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[发明专利]一种新型的高性能超细晶GH4169金属涡轮盘制造方法-CN201910882388.5有效
发明人： 席明哲;陈帅;周昊阳;程焜;崔广发 -专利权人：燕山大学
申请日： 2019-09-18 - 公布日： 2021-06-29 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：一种新型的高性能超细晶GH4169金属涡轮盘制造方法，将GH4169材料合金基板置于惰性气体保护箱中，装卡固定后封箱，通入氩气保护，采用高精度三路同轴送粉系统进行GH4169合金涡轮盘激光立体成形，按照成形轨迹直到第一层熔凝完成；激光功率：3500W；扫描速度：5mm/s；光斑直径：4mm；搭接率：40％；送粉速率：10g/min；对激光熔凝的锻件进行平面点式锻压，压头直径为1.5‑3mm，压下量为8吨，压下距离为0.3‑0.5㎜；搭接率为40％。重复上述步骤，直到达到标准尺寸；将上述涡轮盘锻件进行双级时效热处理，温度为950‑1100℃，时间为1h，空冷至室温。本方法利用连续点式锻压激光立体成形，直接成形涡轮盘，可保证锻件晶粒尺寸达到甚至小于11.2μm，从而使GH4169合金涡轮盘获得优异的疲劳性能。
一种新型性能超细晶 gh4169 金属涡轮制造方法

[发明专利]高性能金属零件惰性气氛连续点式锻造激光快速成形设备-CN201910867404.3有效
发明人： 席明哲;程焜;陈帅;崔广发;周昊阳 -专利权人：燕山大学
申请日： 2019-09-12 - 公布日： 2021-03-26 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本发明公开了高性能金属零件惰性气氛连续点式锻造激光快速成形设备，包括呈长方体并密封的箱体，所述箱体内设有可以在x、y、z轴上移动的光纤激光器和可以在x、y上移动的电动缸，且竖直设置的所述电动缸的底端固定有压头。本发明使用连续点式锻压激光快速成形技术，它突破了以往激光快速成形技术的瓶颈，成功的将激光快速成形技术所成形组织从粗大的柱状晶转变成为均匀的等轴晶组织，极大地提升了材料的组织力学性能。光纤激光头可以X‑Y‑Z三轴移动，电动缸与压头可以在X‑Y两轴移动，它们的移动互不影响。这方便了较大零件的制备与成形，光纤激光头与电动缸可以自由的移动到需要此金属零件需要进行加工的位置。
性能金属零件惰性气氛连续锻造激光快速成形设备

[发明专利]一种单合金双性能梯度功能钛合金压气机盘制造方法-CN201910883340.6有效
发明人： 席明哲;周昊阳;崔广发;陈帅;程焜 -专利权人：燕山大学
申请日： 2019-09-18 - 公布日： 2020-09-08 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：一种单合金双性能梯度功能钛合金压气机盘制造方法，将TC11钛合金轧板置入惰性气体保护箱，装卡后封箱，将箱内气氛中的氧含量降至50PPm以下，采用高精度双路同轴送粉系统进行钛合金激光沉积，按照沉积轨迹直到盘毂区域熔覆完成，激光工艺参数为激光功率：1800‑5000W；扫描速度：6.5mm/s；光斑直径：3‑4mm；搭接率：40%；送粉速率：8‑15g/min；对上述经过激光沉积的钛合金锻件进行锻压，选用弧面点式压头，设置压头的压下量为0.3‑0.35mm，在计算机控制下，沿激光沉积钛合金锻件上表面，逐点连续实施小面积锻压，将盘毂区域熔覆材料全部锻压完成。重复上述步骤直到过渡区和盘缘区域的熔覆和锻压完成。本方法能够实现双组织/双性能钛合金压气机盘过渡区域的组织与性能的梯度渐变。
一种合金性能梯度功能钛合金压气制造方法

[发明专利]一种新型的大型钛合金锻件混合制造方法-CN201910882359.9在审
发明人： 席明哲;崔广发;程焜;周昊阳;陈帅 -专利权人：燕山大学
申请日： 2019-09-18 - 公布日： 2019-11-12 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：一种新型的大型钛合金锻件混合制造方法，将小型钛合金锻件铣出坡口，后装夹固定于惰性气体保护箱内，控制箱体氧含量体积分数低于60PPm；连接坡口采用CPF‑LRF技术进行钛合金激光沉积，工艺参数为激光功率：1000‑3300W；扫描速度：5‑12mm/s；光斑直径：2‑6mm；搭接率：20‑55％；送粉速率：6‑20g/min；对激光沉积的钛合金坡口进行锻压，压下量为5‑15吨，在计算机控制下，沿激光沉积钛合金坡口上表面，逐点连续实施小面积锻压；重复上述步骤，直至以坡口连接完成，按照预先设置的模型沉积生长加强筋并达到锻件标准尺寸；对经过沉积的钛合金部分进行热处理，温度为860‑980℃，保温时间为1h‑3h，空冷至室温。本发明可以实现对钛合金连接坡口局部结构内部再结晶组织结构和晶粒尺寸的主动控制。
坡口钛合金钛合金锻件激光沉积锻压沉积惰性气体保护计算机控制再结晶组织热处理光斑晶粒锻件标准激光功率局部结构控制箱体体积分数预先设置主动控制点连续加强筋上表面搭接空冷送粉压下装夹保温制造扫描生长重复

