[發明專利]一種基于攪拌摩擦技術的高通量塊體材料制備方法

有效

• 申請號: 202010010353.5
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111331243B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 肖亮;陳科;張青松;單愛黨;王敏;張瀾庭;華學明
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/24;B23K20/26
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種基于攪拌摩擦技術的高通量塊體材料制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)確定研究目標，選用成分配比不同、厚度相同的多塊板材作為母材，進行預處理，并將處理后的母材裝夾固定于加工平臺上；

(2)設定攪拌摩擦加工過程中的實驗參數，并按照一定方向完成加工，得到的塊體材料中，目標組元成分沿加工方向產生可控變化；其中按照一定方向完成加工是指：調整攪拌頭與相鄰板材接縫線的相對位置，使攪拌頭從起始位置沿加工方向加工至結束位置，其中，起始位置相切或相離于相鄰板材接縫線，并完全位于某一母材側，加工路線穿越相鄰板材接縫線，結束于接縫線另一側，加工方向與相鄰板材接縫線的夾角為α，0°α90°。

2.根據權利要求1所述的一種基于攪拌摩擦技術的高通量塊體材料制備方法，其特征在于，所述的預處理包括對板材的清洗、干燥和打磨，以保證所制備材料成分精準、無雜質。

3.根據權利要求1所述的一種基于攪拌摩擦技術的高通量塊體材料制備方法，其特征在于，所述的研究目標為組元含量變化的塊體材料，作為母材的不同板材中組元含量所構成的組元含量區間涵蓋所研究的目標組元含量區間。

4.根據權利要求3所述的一種基于攪拌摩擦技術的高通量塊體材料制備方法，其特征在于，所制備的塊體材料包含多種組元成分，當目標組元數量n1時，所選的多塊母材涵蓋所研究的各組元成分區間，通過對不同母材相對位置的設計和加工路線規劃實現高通量制備多組元含量變化的塊體材料。

5.根據權利要求1或3所述的一種基于攪拌摩擦技術的高通量塊體材料制備方法，其特征在于，對于制備任意組元A含量在[a％,b％]上變化的高通量塊體材料，選用組元A含量分別為a％和b％的板材作為母材，其中a為0～100，b為100～0，且a小于b。

6.根據權利要求5所述的一種基于攪拌摩擦技術的高通量塊體材料制備方法，其特征在于，所述的組元A為合金中的某一元素或復合材料中的某一相，當研究目標為元素時，含量即為元素在復合材料中的含量；當研究目標為復合材料中某一相時，含量即為該種相在復合材料中所占比例。

7.根據權利要求1所述的一種基于攪拌摩擦技術的高通量塊體材料制備方法，其特征在于，所述的攪拌摩擦為多道次重復加工，不同加工道次間可改變攪拌頭旋轉方向，加工道次為1-20次。

8.根據權利要求1所述的一種基于攪拌摩擦技術的高通量塊體材料制備方法，其特征在于，經過攪拌摩擦加工制備的塊體材料可以通過進一步軋制、鍛造加工和熱處理方式對樣品質量和形狀進行改變。