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[发明专利]一种基于电子束4D打印钛镍铪形状记忆合金换热构件的方法-CN202210405222.6在审
发明人：任德春;吉海宾;姜沐池;蔡雨升;雷家峰;杨锐 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2022-04-18 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： B22F10/28 文献下载
摘要：本发明涉及形状记忆合金4D打印技术领域，具体为一种基于电子束4D打印钛镍铪形状记忆合金换热构件的方法。根据工业领域对中温智能换热应用需求，设计可变流道智能化换热构件，利用电子束4D打印技术选区熔化钛镍铪形状记忆合金换热构件模型，该模型由前端智能化控制开关阀及后部主体换热流道构成。钛镍铪形状记忆合金换热构件经后处理起到智能化控制，提升换热效率的作用。
一种基于电子束打印钛镍铪形状记忆合金构件方法

[发明专利]一种基于4D打印热交换构件开关阀结构-CN202210405223.0在审
发明人：任德春;吉海宾;姜沐池;蔡雨升;雷家峰;杨锐 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2022-04-18 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： F16K31/70 文献下载
摘要：本发明涉及形状记忆合金4D打印技术领域，具体为一种基于4D打印热交换构件开关阀结构。采用交叠重合分片结构换热结构开关阀，交叠分片结构表面含有凹槽结构，闭合时不同分片结构凹槽互相重叠，保证分片之间不存留空隙，避免额外产生的流阻，结合4D打印的技术，实现完全智能化调控，进而提升换热构件的换热效率。无空间余量分片结构的开关阀结构在变形过程中会存在无法完全贴合，导致介质分流的情况，本发明提供的开关阀开闭口结构为交叠结构，可以保证介质完全智能化可控。
一种基于打印热交换构件开关结构

[发明专利]一种基于4D打印制备智能热交换构件的方法-CN202210406569.2在审
发明人：任德春;吉海宾;姜沐池;蔡雨升;雷家峰;杨锐 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2022-04-18 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： B22F10/28 文献下载
摘要：本发明涉及形状记忆合金4D打印技术领域，具体为一种基于4D打印制备智能热交换构件的方法。根据工业领域对智能化热交换复杂结构构件的需求，利用4D打印技术制备的换热构件开关阀随来流介质温度变化可改变形状的特性，实现热交换构件智能化自主控制，进而选择不同的主体换热流道。同时，4D打印技术还可以实现热交换主体流道的多孔结构可控制备，以及开关阀和主体换热流道的一体化成形，提升热交换构件对换热流体换热效率的智能化调控。本发明基于4D打印制备智能热交换构件的方法，可以实现换热构件开关阀的可控开闭，自主改变介质换热效率。
一种基于打印制备智能热交换构件方法

[发明专利]一种激光4D打印钛镍铪形状记忆合金零部件方法-CN202210406568.8在审
发明人：任德春;吉海宾;蔡雨升;姜沐池;雷家峰;杨锐 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2022-04-18 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： B22F10/28 文献下载
摘要：本发明涉及增材制造钛合金材料加工制备领域，具体是一种激光4D打印钛镍铪形状记忆合金零部件方法。成形钛镍铪形状记忆合金零部件方法包含根据零部件实际使用环境设计4D打印模型，同时选择不同成分配比的钛镍铪预合金粉末；采用激光4D打印的方式利用预合金粉末制备钛镍铪形状记忆合金零部件；将整体部件退火后切割得到零部件，对零部件进行后处理得到智能化构件。采用本发明可以得到一体化成形的自主可控中温智能化构件，同时具有良好的综合力学性能。
一种激光打印钛镍铪形状记忆合金零部件方法

