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[发明专利]一种提高镍基高温合金蠕变持久寿命的时效热处理方法-CN202211435432.6有效
发明人：景战杰;樊江昆;刘栩东;唐斌;王毅;袁睿豪;寇宏超;李金山 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-11-16 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： C22F1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种提高镍基高温合金蠕变持久寿命的时效热处理方法，包括以下步骤：将Inconel 625合金样品加工成指定尺寸，放入箱式电阻炉中，再将箱式电阻炉升温至固溶处理温度进行保温处理，再淬火，然后进行应力时效热处理，再放入水中淬火，完成处理。本发明通过在时效过程中引入外加拉伸应力的方式，对固溶强化型镍基合金中γ″相的变体类型进行调控，进而达到提高合金的蠕变持久寿命的目的，提供了一种新型的应力时效热处理工艺，在γ″相析出温度点附近，引入外加拉伸应力，得到单一，结构稳定的γ″相。与传统无应力时效工艺相比，外加拉伸应力时效处理得到的γ″体积分数高，结构稳定，分布的更均匀，蠕变持久寿命提升效果明显。
一种提高高温合金持久寿命时效热处理方法

[发明专利]一种由原子团簇和纳米析出相增强的高熵合金及其制备方法-CN202310471666.4在审
发明人：赖敏杰;支辉辉;雒毅华;李金山;寇宏超;薛祥义;王军;唐斌;王毅;陈彪;樊江昆;袁睿豪;罗婷 -专利权人：西北工业大学;西北工业大学重庆科创中心
申请日： 2023-04-27 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： C22C38/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种由原子团簇和纳米析出相增强的高熵合金及其制备方法，所述高熵合金化学式为：FeaMnbNicAldSieCuf，其中51 at.%≤a≤62 at.%，19 at.%≤b≤21 at.%，9 at.%≤c≤11 at.%，5 at.%≤d≤7 at.%，5 at.%≤e≤7 at.%，2.5 at.%≤f≤3.5 at.%，且a+b+c+d+e+f=100；所述的制备方法包括真空感应熔炼、均匀化退火、冷轧、固溶和时效处理步骤。本发明提供的由原子团簇和纳米析出相增强的高熵合金易于制备和加工，其所含有的大量纳米尺度富Cu原子团簇和体心立方结构的纳米尺度B2析出相能产生非常显著的强化效果，使其屈服强度达到900 MPa以上，可潜在应用于高速切削刀具、油压气压杆以及汽车用发动机缸体等。
一种原子团纳米析出增强合金及其制备方法

[发明专利]一种等离子焊箱内的加热装置-CN202110452574.2有效
发明人：唐斌;赵嵩宽;李金山;袁睿豪;寇宏超;白凤民;王军 -专利权人：西北工业大学;西北工业大学重庆科创中心
申请日： 2021-04-26 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： B23K10/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种等离子焊箱内的加热装置，包括加热室外壳体、设置在加热室外壳体上端的等离子焊枪、位于加热室外壳体内的加热平台和安装在加热平台上的加热管；加热管外接加热控制系统，加热管上还设置有温度监测模块，温度监测模块电连接加热控制系统，温度监测模块用于将加热管的温度信号传输给加热控制系统；加热装置还包括位于加热平台下方的多层耐火砖和水冷板。上述加热装置采用热传导的方式对工件进行加热，并进行保温及缓冷处理，可以有效避免工件因应力集中而产生裂纹，并且热传导的加热方式可以设置指定温度，温度误差可以控制在较小的范围内；加热室外壳体上配备滑动模组调整等离子焊枪的位置，可以有效保护焊枪。
一种等离子焊箱内加热装置