[实用新型]激光熔覆同轴三路送粉装置-CN201520252340.3有效
发明人： 席明哲;刘静波;赵毅;周玮;尚俊英;高士友 -专利权人：燕山大学
申请日： 2015-04-24 - 公布日： 2015-08-26 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种激光熔覆同轴三路送粉装置，属于激光加工设备的配套设备。所述铜聚焦镜连接筒(1)的上端安装聚焦镜，下端与可调导光筒(2)采用法兰盘联接，可调导光筒(2)的下部采用法兰盘与铜导光筒(3)联接，铜导光筒(3)与锥形铜座(4)连接，管状连接件(6)安装在锥壁上三个均匀分布的螺纹孔，其上部通过软管与分粉器相通，其下部与铜送粉嘴(5)螺纹联接，分粉器中间螺纹孔通过软管与送粉器相连，在外围均匀分布三个螺纹孔，其上端通过调节丝堵(16)来调整气压。该装置采用锥形铜座及水冷装置，有效地保护操作人员和设备的安全，采用三路送粉方式，通过调节气压控制粉末流速，保证三路送粉的送粉精确度，提高生产效率。
激光同轴三路送粉装置

[发明专利]受损钛合金锻件连续点式锻压激光成形修复装置-CN201410512321.X有效
发明人： 席明哲;赵毅;刘静波;高士友 -专利权人：燕山大学
申请日： 2014-09-28 - 公布日： 2015-03-04 - 主分类号： C23F17/00 文献下载
摘要：一种受损钛合金锻件连续点式锻压激光熔化沉积修复装置，它的双Z轴协同运动系统是由激光熔覆沉积装置和点式压力机组成，它的密封装置为一个密封箱体，激光头和压头分别穿过箱盖，通过法兰和密封圈密封，箱体上设有排气测氧口和充气口；在箱体内，交流伺服电机和轴承座分别固定在箱底部的两侧，滑动丝杠Ⅰ的两端分别与交流伺服电机Ⅰ和轴承座Ⅰ连接，丝杠导轨Ⅰ套在上述滑动丝杠Ⅰ上，轴承座Ⅱ和交流伺服电机Ⅱ分别固定在上述丝杠导轨Ⅰ的两端，滑动丝杠Ⅱ的两端分别与轴承座Ⅱ和交流伺服电机Ⅱ连接，工作台固定在滑动丝杠Ⅱ上，丝杠导轨Ⅱ固定在上述滑动丝杠Ⅱ下面的箱底部上。本发明能够实现修复的钛合金组织与钛合金锻件基体组织一致。
受损钛合金锻件连续锻压激光成形修复装置

[发明专利]受损钛合金锻件连续点式锻压激光成形修复方法-CN201410512322.4有效
发明人： 席明哲;刘静波;赵毅;高士友 -专利权人：燕山大学
申请日： 2014-09-28 - 公布日： 2015-01-28 - 主分类号： C23F17/00 文献下载
摘要：一种受损钛合金锻件连续点式锻压激光成形修复方法，其主要是将受损钛合金锻件置入惰性气氛保护箱，控制氧体积分数含量小于5×10-5；采用高精度双路同轴送粉系统进行钛合金激光沉积修复，激光功率：1800-5000W；扫描速度：3-10mm/s；光斑直径：3-6mm；搭接率：30-50％；送粉速率：5-15g/min；对上述经过激光修复的钛合金锻件进行锻压，压下量为4-12吨。在计算机控制下，沿激光沉积修复钛合金材料上表面，逐点连续实施小面积锻压，重复进行上述步骤，直至达到修复锻件合格的标准尺寸；对上述经过修复的钛合金锻件进行再结晶热处理，温度为850-960℃，保温时间为1h-3h，空冷至室温。本发明可以实现对成形修复钛合金局部结构内部再结晶组织结构和晶粒尺寸的主动控制。
受损钛合金锻件连续锻压激光成形修复方法

