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学者姓名：陈树君
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摘要 ：
Al-Cu alloys show great potential for aerospace applications because of their remarkable advantages, and wire arc additive manufacturing (WAAM) provides a way to print large-scale metal structures. However, the high crack susceptibility is a limiting factor for WAAM of Al-Cu alloy parts. In this study, the primary mechanism of crack formation, including the grain structure, Cu segregation, and eutectic structure transition, of an as -deposited WAAM Al-Cu alloy were investigated. The results showed that macrocracks with lengths of approxi-mately 6-9 cm and depths of 5.6-7 mm occurred in the bottom of the part. The cracks in the WAAM part of the Al-Cu alloy were dominated by liquation cracks, which preferentially formed at high-angle grain boundaries (GBs) with GB angles in the range 30 degrees -60 degrees. Moreover, the discontinuous normal eutectics transform to continuous-strip divorced eutectics in the GBs. This is clear evidence for the temperature of the GB liquid in the partially melting zone exceeding the eutectic temperature (548 degrees C) during the subsequent re-heating process. An almost constant amount of solute segregation was calculated by Scheil solidification models. The microstructure showed the fine to coarse grain transformation in a deposited layer, resulting in lower GB density toward the inner-layer zone. Thus, the conditions that are needed for liquation cracking are low GB density to generate a wide eutectic liquid film and high intergranular strain in the partially melting zone. This means to liquation cracking is more prefer to nucleated in comparison with solidification cracking.
关键词 ：
Al-Cu alloy Al-Cu alloy Microstructure Microstructure Liquation cracking Liquation cracking Wire arc additive manufacturing Wire arc additive manufacturing
引用：
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| GB/T 7714 | Xu, Min , Zhang, Hongda , Yuan, Tao et al. Microstructural characteristics and cracking mechanism of Al-Cu alloys in wire arc additive manufacturing [J]. | MATERIALS CHARACTERIZATION , 2023 , 197 . |
