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[发明专利]一种激光增材制造熔池结构演化原位观察的装置及方法-CN202110021606.3在审
发明人：帅三三;安娜莹;王亚楠;王江;任忠鸣 -专利权人：上海大学
申请日： 2021-01-08 - 公布日： 2021-06-01 - 主分类号： G01N23/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光增材制造熔池结构演化原位观察的装置，包括环境室、同步辐射X射线源、激光器和平面探测器，环境室连通有分子泵，环境室的顶部设置有红外透明窗，环境室位于同步辐射X射线源和平面探测器之间，环境室的侧壁上设置有第一铍窗和第二铍窗。一种激光增材制造熔池结构演化原位观察的方法，包括以下步骤：(1)将待测合金粉末放置在粉末床上，然后将粉末床放置在环境室中；(2)开启同步辐射X射线源和激光器，同时平面探测器记录粉末熔化时X射线束图像并将其转化为X射线束投影图片储存在计算机中；(3)利用图像处理软件对投影图片进行处理。本发明能够实现增材制造过程中熔池结构演化过程的原位观察和在线无损检测。
一种激光制造熔池结构演化原位观察装置方法

[发明专利]一种静磁场下3D打印γ-TiAl合金的方法及其装置-CN202110029549.3在审
发明人：王江;任忠鸣;陈超越;曹庭玮;帅三三;胡涛;玄伟东;李传军 -专利权人：上海大学
申请日： 2021-01-11 - 公布日： 2021-06-01 - 主分类号： B22F10/25 文献下载
摘要：本发明提供了一种静磁场下3D打印γ‑TiAl合金的方法，按照γ‑TiAl合金成型件的三维立体数据对预合金粉末进行3D打印，得到γ‑TiAl合金；所述3D打印在静磁场中进行。本发明制备γ‑TiAl合金时施加外部磁场来获取致密高性能的γ‑TiAl合金，外部磁场可以进一步改善合金内部的组织形态，减少残余应力，获得更高的力学性能，减少后续热处理可能会带来的开裂风险；采用3D打印技术制备γ‑TiAl合金具有柔性高，材料利用率高，生产周期短等特点，并且γ‑TiAl合金中的凝固组织细小。实施例的结果显示，本发明制备的γ‑TiAl合金的抗拉强度＞560MPa，硬度＞420HV，延伸率为0.5～0.8％。
一种磁场打印 tial 合金方法及其装置

[发明专利]一种3D打印用粉末CT检测试样及其制备方法和提高3D打印用粉末CT检测精度的方法-CN202011537272.7在审
发明人：帅三三;王亚楠;安娜莹;王江;任忠鸣 -专利权人：上海大学
申请日： 2020-12-23 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明提供了一种3D打印用粉末CT检测试样及其制备方法和提高粉末CT检测精度的方法，属于3D打印用粉末尺寸检测精度技术领域。本发明提供的3D打印用粉末CT检测试样的制备方法，包括以下步骤：将部分蜡液加入到预热后的容器中，在所述蜡液表面平铺3D打印用粉末，然后滴加剩余部分蜡液，得到蜡液包夹3D打印用粉末复合体；所述部分蜡液为蜡液总体积的30～70％；对所述复合体进行搅拌，搅拌始终沿同一方向，然后冷却得到3D打印用粉末CT检测试样。实施例的结果显示，在放大相同倍数的情况下，采用本发明提供的检测试样测量电压与电流明显减小，几何不清晰度也明显的降低，可以大幅度提高粉末CT检测精度。
一种打印粉末 ct 检测试样及其制备方法提高精度