[发明专利]可控环境温度惰性气氛激光材料制备与成形箱-CN201110024785.2有效
发明人： 席明哲;赵伟;马鹏辉;高士友 -专利权人：燕山大学
申请日： 2011-01-21 - 公布日： 2011-08-17 - 主分类号： B23K26/12 文献下载
摘要：本发明公开一种可控环境温度惰性气氛激光材料制备与成形箱，所述加热箱(18)的四周为双层结构，其前后内壁装有加热板(13)。所述圆形上盖(1)的中心孔内安装激光头(23)，激光头(23)的两侧分别对称安装两个送粉管(24)。齿条(15)的背面安装工作台(17)，工作台(17)上放置工件(27)。与齿条(15)啮合的齿轮(7)安装在传动轴(8)上，传动轴(8)的另一端穿过加热箱(18)、圆柱形箱体(5)与电机减速机连接，支架(22)的另一端与直线运动机构相连接。本发明通过两层箱体的设计，解决了高温密封的难题。由于在不同的温度下进行激光快速成形可产生不同的组织，从而达到通过控制温度来控制零件的组织性能。本发明可实现易氧化、热应力大以及塑性较差的金属材料的激光快速成形，并且拓宽了激光制备与快速成形金属的种类。
可控环境温度惰性气氛激光材料制备成形

[发明专利]一种具有复合性能的钛合金整体叶片盘及其制造方法-CN200810114342.0有效
发明人：张永忠;石力开;席明哲;郭宏;徐骏;尹法章;张习敏 -专利权人：北京有色金属研究总院
申请日： 2008-06-04 - 公布日： 2009-12-09 - 主分类号： F04D29/26 文献下载
摘要：一种具有复合性能的钛合金整体叶片盘及其制造方法，该叶片盘的轮毂和轮辐的材料为钛合金；轮缘及叶片材料为钛基复合材料(或者整个轮盘材料为钛合金，叶片为钛基复合材料)；叶片叶尖部位还含有较高含量的Cr、V、Mo元素中的一种或几种，使得叶片叶尖部位具有耐温、耐磨和阻燃性能。采用激光熔化沉积同步输送的钛合金粉术及钛合金粉末与TiC、B₄C、Cr₃C₂中的一种或几种、Cr、V、Mo中的一种或几种颗粒的混合粉末，逐层堆积依次制备出轮毂和轮辐、轮缘及叶片，得到具有复合性能的近终形钛合金整体叶片盘。该叶片盘的轮盘与叶片为一整体，轮盘的轮毂和轮辐具有高的室温塑性、强度和低周疲劳性能，轮缘和叶片具有高的高温断裂韧性和蠕变抗力。
一种具有复合性能钛合金整体叶片及其制造方法

[实用新型]用于激光制备、加工与成形金属材料的惰性气氛保护箱-CN200820108437.7有效
发明人： 席明哲;张永忠;石力开;徐骏;郭宏 -专利权人：北京有色金属研究总院
申请日： 2008-05-30 - 公布日： 2009-06-17 - 主分类号： B23K26/12 文献下载
摘要：本实用新型属于冶金机械领域，特别涉及一种用于激光制备、加工与成形金属材料的惰性气氛保护箱。箱体外圆周壁开有7个法兰孔，第一法兰孔位于箱体顶部的中心位置；第二法兰孔位于箱体的右侧下部，其轴线与数控机床的X轴平行；第三法兰孔位于箱体的后侧下部，并与第二法兰孔处于同一水平面，其轴线与数控机床的Y轴平行；第四法兰孔位于箱体的左侧中下部，其轴线与数控机床X轴平行；第五法兰孔位于箱体后侧上部；第六法兰孔位于箱体前侧正中；第七法兰孔位于箱体前侧偏右。箱体可根据所加工的零件尺寸形状进行有针对性的设计，设计灵活，尺寸小；消耗的惰性气体少，运行成本低；保护效果好、造价低。
用于激光制备加工成形金属材料惰性气氛保护

[实用新型]一种用于气密保护箱内的运动平台-CN200820108438.1有效
发明人： 席明哲;张永忠;石力开;徐骏;郭宏 -专利权人：北京有色金属研究总院
申请日： 2008-05-30 - 公布日： 2009-03-11 - 主分类号： B23K26/12 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种运动平台，特别涉及一种用于气密保护箱内的运动平台。气密保护箱被固定在一个水平及高度可调的支架上，横跨在数控机床的床面上，运动平台放置于气密保护箱内；运动平台的水平连杆穿过气密保护箱的箱体，与数控机床相连接；工作时，对气密保护箱抽真空，数控机床将通过水平连杆带动运动平台及固定于其上的工件按照预设轨迹运动，由激光发射器对工件进行加工。密封效果好，能够有效的保证气密保护箱内良好的环境气氛；数控机床可以方便的控制运动平台在水平方向的运动；运动平台表面的T型槽可以牢固的装卡多种类型的工件。
一种用于气密保护运动平台