[发明专利]一种内含硬质α夹杂的钛合金棒材的制备方法-CN202310332747.6在审
发明人：蔡雨升;张洺川;吉海宾;任德春;雷家峰;杨锐 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： B23P15/00 文献下载
摘要：一种内含硬质α夹杂的钛合金棒材的制备方法，属于航空发动机适航认证评估领域，具体步骤为：(1)将待植入的棒材进行切割处理并进行表面粗糙度优化处理；(2)将处理后的两段棒材在端面预定位置处进行打孔，然后将缺陷置入孔中；(3)采用电子束焊接将切割面进行封焊处理；(4)对封焊后的棒材进行热等静压处理；(5)对热等静压后的棒材进行机加工，去除封焊部位的组织；(6)对处理后的棒材进行界面元素强化扩散处理，从而制备出内含夹杂缺陷的钛合金棒材。本发明首次提出采用界面元素强化扩散与热等静压技术相结合的方式制备内含硬质α夹杂钛合金棒材的方法，可保证后续实验结果的准确性以及适航认证相关研究的顺利进行。
一种内含硬质夹杂钛合金制备方法

[发明专利]一种提高4D打印TiNiHf高温形状记忆合金力学性能的方法-CN202310536401.8在审
发明人：任德春;姜沐池;杨兴远;刘意;蔡雨升;吉海宾;雷家峰;杨锐 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： C22F1/18 文献下载
摘要：本发明涉及高温形状记忆合金加工制备技术领域，具体为一种提高4D打印TiNiHf高温形状记忆合金力学性能的方法。首先采用4D打印技术成形TiNiHf高温形状记忆合金，然后在1000～1300℃的条件下保温1～3h后空冷，得到高温热处理后的4D打印TiNiHf高温形状记忆合金材料。本发明将4D打印TiNiHf高温形状记忆合金通过高温固溶使显微组织均匀，析出相回熔弥合打印缺陷，析出相再析出降低析出相尺寸来大幅度提高了4D打印TiNiHf高温形状记忆合金的力学性能。
一种提高打印 tinihf 高温形状记忆合金力学性能方法

[发明专利]一种有效去除增材制造构件内部支撑结构的工具-CN202310599073.6在审
发明人：任德春;杨兴远;张静;吉海宾;蔡雨升;张连民;雷家峰;杨锐 -专利权人：中国科学院金属研究所;北京航天动力研究所
申请日： 2023-05-25 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： B22F12/00 文献下载
摘要：一种有效去除增材制造构件内部支撑结构的工具，属于增材制造技术领域，包括手柄部、杆身部及工作部；手柄部固装在杆身部底端，工作部固设在杆身部顶端，杆身部为直线形，工作部为弧形；工作部的弧度与增材制造构件内部流道的弧度相匹配，增材制造构件内部流道中的支撑结构通过工作部去除；工作部的弯杆表面设有齿锯结构；工作部的弯杆最前端设有铲刀结构；杆身部与工作部及其上齿锯结构和铲刃结构采用淬火金属材料一体加工成型结构；齿锯结构用于去除支撑结构；铲刀结构用于去除根部残留；齿锯结构的锯齿为尖锥形；铲刀结构为扁平刀刃状。本发明能够有效去除增材制造构件内部的支撑结构，改善构件内部流道表面质量，推动增材制造技术发展与应用。
一种有效去除制造构件内部支撑结构工具

[发明专利]一种TiN合金变形特性的表征方法-CN202310560566.9在审
发明人：吉海宾;杨兴远;蔡雨升;任德春;姜沐池;刘意;雷家峰;杨锐 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2023-05-18 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G01N3/00 文献下载
摘要：本发明提供一种TiN合金变形特性的表征方法，涉及钛合金材料加工制备技术领域。本发明提出了一种适用于TiN合金的变形损伤本构方程，利用损伤变量与应变建立函数关系，采用损伤变量表征TiN合金变形过程中的应力‑应变关系，可以更加真实的反应TiN合金的变形特性，预测一定变形条件范围内的TiN合金的有效应变范围和断裂应力。本发明采用的损伤本构方程优于传统的Zener‑Hollomon参数方程，能够更加准确、具体的表征TiN合金的变形特性。
一种 tin 合金变形特性表征方法