[发明专利]一种提高金属锯齿形晶界比例的热处理方法和该热处理方法所用的热处理系统-CN202010268344.6有效
发明人： 任忠鸣;王江;帅三三;黄成林;王鹏川;陈超越;胡涛 -专利权人：上海大学
申请日： 2020-04-08 - 公布日： 2021-03-23 - 主分类号： C21D1/04 文献下载
摘要：本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种提高金属锯齿形晶界比例的热处理方法和该热处理方法所用的热处理系统。本发明提供的热处理方法，包括以下步骤：将金属工件进行磁场热处理后淬火冷却，完成热处理；其中金属工件包括纯金属工件或合金工件，当金属工件为纯金属工件时，磁场热处理的温度为纯金属熔点的70～80％；当金属工件为合金工件时，磁场热处理的温度高于合金固相线温度，低于合金液相线温度；磁场热处理的时间为0.5～10h，磁场强度为0.5～12T。本发明将金属工件加热升温使金属工件处于半固体状态，在磁场中保温0.5～10h改变金属工件晶界微观形貌，增加锯齿形晶界比例，提高金属工件的抗蠕变性和抗腐蚀性。
一种提高金属锯齿形比例热处理方法所用系统

[发明专利]一种高铁轴承疲劳寿命试验机-CN202011209636.9在审
发明人：张钢;郭效含;马灿阳;张振强;任忠鸣 -专利权人：上海大学
申请日： 2020-11-03 - 公布日： 2021-02-05 - 主分类号： G01M13/045 文献下载
摘要：本发明公开了一种高铁轴承疲劳寿命试验机。该高铁轴承疲劳寿命试验机包括：试验头部件、电液伺服加载系统、传动系统和计算机监控系统；试验头部件内设置待试验轴承；传动系统、电液伺服加载系统均与试验头部件内的待试验轴承连接；计算机监控系统与待试验轴承电连接；电液伺服加载系统包括电液伺服阀和与电液伺服阀连接的控制装置、油压产生组件和执行元件；控制装置用于产生电压差，以控制电液伺服阀的开闭和调节电液伺服阀的压力；油压产生组件用于产生油压；电液伺服阀用于根据油压，通过执行元件向待试验轴承加载径向载荷。本发明能解决高铁轴承试验机上载荷加载值不可控、不稳定的问题，从而提高试验数据的准确性和有效性。
一种轴承疲劳寿命试验

[发明专利]一种提高高温合金铸坯均匀性的装置及方法-CN202011215593.5在审
发明人：李传军;任忠鸣;吴生沪;玄伟东;李霞;王江 -专利权人：上海大学
申请日： 2020-11-04 - 公布日： 2021-02-05 - 主分类号： C22B9/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种提高高温合金铸坯均匀性的装置及方法，通过稳态磁场发生器为所述冷凝坩埚提供竖直方向的稳态磁场，向冷凝坩埚内浇铸设定厚度的合金熔体，并通过第一合金加热装置对所述设定厚度的合金熔体进行加热，使合金凝固过程中，稳态磁场与固‑液两相之间的内生热电流相互作用驱动熔体流动，有利于降低偏析，通过循环反复完成浇注，获得低偏析、高均质的高温合金铸坯。
一种提高高温合金均匀装置方法

[发明专利]一种金属粉末制备装置-CN201910711360.5有效
发明人： 任忠鸣;陈超越;徐金鑫;王江;玄伟东 -专利权人：上海大学
申请日： 2019-08-02 - 公布日： 2021-02-02 - 主分类号： B22F9/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种金属粉末制备装置，包括依次相连的中间包保温坩埚、导流管、雾化喷嘴和雾化喷盘，导流管的顶端设置有凸起部，中间包保温坩埚的底端对应凸起部设置有凹陷部，凸起部与凹陷部卡接，导流管上套设有保温石墨套且导流管与保温石墨套固连，保温石墨套上缠绕有加热感应线圈，加热感应线圈为铜管，加热感应线圈的外壁包裹有绝缘层，加热感应线圈的一端连接有进水管、另一端连接有出水管，且加热感应线圈连接有交变电源，导流管上还套设有分气环，分气环的出气口与雾化喷嘴的进气口连通，雾化喷嘴与分气环固连；雾化喷盘中设置有第一水冷通道，雾化喷嘴中设置有第二水冷通道。本发明金属粉末制备装置能够保证金属粉末的顺利制备。
一种金属粉末制备装置

