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[发明专利]一种不开裂高耐磨损耐腐蚀的镍基复合材料及制备方法-CN202210361058.3有效
发明人： 王豫跃;张景纯;牛强;赖亚楠;李长久;杨冠军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-04-07 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： B22F9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种不开裂高耐磨损耐腐蚀的镍基复合材料及其制备方法，属于激光增材制造技术领域，通过在镍基合金粉末中添加一定比例的铌或钽以及强化陶瓷相粉末中的碳化铌粉末、硼化铌粉末、碳化钽粉末和硼化钽粉末中的至少一种，铌和钽均是强碳化物形成元素，在熔池中会优先与碳结合生成碳化铌或碳化钽，避免粗大碳化物的形成，同时碳化铌或碳化钽都具有较低的吉布斯自由能，在熔池中会优先长大，同时外加的一定比例的强化陶瓷相粉末可以起到弥散强化作用防止合金硬度的大幅降低，由此通过抑制粗大脆性相的生成并增加异质形核质点的方法实现了镍基复合材料粉末塑韧性的增加，能够使所制备的镍基复合涂层不开裂并且具有较高耐磨损、耐腐蚀性能。
一种开裂耐磨腐蚀复合材料制备方法

[发明专利]一种抗空蚀激光熔覆吸能镍基复合涂层的制备方法-CN202310441701.8在审
发明人： 王豫跃;范瑞君;刘鹏辉;何瑞临;吴建鹏 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-04-23 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种抗气蚀激光熔覆吸能镍基涂层制备方法，属于激光热喷涂领域。步骤如下：将镍基合金粉末及其改性成分混合球磨得到镍基复合粉末；将镍基复合粉末利用激光熔覆的方法于不锈钢基体表面制成涂层；所述涂层通过弥散强化的方式达到了很高的硬度，与基体成冶金结合，结合强度高，并且能在空蚀的过程中析出强化相，达到吸收空蚀冲击能的效果，抗空蚀性能好。
一种抗空蚀激光熔覆吸能镍基复合涂层制备方法

[发明专利]一种基于高硬度镍基合金激光熔覆涂层的时效热处理方法-CN202310338648.9在审
发明人： 王豫跃;吴建鹏;范瑞君;刘鹏辉;何瑞临 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： C22F1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于高硬度镍基合金激光熔覆涂层的时效热处理方法，属于涂层制备技术领域。首先制备镍基合金粉末，以质量分数计，包括50％～60％的Ni45、0％～10％的Nb、20％～30％的NbC、0％～10％的WC和0％～5％的Y2O3；然后利用球磨方式对镍基合金粉末进行球磨合金化改性处理，同时采用时效热处理的方式解决硬度和塑性之间的关系，制备熔覆高硬度镍基合金涂层的铜合金。通过两个步骤实现对涂层硬度的进一步提高，最终能够避免铜板受热易变形，以及涂层高硬度、脆性大导致涂层在直接制备过程(即一步制备)中开裂严重问题。
一种基于硬度合金激光涂层时效热处理方法

[发明专利]一种梯度复合非晶铁基涂层及其制备方法-CN202110883412.4有效
发明人： 王豫跃;牛强;张景纯;杨冠军;李长久 -专利权人：西安交通大学;西安重装铜川煤矿机械有限公司
申请日： 2021-08-03 - 公布日： 2023-05-19 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种梯度复合非晶铁基涂层及其制备方法，属于表面工程技术领域，包括冶金结合形成在基体表面的纯镍过渡层和冶金结合形成在纯镍过渡层表面的铁基非晶涂层，铁基非晶涂层的表面经激光后重熔处理后的非晶含量大于60％，纯镍过渡层的存在降低了由于铁基非晶合金和基体27simn之间由于线膨胀系数差导致的热应力，从而降低铁基非晶涂层的表面缺陷发生率，防止在铁基非晶涂层制备的过程中裂纹的产生，而且，采用激光后重熔技术对铁基非晶涂层表面进行处理，进一步消除表面缺陷提高非晶含量，从而实现提高铁基非晶涂层耐蚀性能的需求，解决传统铁基非晶涂层制备方法所存在的缺陷，能够有效解决铁基非晶合金涂层在制备过程中的开裂现象。
一种梯度复合非晶铁基涂层及其制备方法

