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原文传递一种电磁辅助在线微观组织检测及调控系统及方法

专利名称：	一种电磁辅助在线微观组织检测及调控系统及方法
摘要：	本发明属于金属增材制造领域，并具体公开了一种电磁辅助在线微观组织检测及调控系统及方法，其包括成形装置、检测装置、调控装置和基板，成形装置、检测装置和调控装置均位于基板上方，检测装置和调控装置相连，调控装置包括电磁冲击调控单元和电磁搅拌调控单元；工作时，成形装置在基板上逐层成形工件，检测装置对已成形区域微观组织进行实时检测，并将检测结果传输给调控装置，进而根据检测结果采用电磁冲击调控单元对刚成形的熔凝微区进行电磁冲击，或采用电磁搅拌调控单元对熔池进行电磁搅拌以调控工件微观组织。本发明能够在成形过程中控制晶粒尺寸并减少气孔、未熔合等缺陷，并具有调控闭环、稳定、针对性强的优点。
专利类型：	发明专利
申请人：	华中科技大学
发明人：	张海鸥;赵旭山;王桂兰;陈尧
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T14:00:00+0805
申请号：	CN201911314260.5
公开号：	CN111007142A
代理机构：	华中科技大学专利中心
代理人：	李智;孔娜
分类号：	G01N27/90;B23K9/04;B23K9/32;B23K15/00;B23K26/342;B23K26/70;G;B;G01;B23;G01N;B23K;G01N27;B23K9;B23K15;B23K26;G01N27/90;B23K9/04;B23K9/32;B23K15/00;B23K26/342;B23K26/70
申请人地址：	430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
主权项：	1.一种电磁辅助在线微观组织检测及调控系统，其特征在于，包括成形装置(4)、检测装置(1)、调控装置和基板，其中：所述成形装置(4)、检测装置(1)和调控装置均位于所述基板上方，所述检测装置(1)和调控装置相连，所述调控装置包括电磁冲击调控单元(3)和电磁搅拌调控单元(5)；工作时，成形装置(4)在基板上逐层成形工件，检测装置(1)和调控装置跟随成形装置(4)同步移动，检测装置(1)对已成形区域(7)微观组织进行实时检测，并将检测结果传输给调控装置，进而根据检测结果采用电磁冲击调控单元(3)对刚成形的熔凝微区(2)进行电磁冲击，或采用电磁搅拌调控单元(5)对熔池(6)进行电磁搅拌以调控工件微观组织，完成微观组织检测及调控。 2.如权利要求1所述的电磁辅助在线微观组织检测及调控系统，其特征在于，所述检测装置(1)为电磁涡流检测装置。 3.如权利要求1所述的电磁辅助在线微观组织检测及调控系统，其特征在于，所述检测装置(1)的轴线与所述基板垂直。 4.如权利要求1所述的电磁辅助在线微观组织检测及调控系统，其特征在于，所述电磁冲击调控单元(3)和电磁搅拌调控单元(5)均包括励磁线圈和导磁铁芯，所述励磁线圈缠绕在导磁铁芯上，所述导磁铁芯通过可调节支架安装在所述成形装置(4)上。 5.如权利要求4所述的电磁辅助在线微观组织检测及调控系统，其特征在于，所述导磁铁芯上设置有水冷流道。 6.如权利要求1-5任一项所述的电磁辅助在线微观组织检测及调控系统，其特征在于，所述成形装置(4)为电弧成形装置、激光成形装置或电子束成形装置。 7.一种电磁辅助在线微观组织检测及调控方法，采用如权利要求1-6任一项所述的系统实现，其特征在于，包括如下步骤： S1成形装置(4)按预设成形轨迹在基板上逐层成形工件，检测装置(1)和调控装置跟随成形装置(4)同步移动，检测装置(1)对工件已成形区域(7)微观组织进行实时检测； S2若检测结果正常，则重复S1；若检测出微观组织异常，则将检测结果传输给调控装置，调控装置根据检测结果，采用电磁冲击调控单元(3)对刚成形的熔凝微区(2)进行电磁冲击，以使熔凝微区(2)产生塑性延展变形，或采用电磁搅拌调控单元(5)对熔池(6)进行电磁搅拌，以使熔池(6)温度均匀化并产生对流，从而进行微观组织调控； S3重复S1和S2，直至完成工件成形，实现工件成形过程中的在线微观组织检测及调控。 8.如权利要求7所述的电磁辅助在线微观组织检测及调控方法，其特征在于，所述检测装置(1)对工件已成形区域(7)进行电磁涡流无损检测，进而根据检测到的电磁信号以及预设的电磁信号与微观组织关系数据库，实现对已成形区域(7)微观组织检测。 9.如权利要求8所述的电磁辅助在线微观组织检测及调控方法，其特征在于，所述检测装置(1)、电磁冲击调控单元(3)和电磁搅拌调控单元(5)施加的磁场是稳横磁场、交变磁场和脉冲磁场中的任意一种或几种。
所属类别：	发明专利