[发明专利]一种高强度高塑性高裂纹容限高熵合金及其制备方法-CN202310397659.4在审
发明人：赖敏杰;张恒;李金山;薛祥义;寇宏超;王军;唐斌;王毅;陈彪;樊江昆;袁睿豪;罗婷 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-04-14 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： C22C30/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种高强度高塑性高裂纹容限高熵合金及其制备方法，所述合金的组成元素及原子百分数为：29%~31% Mn，9%~11% Cr，9%~11% Si，0.8%‑1.6% C，余量为Fe和不可避免的杂质元素；所述合金中C和Si的原子百分数之比不高于0.178；所述合金中面心立方结构的相的体积分数超过95%。所述制备方法包括感应熔炼、均匀化退火处理、热轧处理及固溶处理。本发明提供的高熵合金的原料成本低，易于制备和加工，并同时具有高强度、高塑性和高裂纹容限。
一种强度塑性裂纹容限合金及其制备方法

[发明专利]一种第二代镍基单晶高温合金的重熔热处理工艺-CN202211265347.X有效
发明人：樊江昆;宋岳林;李金山;王军;唐斌;袁睿豪;王毅;寇宏超 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-10-17 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： C22F1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种第二代镍基单晶高温合金的重熔热处理工艺，首先在初熔温度以上进行一定时间的热处理，极大的减小了Re、W等难溶元素的偏析，然后进行短时间逐级升温的阶梯式固溶处理，消除因高温产生的初熔组织。本发明通过两次固溶处理工艺，在不损害微观组织的前提下扩大了第二代镍基单晶高温合金的热处理窗口，提高了固溶处理的上限温度，从而极大的改善各元素的均匀化程度，有效提高合金的高温性能。
一种第二代镍基单晶高温合金热处理工艺

[发明专利]一种基于机器学习的高温合金加工工艺优化方法-CN202310204872.9在审
发明人： 袁睿豪;苏宝龙;李金山;王军;唐斌;樊江坤;寇宏超;陈彪 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-03-06 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于机器学习的高温合金加工工艺优化方法，包括：获取要应用于机器学习的数据集，其中数据集包括高温合金的不同加工条件及相应的测试性能；从获取的数据集中确定用来训练模型的特征，从获取的数据集中确定模型的目标性能；设置不同的机器学习模型，以原始的数据集分别对模型进行训练；获取最佳模型参数及超参数，并以数据集对模型进行校正；对模型性能进行评估，选择性能最好的模型及目标性能；预测并推荐出最佳加工参数。本发明通过集成传统ML模型，其集成了XGBoost、LightGBM、CatBoost、随机森林和k‑近邻等单一模型。有效的利用已有的数据，构建了时效温度、时效时间、热轧变形量与目标特征的定量关系模型。
一种基于机器学习高温合金加工工艺优化方法

[发明专利]一种镍基高温合金高纯净度化的熔炼方法-CN202210569206.0有效
发明人：张国栋;李金山;高文强;王军;张晋鸿;樊江昆;袁睿豪;王毅;唐斌 -专利权人：西北工业大学;重庆三航新材料技术研究院有限公司
申请日： 2022-05-24 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： C22C1/03 文献下载
摘要：本发明公开了一种镍基高温合金高纯净度化的熔炼方法，包括采用电子束熔炼的方法，在高真空下制备高纯单质Ni、Co原料及将难熔合金元素Ta、W、Mo、Nb、Ti、Zr等与Ni制成中间合金；采用水冷铜坩埚悬浮感应熔炼的方法，按照布料‑烘料‑洗炉‑熔炼‑冷却的方式得到成分均匀的铸锭坯料；采用真空自耗电弧熔炼法，将第二步得到的铸锭坯料用氩弧焊焊接成电极，进一步熔炼成成品铸锭。本发明可以实现整个熔炼过程合金无接触污染，有效去除原材料中O、N、H、等气体元素及B、Pb、Sn、Sb等低熔点易挥发元素，同时还可以有效降低合金中难熔合金元素带来的高密度夹杂。使用该方法制备的高温合金铸锭具有成分均匀性好、纯净度高的特点。
一种高温合金纯净熔炼方法

