服役期限的同时降低其危险性。
一种基于纳米传感器焊接结构健康监测方法

[发明专利]钛/钢金属层状复合材料界面缺陷的高能束增材修复方法-CN202210604863.4在审
发明人： 徐荣正;张鹤天;国旭明;张占伟;高恩智;农智升 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2022-05-31 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：一种钛/钢金属层状复合材料界面缺陷的高能束增材修复方法，包括以下步骤：(1)确定钛/钢金属层状复合材料的钛层厚度、钢层厚度；(2)从钛层一侧用磨削装置将界面缺陷区域去除，形成磨削槽；(3)对磨削槽的钛层进行修磨，清洁处理；(4)对待修复槽建立三维模型；规划熔覆路径；(5)采用高能束增材制造方式，按规划的熔覆路径，将过渡层材料熔覆在待修复槽底部，形成过渡层；采用高能束增材制造方式，将修复层材料按规划的熔覆路径熔覆在过渡层上，并填满待修复槽，形成高出钛层表面的修复层；(6)机加工去除高出钛层表面的部分。本发明的方法明显提高修复效率，工业应用前景广泛。
金属层状复合材料界面缺陷高能束增材修复方法

[发明专利]一种适用于共晶多主元合金板的焊接方法-CN202210318059.X在审
发明人：农智升;苏侃;顾泽昊;徐荣正;满田囡;李红梅;王继杰;卢少微 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2022-03-29 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： B23K15/00 文献下载
摘要：本发明提供一种适用于共晶多主元合金板的焊接方法，共晶多主元合金板的组成摩尔比为，Al：14～18，Co：13～17，Cr：15～19，Fe：14～18，Ni：31～36；所述合金在铸态形成体心立方结构和面心立方结构的双相固溶体，为均匀细小的层片状共晶组织；所述铸态合金板材的厚度为3.3～3.7mm；所述铸态合金板材经电子束焊的焊接工艺为聚焦电流400～500mA，加速电压50～70kV，电子束流20～40A，焊接速度600～1000mm/min。经焊接后的共晶多主元合金板焊缝成型良好，无明显缺陷，抗拉强度能达到700～900MPa，延伸率10～20％。本发明的共晶多主元合金板电子束焊接方法，能够将板以对接形式的连接且焊接接头可达到母材性能的70％～90％。
一种适用于共晶多主元合金焊接方法

[发明专利]一种提高增材制造金属层状复合材料薄弱区塑韧性的方法-CN202210110358.4在审
发明人： 徐荣正;闫婉迪;国旭明;张占伟 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2022-01-29 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： B22F10/28 文献下载
摘要：本发明提供一种提高增材制造金属层状复合材料薄弱区塑韧性的方法，包括如下步骤：步骤一：确定过渡层材料；步骤二：确定金属层状复合材料的薄弱区；步骤三：制备层状复合材料的第一层金属/合金；步骤四：制备过渡层；步骤五：薄弱区引入塑性颗粒层；步骤六：制备层状复合材料的另一层金属/合金。本发明在填加过渡层材料的金属层状复合材料的薄弱区中引入塑性粒子，通过调控塑性粒子的粒度分布，通过软硬相在变形过程中发生的力学协同效应，起到增加薄弱区韧塑性的作用。本发明具有工艺简单、效率高、方便、可靠、接头综合性能高的特点，工业应用前景广泛。
一种提高制造金属层状复合材料薄弱韧性方法

[发明专利]一种异质金属层状复合板的搅拌摩擦焊接方法-CN202011083352.X有效
发明人： 徐荣正;赵啸;国旭明;苑晨晨;张岩;闫婉迪;李福山;张占伟 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2020-10-12 - 公布日： 2022-02-22 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本发明属于搅拌摩擦焊接技术领域，尤其涉及一种异质金属层状复合板的搅拌摩擦焊接方法。为解决复板在复合板的搅拌摩擦焊接过程中出现的稀释问题，本发明在复合板中复板一侧预设的待焊接位置处添加与复板材质相同的补偿板，再进行搅拌摩擦焊，来避免复板在搅拌摩擦焊接过程中出现的稀释问题，从而保证异质双金属层状复合板接头的力学性能与功能性。复板的稀释问题是限制搅拌摩擦焊技术在复层比例较低的异质复合板焊接中亟待解决的关键技术问题，本发明采用简单易行而又可靠的方法解决了这一问题，获得的焊接接头综合性能高，具有广泛的工业应用前景。
一种金属层状复合板搅拌摩擦焊接方法

[发明专利]一种消除镁锂合金搅拌摩擦焊焊缝表面起皮缺陷的方法-CN201910247455.6有效
发明人： 徐荣正;李慧;侯艳喜;国旭明 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：一种消除镁锂合金搅拌摩擦焊焊缝表面起皮缺陷的方法，属于搅拌摩擦焊接领域。该方法包括搅拌头定位、搅拌头旋转下压、保压、焊接过程，在保压和焊接过程中，增加热力平衡维持过程，具体为：根据参考件镁锂合金搅拌摩擦焊焊缝表面起皮缺陷的距离，确定镁锂合金搅拌摩擦焊起始阶段焊缝表层金属能够稳定脱离轴肩边缘的最短时间，从而确定热力平衡维持时间。该方法解决现有FSW技术在镁锂合金FSW中起始端极易出现的起皮缺陷，严重影响焊缝美观、接头性能及质量的问题，对于提高镁锂合金FSW接头的质量与性能，推进镁锂合金FSW的工业化应用具有重要的意义。
一种消除合金搅拌摩擦焊缝表面缺陷方法