| MLA | Xu, Min et al. "Microstructural characteristics and cracking mechanism of Al-Cu alloys in wire arc additive manufacturing" . | MATERIALS CHARACTERIZATION 197 (2023) . |
| APA | Xu, Min , Zhang, Hongda , Yuan, Tao , Yan, Zhaoyang , Chen, Shujun . Microstructural characteristics and cracking mechanism of Al-Cu alloys in wire arc additive manufacturing . | MATERIALS CHARACTERIZATION , 2023 , 197 . |
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摘要 ：
本发明公开了调控等离子弧热力分布改善等离子增材制造中沉积层形貌装置和方法，该装置是在等离子增材制造条件下，通过对电弧的热力分布动态控制，调节电弧的热力作用，影响电弧的热力分布和热输入作用范围以及熔池流动行为，改善等离子弧增材制造中沉积层的形貌。同时该装置还与结构光相机相连，通过将相机提取到的表面信号与预设的沉积层形貌作比较所得的信息作为控制信号，控制动态推拉装置使钨极内缩量发生改变，改变沉积层的宽度和高毒，达到实时控制沉积层形貌的目标。
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| GB/T 7714 | 张国凯 , 许志合 , 蒋凡 et al. 调控等离子弧热力分布改善等离子增材制造中沉积层形貌装置和方法 : CN202310479070.9[P]. | 2023-04-28 . |
| MLA | 张国凯 et al. "调控等离子弧热力分布改善等离子增材制造中沉积层形貌装置和方法" : CN202310479070.9. | 2023-04-28 . |
| APA | 张国凯 , 许志合 , 蒋凡 , 陈树君 , 徐斌 , 彭勇 . 调控等离子弧热力分布改善等离子增材制造中沉积层形貌装置和方法 : CN202310479070.9. | 2023-04-28 . |
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摘要 ：
本发明公开了一种差速旋转送丝式搅拌增材及修复焊具，包括差速搅拌针、送丝套筒、送丝压紧环和丝材；差速搅拌针同时穿入送丝套筒与送丝压紧环，差速搅拌针与送丝套筒同轴心差速旋转，两者滑动配合，所述送丝套筒和送丝压紧环同轴心，两者间隙配合，送丝套筒外壁有螺纹；送丝压紧环在直线增材时与电主轴同步前进不转动，在S型曲线、U型曲线以及螺旋型曲线增材时电主轴跟随FSW机器人六轴或机床旋转轴，依据增材曲线的角度转动；本发明可满足在设定送丝速度的前提下，通过改变差速搅拌针转速来满足焊接热输入，扩宽了工艺窗口；送丝套筒与差速搅拌针独立旋转，丝材不易断裂，促使增材过程稳定进行，可在较宽的送丝速度范围下实现增材制造。
引用：
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| GB/T 7714 | 陈树君 , 李志鹏 , 肖珺 et al. 一种差速旋转送丝式搅拌增材及修复的方法与焊具 : CN202310600837.9[P]. | 2023-05-25 . |
| MLA | 陈树君 et al. "一种差速旋转送丝式搅拌增材及修复的方法与焊具" : CN202310600837.9. | 2023-05-25 . |
| APA | 陈树君 , 李志鹏 , 肖珺 , 赵淘 , 王小伟 , 陈书锦 . 一种差速旋转送丝式搅拌增材及修复的方法与焊具 : CN202310600837.9. | 2023-05-25 . |
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摘要 ：
本发明提供了一种摆动激光扫描辅助高速焊接熔丝成形方法及系统，涉及增材制造或焊接技术领域。该方法包括：步骤一：提供行进设备，安装摆动激光头和电弧焊枪，摆动激光头与激光发生器连接，电弧焊枪接通电源；步骤二：调整摆动激光头和电弧焊枪位置，接入焊接保护气；步骤三：设置激光和焊枪参数；步骤四：通入焊接保护气，启动摆动激光头与电弧焊枪，使摆动激光束在电弧熔池前方随焊或预先清洗母材，形成特定纹路，电弧焊枪抵达纹路区域作业；步骤五：到预定长度后，关闭各个设备。该系统包括方法中使用的各部件，通过本发明方法及系统，能够对熔池起到定向引导和约束作用，对焊道边界精确控制，抑制成形缺陷，提高成形精度与质量。
引用：
