GB/T 43140—2023《激光定向能量沉积机床 通用技术规范》国家标准解读

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作者 华晨 王泽 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第5期62-67,共6页

GB/T 43140—2023《激光定向能量沉积机床通用技术规范》于2023年9月7日由国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会联合批准发布,并于2024年4月1日开始实施。介绍了《激光定向能量沉积机床通用技术规范》国家标准制定的背景、意义... GB/T 43140—2023《激光定向能量沉积机床通用技术规范》于2023年9月7日由国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会联合批准发布,并于2024年4月1日开始实施。介绍了《激光定向能量沉积机床通用技术规范》国家标准制定的背景、意义、标准的主要内容;同时介绍了激光定向能量沉积的主要应用,以及该标准预期的作用与展望。 展开更多

关键词 国家标准 增材制造 特种加工机床 激光定向能量沉积 标准解读

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金属材料激光增材制造路径规划研究现状与展望 被引量：2

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作者 柴媛欣 邢飞 +4 位作者 李殿起 史建军 苗立国 卞宏友 闫成鑫 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期145-150,共6页

激光增材制造技术可成形任意复杂形状零件,广泛应用于航空航天、汽车、船舶、医疗器具等领域。激光增材制造技术根据粉末提供方式的差异可分为粉末床预置铺粉的选区激光熔化技术和送粉器同步送粉的激光定向能量沉积技术。路径规划是激... 激光增材制造技术可成形任意复杂形状零件,广泛应用于航空航天、汽车、船舶、医疗器具等领域。激光增材制造技术根据粉末提供方式的差异可分为粉末床预置铺粉的选区激光熔化技术和送粉器同步送粉的激光定向能量沉积技术。路径规划是激光增材制造过程中的重要步骤,当采用不同的路径策略时,即使硬件设备和工艺参数保持一致,零件的成形质量以及力学性能也会存在较大差异。目前,众多学者针对不同目标的路径规划策略展开了广泛的研究。本文总结了激光增材制造技术路径规划的研究现状,分析了两类目标的路径规划策略,即提高成形质量以及力学性能。最后对未来激光增材制造路径规划的研究进行了展望,为其进一步研究提供了方向。 展开更多

关键词 激光增材制造 路径规划 成形质量 力学性能

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基于边缘梯度搜索的激光定向能量沉积熔池尺寸提取方法 被引量：3

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作者 苗立国 邢飞 +4 位作者 史建军 柴媛欣 闫成鑫 卞宏友 孙海江 《材料导报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期213-219,共7页

针对激光定向能量沉积过程中存在熔池弱边缘导致熔池宽度难以准确提取的问题,本工作基于熔池边缘灰度梯度变化差异,提出了一种基于边缘梯度搜索模型的熔池宽度提取方法。为了得到精确的熔池尺寸,首先基于数学形态学的方法对熔池图像进... 针对激光定向能量沉积过程中存在熔池弱边缘导致熔池宽度难以准确提取的问题,本工作基于熔池边缘灰度梯度变化差异,提出了一种基于边缘梯度搜索模型的熔池宽度提取方法。为了得到精确的熔池尺寸,首先基于数学形态学的方法对熔池图像进行预处理得到粗定位边缘,然后通过试验确定弱边缘梯度阈值,最后采用边缘梯度搜索模型对粗定位边缘进一步分割得到精分割边缘,使用椭圆拟合法进行边缘拟合得到熔池宽度,试验结果表明该方法具有良好的熔池宽度检测精度。 展开更多

关键词 激光定向能量沉积 边缘提取 边缘梯度搜索 椭圆拟合

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激光选区熔化波形进风道结构设计仿真及实验研究 被引量：2

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作者 刘森林 邢飞 +1 位作者 卞宏友 王海 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第5期138-144,共7页

