[發(fā)明專利]一種鋁/鋼異種金屬熔焊原位形成多主元共晶高熵焊縫的填充材料及其焊接方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310044458.6
• 申請日: 2023-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN115971718A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉德佳;李斌;馬哲;焦海濤;唐延川;胡勇;趙龍志
• 申請（專利權(quán)）人: 華東交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K35/24
• 分類號(hào): B23K35/24;B23K26/26;B23K26/60;B23K33/00;B23K103/20
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732
• 代理人: 譚艷

1.一種鋁/鋼異種金屬熔焊原位形成多主元共晶高熵焊縫的填充材料，其特征在于，填充材料由如下原子百分比的原料制備得到：

Cu?20～50％、Ni?15～45％、Mn?20～40％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充材料，其特征在于，所述Cu、Ni和Mn的粒徑獨(dú)立的為100～300目，Cu、Ni和Mn的純度獨(dú)立的為99.95～99.99％。

3.權(quán)利要求1或2所述的填充材料用于鋁/鋼異種金屬熔焊原位形成多主元共晶高熵焊縫的焊接方法，其特征在于，包含如下步驟：

1)將原料進(jìn)行球磨，得到混合粉末；

2)將鋁板材的焊接側(cè)開坡口后順次經(jīng)過堿溶液浸泡和酸溶液浸泡，得到待焊鋁板材；將不銹鋼板材的焊接側(cè)開坡口后進(jìn)行噴砂處理，得到待焊不銹鋼板材；

3)在激光熱源的作用下，混合粉末通過同軸送粉的方式將待焊鋁板材和待焊不銹鋼板材進(jìn)行焊接，得到多主元共晶高熵焊縫的鋁/鋼異種金屬。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊接方法，其特征在于，步驟1)所述球磨的轉(zhuǎn)速為200～250rpm，球磨的時(shí)間為1～2h，球磨的球料比為2～4：1。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的焊接方法，其特征在于，步驟2)所述鋁板材為純鋁板材或鋁合金板材；鋁板材的厚度為1.5～3mm；所述坡口的度數(shù)為30～45°。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的焊接方法，其特征在于，步驟2)所述堿溶液為氫氧化鈉溶液；氫氧化鈉溶液的體積濃度為5～10％；所述堿溶液浸泡的溫度為60～80℃，堿溶液浸泡的時(shí)間為30～60s。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焊接方法，其特征在于，步驟2)所述酸溶液為硝酸溶液；硝酸溶液的體積濃度為12～18％；所述酸溶液浸泡的溫度為20～30℃，酸溶液浸泡的時(shí)間為1～3min。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的焊接方法，其特征在于，步驟2)所述不銹鋼板材的厚度為1.5～3mm；所述坡口的度數(shù)為45～60°。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的焊接方法，其特征在于，步驟2)所述噴砂處理的壓強(qiáng)為0.6～0.8MPa，噴砂處理的時(shí)間為10～15min；噴砂處理時(shí)，采用的噴丸為白剛玉；白剛玉的粒徑為70～100目。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的焊接方法，其特征在于，步驟3)所述激光熱源的光斑直徑為1.5～2mm，激光熱源的功率為1000～1300W；所述同軸送粉的速率為10～15g/min；所述焊接的速度為120～360mm/min，焊接在高純氬氣氣氛下進(jìn)行。