[发明专利]镍基合金和具有镍基合金层密封面的不锈钢阀门及制备方法-CN200710120430.7有效
发明人：张永忠;席明哲;涂义;石力开;王力军 -专利权人：北京有色金属研究总院
申请日： 2007-08-17 - 公布日： 2009-02-18 - 主分类号： C22C19/05 文献下载
摘要：一种镍基合金和具有镍基合金层密封面的不锈钢阀门及制备方法。用于不锈钢阀门密封面合金层的镍基合金的成分和含量为：C：1.0－1.5wt％，Cr：17.5－19.5wt％，Mo：7.0－9.0wt％，W：3.5－4.5wt％，Nb：1.5－2.5wt％，Si：2.0－3.0wt％，Ni：余量。具有镍基合金层密封面的不锈钢阀门是将镍基合金的粉末通过激光熔覆方法，在不锈钢阀门上形成密封面镍基合金层。该镍基合金层与不锈钢基体为完全的冶金结合，无裂纹、气孔等缺陷，合金层由镍基固溶体枝晶、枝晶间金属碳化物和金属硅化物等组成；该镍基合金强化层具有较高硬度(HRC43－49)和良好的抗热震性能，可用于对合金成分有严格要求(不能含有B、Co)的不锈钢阀门密封面合金强化层的制备。
合金具有密封不锈钢阀门制备方法

[发明专利]用于激光制备、加工与成形金属材料的惰性气氛保护箱-CN200810113173.9有效
发明人： 席明哲;张永忠;石力开;徐骏;郭宏 -专利权人：北京有色金属研究总院
申请日： 2008-05-28 - 公布日： 2008-10-08 - 主分类号： B23K26/00 文献下载
摘要：本发明属于冶金机械领域，特别涉及一种用于激光制备、加工与成形金属材料的惰性气氛保护箱。箱体外圆周壁开有7个法兰孔，箱体内设置有运动小平台，数控机床通过插在法兰孔中的连杆和运动小平台连接；工件固定于运动小平台后，箱体抽真空后充入惰性气体，数控机床控制运动平台的轨迹，由激光器完成零件的加工、成形。箱体可根据所加工的零件尺寸形状进行有针对性的设计，设计灵活，尺寸小；消耗的惰性气体少，运行成本低；将零件固定于可旋转的水平连杆，可实现回转体零件的激光加工、成形；本发明还有保护效果好、造价低的特点。
用于激光制备加工成形金属材料惰性气氛保护

[实用新型]一种快速使同轴送粉粉末焦点与激光光斑重合的装置-CN200720170212.X有效
发明人： 席明哲;张永忠;石力开 -专利权人：北京有色金属研究总院
申请日： 2007-08-15 - 公布日： 2008-06-11 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种快速使同轴送粉粉末焦点与激光光斑重合的装置，它包括：一用于与透射聚焦镜镜座连接的上连接筒；一中间筒，上端与上连接筒固定连接，其下端带有内环台；一用于与送粉头连接的下连接筒，下连接筒的下筒体外径小于中间筒的内环台内径，其上端带有外凸环台，该外凸环台搭接在中间筒的内环台上并可在其上做水平径向移动；一定位单元，用于将在中间筒内环台上移动的下连接筒外凸环台水平位置定位；一锁紧单元，用于将中间筒与下连接筒间锁紧。利用该装置可有效提高粉末的利用率及降低透射聚焦镜被烧损的概率。
一种快速同轴粉末焦点激光光斑重合装置

[发明专利]一种高导热铜基复合材料及其制备方法-CN200710178844.5有效
发明人：郭宏;张习敏;尹法章;石力开;徐骏;张永忠;席明哲 -专利权人：北京有色金属研究总院
申请日： 2007-12-06 - 公布日： 2008-04-30 - 主分类号： C22C9/00 文献下载
摘要：本发明属于电子封装材料制备技术领域，特别设计一种高导热铜基复合材料及其制备方法。该铜基复合材料由增强体和粘结剂经预制件的注射成形工艺，制成增强体预制件，其中增强体颗粒的尺寸为7～60μm，由碳化硅颗粒、金刚石颗粒或氮化铝颗粒中的一种或两种组成；将铜基体直接放在该增强体预制件上，其中铜基体为电解铜或无氧铜，增强体与铜基体的体积比为50－75％∶25－50％，经压力浸渗工艺制成。该制备方法采用预制件的注射成形工艺和压力浸渗工艺制成该高导热铜基复合材料。本发明中铜基复合材料的热导率均比相同增强体体系的铝基复合材料高，材料本身密度低，热膨胀系数小，满足了封装材料轻质量的要求。
一种导热复合材料及其制备方法

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