在激光选区熔化增材制造设备中,风循环系统不仅起到防氧化的作用,更重要的是在成形区形成的风场可以将成形过程中金属粒子产生的黑烟、飞溅等工艺副产物带走,而这也对成形件的质量有着重要影响。基于目前南京中科煜宸RS450型激光选区熔... 在激光选区熔化增材制造设备中,风循环系统不仅起到防氧化的作用,更重要的是在成形区形成的风场可以将成形过程中金属粒子产生的黑烟、飞溅等工艺副产物带走,而这也对成形件的质量有着重要影响。基于目前南京中科煜宸RS450型激光选区熔化成形设备存在的金属粒子飞溅、黑烟残留问题,运用SolidWorks、AnsysFluent等软件对风道与整体成形仓成形区域的流道进行仿真模拟,再结合实际需求以及模拟效果提出波形进风道新型吹风结构并进行优化。通过仿真数据表明,成形过程中产生的飞溅、黑烟残留过多是由于成形区风场分布不均匀造成的。经过仿真优化,极大地改善了风场分布不均匀的情况,并通过实验予以验证。采用优化后的波形进风道结构进行试件的致密度实验,也得到极大改善。 展开更多

关键词 激光选区熔化 风场 波形进风道 优化仿真

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电弧增材制造铝合金的“控形”和“控性”技术研究现状 被引量：2

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作者 宿佳琪 邢飞 +3 位作者 锁红波 刘常升 董呈 郭翰铭 《热加工工艺》 北大核心 2024年第5期24-29,38,共7页

电弧增材制造铝合金具有沉积速度快、设备成本低、材料利用率高等优点,受到工业界和学术界的极大关注。但电弧增材制造固有的熔化和凝固特性决定最终材料存在“控形”“控性”的难题。本文从“控形”“控性”两方面对电弧增材制造铝合... 电弧增材制造铝合金具有沉积速度快、设备成本低、材料利用率高等优点,受到工业界和学术界的极大关注。但电弧增材制造固有的熔化和凝固特性决定最终材料存在“控形”“控性”的难题。本文从“控形”“控性”两方面对电弧增材制造铝合金的国内外进展进行分析,重点阐述了工艺参数优化、在线处理方式如基板预热、冷轧、熔池在线监测、微铸锻、搅拌摩擦焊等,以及后处理方式,讨论了不同技术的发展现状及趋势,并提出电弧增材制造铝合金“控形”“控性”的发展方向。 展开更多

关键词 电弧增材制造 铝合金 控形 控性

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氧含量对激光定向能量沉积Ti-6Al-4V钛合金组织和性能的影响 被引量：1

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作者 邢飞 孙海江 +3 位作者 刘伟军 卞宏友 王蔚 锁红波 《热加工工艺》 北大核心 2024年第20期88-93,99,共7页

采用激光能量沉积法制备了TC4钛合金试样块,借助OM、SEM、电子探针定量分析、X射线衍射等方法,研究了不同氧含量对钛合金微观结构、相组成、氧气浓度及性能之间的相关性。结果表明,衍射峰的强度随着氧含量的增加而略有增加。而(002)衍... 采用激光能量沉积法制备了TC4钛合金试样块,借助OM、SEM、电子探针定量分析、X射线衍射等方法,研究了不同氧含量对钛合金微观结构、相组成、氧气浓度及性能之间的相关性。结果表明,衍射峰的强度随着氧含量的增加而略有增加。而(002)衍射峰的强度明显在中氧环境下达到最大,随之减弱。材料的强度和硬度随着氧含量的增加分别提高115 MPa和58 HV,伸长率下降到8.71%,断面收缩率下降到6.6%。断裂失效机制随着氧含量的增加由韧性断裂转变为准解理与韧性断裂复合断裂。宏观组织主要为柱状晶粒和针状马氏体为主,热处理后主要是马氏体α'和β转组织。不同氧含量环境下形成的间隙固溶体,导致晶格常数增大,从将引起晶格膨胀。随着界面能量的增加,进而在晶界生成高密度位错现象,对钉扎起到进一步加强作用,使试样强度提高而塑性降低。 展开更多

关键词 激光定向能量沉积 TC4钛合金 氧含量 显微组织 力学性能

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奥氏体不锈钢窄间隙激光填丝焊接性能 被引量：2

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作者 徐国建 钟立明 +3 位作者 杭争翔 邢飞 石磊 黄雪 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2014年第4期395-399,共5页