[发明专利]一种双金属层状复合板的高能束焊接方法-CN201910733182.6有效
发明人： 徐荣正;李福山;国旭明;张占伟;李孝峰;康宏达;李智 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2019-08-09 - 公布日： 2021-01-26 - 主分类号： B23K10/02 文献下载
摘要：一种双金属层状复合板的高能束焊接方法，包括以下步骤：(1)确定待焊接双金属层状复合板的材质以及复板的厚度h1和基板的厚度h2，清除复合板对接面的粉尘和油污；(2)将待焊复合板进行对接组对，采用高能束热源对其进行焊接，熔深H1的范围是1.0h1≤H1≤1.15h1；(3)将步骤(2)中已焊完复板的复合板翻转并固定，采用高能束热源进行基板部分的焊接，熔深H2的范围是0.9h2≤H2≤1.0h2，且h1+h2+0.30mm≥H1+H2≥h1+h2+0.01mm。本发明解决现有技术中复板稀释严重、明显影响接头综合性能的问题，具有在无需加工坡口条件下，还能明显降低复板稀释率、提高金属层状复合板接头性能的优点。
一种双金属层状复合板高能焊接方法

[发明专利]一种制备组织可控的梯度纳米结构的装置和方法-CN201810000870.7有效
发明人：马琳;姬书得;温琦;岳玉梅;高双胜;张占伟;徐荣正 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2018-01-02 - 公布日： 2020-09-08 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：一种制备组织可控的梯度纳米结构的装置和方法，属于梯度纳米结构材料技术领域。该装置包括加持区，轴肩和轴肩下方的多个直径不同的搅拌针，多个搅拌针组成阶梯结构；所述的搅拌针的阶梯数目根据加工需要进行选择，具体为1～50个。该方法包括：设置待加工板材、超声工具头、制备组织可控的梯度纳米结构的装置的相对位置，开启超声，将装置以转速为1500～4000rad/min，扎入待加工板材；向下的扎入速度3～30mm/min；当可拼装式变截面搅拌工具轴肩接触到加工板材后，再下扎0.1～15mm；停止下轧，装置进行水平往复多道次加工。该装置设备简单，成本低廉，制备的阶梯纳米结构具有可控性，应用广泛。
一种制备组织可控梯度纳米结构装置方法

[发明专利]一种改善搅拌摩擦焊搭接接头钩状缺陷的焊接装置及方法-CN201810865123.X有效
发明人： 徐荣正;崔盛林;侯艳喜;李慧 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2018-08-01 - 公布日： 2020-09-01 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本发明提供一种改善搅拌摩擦焊接搭接接头钩状缺陷的焊接装置及方法。装置包括搅拌头和与所述搅拌头连接的电机，所述搅拌头由轴肩和与所述轴肩同轴一体设置的底部两级搅拌针组成，所述两级搅拌针的一级搅拌针和二级搅拌针为圆锥或者圆柱体结构，所述一级搅拌针位于所述二级搅拌针上方，且所述一级搅拌针下底面直径大于所述二级搅拌针上底面直径。方法包括：测量待焊工件和搅拌头的几何参数；固定被焊工件；确定施焊位置；确定下压深度；搅拌摩擦焊接。采用本发明，可获得具有“HOOK”呈水平甚至略微向下弯曲特征的搭接接头，并可显著增加接头的有效承载厚度。此外，本发明操作简单，易于实现，适用于各种厚度的搭接结构的搅拌摩擦焊接。
一种改善搅拌摩擦焊搭接接头钩状缺陷焊接装置方法

[发明专利]一种石墨烯纳米片/铝复合材料及其制备方法-CN201911017757.0在审
发明人：张占伟;万学谦;赵奕光;马琳;徐荣正;国旭明 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2019-10-24 - 公布日： 2019-12-17 - 主分类号： C22C21/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种石墨烯纳米片/铝复合材料及其制备方法，制备方法主要步骤如下：(1)将石墨烯纳米片分散到无水乙醇溶液中，制得石墨烯纳米片的无水乙醇分散液；(2)在氩气的保护下通过球磨将球形铝粉转变为片状铝粉；(3)在充有氩气的手套箱中将片状铝粉移入石墨烯纳米片的乙醇分散液，机械搅拌制得石墨烯纳米片/片状铝粉的复合浆料；(4)抽滤、干燥制得石墨烯纳米片/片状铝粉复合粉末；(5)冷压、真空烧结制得石墨烯纳米片/铝复合材料坯料；(6)通过热挤压制得石墨烯纳米片/铝复合材料。该制备工艺具有石墨烯纳米片结构损伤小、分散均匀，石墨烯纳米片‑Al界面结合良好的特点，制备的石墨烯纳米片/铝复合材料强度高、塑性好。
石墨烯纳米片铝复合材料片状铝粉制备氩气无水乙醇溶液乙醇分散液分散均匀复合粉末复合浆料机械搅拌结构损伤界面结合球形铝粉无水乙醇真空烧结制备工艺分散液热挤压手套箱抽滤冷压坯料球磨移入

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