[发明专利]一种不开裂高耐磨损耐腐蚀镍基复合材料涂层及制备方法-CN202210361078.0有效
发明人： 王豫跃;张景纯;牛强;赖亚楠;李长久;杨冠军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-04-07 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种不开裂高耐磨损耐腐蚀镍基复合材料涂层，属于激光喷涂技术领域，通过在镍基复合材料涂层中添加铌粉末、钽粉末和碳化铌粉末、硼化铌粉末、碳化钽粉末和硼化钽粉末等强化陶瓷相粉末，铌和钽均是强碳化物形成金属元素，在熔池中会优先与碳结合生成碳化铌或碳化钽，避免粗大碳化物的形成，在熔池中会优先长大，同时外加的一定比例的强化陶瓷相粉末可以起到弥散强化作用防止合金硬度的大幅降低，由此通过抑制粗大脆性相的生成并增加异质形核质点的方法实现了镍基复合材料粉末塑韧性的增加，解决了镍基复合材料粉末塑韧性较差且制备工艺较为复杂的缺陷，能够使所制备的镍基复合材料涂层不开裂并且具有高耐磨损、耐腐蚀性能。
一种开裂耐磨腐蚀复合材料涂层制备方法

[发明专利]一种超高速激光熔覆铁基非晶涂层的制备方法-CN202110883394.X有效
发明人： 王豫跃;牛强;张景纯;杨冠军;李长久 -专利权人：西安交通大学;西安重装铜川煤矿机械有限公司
申请日： 2021-08-03 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种超高速激光熔覆铁基非晶涂层的制备方法，属于表面工程技术领域，采用激光功率为1.0kW～2.5kW，扫描速度为100mm/s～250mm/s的超高速激光熔覆工艺在基板表面制备一层铁基非晶涂层，通过优化激光功率和扫描速度之间的配合，将铁基非晶涂层的成型性能提高至最佳，并将基板对铁基非晶涂层的稀释率降低至最低，成功的将最新的超高速激光熔覆技术应用于铁基非晶合金涂层的制备中，将铁基非晶合金制备成厚度薄(百微米)的无缺陷表面防护涂层，不仅能够避免非晶脆性和尺寸效应的限制，还能充分发挥其优异的耐蚀抗磨性能，从而实现对采矿液压支架活塞杆表面的防护，减小液压支架活塞杆失效导致的经济损失。
一种超高速激光熔覆铁基非晶涂层制备方法

[发明专利]调控SLM钛合金静动载力学性能及各向异性热处理方法-CN202110218136.X有效
发明人：窦振;张安峰;王豫跃;吴梦杰;王普强 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-02-26 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： C22F1/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种调控SLM钛合金静动载力学性能及各向异性热处理方法，SLM的成形方式使得成形件微观组织具有明显的粗大的柱状晶组织，从而使成形件力学性能具有明显的各向异性。对SLM Ti‑6Al‑4V成形件采用循环球化退火+固溶时效的热处理，得到双态组织。热处理后样件塑性大幅提高(延伸率达到18.35％)，力学性能超过锻件标准，试样稳定性提高，塑性的各向异性大幅下降；经过循环球化退火+固溶时效热处理后样件的断裂韧性为85.5MPa，各向异性≤15％；在应变幅≥0.9％时，经过热处理的样件的低周疲劳性能高于锻件；因为在双态组织中的裂纹扩展路径比锻件更长；当应变幅为0.7％～0.9％时，其低周疲劳性能与锻件相当；当应变幅≤0.7％时，其低周疲劳性能小于锻件。
调控 slm 钛合金静动载力学性能各向异性热处理方法