[发明专利]一种高氮钢粉末的制备方法-CN202011093704.X在审
发明人：陈超越;王江;任忠鸣;沈鹭宇;帅三三;胡涛 -专利权人：上海大学
申请日： 2020-10-14 - 公布日： 2021-01-12 - 主分类号： B22F9/08 文献下载
摘要：本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种高氮钢粉末的制备方法。本发明提供的高氮钢粉末的制备方法，在熔炼和雾化之间添加了吹炼的步骤，吹炼的气体为氮气，从而增加了钢液中的氮含量，而且在含氮气的气氛中依次进行熔炼、吹炼和雾化，能够抑制钢液中氮的逸出，得到的高氮钢粉末含氮量较高，氧含量低；采用雾化技术，利用雾化过程中含氮气的气氛的冲击作用，制得的高氮钢粉末粒径较细，粒径分布均匀，细粉收得率高(D95≤100μm)，且流动性较好，生产效率大大提高。
一种高氮钢粉末制备方法

[发明专利]一种TiN-Ti复合粉末及其制备方法和应用-CN202010919934.0在审
发明人：王江;任忠鸣;陈超越;刘龙涛;王晓冬;帅三三;胡涛 -专利权人：上海大学
申请日： 2020-09-04 - 公布日： 2020-12-04 - 主分类号： B22F9/08 文献下载
摘要：本发明属于复合粉末材料技术领域，具体涉及一种TiN‑Ti复合粉末及其制备方法和应用。本发明提供了一种TiN‑Ti复合粉末的制备方法，包括以下步骤：提供纯钛熔液；采用含氮气的雾化介质对所述纯钛熔液进行雾化制粉，得到混合粉；所雾化介质为氩气‑氮气混合气；对所述混合粉进行筛分，得到所述TiN‑Ti复合粉末。本发明在无外在添加物的情况下采用含有氮气的雾化介质对纯钛熔液进行雾化制粉，利用雾化介质与纯钛熔液进行反应原位生成TiN颗粒强化相，使得TiN强化相颗粒均匀地弥散分布于纯钛基体中。实验结果表明，由本发明提供的制备方法得到的TiN‑Ti复合粉末的粒径球形度和流动性优异，3D打印性能优异。
一种 tin ti 复合粉末及其制备方法应用

[发明专利]高速切削用硬质合金刀具材料及硬质合金刀具制造方法-CN201910332231.5有效
发明人：田青超;薛艺;任忠鸣 -专利权人：上海大学
申请日： 2019-04-24 - 公布日： 2020-11-24 - 主分类号： C22C29/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种高速切削用硬质合金刀具材料及硬质合金刀具制造方法，其组分质量百分比为：TiC：10‑20％；TaC：5‑15％；Co：10‑15％；NbSe2：0.2‑1％；余量为WC和其他不可避免的杂质。原料加入球磨机中混磨，再进行真空干燥。将粉料按照合金刀具形状制成毛坯。然后将上述合金原料放在热等静压炉中烧结，加热到1400‑1450℃，保压120‑180MPa使得合金充分烧结，得到硬质合金刀具。本发明提供一种可供高速切削的、耐高温软化的硬质合金材料，耐高温氧化性能优异，综合性能好，并实现经济型硬质合金刀具的批量生产制造，成本较低，易于推广使用。
高速切削硬质合金刀具材料制造方法

[发明专利]一种利用静磁场加速去除电子束熔炼过程杂质元素的装置和方法-CN202010786649.6在审
发明人：李传军;何盛亚;玄伟东;李霞;王江;任忠鸣 -专利权人：上海大学
申请日： 2020-08-07 - 公布日： 2020-11-06 - 主分类号： C22B9/22 文献下载
摘要：本发明提供了一种利用静磁场加速去除电子束熔炼过程杂质元素的装置和方法，涉及金属熔炼技术领域。本发明提供的装置，包括电子束熔炼炉体以及设置于所述电子束熔炼炉体内部的电子枪、水冷铜坩埚和静磁场发生装置；所述电子枪设置于所述电子束熔炼炉体的顶部；所述水冷铜坩埚设置于所述电子枪的下方；所述静磁场发生装置设置于所述水冷铜坩埚外部的底部。本发明中，电子束电流经金属熔体导入铜坩埚，通过金属熔体的电流与静磁场相互作用，诱发金属熔体强制对流，对流作用加速熔体内部杂质元素向熔体表面传输，从而加速杂质元素挥发，缩短净化时间，提高净化效率。
一种利用磁场加速去除电子束熔炼过程杂质元素装置方法

