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[发明专利]一种多道次锻造累积应变的数值模拟计算方法-CN202310776825.1在审
发明人：王志彪;姜嘉赢;张皓;陈阳;田高峰 -专利权人：中国航发北京航空材料研究院
申请日： 2023-06-28 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本申请公开了一种多道次锻造累积应变的数值模拟计算方法，涉及数值模拟技术领域。该方法的一个具体实施方式包括：通过对前一道次锻造数值模拟结果的分析，采用编程的方法自动提取数据并计算获得后一道次锻造工序坯料的初始应变分布，实现了不同锻造过程之间的应变继承和累积计算。本发明提供的方法简便，通过编程实现自动计算，效率高，且不受后续坯料形状和网格尺寸的限制，解决了现有多道次锻造数值模拟时，由于机加工使坯料形状变化，后续数值模拟建模需要重新画网格导致变形数据丢失无法计算得到累积应变的问题。
一种多道锻造累积应变数值模拟计算方法

[发明专利]双合金涡轮盘的制造方法及由此制得的双合金涡轮盘-CN202210748289.X有效
发明人：田高峰;王志彪;姜嘉赢;张皓;陈阳 -专利权人：中国航发北京航空材料研究院
申请日： 2022-06-24 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： B22F3/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种双合金涡轮盘的制造方法及由此制得的双合金涡轮盘，该方法包括以下步骤：根据需要制造的双合金涡轮盘的形状和尺寸进行盘件锻造过程的数值模拟，通过数值模拟结果确定轮毂和轮缘在坯料中对应的形状和尺寸；将高温合金一的粉末装入包套一中进行热等静压，得到轮毂区域的热等静压锭坯；将轮毂区域的热等静压锭坯放置于包套二的中心位置，向包套二内装填高温合金二的粉末进行热等静压，得到双合金的热等静压锭坯；将双合金的热等静压锭坯进行等温锻造，得到双合金涡轮盘锻件；将双合金涡轮盘锻件进行热处理。本发明采用了热等静压和锻造成形相结合的方案，减少了盘件微观组织中存在的孔隙和疏松，提高了盘件的力学性能。
合金涡轮制造方法由此

[发明专利]镍基高温合金空心涡轮盘轴一体锻件的成形方法-CN202210783512.4有效
发明人： 姜嘉赢;宋晓俊;王超渊;陈阳;田高峰 -专利权人：中国航发北京航空材料研究院
申请日： 2022-06-27 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： B21J5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种镍基高温合金空心涡轮盘轴一体锻件的成形方法，包括以下步骤：根据需要成形的空心涡轮盘轴一体锻件的形状、尺寸和重量，按照等体积原则计算热挤压细晶管坯的尺寸规格并下料制坯；将热挤压细晶管坯和等温镦挤制坯型腔模具分别加热至镦挤温度并保温一定时间后进行等温镦挤变形，得到空心涡轮盘轴预制坯；将空心涡轮盘轴预制坯和等温模锻型腔模具分别加热至锻造温度并保温一定时间后进行等温模锻成形，得到空心涡轮盘轴一体锻件。本发明采用等温镦挤与等温模锻复合成形工艺制备空心涡轮盘轴一体锻件，该锻件的整体应变分布均匀，金属流线完整，不紊乱，成形吨位小，组织均匀，残余应力低，整体结构强度高，尺寸精度高，外观完整。
高温合金空心涡轮一体锻件成形方法

[发明专利]一种高温合金盘锻件制坯用模具的型腔设计方法-CN202010526232.6有效
发明人：王涛;万志鹏;韦康;李钊;姜嘉赢;张勇 -专利权人：中国航发北京航空材料研究院
申请日： 2020-06-10 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明属于高温合金热加工领域，具体涉及一种高温合金盘锻件制坯用模具的型腔设计方法；本发明通过高通量双圆锥台试样的热模拟压缩试验提升了数据采集的准确性，并采用有限元模拟软件进行开发耦合；建立准确的晶粒演化模型；可有效预测合金锻造变形过程中的晶粒演化，避免了传统试制工艺无法准确量化晶粒尺寸的问题；设计的“M”和“W”形型腔模具可获得具有特定形状的坯体，有效增加预制坯料上下表面的变形量，同时增大后续终锻过程中不同部位的变形量，进一步细化晶粒；采用有限元模拟的手段预测盘件终锻成形后的晶粒尺寸，反复优化制坯模具型腔轮廓和尺寸，相比传统的批量试错法可大大节省成本、提高生产效率、保证产品质量。
一种高温合金锻件制坯用模具设计方法