为了取代窄间隙TIG填充热丝焊接厚板奥氏体不锈钢,采用窄间隙光纤激光填丝焊接方法焊接了板厚为15 mm的SUS306LN奥氏体不锈钢.通过试验研究,确定了最适于窄间隙激光填丝焊接的坡口形式和最佳焊接工艺参数.利用所得最佳焊接条件,获得了... 为了取代窄间隙TIG填充热丝焊接厚板奥氏体不锈钢,采用窄间隙光纤激光填丝焊接方法焊接了板厚为15 mm的SUS306LN奥氏体不锈钢.通过试验研究,确定了最适于窄间隙激光填丝焊接的坡口形式和最佳焊接工艺参数.利用所得最佳焊接条件,获得了成形美观、无焊接缺陷、力学性能高及焊接变形小的焊接接头,焊缝金属与母材形成良好的冶金结合.该焊接方法为厚板结构件的窄间隙填丝焊接确立了一种高效率的焊接技术,并成功地把该项技术应用到核聚变超导线圈盒的焊接上. 展开更多

关键词 激光技术 窄间隙 厚板 奥氏体不锈钢 激光填丝焊接 气孔 未融合 力学性能

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低碳钢与铝合金异种金属搭接激光-滚轮焊接 被引量：3

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作者 徐国建 张国瑜 +2 位作者 李午红 杭争翔 邱晓杰 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2019年第2期154-158,共5页

为了提高低碳钢与铝合金异种金属的焊接性能,采用激光-滚轮焊接工艺对低碳钢和铝合金搭接接头的焊接性能进行了研究,通过试验确定最佳工艺参数.采用激光显微镜和拉伸试验机分别分析了焊接接头组织和拉伸剪切性能.结果表明,随着激光功率... 为了提高低碳钢与铝合金异种金属的焊接性能,采用激光-滚轮焊接工艺对低碳钢和铝合金搭接接头的焊接性能进行了研究,通过试验确定最佳工艺参数.采用激光显微镜和拉伸试验机分别分析了焊接接头组织和拉伸剪切性能.结果表明,随着激光功率的减少或焊接速度的增加,金属间化合物层厚度和接合宽度随之减小.随着滚轮压力的增加,金属间化合物层厚度随之增加.当金属间化合物层厚度为4～6μm,热输入量范围为375～800 J/cm时,拉伸剪切试样断裂位置均位于低碳钢母材侧. 展开更多

关键词 激光-滚轮焊接 异种金属 搭接接头 拉伸剪切性能 金属间化合物 接合宽度 滚轮压力 热输入量

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基于在线视觉与人工神经网络的熔道高度预测方法

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作者 苗立国 邢飞 +2 位作者 柴媛欣 刘琦 孙凤 《焊接学报》 北大核心 2025年第3期65-74,共10页

激光定向能量沉积熔道高度的预测是沉积过程智能控制的关键,由于工艺参数与沉积尺寸的强非线性关系,基于工艺参数的熔道高度特别是沉积起、止等不稳定区域的实时预测问题亟待解决,为此,提出了一种新的熔道高度预测的框架,该框架将同轴... 激光定向能量沉积熔道高度的预测是沉积过程智能控制的关键,由于工艺参数与沉积尺寸的强非线性关系,基于工艺参数的熔道高度特别是沉积起、止等不稳定区域的实时预测问题亟待解决,为此,提出了一种新的熔道高度预测的框架,该框架将同轴视觉技术的高实时性与人工神经网络的非线性建模优势相结合.首先,设计正交试验收集单道直线沉积数据,并利用数据构建基础模型;随后,为了有效地获取过程特征数据,设计了同轴熔池在线监测系统,通过在线监测系统得到实时熔道宽度数据;最后,将测得的熔道宽度作为特征之一输入至人工神经网络中.结果表明,该方法具有良好的在实时预测精度,平均相对误差小于7%,响应时间小于20ms,为定向能量沉积熔道高度的在线预测提供了一个可行方案.创新点:(1)将同轴视觉技术与人工神经网络结合,实现熔道高度的高精度在线预测.(2)采用皮尔森法对工艺参数和特征参数进行分析,增强了模型输入与输出的相关性.(3)方法可扩展到增材制造领域其它特征的预测,对业界人士提供了一定参考. 展开更多

关键词 激光定向能量沉积 人工神经网络 熔道高度预测 机器视觉

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选区顺序对激光直接制造TC4残余应力及变形的影响 被引量：3

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作者 严惠 王霄 +3 位作者 梁绘昕 田宗军 谢德巧 徐国建 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期141-148,共8页

