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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种基于多介质协同冷却的激光同轴熔丝增材制造装置及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：CN120170270B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-13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：202510205625.X，技术领域涉及：B23K26/342；该发明授权一种基于多介质协同冷却的激光同轴熔丝增材制造装置及方法是由王建峰;吕惺玥;占小红;刘星;刘战设计研发完成，并于2025-02-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于多介质协同冷却的激光同轴熔丝增材制造装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于多介质协同冷却的激光同轴熔丝增材制造装置及方法，包括激光焊接头、水雾冷却系统、气体冷却系统和基体冷却系统。其中，水雾冷却系统和气体冷却系统在焊接头下部形成十字交叉的复合冷却结构，通过可调节的气体喷嘴和水雾喷嘴实现定向冷却。基体冷却系统采用三层复合结构的循环板，内置S型蛇形流道。系统集成了分布式传感监测网络和智能控制单元，实现了增材制造过程中温度场的实时监测与自适应调控。该发明解决了现有技术中冷却方式单一、温度场调控精度低等问题，显著提高了同轴熔丝增材制造质量的稳定性和可控性。

本发明授权一种基于多介质协同冷却的激光同轴熔丝增材制造装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于多介质协同冷却的激光同轴熔丝增材制造装置，其特征在于：机械臂上设置有由同轴熔丝激光焊接头上部组件4和同轴熔丝激光焊接头下部组件5构成的同轴熔丝激光焊接头，所述同轴熔丝激光焊接头与高功率光纤激光器2和激光功率调制控制器3相连接，并通过送丝机构1输送焊丝6；还设置有水雾冷却系统、气体冷却系统和基体冷却系统，所述同轴熔丝激光焊接头上部组件4中设有呈十字交叉布置的水雾通道和气体通道，基体冷却系统包括设置在待焊工件22下方的冷却介质循环板21；还包括监测控制系统，该监测控制系统包括高精度压力传感器16、数字式流量传感器17、热电偶温度传感器18、可编程逻辑控制器19和触摸式人机交互界面20； 所述水雾冷却系统由供液单元和供气单元协同构成，供液单元包括循环储液装置7，所述循环储液装置7为密封式不锈钢储液罐，通过耐压不锈钢管路依次连接高压柱塞泵8、液压调节控制阀9和精密流量调节阀10；所述高压柱塞泵8采用变频驱动控制，所述液压调节控制阀9用于调节水雾冷却系统的工作压力，其上设置有液压监测仪表25进行实时压力监测并具有压力超限自动报警功能；所述精密流量调节阀10用于精确控制水流量；供气单元包括辅助制冷气体储罐12，所述辅助制冷气体储罐12内置高纯氮气连接一级气体减压调节阀13，所述一级气体减压调节阀13采用精密减压结构用于气压的精确调节，并由数字式压力显示表11实时监测气压参数；所述精密流量调节阀10出口处设置不锈钢材质的水雾混合总管，水雾混合总管通过可调节角度的连接接头分为两路进入设置在同轴熔丝激光焊接头上部组件4中的水雾通道，与气体通道交错布置形成十字形结构； 所述气体冷却系统包括主冷却气体储罐14和减压阀组件15，所述主冷却气体储罐14为高压储气罐，内置低温制冷气体；所述减压阀组件15包括气压调节单元和流量控制单元，所述气压调节单元由减压阀组件15构成；所述流量控制单元设置有数字式流量传感器17和高精度压力传感器16，具有实时监测和数据采集功能； 所述气体冷却系统与水雾冷却系统在同轴熔丝激光焊接头下部组件5中形成复合冷却结构，在同轴熔丝激光焊接头的固定法兰盘29上设置四个冷却喷嘴，包括两个气体喷嘴26和两个水雾喷嘴27，气体喷嘴26和水雾喷嘴27沿圆周方向呈90°交错布置，所述气体喷嘴26与水雾喷嘴27交替设置形成环形冷却区域；所述四个冷却喷嘴的出口端距离焊接头中心轴线的径向距离相等，所述冷却喷嘴与增材制造工件表面的轴向距离可根据增材制造工艺要求进行调节； 所述气体冷却系统采用可调式多气体供给装置，气体组分包括氩气、氦气、氮气中的一种或多种混合气体，气体组分配比可根据增材制造材料特性和工艺参数需求进行实时调节，所述气体喷嘴26的出口气流速度与水雾喷嘴27的喷射速度相匹配，气体冷却系统的辅助气体流量与水雾冷却系统的雾化量之比可调；所述气体喷嘴26与水雾喷嘴27的相对喷射角度可调节，通过改变气液两相流的作用方向和汇聚区域，优化增材制造区域的冷却效果； 所述基体冷却系统包括冷却介质循环板21，冷却介质循环板21采用三层复合结构设计，包括上层板、中间冷却板和下层板，其中中间冷却板内部设有S型蛇形流道28，用于冷却介质循环流动，上层板和下层板采用高导热金属材料制成，与中间冷却板紧密贴合，形成密封的冷却腔体，所述冷却介质循环板21通过冷却介质进液口23和冷却介质出液口24与外部冷却介质循环系统连接，所述中间冷却板的蛇形流道呈S型布局，确保冷却介质在板内均匀分布； 所述监测控制系统采用分布式数据采集架构，在水雾冷却系统的精密流量调节阀10处设置高精度压力传感器16和数字式流量传感器17，用于实时采集水雾系统的压力和流量数据；在气体冷却系统的减压阀组件15处设置高精度压力传感器16和数字式流量传感器17，用于实时监测气体冷却系统的压力和流量参数；在增材制造区域布置热电偶温度传感器18，用于监测增材制造熔池周边、水雾-气体复合冷却区域以及基体冷却系统的温度分布；所有传感器数据通过信号传输线路实时传递至可编程逻辑控制器19，并通过触摸式人机交互界面20实现参数显示和调节。

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