[发明专利]一种利用热压缩实验测量高温摩擦因子的方法-CN202210621513.9在审
发明人： 姜嘉赢;王志彪;陈阳;张皓;田高峰 -专利权人：中国航发北京航空材料研究院
申请日： 2022-06-02 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G01N19/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用热压缩实验测量高温摩擦因子的方法，可以解决传统方法由于试样上温度不均匀，导致难以准确计算摩擦因子的问题。首先通过热压缩实验获得变形全过程试样不同位置温度变化规律，以及试样中间截面直径变化规律；然后利用数值模拟，代入非均匀的边界条件，通过多次迭代计算，直至模拟得到的试样中间截面直径与实验值相同，即可确定摩擦因子大小。本发明提供的方法考虑了热压缩实验时试样上的温度不均匀性，获得了变形全过程试样直径变化，避免了数值模拟时由于边界条件不准确而导致的误差，计算得到的摩擦因子更准确。
一种利用压缩实验测量高温摩擦因子方法

[发明专利]一种利用数值模拟修正热压缩应力应变曲线的方法-CN202210621533.6在审
发明人：王志彪;姜嘉赢;张皓;陈阳;田高峰 -专利权人：中国航发北京航空材料研究院
申请日： 2022-06-02 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用数值模拟修正热压缩应力应变曲线的方法，可以解决传统方法由于试样存在温度梯度和摩擦，导致难以准确计算材料应力应变曲线的问题。首先通过实验获取热压缩过程载荷位移数据及试样温度梯度，然后利用数值模拟计算试样应变分布，再根据弹塑性变形理论计算中间截面各点的轴向应力，积分获得中间截面理论载荷，该理论载荷应与实验获得的载荷相等，由此可以计算得到修正后的应力应变曲线。本发明提供的方法考虑了热压缩变形时的温度梯度，利用实验、数值模拟和理论计算相结合的方法，对应力应变曲线进行了修正，计算结果更准确。
一种利用数值模拟修正压缩应力应变曲线方法

[发明专利]一种航空发动机紧固件用高强钴基GH6159合金冷拔材加工方法-CN202010424941.3有效
发明人：王涛;万志鹏;李钊;韦康;姜嘉赢;张勇;肖程波 -专利权人：中国航发北京航空材料研究院
申请日： 2020-05-19 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： B21C1/16 文献下载
摘要：本发明一种航空发动机紧固件用高强钴基GH6159合金冷拔材加工方法，属于变形高温合金冷拔材加工技术领域。合金通过采用双联或三联熔炼方法制备，经两阶段高温均匀化热处理后获得各元素均匀分布的铸态组织。GH6159合金冷拔材加工工艺包括：(1)将经均匀化处理的铸锭用快锻机进行镦拔开坯；(2)将经步骤(1)处理后的棒材中间坯进行热轧进一步开坯，使得棒材在冷拔前具有更好的组织状态；(3)将经步骤(2)处理后的棒材进行冷拔处理，其中所用润滑剂为粉末状MoS2和润滑脂的混合物。本发明所述GH6159合金冷拔材加工工艺具有制备方法简单、组织均匀、力学性能优异、表面质量好、工作效率高、成品率高的优点。
一种航空发动机紧固高强 gh6159 合金冷拔材加工方法

[发明专利]一种涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程温度测量装置和方法-CN202210321064.6在审
发明人：陈阳;田高峰;姜嘉赢;王志彪;张皓 -专利权人：中国航发北京航空材料研究院
申请日： 2022-03-29 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： G01K13/00 文献下载
摘要：本发明涉及涡轮盘锻件热处理过程盘件温度测量领域，具体为一种涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程温度测量装置和方法，可在高温状态涡轮盘锻件热处理旋转风冷过程测温领域填补空白。其中，装置包括：可移动式温度采集模块(24)、涡轮盘转移模块(25)、涡轮盘旋转风冷降温模块(26)和数据处理模块(27)。方法包括：步骤1、对涡轮盘(5)进行温度信号采集；步骤2、对涡轮盘(5)进行出炉转移及安置；步骤3、对涡轮盘(5)进行旋转风冷降温及温度测量；步骤4、将获取的涡轮盘(5)降温过程的温度数据传输至数据处理模块(27)进行分析和绘图。
一种涡轮锻件热处理旋转风冷过程温度测量装置方法

