[發(fā)明專利]高強(qiáng)韌鋁硅基復(fù)合材料焊絲及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910672080.8
• 申請(qǐng)日: 2019-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN110306083B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李險(xiǎn)峰;夏存娟;陳東;鄧亞琪;王浩偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C21/02
• 分類號(hào): C22C21/02;C22C32/00;C22F1/043;C22C1/10;B22F10/20;B33Y70/10;B23K35/28;B23K35/36;B23K35/40
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

1.一種鋁硅基復(fù)合材料焊絲，其特征在于，所述焊絲包括基體合金和分布在所述基體合金中的增強(qiáng)相；所述基體合金由如下重量百分比含量的各組分組成：Al-Si(6.5％～7.5％)-Mg(0.4％～1％)；所述增強(qiáng)相為TiB₂顆粒，TiB₂顆粒的質(zhì)量為焊絲相對(duì)總重量的1％-2％；

所述鋁硅基復(fù)合材料焊絲通過(guò)如下步驟制得：

S1、鑄造：將純鋁、Al-Si中間合金熔融后加入覆蓋劑，覆蓋均勻后升溫進(jìn)行熔煉，將均勻混合的KBF₄、K₂TiF₆粉末烘干后加入熔煉所得的熔體中攪拌，反應(yīng)結(jié)束扒渣后得母料；將母料熔融后加入Mg粒，然后添加精煉劑進(jìn)行除氣精煉，將精煉所得的熔體靜置后得到鑄錠；

S2、均勻化：將步驟S1所得的鑄錠進(jìn)行均勻化退火，得到鑄坯；

S3、擠壓：將步驟S2所得的鑄坯擠壓成鋁合金線坯；

S4、拉制：將步驟S3所得的鋁合金線坯經(jīng)過(guò)多道次拉制，且拉制與去應(yīng)力退火交替進(jìn)行，拉制延伸率隨道次遞減，最后將所述鋁基合金線坯拉制成各種規(guī)格的焊絲；

步驟S4中，所述去應(yīng)力退火的溫度為450-520℃，所述去應(yīng)力退火的時(shí)間為3h-6h，且所述去應(yīng)力退火的溫度和時(shí)間隨道次遞增。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁硅基復(fù)合材料焊絲，其特征在于，所述TiB₂顆粒的尺寸為30～500nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁硅基復(fù)合材料焊絲，其特征在于，步驟S1中，所述覆蓋劑為JZF-03型高溫覆蓋劑；所述升溫為升溫至700～800℃；

所述精煉劑為JZJ型無(wú)害鋁合金精煉劑；所述除氣精煉的條件為：溫度為650～750℃；

所述靜置的時(shí)間為45-60min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁硅基復(fù)合材料焊絲，其特征在于，步驟S2中，所述均勻化退火的步驟為：在500-525℃溫度下保溫24-36h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁硅基復(fù)合材料焊絲，其特征在于，步驟S3中，所述擠壓的條件為：擠壓比為7-8，擠壓速度為1.0-2.0m/min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁硅基復(fù)合材料焊絲，其特征在于，還包括如下步驟：

S5、表面處理：對(duì)步驟S4所得的焊絲進(jìn)行酸洗、拋光和磨削。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋁硅基復(fù)合材料焊絲，其特征在于，所述酸洗所用酸液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％的H₂SO₄溶液，所述酸洗的溫度為50-60℃，所述酸洗的時(shí)間為60-90s；

所述拋光所用混合酸液組分為：H₃PO₄：50wt％；H₂SO₄:35wt％；HNO₃:8wt％；H₂O：7wt％；

所述鈍化采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-15％的重鉻酸鉀，鈍化時(shí)間為10-15s。

8.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁硅基復(fù)合材料焊絲在電弧增材制造中的應(yīng)用。