[發明專利]一種CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法

有效

• 申請號: 201810601830.8
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN108747006B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 秦慶東;張英哲;伍玉嬌;龍瓊;蘇向東;伍劍明
• 申請（專利權）人: 貴州理工學院
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/60
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防;張梅

本發明公開了一種CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法，其特征在于：合金板開V型坡口,采用丙酮對焊接坡口合金表面進行超聲清洗30分鐘，然后在坡口表面第一次涂抹TiO金屬漿料，自然干燥后，對涂覆于坡口的TiO金屬漿料進行激光熔覆；進行二次涂抹TiO金屬漿料，自然干燥后進行激光焊，完成焊接。通過本發明焊接方法可以較好的解決焊接過程中出現的裂紋問題，提高了焊接質量。

技術領域

本發明涉及一種激光焊接技術。特別是一種能夠實現高強度焊接CoCrCuFeNi高熵合金的方法。

背景技術

高熵合金是是一種新型的合金材料的設計理念，其組元數大于5，每種組元的原子百分含量基本上相等，最終形成的材料具有極高的熵值。由于這種合金中金屬元素種類多，原子排布的混亂度大，高熵效應必然促進了元素間的混合，使得合金相組成形成單一的晶體結構，如單一的體心立方或面心立方結構，或者二者的混合結構，抑制了脆性的金屬間化合物的形成。這種金屬結構表現出除了優異的力學性能，使其具有一些傳統合金無法比擬的性能，如高強度(可達1.35GPa，延伸率15.4％)、高硬度(890HV)、高耐磨耐蝕性、高熱阻、電阻，優異的磁學性能。

CoCrCuFeNi是最早被開發出來的高熵合金，該合金的強度和性能都比較好，但是，由于合金中Cu的含量較高，導致該合金的熔焊遇到了困難，使得焊接后出現了貫穿式的冷裂紋伴隨有熱裂紋，限制了該合金的應用。

發明內容

本發明的目的，是提供一種CoCrCuFeNi高熵合金焊接方法，能夠解決焊接過程中裂紋，不會出現裂紋，實現CoCrCuFeNi高熵合金高強度連接。

本發明是這樣實現的。一種CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法，合金板開V型坡口,采用丙酮對焊接坡口合金表面進行超聲清洗30分鐘，然后在坡口表面第一次涂抹TiO金屬漿料，自然干燥后，對涂覆于坡口的TiO金屬漿料進行激光熔覆；進行二次涂抹TiO金屬漿料，自然干燥后進行激光焊，完成焊接。

前述的CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法中，第一次涂抹TiO金屬漿料時，TiO金屬漿料涂抹厚度10-50μm，涂抹后，自然干燥22-26h。

前述的CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法中，第一次涂抹TiO金屬漿料時，TiO金屬漿料涂抹厚度30μm，涂抹后，自然干燥24h。

前述的CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法中，激光熔覆時；激光熔覆功率為500W-2500W，掃描速度為0.1m/min-0.5m/min，激光束為圓形光斑，光斑的直徑為1.5mm-4mm，激光熔覆保護氣體為氬氣，氣體流量為10L/min-25L/min。

前述的CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法中，激光熔覆時；激光熔覆功率為1000W，掃描速度為0.3m/min，激光束圓形光斑的直徑為2mm，保護氣體氬氣的流量為15L/min。

前述的CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法中，第二次涂抹TiO金屬漿料時，TiO金屬漿料涂抹厚度為30-80μm，涂抹后，自然干燥22-26h。

前述的CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法中，第二次涂抹TiO金屬漿料時，TiO金屬漿料涂抹厚度為50μm，涂抹后，自然干燥24h。

前述的CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法中，激光焊時，激光功率為1200W，焊接速度為0.1m/min，光斑為圓形光斑，直徑為3mm，激光熔覆保護氣體為氬氣，氣體流量為13L/min。

前述的CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法中，所述的TiO金屬漿料是以下述摩爾配比的原料，TiO粉2-5份、鈦粉0.5-1份、鋁粉0.5-1份、草酸二乙酯1-3份和醋酸丁酯1-3份，經球磨后，混勻獲得。