[发明专利]一种用于850℃的变形涡轮盘合金材料及制备工艺-CN202011114590.2有效
发明人：张勇;姜嘉赢;韦康;贾崇林;王涛;李钊;肖程波 -专利权人：中国航发北京航空材料研究院
申请日： 2020-10-16 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： C22C19/05 文献下载
摘要：本发明属于航空发动机涡轮盘用变形高温合金材料领域；涉及一种用于850℃的变形涡轮盘合金材料及制备工艺；本发明通过添加较高的元素C，在合金中生成碳化物，通过控制W、Mo元素的添加量，避免合金中TCP相析出；在合金中添加微量稀土进行复合微合金化，进一步提高合金的热强性，采用含稀土元素的预熔渣进行电渣重熔。重熔用电渣添加微量稀土元素，保证了合金成分；铸锭成分偏析小；本发明的合金采用小规格尺寸的电极锭，同时结合三联熔炼工艺，有助于降低合金成分偏析。本发明制备的合金具有成分均匀、高温力学性能好等优点，能够满足高推比先进航空发动机对高性能变形合金涡轮盘材料的需求。
一种用于 850 变形涡轮合金材料制备工艺

[发明专利]一种提高GH4169盘锻件组织均匀性的方法-CN202010526368.7有效
发明人：王涛;万志鹏;姜嘉赢;李钊;韦康;张勇 -专利权人：中国航发北京航空材料研究院
申请日： 2020-06-10 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： B21J13/02 文献下载
摘要：本发明属于锻造热加工领域，具体涉及一种提高GH4169盘锻件组织均匀性的方法；本发明采用两火次锻造方式即可实现成形，本发明采用上模型腔呈“M”形、下模型腔呈“W”形，模具及终锻模具确保终锻过程中的最小等效应变不小于0.25，通过模锻制坯，锻造温度控制在980℃～1020℃，锻造速率控制在1mm/s～20mm/s，模具加热温度控制在300℃～500℃；吹沙和打磨方式去除预制坯料表面氧化皮及锻造裂纹等表面缺陷；最后进行盘锻件终锻成形，锻造温度控制在990℃～1010℃，锻造速率控制在0.5mm/s～5mm/s，模具加热温度≥350℃；利用本发明方法可有效地提升GH4169盘锻件组织均匀性，进而提升锻件不同部位性能的一致性。
一种提高 gh4169 锻件组织均匀方法

[发明专利]一种添加返回料的GH4169合金盘锻件制备方法-CN202010526702.9有效
发明人：王涛;万志鹏;韦康;李钊;姜嘉赢;张勇;肖程波 -专利权人：中国航发北京航空材料研究院
申请日： 2020-06-10 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： B21J1/00 文献下载
摘要：本发明属于高温合金返回料再利用技术领域，具体涉及一种添加返回料的GH4169合金盘锻件制备方法；本发明采用添加GH4169返回料的GH4169合金棒材，返回料添加比例≥50％；制坯采用胎模锻造，改善了传统镦饼工艺所造成的坯料变形不均匀性，缩短了传统机加工制坯工时，减少了投料量；同时采用大变形量和低温锻造，提高了锻件实际变形量，促进了锻件组织细化与组织均匀性；另外采用复合包套提升锻件保温、润滑效果及各部位变形均匀性，进而解决了盘锻件变形死区的问题，改善锻件的组织均匀性。
一种添加返回 gh4169 合金锻件制备方法