[发明专利]一种基于三维成像技术和3D打印技术制备泡沫铝材料的方法-CN201910660138.7有效
发明人：王江;任忠鸣;时令;陈超越;聂建文;刘伟;赵睿鑫 -专利权人：上海大学
申请日： 2019-07-22 - 公布日： 2020-09-25 - 主分类号： B22F3/11 文献下载
摘要：本发明属于泡沫金属材料技术领域，尤其涉及一种基于三维成像技术和3D打印技术制备泡沫铝材料的方法。本发明利用仿生原理模仿非金属多孔材料(比如法棍面包)的孔隙结构，采用CT扫描技术结合3D打印技术，完成了法棍等非金属多孔材料的孔隙结构在泡沫铝材料中的复刻，且与传统方法相比，本发明方法显著提高了泡沫铝材料的抗压强度，为泡沫铝材料的结构强度和结构精度的提升创造了条件。
一种基于三维成像技术打印制备泡沫材料方法

[发明专利]一种高能束增材制造成型的装置及成型方法-CN202010446774.2在审
发明人： 任忠鸣;王江;陈超越;刘伟;赵睿鑫;帅三三;胡涛 -专利权人：上海大学
申请日： 2020-05-25 - 公布日： 2020-08-21 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：本发明公开一种高能束增材制造成型的装置及成型方法，包括辅助增材成型的磁场单元，还包括用于放置待加工材料的成型基座和发出高能束且作用于待加工材料并形成熔池的高能束发生装置；磁场单元，包括第一磁场发生装置，第一磁场发生装置包括设置在熔池下方的感应线圈。第一磁场发生装置可拆卸设置在成型基座用于放置待加工材料的表面下方，第二磁场发生装置设置在成型基座的上方，通过熔池下方设置感应线圈，且熔池位于感应线圈发出集束磁感线的区域内的方式，使熔池中均穿过有集束磁感线，进而使得熔池所处的磁场强度集中，进而提高了磁场对增材成型的控制效果，而且提高了磁场单元对熔池的控制效率。
一种高能束增材制造成型装置方法

[发明专利]全等轴晶金属构件的激光增材制造方法及其装置-CN201810290751.X有效
发明人：王江;任忠鸣;刘小器;时令;聂建文;刘伟 -专利权人：上海大学
申请日： 2018-04-03 - 公布日： 2020-08-04 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：本发明公开了一种全等轴晶金属构件的激光增材制造方法及其装置，利用电磁场对激光快速凝固过程进行调控，进行激光增材制造全等轴晶金属构件，在微观组织层面进行外场无接触式干预，并对成形过程中层与层之间的冶金结合进行改善。本发明引入了电磁场辅助装置对激光快速凝固过程进行调控，诱发柱状晶向等轴晶转变，改善了金属增材制造过程中的缺陷，通过调整磁场的强度、分布，使得零件成形过程完全处于CET转变区间，得到性能优异的全等轴晶金属构件。本发明工艺制造的全等轴晶金属构件，具备各向同性特征，也减少了结晶裂纹，提高了部分力学性能，能作为高品质的零部件广泛应用于汽车、轮船、航空航天等装备制造业领域。
全等金属构件激光制造方法及其装置

[发明专利]一种多功能加热炉及其应用-CN202010294954.3在审
发明人： 任忠鸣;帅三三;曹佳伟;王江;郑天祥 -专利权人：上海大学
申请日： 2020-04-15 - 公布日： 2020-07-31 - 主分类号： F27B17/02 文献下载
摘要：本发明属于炉体技术领域，特别涉及一种多功能加热炉及其应用。本发明提供的多功能加热炉，包括独立控温的上炉体和下炉体，能够设置温度梯度，实现金属样品的定向凝固，本发明提供的多功能加热炉高度为400～600mm，径向尺寸为80～90mm，体积较小，能够放置于超导磁体的磁场中心原位观察金属凝固过程，本发明提供的多功能加热炉体设置有观察部件，能够使X射线顺利穿透，利用X射线成像技术原位观察金属凝固过程组织结构演化。
一种多功能加热炉及其应用