[发明专利]能有效降低激光增材制造钛合金各向异性的热处理方法-CN201911330681.7有效
发明人： 王豫跃;齐振佳;张安峰;霍浩;王普强;吴梦杰 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2021-08-13 - 主分类号： C22F1/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种能有效降低激光增材制造钛合金各向异性的热处理方法，激光增材制造技钛合金由于激光成形过程中快速加热,快速冷凝的特点,激光增材制造所得到的Ti‑6Al‑4V组织是由贯穿多个熔覆层呈外延生长的粗大原始β柱状晶组成,晶内通常为细长的马氏体、魏氏体、网篮组织,且晶界连续分布着晶界α相,该晶界α相制约形变路径,且容易诱导裂纹产生,造成成形件各向异性突出,塑性较差。针对上述问题,采用高低温循环热处理并配合固溶时效热处理方法,使激光增材制造钛合金能原始β柱状晶晶界不连续化，连续晶界α相破碎，初生α相球化并析出细小次生α相，降低了各向异性，并且其综合性能优良。
有效降低激光制造钛合金各向异性热处理方法

[发明专利]一种感应辅助喷丸细化激光增材制造轻合金晶粒的方法和装置-CN202110505245.X在审
发明人： 王豫跃;张晓星;张安峰 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-05-10 - 公布日： 2021-08-03 - 主分类号： B22F10/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种感应辅助喷丸细化增材制造轻合金晶粒的方法和装置，属于激光增材制造技术领域，其包括密闭加工舱、位于密闭加工舱内部的基体、围绕基体上方的熔覆层设置的第一感应线圈、位于熔覆层上方的红外测温装置、位于密闭加工舱内部的转换器和相对设置在转换器两侧的拉瓦尔喷管和激光熔覆头，通过顺时针旋转转换器实现拉瓦尔喷管和所述激光熔覆头交替出现在熔覆层的上方，实现高温喷丸强化处理下的激光熔覆增材制造，有效的消除轻合金内部组织缺陷，促进组织的球化过程，细化合金晶粒，而且，采用转换器实现了激光熔覆和高温喷丸强化处理两道工序之间不需要进行工件变动和设备更换，不仅加工效率高且工作可靠性强。
一种感应辅助细化激光制造合金晶粒方法装置

[发明专利]能有效提高LAM TC4强韧性降低各向异性的热处理方法-CN202010130236.2有效
发明人：王普强;张安峰;王豫跃;吴梦杰;齐振佳;霍浩 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2020-02-28 - 公布日： 2021-04-20 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：本发明公开了一种能有效提高LAM TC4强韧性降低各向异性的热处理方法。由于激光增材制造过程中逐层累加原理及快速加热冷却的原因，易于形成呈外延生长的粗大β柱状晶，晶内一般为针状α'马氏体、α魏氏组织，导致LAM TC4力学性能存在明显的各向异性，且塑韧性较差。因此本发明采用重复循环热处理+固溶时效热处理方法，将LAM TC4沉积态组织转变为由粗化等轴初生α相、初生α板条及转变β基体中的二次析出α相组成的双态组织，其中初生α板条及二次析出α相纵横交错，呈网篮状分布；以此降低各向异性，在保证强度的同时，合金的塑性和韧性获得有效提高。热处理态LAM TC4的综合力学性能(强度各向异性≤4％；断裂韧性各向异性≤9％)优于同材质锻件。
有效提高 lam tc4 韧性降低各向异性热处理方法

[发明专利]一种用于制备结晶器或风口的金属基材料及其制备方法-CN201910406888.1有效
发明人： 王豫跃;牛强;齐振佳;杨冠军;李长久 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-05-16 - 公布日： 2020-10-27 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于制备结晶器或风口的金属基材料，属于表面工程技术领域，创新性的在铜或铜合金基体与高耐磨工作层之间采用冶金结合的方式设置了过渡层，过渡层的材料为纯Co金属、纯Ni金属、纯Cr金属、纯Cu金属、纯Mo金属、纯Ag金属、NiCr或MCrAlY合金中的至少一种，过渡层可以起到提高激光吸收率、降低基体热导率和降低稀释率的作用，而工作层由于过渡层的存在，其厚度能够在0.01‑3mm范围内可调而不产生表面裂纹，并且过渡层的厚度与高耐磨工作层的厚度的比值为1:1～1:3，在该比值范围内可以保证过渡层与高耐磨工作层之间的完美结合，提高在铜或铜合金基体上形成无表面裂纹、呈冶金结合的高耐磨涂层及涂层产品，提高结晶器或风口的可靠性和使用寿命。
一种用于制备结晶器风口金属基材料及方法