为降低激光直接制造大型TC4构件的基底变形及残余应力,研究了不同选区顺序对分区扫描成形时基底变形及残余应力的影响。分别采用新定义的由外而内、由内而外选区顺序及常规的随机选区顺序进行沉积实验,并运用面结构光及X射线衍射检测方... 为降低激光直接制造大型TC4构件的基底变形及残余应力,研究了不同选区顺序对分区扫描成形时基底变形及残余应力的影响。分别采用新定义的由外而内、由内而外选区顺序及常规的随机选区顺序进行沉积实验,并运用面结构光及X射线衍射检测方法对基底变形及沉积层残余应力进行测量。结果表明:不同选区顺序对成形件基底变形及残余应力影响显著,采用由外而内选区顺序可大幅减小基底变形,与随机选区顺序相比,基底最大变形量降低60%,但是在沉积层引入了较大的残余应力,最大残余应力达到了392 MPa;随机选区顺序下沉积层残余应力量级较小,最大残余应力仅约93 MPa,残余应力分布更为均匀。因此,分别采用由外而内及随机选区顺序进行前后期成形有利于减小和平衡大尺寸TC4成形件基底变形及残余应力。 展开更多

关键词 激光直接制造 分区扫描策略 选区顺序 变形 残余应力

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多维高频振动对激光熔覆成形几何形貌的影响研究 被引量：3

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作者 俞晓文 姚喆赫 +3 位作者 张操棋 邢飞 姚建华 聂艳斌 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期286-293,315,共9页

目的面向激光表面改性及再制造发展需求,针对激光熔覆过程控形问题,揭示多维振动对激光熔覆涂层几何形貌及多道搭接成形质量的作用机制。方法开展多维振动辅助激光熔覆成形316L涂层实验研究,对单道及多道激光熔覆层横截面形貌进行分析... 目的面向激光表面改性及再制造发展需求,针对激光熔覆过程控形问题,揭示多维振动对激光熔覆涂层几何形貌及多道搭接成形质量的作用机制。方法开展多维振动辅助激光熔覆成形316L涂层实验研究,对单道及多道激光熔覆层横截面形貌进行分析。采用多物理场有限元分析软件,建立多维振动辅助激光熔覆成形模型,并分析熔覆层表层温度梯度。结果数值模拟表明,施加二维振动后,熔池表面流速提高了31.00%,表面流速的提高促进了熔池向外扩展,最高温度梯度减小39.08%,熔覆层横截面几何形貌因温度和流速的变化发生了明显改变。实验结果表明,相比于无振动作用,在一维、二维、三维振动作用下,熔高分别减小了18.97、33.94、44.50μm,熔宽分别增加了27.70、36.90、63.34μm,润湿角最高降低了23.42%。在多道搭接过程中,润湿角增大到某一阈值时,部分搭接区域因吸收激光能量不足而使该处不发生熔化,粉末熔化后难以完全填充角落,致使激光多道熔覆时的熔覆层底部产生气孔,成形质量降低。施加多维振动通过降低润湿角,可以减小多道熔覆中的气孔发生率。结论多维振动通过影响温度梯度有效改善了熔覆层的润湿性,减少了熔覆层气孔的发生率,提高了熔覆层的成形质量。 展开更多

关键词 激光熔覆 多维振动 几何形貌 润湿角 气孔 数值模拟

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核聚变用CLF-1钢真空激光焊接 被引量：1

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作者 张国瑜 徐诺 +2 位作者 徐国建 李午红 邱晓杰 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第5期527-533,共7页

针对核聚变用CLF-1钢的焊接问题,采用真空激光焊(VLW)技术研究了VLW焊接特性、焊缝的显微组织和力学性能.结果表明:随着真空度的降低,金属蒸气羽烟得到了良好抑制,焊缝金属氧化程度降低;相比常压激光焊接(ALW),热输入约降低了20%,VLW焊... 针对核聚变用CLF-1钢的焊接问题,采用真空激光焊(VLW)技术研究了VLW焊接特性、焊缝的显微组织和力学性能.结果表明:随着真空度的降低,金属蒸气羽烟得到了良好抑制,焊缝金属氧化程度降低;相比常压激光焊接(ALW),热输入约降低了20%,VLW焊缝晶粒尺寸明显减小,富Cr、Fe、W和C的椭圆状碳化物(M_(23)C_(6))及富Ta或V的高密度球状碳化物(MX)尺寸有所减小,起到了良好的弥散强化效果,且焊缝组织中无残余铁素体(δ-Fe)存在;VLW焊缝经高温回火(PWHT)后的冲击韧性为280 J,高出母材43 J,约为ALW焊缝冲击韧性的2.4倍,冲击试样断口为韧性断裂. 展开更多

