[發明專利]TA1-Cu-Q345過渡層用焊絲及制備方法

有效

• 申請號: 202010425716.1
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111673310B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 褚巧玲;許帥;仝雄偉;李繼紅;張敏
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B23K35/24
• 分類號: B23K35/24;B23K35/368;B23K35/40
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 燕肇琪

本發明公開TA1?Cu?Q345過渡層用焊絲，包括藥芯和焊皮，其中藥粉按質量百分比由以下組分組成：V粉40～50％，Co粉30～40％，Si粉5～10％，B粉5～10％，以上組分質量百分比之和為100％。該焊絲解決了TA1?Cu?Q345三層復合板無法直接熔焊對接的問題。本發明公開了該焊絲的制備方法與TA1側過渡層焊縫TIG電弧的起弧位置。

技術領域

本發明屬于金屬材料焊接技術領域，具體涉及一種TA1-Cu-Q345過渡層用焊絲，本發明還涉及該焊絲的制備方法與采用上述焊絲焊接 TA1-Cu-Q345過渡層焊縫時，TIG電弧在TA1-Cu界面的起弧位置。

背景技術

TA1-Cu-Q345復合板是一種通過爆炸焊接的方式制備的金屬層狀復合結構，Cu作為復合板的中間層材料，其加入可以有效提高復合板的結合強度。TA1-Cu-Q345復合板兼有TA1優異的耐腐蝕性能和Q345高強度特點，是石油化工行業理想的選擇。已有的研究結果表明，TA1和Q345的主要合金元素Ti和Fe之間反應將生成脆性的Fe₂Ti和FeTi金屬間化合物，導致兩者直接熔焊連接困難。由于Cu中間層的厚度一般較薄，在進行TA1-Cu-Q345 復合板對接焊接時，TA1和Q345母材將發生熔化、混合和反應，生成Fe-Ti 脆性相，導致復合板直接熔焊連接時出現開裂，從而限制了復合板的大規模工程應用。目前，關于TA1-Cu-Q345層狀復合板的對接焊接，主要是通過搭接焊接方式，既通過增加TA1蓋板結構，焊接時候TA1和TA1焊接，Q345 和Q345焊接，不進行過渡層的焊接。這種焊接方法工藝復雜，操作困難，難以實現工程化應用。因此，開發TA1-Cu-Q345過渡層用焊接材料，實現其直接熔焊連接，具有重要的工程實際意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種TA1-Cu-Q345過渡層用焊絲，解決了 TA1-Cu-Q345三層復合板無法直接熔焊對接的問題。

本發明的另一個目的是提供一種TA1-Cu-Q345過渡層用焊絲的制備方法。

本發明還有另一個目的是提供采用上述焊絲焊接TA1-Cu-Q345三層金屬復合板時的起弧位置。

本發明所采用的技術方案是，TA1-Cu-Q345過渡層用焊絲，包括藥芯和焊皮，其中藥粉按質量百分比由以下組分組成：V粉40～50％，Co粉30～40％， Si粉5～10％，B粉5～10％，以上組分質量百分比之和為100％。

本發明的特征還在于，

V粉的純度≥99.9％，Co粉的純度≥99.9％，Si粉的純度≥99.9％，B粉的純度≥99.9％，4種粉末的粒度均是200目。

焊皮為紫銅帶，紫銅帶厚度0.3mm，寬度7mm。

藥芯焊絲中藥芯粉末的填充量控制在25～30wt％。

本發明所采用的第二個技術方案是，TA1-Cu-Q345過渡層用焊絲的制備方法，具體步驟如下：

步驟1：按質量百分比分別稱取V粉40～50％，Co粉30～40％，Si粉 5～10％，B粉5～10％，以上組分質量百分比之和為100％；

步驟2：將步驟1稱取的V粉、Co粉、Si粉和B粉，置于真空加熱爐內加熱、保溫，去除藥粉中的結晶水；烘干后的藥粉放置于混粉機中進行充分的混合；

步驟3：采用酒精去除紫銅帶表面的油脂，通過藥芯焊絲拉絲設備把步驟 2制備得到的藥粉包裹在紫銅帶內，第一道拉拔模具孔徑為2.6mm；

步驟4：第一道工序拉拔完畢后，將模具孔徑依次換至2.4mm，2.2mm， 2.1mm，2.0mm，1.9mm，1.8mm，1.7mm，1.6mm，1.5mm進行拉拔；

步驟5：對步驟4制備的藥芯焊絲，在真空熱處理爐中進行熱處理；