[发明专利]一种高效强化镍基高温合金的时效热处理工艺-CN202111544537.0有效
发明人：樊江昆;景战杰;刘栩东;李金山;唐斌;王军;寇宏超;袁睿豪;陈彪 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-12-16 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： C22F1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种高效强化镍基高温合金的时效热处理工艺，包括以下步骤：S1：将炉温升至1100～1160℃，放入Inconel 625合金，保温(d×0.6+30)～(d×0.6+70)min，其中，d为Inconel 625合金的横截面直积，单位为mm；S2：取出Inconel 625合金，放入水中淬火，淬火水温为10～25℃；S3：将一次淬火后的Inconel 625合金再次放入750℃～800℃的炉中，施加拉应力，保温20～40h，其中，应力水平为100～250MPa；S4：取出Inconel 625合金，二次淬火，淬火水温为10℃～25℃。本发明通过对固溶强化后的Inconel 625合金施加拉应力，进行蠕变时效热处理，加快δ相的生成效率，无需进行几百、成千小时的加热，有效提高了其实用性，热处理过程中，拉应力的施加还使得δ相的成型速度更快、数量更多、分布更加均匀，且尺寸更为细小，大幅度提升了拉伸强度。
一种高效强化高温合金时效热处理工艺

[发明专利]一种第二代镍基单晶高温合金的连续升温热处理工艺-CN202211265336.1在审
发明人：樊江昆;宋岳林;李金山;王军;唐斌;袁睿豪;王毅;寇宏超 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-10-17 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： C30B33/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种第二代镍基单晶高温合金的连续升温热处理工艺，通过在低温段采取多级阶梯式升温，高温段采取缓慢连续升温的方法，对工业传统热处理制度进行优化，并提高了峰值热处理温度，有效的减小了Re、W等难溶元素的偏析。同时，高温段的连续升温工艺可以有效避免因提高峰值热处理温度而导致的初熔现象，改善热处理组织，从而提高产品的力学性能和成品率。
一种第二代镍基单晶高温合金连续升温热处理工艺

[发明专利]具有优异弹性模量的生物医用钛合金及其构建和制备方法-CN202211078731.9在审
发明人：贺一轩;袁睿豪;卜凡;张毅远;魏炳波 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-09-05 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G16C60/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有优异弹性模量的生物医用钛合金及其构建和制备方法，本发明通过引入机器学习中的随机森林模型，通过大数据分析学习结合实验，成功构建出一种全β晶粒结构的Ti54Zr18‑x‑yNb13+xMo15+y生物医用钛合金，其成分范围为：x和y均在0‑2之间；并按上述钛合金的原子比称取干净的纯金属Ti，Zr，Nb，Mo，置于熔炼炉坩埚底部，对熔炼炉中的合金原料进行熔炼，冷却得到该生物医用钛合金。本发明最终制备得到具有与人骨弹性模量相当的低弹性模量的生物医用钛合金，且打破了传统试错法制备合金的思路，通过结合机器学习的大数据训练和设计作为理论指导依据，在更短时间内获得可靠的合金成分范围，实际的实验制备方法灵活多样，可大批量生产。
具有优异弹性模量生物医用钛合金及其构建制备方法

[发明专利]一种保护气氛下的多功能焊接设备-CN202110708101.4有效
发明人：唐斌;赵嵩宽;李金山;袁睿豪;寇宏超;白凤民;王军 -专利权人：西北工业大学;西北工业大学重庆科创中心
申请日： 2021-06-24 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： B23K28/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种保护气氛下的多功能焊接设备，包括箱体、支撑框架、加热箱、等离子焊枪、滑动模组、氩弧焊平台及控制装置；加热箱固定安装在支撑框架内；加热箱上方连接滑动模组，等离子焊枪安装在滑动模组上，控制装置能够控制滑动模组将等离子焊枪伸入/伸出加热箱并调控等离子焊枪在XYZ三个方向的焊接位移；氩弧焊平台安装在支撑框架上；箱体覆盖在加热箱和氩弧焊平台上端，箱体中始终保持保护气氛。本发明可针对厚板构件焊接难度大的问题，进行氩弧焊的打底焊接加上等离子弧焊的自动焊接，有效避免厚板构件未焊透的现象。将氩弧焊和等离子弧焊集中在一个充氩箱内，简化了打底‑自动焊接的操作步骤，且无需通入保护气。
一种保护气氛多功能焊接设备