关键词 CLF-1钢 真空激光焊接 常压激光焊接 金属蒸气羽烟 热输入 显微组织 MX碳化物 冲击韧性

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增减材混合制造技术的研究现状与进展 被引量：11

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作者 孙海江 邢飞 +3 位作者 卞宏友 锁红波 董呈 苗立国 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第12期15-23,共9页

增材制造生产出的复杂零件的尺寸和几何精度以及表面质量由于无法满足直接应用要求,均需二次加工,制约着金属增材制造技术在航天工业等领域进一步发展,而增减材混合制造是突破该技术瓶颈公认的最有效解决方案。首先阐述了增减材混合制... 增材制造生产出的复杂零件的尺寸和几何精度以及表面质量由于无法满足直接应用要求,均需二次加工,制约着金属增材制造技术在航天工业等领域进一步发展,而增减材混合制造是突破该技术瓶颈公认的最有效解决方案。首先阐述了增减材混合制造技术原理,从设备集成和工艺研究两方面综述了国内外增减材的研究现状,介绍了增减材混合制造的工艺参数和缺陷检测,指出了增减材混合制造关键技术难点并指出方展方向。 展开更多

关键词 增减材混合制造 设备集成 工艺规划 闭环控制

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数字化增材制造的研究进展与发展趋势 被引量：3

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作者 邢飞 刘琦 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期654-664,共11页

以数字化为基础的工业物联网(IIoT)使制造业进入了高效率、高可靠、低成本的智能制造时代。近年来,增材制造作为一种新型制造方法,在航空航天、流程工业、模具制造、汽车制造等领域呈现出广泛应用前景。增材制造过程中以大数据为基础的... 以数字化为基础的工业物联网(IIoT)使制造业进入了高效率、高可靠、低成本的智能制造时代。近年来,增材制造作为一种新型制造方法,在航空航天、流程工业、模具制造、汽车制造等领域呈现出广泛应用前景。增材制造过程中以大数据为基础的高性能计算和分析处理对平衡“质量-效率-成本”尤为重要。立足于数字化智能制造,对增材制造云平台的实现原理、云增材制造工业软件体系进行了深入剖析,阐述了数字化增材制造的挑战和潜力。 展开更多

关键词 增材制造 数字化 云平台 工业物联网 云计算 云制造 工业软件 数字孪生

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薄板铝合金的CMT焊接工艺 被引量：6

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作者 徐国建 王子健 +2 位作者 杭争翔 郭云强 邱晓杰 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2018年第6期637-642,共6页

为了解决利用传统焊接方法焊接铝合金时容易造成生产效率低、焊接变形大以及夹钨、裂纹、气孔等缺陷,对6082-T6铝合金进行了冷金属过渡焊,并确定了最佳焊接工艺参数.利用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对铝合金... 为了解决利用传统焊接方法焊接铝合金时容易造成生产效率低、焊接变形大以及夹钨、裂纹、气孔等缺陷,对6082-T6铝合金进行了冷金属过渡焊,并确定了最佳焊接工艺参数.利用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对铝合金的焊缝成型、显微组织与相组成进行了分析.利用维氏显微硬度计和万能拉伸试验机测量了焊接接头的硬度和拉伸力学性能.结果表明,在最佳焊接工艺参数下6082-T6铝合金焊缝成型良好,其焊缝组织主要由α-Al固溶体组成.焊接接头的拉伸断裂位置处于热影响区,其最高拉伸强度约为母材的61%,拉伸断口形貌为塑性断口. 展开更多

关键词 铝合金 冷金属过渡焊 工艺参数 显微组织 力学性能 焊接接头 热影响区 强度

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基于边缘夹角附加损失函数的熔池形貌检测方法 被引量：4

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作者 谢非 朱腾飞 +3 位作者 杨继全 余圣甫 史建军 刘益剑 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期82-90,I0007,I0008,共11页