[发明专利]基于数值计算的梯度控速降低涡轮盘锻造残余应力的方法-CN201710734895.5有效
发明人：王彦菊;张勇;姜嘉赢;关永军;李兴无 -专利权人：中国航发北京航空材料研究院
申请日： 2017-08-24 - 公布日： 2021-04-20 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明属于金属材料加工技术领域，涉及一种基于数值计算的梯度控速降低涡轮盘锻造残余应力的方法。本发明通过数值模拟方法结合试验测试分析涡轮盘在锻造过程中的锻造速度对于残余应力分布的影响，并基于锻造速度对于残余应力的影响规律给出了一种梯度控速降低涡轮盘残余应力的新方法，从而提高涡轮盘的成形质量及服役寿命。本发明针对涡轮盘件残余应力问题，通过对其锻造过程进行数值建模分析涡轮盘件在锻造过程中每一阶段的应力应变以及温度场分布，揭示涡轮盘锻造过程中的流动规律、盘锻件内部的热力参数分布、载荷－行程/能量－行程曲线、模具工作应力等锻造工艺和模具设计过程中至关重要的信息。
基于数值计算梯度降低涡轮锻造残余应力方法

[发明专利]一种转动法降低变形高温合金盘件残余应力的工艺方法-CN202011114614.4在审
发明人：张勇;姜嘉赢;韦康 -专利权人：中国航发北京航空材料研究院
申请日： 2020-10-16 - 公布日： 2021-02-09 - 主分类号： C21D10/00 文献下载
摘要：本发明属于航空发动机用变形高温合金盘件制造技术领域。提出了一种转动法降低变形高温合金盘件残余应力的工艺方法；本发明设计了梯度高速转动加载降低残余应力的参数；结合变形高温合金盘件材料的高温下的屈服强度值和盘件高转速下的离心应力，设计了盘件高温下的转动速度范围，在降低盘件表面和内部应力的同时，平衡和优化了盘件内应力分布，有助于降低盘件变形。经过本发明高速转动去应力后的变形高温合金盘件残余应力明显降低，零件应力分布状态得到显著改善，尺寸精度保持性好，简化了去应力热处理工序，提高了效率，降低了生产成本，有效提高航空发动机的安全性及可靠性，具有巨大的经济效益和社会效益。
一种转动降低变形高温合金残余应力工艺方法

[发明专利]电子束流功率密度分布的微分测试方法-CN201110254559.3有效
发明人： 姜嘉赢;王克鸿;周琦;彭勇;朱军 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2011-08-31 - 公布日： 2012-05-02 - 主分类号： G01T1/29 文献下载
摘要：本发明公开了一种电子束流功率密度分布的微分测试方法，首先进行测试系统的布置；法拉第筒传感器的设计；电子束流沿平行于细缝长度方向的路径运动，为正程扫描路径，此过程采集的信号为有效信号，将用于后续处理；当电子束流完全经过细缝后逆向运动，为逆程扫描路径，此过程采集的信号为无效信号，将不予存储；重复前述步骤，使电子束流在钨片上的投影斑点从细缝的一侧运动到另一侧；设电子束流的电流密度分布函数为f(x,y)，则功率密度分布函数为g(x,y)=f(x,y)·Ua；整个偏转扫描的正程扫描为n次，则会获得n个fi(x)，将n个fi(x)用计算机软件绘制成电流密度分布图形，最后得到功率密度分布图形和直径。本发明不需要每次都使用新的金属试样测量功率密度分布，节约测试成本。
电子束功率密度分布微分测试方法

[发明专利]一种用于电子束加工束流品质测试的法拉第筒传感装置-CN201110181575.4有效
发明人：王克鸿;彭勇;周琦;姜嘉赢;田宏军;张德库;冯曰海;黄俊 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2011-06-30 - 公布日： 2012-02-15 - 主分类号： G01T1/29 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于电子束加工束流品质测试的法拉第筒传感装置，包括法拉第筒、铝制外壳和信号切换和放大电路，法拉第筒和信号切换和放大电路都设置在铝制外壳内部，信号切换和放大电路与电子束品质测试系统的真空室外的工控机的采集卡连接，电子束品质测试系统的电子束流被法拉第筒收集，通过电缆流入信号切换和放大电路，微弱的电流信号经过信号切换和放大电路处理后，被采集卡转换成数字信号存储在工控机中；法拉第筒包括两个电子束流孔收集电极和一个电子束流缝收集电极，铝制外壳包括铝合金壳体、铝合金壳盖。本发明提高了电子束流的收集效率，避免了多次抽真空的过程，将信号放大可以明显的提高信噪比。
一种用于电子束加工品质测试法拉第传感装置

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