[发明专利]一种提高增材制造复杂构件内表面质量的工具-CN202310594477.6在审
发明人：任德春;杨兴远;张静;吉海宾;蔡雨升;刘意;姜沐池;雷家峰;杨锐 -专利权人：中国科学院金属研究所;北京航天动力研究所
申请日： 2023-05-25 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： B22F12/00 文献下载
摘要：一种提高增材制造复杂构件内表面质量的工具，属于增材制造金属材料加工技术领域。所述一种提高增材制造复杂构件内表面质量的工具主要包括壳体、开关、转换器、电池、电机、风叶、传动轴、传动齿轮、转动软轴、金属软挫条，所述转换器的下端与开关相连，上端通过电源线与电池和电机相连，所述的电机的一侧连接风叶，所述的传动轴前端与传动齿轮相吻合，所述的传动齿轮与转动软轴相啮合，所述转动软轴前端设置若干个金属软挫条，用于打磨构件内部表面。所述一种提高增材制造复杂构件内表面质量的工具能够有效的打磨增材制造构件内部表面，降低构件内部表面粗糙度，提高构件质量，推动增材制造成形技术在高技术领域的应用进程。
一种提高制造复杂构件表面质量工具

[发明专利]一种激光选区熔化成型构件的检测方法-CN202310306989.8在审
发明人：蔡雨升;廖亮清;吉海宾;任德春;雷家峰;杨锐 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2023-03-27 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G01N23/046 文献下载
摘要：本发明属于增材制造领域，公开了一种激光选区熔化成型构件的检测方法。所述方法包括如下步骤：S1：对激光选区熔化成型构件进行超声波清洗和真空干燥；S2：采用超声检测法对经步骤S1处理的构件的厚度小于7.5mm的部位进行检测；S3：采用X射线成像技术对经步骤S1处理的构件的厚度为7.5mm‑15mm的部位进行检测；S4：采用工业CT技术对经步骤S1处理的构件的厚度大于15mm的部位进行检测；S5：记录步骤S2‑S4检测到的缺陷数据。本发明能够准确、全面、快捷的检测激光选区熔化成型钛合金轴承座构件内部缺陷。
一种激光选区熔化成型构件检测方法

[发明专利]一种增材制造钛合金构件的检测方法-CN202310321520.1在审
发明人：蔡雨升;吉海宾;廖亮清;任德春;雷家峰;杨锐 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2023-03-29 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01N23/04 文献下载
摘要：本发明涉及增材制造领域，具体涉及一种增材制造钛合金构件的检测方法。该方法包括以下步骤：1)制备内含不同尺寸缺陷的典型结构试样；2)确定不同检测方法的检测精度；3)对所需检测的增材制造钛合金构件进行超声波清洗；4)将清洗后的构件在真空烘箱内进行干燥处理；5)采用超声检测技术对增材制造钛合金构件满足超声检测精度要求的部位进行检测；6)采用X射线技术对增材制造钛合金构件满足X射线检测精度要求的部位进行检测；7)采用工业CT技术对增材制造钛合金构件满足工业CT检测精度要求的部位进行检测；8)记录所有检测方法检测到的缺陷数据。本发明能够准确、全面、快捷的检测激光选区熔化成形钛合金构件内部缺陷。
一种制造钛合金构件检测方法

[发明专利]一种基于快速凝固技术制备TiN夹杂材料的方法-CN202310325784.4在审
发明人：蔡雨升;吉海宾;张洺川;任德春;雷家峰;杨锐 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于快速凝固技术制备TiN夹杂材料的方法，属于航空发动机适航认证评估技术领域；该方法包括以下步骤：(1)对工业化制备的TiN粉末进行化学成分分析，确定粉末中氮元素的含量；(2)基于检测结果，计算钛合金粉末与TiN粉末的成分配比；(3)将上述两种粉末同时进行烘干处理；(4)将烘干后的粉末在真空混料机中进行充分混合；(5)将上述混合后的粉末装入送粉器中，采用激光熔覆沉积的方式制备TiN材料。采用本发明的制备方法制备的氮化钛成分均匀，能够实现氮化钛中氮含量的精确控制，且致密度可达到99％以上。
一种基于快速凝固技术制备 tin 夹杂材料方法

