[發明專利]一種高強度Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金及其制備方法

有效

• 申請號: 202210401510.4
• 申請日: 2022-04-18
• 公開（公告）號: CN114990406B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 陳希章;姚旭凱;張友志
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;B22F10/28;B23K9/00;B33Y10/00;B33Y70/00;C22C1/04
• 代理公司: 溫州聯贏知識產權代理事務所(普通合伙) 33361
• 代理人: 吳嬌

1.一種高強度Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1）基材準備：采用10mm厚的304不銹鋼板作為基板，實驗前將基板表面的油污和灰塵用角磨機進行打磨，使其焊接表面光滑锃亮；

2）主焊絲：采用CMT智能化電弧增材制造系統裝備沉積預備的纜式焊絲Co-Cr-Fe-Ni；

3）輔焊絲添加：在步驟2）的前提下，設置單獨控制的輔助送絲機來將純Al焊絲填充進熔池進行增材制造Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金,所述纜式焊絲Co-Cr-Fe-Ni和純Al焊絲制備Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金采用電弧增材工藝，其中，所述Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金中，Co、Cr、Fe、Ni、Al的質量比為1：1：2：2.3：0.6，純Al焊絲采用型號為直徑1.2mm的ER1070焊絲，預備的纜式焊絲直徑為1.8mm；

4）測試樣制備及測試：將成品高熵合金通過線切割、砂紙打磨、拋光和腐蝕后，將其顯微組織，顯微硬度和拉伸強度進行對比；

5）高熵合金測試樣的測試：步驟4）中的硬度測試參數為9.8N的負載，加載時間為10s，沿著試樣中心線，從上而下的每隔1mm測一個點，拉伸測試參數為預載200N，拉伸速率1mm/min，每個試樣測試三組取平均值，對高熵合金進行檢測確定結果參數后，再進行高熵合金的制備。

2.根據權利要求1所述的一種高強度Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金的制備方法，其特征在于：所述纜式焊絲包括直徑均為0.6mm的：純鈷絲一根，304不銹鋼三根，Cr20Ni80電熱絲三根，總計7根以純鈷絲為中心其余6根焊絲在外圍，將外圍焊絲交錯、兩兩相切放置，以8mm為捻距絞制而成。

3.根據權利要求1所述的一種高強度Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金的制備方法，其特征在于：所述高熵合金測試樣，為通過設備進行沉積21層得到Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金的薄壁試樣。

4.根據權利要求1所述的一種高強度Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金的制備方法，其特征在于：所述方法通過單道多層-雙向沉積制備高熵合金，所述單道多層-雙向沉積包括以本次的收弧位置作為下次的起弧位置逐層沉積的方法增材制造出所需的薄壁試樣，其層間等待時間為90-120s，焊槍與工作臺角度保持90°，輔助送絲機的送絲嘴與工作臺之間的夾角30°，純氬氣作為保護氣，流量控制在15-25L/min，干伸長為18mm。

5.根據權利要求1所述的一種高強度Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金的制備方法，其特征在于：步驟2）中所述纜式焊絲的送絲速度為4.6-6.0m/min，焊接速度為4-12mm/s，電流132-166A，電壓18.6-20.3V。

6.根據權利要求1所述的一種高強度Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金的制備方法，其特征在于：步驟3）中所述ER1070的送絲速度大于0?m/min，且小于等于1.5m/min。