[实用新型]一种超高速激光熔覆工艺用同轴送粉头-CN201922314653.8有效
发明人： 王豫跃;李长久;杨冠军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2020-10-13 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种超高速激光熔覆工艺用同轴送粉头，属于激光增材制造技术领域，其左送粉腔和右送粉腔均相对激光光束腔倾斜设置，且左送粉腔和右送粉腔的中心线之间的夹角为15°～60°，左送粉腔或右送粉腔的中心线与激光光束腔的中心线之间的夹角为10°～30°，只有在该夹角范围内才能够保证超高速激光熔覆工艺形成的涂层质量，也即本实用新型实施例通过优化送粉腔与光束腔之间的夹角实现超高速激光熔覆工艺，并且可以保证超高速激光熔覆工艺的激光束能量大部分用于加热熔化和加速飞行中的粉末粒子，避免了熔覆涂层被基材稀释，保证涂层的有效成分不受基体材料的影响从而提高涂层的耐蚀抗磨效果。
一种超高速激光工艺同轴送粉头

[实用新型]一种同轴送粉装置-CN201922314656.1有效
发明人： 王豫跃;李长久;杨冠军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2020-10-13 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种同轴送粉装置，属于激光增材制造技术领域，其装置本体上设置有呈倒锥形结构的激光光束腔，对称分布在激光光束腔两侧的呈柱形结构的送粉腔，送粉腔的截面中心线和激光光束腔的截面中心线的汇聚点在同一个平面内，由于送粉腔出口形成的粉饼具有一定的直径进而可以在激光光束汇聚点的上方与激光光束汇聚，使得激光束的能量大部分用于加热熔化和加速飞行中的粉末粒子，只有极少量的光束能量会加热基体，避免了基体被过度加热而大幅降低稀释率，减小了基体变形量和稀释率，可以大幅度提高粉末利用率和加工效率，保证涂层的有效成分不受基体材料的影响从而提高涂层的耐蚀抗磨效果。
一种同轴装置

[实用新型]一种狭缝式送粉头-CN201922314658.0有效
发明人： 王豫跃;李长久;杨冠军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2020-10-13 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种狭缝式送粉头，属于激光增材制造技术领域，其包括装置本体、设置在装置本体中间位置的激光光束腔、分布在激光光束腔左右两侧的狭缝式送粉腔，其中，狭缝式送粉腔的横截面为向激光光束腔弯曲的弧形，狭缝式送粉腔的出口截面积大，送粉粉末的粒子速度慢且反弹小，不仅可以提高粉末利用率高和粉末汇聚性更好，而且狭缝式送粉腔相对于孔隙型送粉腔的加工难度和制造成本均低，并且狭缝式送粉腔的横截面为向激光光束腔弯曲的弧形可以保证超高速激光熔覆工艺的激光束能量大部分用于加热熔化和加速飞行中的粉末粒子，避免了熔覆涂层被基材稀释，保证涂层的有效成分不受基体材料的影响从而提高涂层的耐蚀抗磨效果。
一种狭缝式送粉头

[实用新型]一种旁轴送粉装置-CN201922314659.5有效
发明人： 王豫跃;李长久;杨冠军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2020-10-13 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种旁轴送粉装置，属于激光增材制造技术领域，其激光光束方向与送粉腔的送粉方向之间的夹角为5°～45°，在该夹角范围内的激光光束方向与送粉腔的送粉方向相互配合使得激光束的能量大部分用于加热熔化和加速飞行中的粉末粒子，只有极少量的光束能量会加热基体，避免了基体被过度加热而大幅降低稀释率，减小了基体变形量和稀释率，可以大幅度提高粉末利用率和加工效率，保证涂层的有效成分不受基体材料的影响从而提高涂层的耐蚀抗磨效果，并且该夹角范围内的激光光束方向与送粉腔的送粉方向相互配合可以实现超高速激光熔覆加工并在基材表面形成强冶金结合的涂层，提高涂层和基材之间的结合强度和激光熔覆效率。
一种旁轴送粉装置

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