[发明专利]一种强塑性优异的高熵合金及其制备方法-CN202111266051.5在审
发明人：王军;李洪超;李金山;寇宏超;王毅;袁睿豪;唐斌 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-10-28 - 公布日： 2022-01-28 - 主分类号： C22C30/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种强塑性优异的高熵合金及其制备方法，其中，高熵合金组成元素及原子百分数为：18‑21％Al，1‑10％Co，15‑19％Cr，20‑24％Fe，33‑41％Ni。采用电弧熔炼法完成上述的高熵合金的制备。本发明所提供的合金中生成了初生BCC相树枝晶和晶间共晶组织。BCC相强度高但塑性低，晶间的共晶组织具有较高强度和塑性，这种共晶组织可以通过背应力强化使初生BCC相协同变形，显著提高强度并保证良好塑性。本发明所提供的强塑性优异的高熵合金具有出色的断裂强度和良好的断后延伸率。其中对于最优成分配比，抗拉强度可达1290MPa，断后延伸率为17.6％，相比于目前已有AlCoCrFeNi系高熵合金，在同一电弧熔炼工艺条件下，强度和塑性都得到了显著提升。
一种塑性优异合金及其制备方法

[发明专利]一种AA2195铝锂合金的断续时效处理方法-CN202111045952.1在审
发明人：李金山;陈彪;杨经纶;万杰;寇宏超;王军;唐斌;王毅;樊江昆;赖敏杰;袁睿豪 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-09-07 - 公布日： 2021-11-26 - 主分类号： C22F1/057 文献下载
摘要：本发明公开了一种AA2195铝锂合金的断续时效处理方法，包括如下步骤：将加热炉加热温度至505～530℃，将AA2195铝锂合金置于均温区，保温30～80min；保温结束后，进行淬火处理；然后将加热炉加热至160～180℃，将淬火后的AA2195铝锂合金置于均温区保温2～8h；保温完毕后再次进行淬火处理；再将经过淬火后的AA2195铝锂合金进行5％～20％的冷轧预变形；然后浸入40～65℃油浴，保温5～10天；将加热炉加热至160～180℃，将经过油浴保温后的AA2195铝锂合金置于均温区保温20～48h；保温完毕后炉冷至室温。本发明提供的工艺使得材料在预时效与自然时效阶段形成更多的强化相前驱体GP区，使得材料在后续人工时效过程后呈现Al2Cu与Al2CuLi的双峰分布，与T8的合金相比材料中出现了更多的Al2Cu，提高了材料强化相的平均尺寸，提高材料强度。
一种 aa2195 合金断续时效处理方法

[发明专利]一种抑制镍基高温合金锯齿流变现象的方法-CN202110389904.8在审
发明人：李金山;樊江昆;刘栩东;唐斌;王军;寇宏超;袁睿豪;陈彪 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-04-12 - 公布日： 2021-07-23 - 主分类号： C22F1/10 文献下载
摘要：本申请公开了一种抑制镍基高温合金锯齿流变现象的方法，包括以下步骤：将热处理炉升温至目标固溶处理温度，再将Inconel625合金样品放入热处理炉的炉膛中，到达固溶处理保温时间后，将Inconel625合金样品立即从热处理炉中取出，淬火冷却至室温；目标固溶处理温度为高于Inconel625合金MC型碳化物析出物温度，固溶处理保温时间为t1＝(d×0.6+40)min～(d×0.6+80)min；将固溶处理后的Inconel625合金样品放入炉膛中，再将热处理炉升温至目标时效处理温度；到达时效处理保温时间后，将Inconel625合金样品取出，淬火冷却至室温；目标时效温度在Inconel625合金中析出γ”～δ相的温度区间内，时效处理保温时间为200h～800h。本申请可以有效的抑制锯齿流变现象。
一种抑制高温合金锯齿流变现象方法

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