[发明专利]一种锻造过程中钛合金锻件内部缺陷位置变化的预测方法-CN202211546348.1在审
发明人：任德春;杨兴远;吉海宾;蔡雨升;姜沐池;刘意;雷家峰;杨锐 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2022-12-05 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G01N33/2045 文献下载
摘要：本发明提供一种锻造过程中钛合金锻件内部缺陷位置变化的预测方法，涉及钛合金材料加工制备技术领域。首先对植入缺陷的钛合金棒材建立三维空间直角坐标系，通过超声检测确定缺陷具体位置，构建缺陷的空间三维坐标；然后在不同的锻造变形量下对内含缺陷的钛合金棒材进行锻造，通过超声检测技术确定锻件内缺陷的空间三维坐标，将锻件中缺陷理论位置和实际位置三维坐标变化量的最大绝对值作为锻造过程中缺陷位置变化量；最后将钛合金棒材锻造过程中缺陷位置变化量与锻造变形量进行拟合，建立钛合金锻件成形过程中缺陷位置与棒材变形量的函数关系式，实现钛合金锻件内部缺陷位置变化的预测，为航空航天领域高性能钛合金锻件缺陷检测及控制提供支撑。
一种锻造过程钛合金锻件内部缺陷位置变化预测方法

[发明专利]一种TiN材料及其制备方法-CN202310321114.5在审
发明人：蔡雨升;吉海宾;张洺川;任德春;雷家峰;杨锐 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2023-03-29 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B22F1/145 文献下载
摘要：本发明提供一种TiN材料及其制备方法，其中，所述制备方法，包括如下步骤：1)准备原料：原料包括第一原料和第二原料；其中，第一原料为TiN粉末；第二原料为钛粉末或钛合金粉末；2)烘干处理：对第一原料、第二原料进行烘干处理；3)混料处理：在真空或保护气氛的条件下，对烘干处理后的第一原料和第二原料进行混料处理，得到混合后的粉末；4)元素扩散处理：在设定温度及设定压强下，对混合后的粉末进行元素扩散处理，得到所需氮含量的TiN材料。本发明用于制备出成分均匀的TiN材料，实现氮化钛中氮含量的精确控制，从而为后续开展材料缺陷数据累积、缺陷检出概率等研究提供材料基础，也为我国航空发动机的自主适航体系的建立提供理论和材料支撑。
一种 tin 材料及其制备方法

[发明专利]一种耐压结构密封垫及密封方法-CN202111535439.0在审
发明人：张慧博;金伟;雷家峰;杨锐 -专利权人：中国科学院金属研究所;南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）
申请日： 2021-12-15 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： F16J15/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种耐压结构密封垫及密封方法，属于金属耐压密封技术领域。所述耐压结构密封垫包括螺栓、螺母、上盖、下盖及超弹合金密封垫，采用超弹合金制备密封垫，密封垫呈波纹形结构。在使用过程中，超弹合金密封垫尖角R处与上盖和下盖在螺栓连接作用下形成线密封；超弹合金密封垫两个尖角R之间的过渡段，在外界压力载荷变化的情况下呈超弹性特征。外界载荷增加的情况下，过渡段承受更多载荷变形量增加；外界载荷减小的情况下，过渡段承压减小，由于其超弹性特征，过渡段形状逐渐恢复没有残余变形，始终保持波纹型密封垫尖角R处形成线密封处的密封效果。
一种耐压结构密封垫密封方法

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