[發明專利]陶瓷顆粒增強Cu基藥芯焊絲及低碳鋼表面改性方法

有效

• 申請號: 202110716613.5
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113478121B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 李繼紅;雷龍宇;杜明科;張云龍;高俊;張林;夏拓;李保鈴
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 徐瑤

1.一種陶瓷顆粒增強Cu基藥芯焊絲，其特征在于，包括藥芯和焊皮，其中藥芯按質量百分比由以下組分組成：鎳粉35％～45％，鈦粉2％～6％，硼粉2％～6％，鉻粉4％～8％，碳化硅5％～15％，其余為銅，以上組分質量百分比之和為100％；

藥芯的填充率控制在22wt.％-26wt.％；焊皮為純銅帶。

2.一種使用陶瓷顆粒增強Cu基藥芯焊絲對低碳鋼進行表面改性的方法，其特征在于，具體操作步驟如下：

步驟1：根據所需要的配比按質量百分比分別稱取藥芯粉末：鎳粉35％～45％，鈦粉2％～6％，硼粉2％～6％，鉻粉4％～8％，碳化硅5％～15％，其余為銅，以上組分質量百分比之和為100％；

將上述鎳粉、鈦粉、硼粉、鉻粉、碳化硅及銅粉充分混合后作為焊絲藥芯，以純銅帶作為焊絲外皮，在焊絲自動成型機上制成藥芯焊絲；

步驟1中，制備的藥芯焊絲的藥芯填充率控制在22wt.％-26wt.％；

步驟2：對低碳鋼基板進行機械清理，除去表面氧化皮，然后用無水乙醇充分清洗，除去表面油污，晾干后放入真空箱式爐中預熱；

步驟3：用無水乙醇對步驟1制得的藥芯焊絲進行表面清理并烘干；

步驟4：采用藥芯焊絲氣體保護焊技術在低碳鋼基板表面進行單層電弧熔覆，直至熔覆層鋪滿整個基板，得到熔覆完成后的銅-鋼復合板；

步驟5：對熔覆完成后的銅-鋼復合板進行熱處理和表面處理，以達到實際使用要求。

3.根據權利要求2所述的一種使用陶瓷顆粒增強Cu基藥芯焊絲對低碳鋼進行表面改性的方法，其特征在于，步驟2中低碳鋼材料選用Q235板材。

4.根據權利要求2所述的一種使用陶瓷顆粒增強Cu基藥芯焊絲對低碳鋼進行表面改性的方法，其特征在于，步驟2中，低碳鋼基板的預熱溫度為200℃～300℃。

5.根據權利要求2所述的一種使用陶瓷顆粒增強Cu基藥芯焊絲對低碳鋼進行表面改性的方法，其特征在于，步驟3中，藥芯焊絲的烘干溫度為100℃～150℃。

6.根據權利要求2所述的一種使用陶瓷顆粒增強Cu基藥芯焊絲對低碳鋼進行表面改性的方法，其特征在于，步驟4中，電弧熔覆工藝參數為：焊接電流210A～240A，焊接電壓23V～26V，熔覆速度0.2m/min～0.4m/min，擺弧寬度2.4mm～2.8mm，擺弧頻率3.8Hz～4.2Hz，保護氣體為體積分數為99％的純氬氣，焊絲伸出長度10mm～15mm。

7.根據權利要求2所述的一種使用陶瓷顆粒增強Cu基藥芯焊絲對低碳鋼進行表面改性的方法，其特征在于，步驟5中，熱處理的參數具體為：熱處理溫度為320℃～380℃，保溫時間2h～3h，空冷。

8.根據權利要求2所述的一種使用陶瓷顆粒增強Cu基藥芯焊絲對低碳鋼進行表面改性的方法，其特征在于，步驟5中，表面處理為：對熱處理后的熔覆完成后的銅-鋼復合板表面進行磨削，表面處理后熔覆層的粗糙度為Ra 3.2～Ra 6.4。