[發明專利]一種輕金屬塊體復合材料的制備方法、復合材料及裝置

有效

• 申請號: 201810547686.4
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108930034B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 王文;王洪鐸;喬柯;王快社;彭湃;王盈輝;金園園
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學;西安石油大學
• 主分類號: C23C24/04
• 分類號: C23C24/04;C23C24/06;B23K20/12
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 孫雅靜

1.一種輕金屬塊體復合材料的制備裝置，其特征在于，所述的制備裝置包括振動碾壓構件，所述的振動碾壓構件包括依次連接的振動源和碾壓輪(14)，碾壓輪(14)為帶有沿母線方向設置的多個并列凸臺(17)的滾輪，所述的碾壓輪(14)內為空腔結構，碾壓輪(14)包括由內到外沿軸向同軸嵌套的增強粉體存儲腔(16)和能相對于增強粉體存儲腔(16)轉動的碾壓體，凸臺(17)與空腔結構通過針孔(18)連通，振動源為碾壓輪(14)提供振動和滾動的動力。

2.根據權利要求1所述的輕金屬塊體復合材料的制備裝置，其特征在于，所述的凸臺(17)為半圓形凸臺，凸臺(17)在滾輪上的分布密度為16～17個/cm²。

3.根據權利要求2所述的輕金屬塊體復合材料的制備裝置，其特征在于，還包括冷噴構件和攪拌摩擦焊構件，在所述的攪拌摩擦焊構件的軸肩(24)表面設置至少一條阿基米德螺旋線形的攪拌凸臺(26)。

4.一種輕金屬塊體復合材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法通過如權利要求1-3任一所述的輕金屬塊體復合材料的制備裝置制得；

包括采用冷噴涂沉積累加方法在輕金屬基體表面進行輕金屬粉末涂層的噴涂沉積，再利用滾式振動方法將增強粉體嵌入輕金屬粉末涂層和/或提高輕金屬粉末涂層的緊實度，最后利用攪拌摩擦焊進行輕金屬粉末涂層的攪拌摩擦處理；

噴涂沉積完成后的輕金屬粉末涂層的溫度在100～150℃時進行滾式振動方法處理；

所述的增強粉體選自硼酸鋁、SiC、Cr₃C₂、Cu、Al、Si、Zn和W中的一種或一種以上的混合物，增強粉體的粒度為10～20μm；

所述輕金屬粉末選自Al粉、Mg粉、2024Al合金粉、AlSi 10Mg鋁合金粉、AZ31鎂合金粉和AZ91鎂合金粉中的一種或一種以上的混合物，所述的輕金屬粉末的粒徑是26～45μm；所述基體為Al合金板或Mg合金板；

所述的冷噴涂沉積累加的噴涂壓力為2.0～3.5MPa，噴涂厚度為4.4～4.5mm；所述的攪拌摩擦焊的處理工藝包括：攪拌頭的旋轉速度為450～750r/min，焊接速度為50～100mm/min，壓下量為0.2～0.3mm；

所述的滾式振動方法中的滾壓深度為0.2～0.5mm，振動頻率50～100Hz。

5.一種復合材料，其特征在于，該復合材料采用權利要求4所述的輕金屬塊體復合材料的制備方法至少一次制備得到。