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龙图腾网获悉中北大学申请的专利基于人工智能的激光定向熔覆镍基单晶方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116130040B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310086450.6，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权基于人工智能的激光定向熔覆镍基单晶方法是由李玉新;李慧丽;白培康;徐宏;段瑞斌;王建宏;魏守征;赵占勇;李忠华;李日榜;田苗设计研发完成，并于2023-01-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于人工智能的激光定向熔覆镍基单晶方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于人工智能的激光定向熔覆镍基单晶方法，是按照人工智能控制镍基单晶沿着正确的外延生长方向，即镍基单晶的[001]方向生长，具体包括确定数据，搜索数据并形成训练数据集，确定阈值并根据阈值对训练数据集进行筛选，通过BP神经网络对数据进行处理得到最优激光熔覆角度，以及按照上述方式确定镍基单晶高温合金的激光熔覆轨迹，预设最优激光熔覆轨迹，按照最优激光熔覆角度对预处理后的基体材料进行激光熔覆。本发明方法摒弃了使用MATLAB计算的复杂方法，可以自主确定激光熔覆的角度以及外延生长方向，使得确定枝晶生长方向、熔覆角度和熔覆轨迹更加快速便捷，所修复镍基单晶高温合金的单晶面积更多，单晶取向更接近基体，开裂概率更低。

本发明授权基于人工智能的激光定向熔覆镍基单晶方法在权利要求书中公布了：1.一种基于人工智能的激光定向熔覆镍基单晶方法，是按照人工智能控制镍基单晶沿着正确的外延生长方向，即镍基单晶的[001]枝晶生长方向生长，包括： 一、基于人工智能确定镍基单晶高温合金的激光熔覆角度： 1、按照下述公式确定数据，搜索数据并形成训练数据集： 其中： 材料特性熔化温度T、导热系数k、热扩散系数α为常数； P是基材吸收的激光功率，W； Vb是激光扫描速度，mms； T0是基材温度，K； 由x、y、z确定熔池的大小，mm； 输入材料特性熔化温度T、导热系数k、热扩散系数α，基材吸收的激光功率P，激光扫描速度Vb，基材温度T0，则根据上述公式能够输出得到熔池大小，温度梯度Gn及其分量Gx，Gy，Gz； 再根据以下公式确定GnV，其中镍基单晶材料特性n的取值为3.4： 其中： hkl是指镍基单晶的晶面指数； Gn是温度梯度； Vb是激光扫描速度； Gx是温度梯度在X轴上的分量； 等式右边只有择优取向的枝晶偏离角度是未知的，将以上Gn，Vb，Gx输入，将ψhkl作为未知参量进行均匀取值，并且需要在特定的择优方向取值，即001晶面族的6个枝晶生长方向，输出得到6个方向的GnV集合； 智能筛选出6个方向其中之一的GnV，判断依据是要求G的绝对值最大，那么此时确定即为最优生长方向； 通过大数据自动获取所述镍基单晶高温合金进行激光熔覆的实验数据集； 通过所述实验数据集构建激光熔覆角度μ与枝晶生长偏离角度ψhkl的映射关系数据集，将所述映射关系数据集作为第一训练数据集； 通过实验数据集，构建激光熔覆角度μ与单晶面积百分比的映射关系数据集，将所述映射关系数据集作为第二训练数据集； 2、确定阈值并根据阈值对训练数据集进行筛选； 3、通过BP神经网络对数据进行处理得到最优激光熔覆角度； 二、基于人工智能确定镍基单晶高温合金的激光熔覆轨迹： 1、确定数据，搜索数据并形成训练数据集； 2、确定阈值并根据阈值对训练数据集进行筛选； 3、通过BP神经网络对数据进行处理得到最优激光熔覆轨迹； 三、预设最优激光熔覆轨迹，按最优激光熔覆角度对预处理后基体材料进行激光熔覆：预设激光熔覆角度，调整激光入射方向与所述镍基单晶高温合金基体的夹角，并按照所述预设激光熔覆轨迹对所述镍基单晶高温合金进行激光熔覆； 上述方法基于设定的y轴正向为激光扫描方向，z轴方向为[001]方向。

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