针对弧焊增材制造过程中传统的熔池检测方法依赖经验参数、准确率低、识别时间较长的问题,提出了一种基于边缘夹角附加损失函数的熔池形貌检测方法,实现对熔池快速而精准的检测和识别.首先,通过特征金字塔网络融合多种特征在多个尺度上... 针对弧焊增材制造过程中传统的熔池检测方法依赖经验参数、准确率低、识别时间较长的问题,提出了一种基于边缘夹角附加损失函数的熔池形貌检测方法,实现对熔池快速而精准的检测和识别.首先,通过特征金字塔网络融合多种特征在多个尺度上表征熔池,摆脱对经验参数的依赖;其次,使用Point Rend神经网络模块,基于细粒度特征及粗预测掩码对采样点优化,减少熔池目标检测及识别所需时间;再次,研究了边缘夹角附加损失函数,在角度空间上最大化分类间隔,使网络提取到的特征具有更强的可分性,进而改善模型识别的精度;最后,利用实际熔池监测数据进行试验测试.结果表明,该方法识别精度高,精度达97.85%,当存在熔滴覆盖干扰时,也可以实现精确检测与识别;对比熔池的检测宽度和实测宽度,绝对误差在0.36 mm以内,试验结果验证了该方法的有效性和可靠性. 展开更多

关键词 增材制造 熔池形貌检测 弧焊打印 特征融合

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等离子堆焊镍基合金粉末的组织与性能 被引量：4

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作者 徐国建 高飞 +2 位作者 杭争翔 张国瑜 邱晓杰 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2018年第2期133-138,共6页

为了提高核电成套设备的阀体性能,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子探针显微分析仪和能谱仪分析了堆焊层的组织形态和成分分布,利用显微硬度计测量了堆焊层的硬度,利用磨损试验机分析了堆焊层的耐磨性.结果表明,堆焊... 为了提高核电成套设备的阀体性能,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子探针显微分析仪和能谱仪分析了堆焊层的组织形态和成分分布,利用显微硬度计测量了堆焊层的硬度,利用磨损试验机分析了堆焊层的耐磨性.结果表明,堆焊层主要由过共晶组织组成,从熔合线到堆焊表面堆焊层组织依次为平面晶生长区、亚共晶组织区、共晶组织区和过共晶组织区.堆焊层金属相由γ-Ni、CrB、Cr_2B、Cr_7C_3和Cr_(23)C_6组成,初晶相由硼化物(CrB或Cr_2B)和碳化物(Cr_7C_3或Cr_(23)C_6)组成,而共晶组织主要由富(Ni,Fe)奥氏体固溶体或富Ni奥氏体固溶体组成.堆焊层表面平均硬度达到50 HV以上,约为基体硬度的3~5倍,与母材相比堆焊层的耐磨性约提高了9倍. 展开更多

关键词 等离子堆焊 过共晶组织 共晶组织 亚共晶组织 初晶相 奥氏体固溶体 硬度 耐磨性

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大型增等减复合制造机床静力学分析及结构优化

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作者 邢卓 邢飞 +1 位作者 李明 孙中刚 《机床与液压》 2025年第22期10-16,53,共8页

针对航空航天大型结构件一体化成型的技术瓶颈及单一制造模式的局限性,提出一种多工艺融合的复合制造装备。通过集成增材制造、减材加工、等材加工三大核心工艺模块,构建双龙门结构的大型增等减复合制造机床。然而,大型增等减机床的结... 针对航空航天大型结构件一体化成型的技术瓶颈及单一制造模式的局限性,提出一种多工艺融合的复合制造装备。通过集成增材制造、减材加工、等材加工三大核心工艺模块,构建双龙门结构的大型增等减复合制造机床。然而,大型增等减机床的结构庞杂,相较于普通龙门式机床,其精度要求更加严苛。为了保证机床的加工精度,借助SolidWorks和ANSYS Workbench建模仿真软件,在机床稳定运行及载荷峰值的工况下,对机床进行静力学分析与结构优化。在此基础上,依据材料力学理论和响应面优化方法,对增材-等材主轴箱和增材-等材横梁分别进行优化。优化结果表明:大型增等减一体化机床满足设计精度要求,并且经过优化后,增材-等材主轴箱和增材-等材横梁变形量分别降低了37.84%和18.11%,进一步提升了机床的加工稳定性与精度可靠性。 展开更多

关键词 大型增等减机床 静力学分析 结构优化

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