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| GB/T 7714 | 肖珺 , 葛欣雨 , 陈树君 et al. 一种摆动激光扫描辅助高速焊接熔丝成形方法及系统 : CN202310597816.6[P]. | 2023-05-24 . |
| MLA | 肖珺 et al. "一种摆动激光扫描辅助高速焊接熔丝成形方法及系统" : CN202310597816.6. | 2023-05-24 . |
| APA | 肖珺 , 葛欣雨 , 陈树君 , 盖胜男 , 闫朝阳 . 一种摆动激光扫描辅助高速焊接熔丝成形方法及系统 : CN202310597816.6. | 2023-05-24 . |
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摘要 ：
本发明提供了一种热质力解耦控制的电弧增材装置和方法，装置包括：第一交流电源，第一焊丝，第一送丝系统，温度采集仪，第二焊丝，第二送丝系统，钨极组管，第三送丝系统，第三焊丝，等离子焊枪，第二交流电源和待加工的工件；所述钨极组管的中心具有通孔，所述第一焊丝可伸缩地穿过所述通孔，所述第一送丝系统驱动连接所述第一焊丝；第一交流电源、第二焊丝、电弧、第三焊丝组成电流回路；第二交流电源、钨极组管、电弧、工件组成电流回路；所述温度采集仪安装在所述等离子焊枪上，用于采集所述熔池的温度，所述温度采集仪与所述第一送丝系统相连接。本发明通过引入多极焊丝，在丰富增材件成分的同时，能够主动地调节增材过程中的熔池温度。
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| GB/T 7714 | 陈树君 , 王小伟 , 闫朝阳 et al. 一种热质力解耦控制的电弧增材装置和方法 : CN202310519673.7[P]. | 2023-05-09 . |
| MLA | 陈树君 et al. "一种热质力解耦控制的电弧增材装置和方法" : CN202310519673.7. | 2023-05-09 . |
| APA | 陈树君 , 王小伟 , 闫朝阳 , 肖珺 , 郭凯伟 . 一种热质力解耦控制的电弧增材装置和方法 : CN202310519673.7. | 2023-05-09 . |
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摘要 ：
本发明公开了一种铝合金氧化膜激光‑电弧复合清洗方法，涉及铝合金焊接/增材制造技术领域。该方法首先用激光清洗去除母材/工件表面一致深度的氧化膜，由于表面氧化膜/污渍厚度不一，激光清洗后表面残余氧化膜将以散点形式分布。后紧跟电弧阴极清洗，此时阴极斑点将自动寻找残余氧化膜，实现氧化膜的定点清洗。本发明能够最大程度地去除铝合金表面的氧化膜，清洗区域可自由调节，不会对母材组织造成明显不良影响，可以做到随清随焊，有效防止氧化膜的再生，工作效率得到明显提升。
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| GB/T 7714 | 蒋凡 , 刘豪 , 张国凯 et al. 一种铝合金氧化膜激光-电弧复合清洗方法 : CN202310645877.5[P]. | 2023-06-02 . |
| MLA | 蒋凡 et al. "一种铝合金氧化膜激光-电弧复合清洗方法" : CN202310645877.5. | 2023-06-02 . |
| APA | 蒋凡 , 刘豪 , 张国凯 , 许志合 , 陈树君 , 徐斌 et al. 一种铝合金氧化膜激光-电弧复合清洗方法 : CN202310645877.5. | 2023-06-02 . |
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摘要 ：
本发明公开了一种基于交叉耦合电弧的多丝增材制造装置及控制方法，包括特制多丝增材焊枪、基板、气瓶、第一熔化极气体保护焊电源、第二熔化极气体保护焊电源、第一送丝机构、第二送丝机构、第三送丝机构、第四送机构。该装置利用两台熔化极气体保护焊电源、四台送丝机以及特制焊枪形成两条十字交叉的焊接回路，两个垂直电流产生的磁场作用于电弧之上，电弧出现特定绕弧行为，电弧绕行电极，产生两段C型电弧重叠耦合的U型电弧。U型电弧所产生热量主要用于熔化丝材，重力及沿重力方向的电弧力进行熔滴过渡，实现增材过程中热‑质‑力解耦，减少增材过程中对已成形沉积层热量输入，防止沉积层产生重熔缺陷，提高到热源利用率。
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| GB/T 7714 | 陈树君 , 许志合 , 张国凯 et al. 一种基于交叉耦合电弧的多丝增材制造装置及控制方法 : CN202310230979.0[P]. | 2023-03-12 . |
| MLA | 陈树君 et al. "一种基于交叉耦合电弧的多丝增材制造装置及控制方法" : CN202310230979.0. | 2023-03-12 . |
| APA | 陈树君 , 许志合 , 张国凯 , 蒋凡 , 徐斌 , 孔德诚 . 一种基于交叉耦合电弧的多丝增材制造装置及控制方法 : CN202310230979.0. | 2023-03-12 . |
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摘要 ：
本发明涉及纳秒激光技术领域，尤其是涉及一种单晶氧化铝和金属铜的连接方法，包括以下步骤：使用纳秒激光扫描单晶氧化铝和金属铜的待连接处，实现对单晶氧化铝和金属铜的连接，所述纳秒激光的脉冲宽度为50‑200ns，激光重复频率为50‑500KHz，激光功率为5‑15W，激光光斑直径为20‑50μm，所述纳秒激光扫描时，扫描速度为30‑200mm/s，扫描线间距为40‑200μm，扫描次数为1‑10次。本发明使用纳秒激光对单晶氧化铝和金属铜进行连接，相比于扩散连接、钎焊和氧化物烧结等传统方法，具备连接效率更高的优势，相对于飞秒激光连接而言其成本更低，且纳秒激光器的发展更为完善适于工业应用。
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| GB/T 7714 | 潘瑞 , 冯英豪 , 陈树君 et al. 一种单晶氧化铝和金属铜的连接方法 : CN202310369112.3[P]. | 2023-04-07 . |
| MLA | 潘瑞 et al. "一种单晶氧化铝和金属铜的连接方法" : CN202310369112.3. | 2023-04-07 . |
| APA | 潘瑞 , 冯英豪 , 陈树君 , 周韬帅 , 杨东 , 董志森 et al. 一种单晶氧化铝和金属铜的连接方法 : CN202310369112.3. | 2023-04-07 . |
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摘要 ：
本发明公开了一种基于超快激光时域整形的蓝宝石焊接系统及加工方法，焊接系统包括激光发射系统，用于发射出超快激光束；激光整形系统，用于对激光发射系统发射处的超快激光束的整形；偏振分光系统，用于对激光整形系统输出的激光束进行水平方向和垂直方向的偏振分光；扫描振镜系统对输出偏光分光系统的激光束进行偏转控制，聚焦为激光焊接光束，至待焊接的蓝宝石和金属材料接触界面，对蓝宝石和金属材料进行焊接；激光发射系统发射的超快激光束，经过激光整形系统、偏振分光系统和扫描振镜系统后，形成激光焊接光路。本发明由时域整形得到的双脉冲或多脉冲子脉冲能量相比于传统超快激光较低，能够减少热应力的产生，提高能量利用率。
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| GB/T 7714 | 潘瑞 , 冯英豪 , 陈树君 et al. 一种基于超快激光时域整形的蓝宝石焊接系统及加工方法 : CN202310381554.X[P]. | 2023-04-11 . |
| MLA | 潘瑞 et al. "一种基于超快激光时域整形的蓝宝石焊接系统及加工方法" : CN202310381554.X. | 2023-04-11 . |
| APA | 潘瑞 , 冯英豪 , 陈树君 , 蒋凡 , 成巍 , 周韬帅 et al. 一种基于超快激光时域整形的蓝宝石焊接系统及加工方法 : CN202310381554.X. | 2023-04-11 . |
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摘要 ：
本说明书实施例提供了一种非均匀回转体零件电弧增材制造工艺规划方法及系统，其中，方法包括：将STL格式的三维模型根据分层高度进行切片，转换为二维轮廓，将二维轮廓划分为内轮廓和外轮廓后分别存储；根据内轮廓轨迹点建立二维kd搜索树，遍历外轮廓轨迹点搜索最近的内轮廓轨迹点，结成点对；通过计算点对的中轴点坐标及点对之间的距离，根据沉积工艺对每个点对所属层所需的热质力进行计算，作为当前中轴点的工艺属性信息；将中轴点及对应的工艺属性信息转换为实际数控机床成形路径，将成形路径导出为数控机床可执行G代码。本发明实现了非均匀回转体零件的高质量电弧增材制造。
引用：
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| GB/T 7714 | 闫朝阳 , 赵淘 , 陈树君 et al. 一种非均匀回转体零件电弧增材制造工艺规划方法及系统 : CN202310804589.X[P]. | 2023-06-30 . |
| MLA | 闫朝阳 et al. "一种非均匀回转体零件电弧增材制造工艺规划方法及系统" : CN202310804589.X. | 2023-06-30 . |
| APA | 闫朝阳 , 赵淘 , 陈树君 , 刘焜 , 任希康 . 一种非均匀回转体零件电弧增材制造工艺规划方法及系统 : CN202310804589.X. | 2023-06-30 . |
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