一种用于高熵合金电弧增材制造的缆式焊丝及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110280922A(43)申请公布日2019.09.27(21)申请号201910586185.1(22)申请日2019.07.01(71)申请人佛山科学技术学院地址528000广东省佛山市江湾路18号(72)发明人梁少兵王凯林惠娴陈峯王钰魏宏兵(74)专利代理机构北京八月瓜知识产权代理有限公司11543代理人马东瑞(51)Int.Cl.B23K35/02(2006.01)B23K35/40(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种用于高熵合金电弧增材制造的缆式焊丝及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种用于高熵合金电弧增材制造的缆式焊丝，包括中心焊丝和螺旋旋绕所述中心焊丝设置的多根外围焊丝,且各相邻所述外围焊丝相切设置，特别的对本缆式焊丝的螺旋升角α和捻距T进行特别设定，同时提供了该发明的特别制备方法。该缆式焊丝在焊接时熔深较小、稀释率较低；具有自旋转电弧效应，在熔池搅动时可实现高熵合金的一体化原位成形，同时能够加速气体、夹渣等迅速排出。将缆式焊丝应用于高熵合金电弧增材制造有许多突出的优点：与传统方法相比，不仅可以节省原料，还可以做复杂形状的零件；与粉末床技术(热源是激光，电子束等)相比，不受激光吸收率影响，尺寸不受限制。CN110280922ACN110280922A权利要求书1/1页1.一种用于高熵合金电弧增材制造的缆式焊丝，包括中心焊丝和螺旋旋绕所述中心焊丝设置的n根外围焊丝，各所述外围焊丝的直径均为d外，且各相邻所述外围焊丝相切设置，所述外围焊丝的捻距T＝m×(d外+d中)/2，其中m为捻距倍数，d外为所述外围焊丝的直径，d中为所述中心焊丝的直径，0.6≤m＜25；所述外围焊丝的旋转方向与所述中心焊丝长度的垂直方向或外围焊丝法平面与中心焊丝所在平面之间的夹角为螺旋升角α，且α＝arctan(m/2π)；所述外围焊丝的旋转方向与所述中心焊丝长度的垂直方向或外围焊丝法平面与中心焊丝所在平面之间的夹角为螺旋升角α，且α＝-9E-0.8m6+2E-0.5m5-0.0011m4+0.0405m3-0.8968m2+11.971m-3.3502；5.45°≤α＜75.89°；堆焊层厚度要求3mm以下时，m≤10，α≤57.86°；堆焊层厚度要求3mm至6mm内时，m≤16，α≤68.56°；堆焊层厚度要求6mm以上时，m＜25，α＜75.89°；所述外围焊丝直径范围为0.1mm≤d外≤4.2mm，其特征在于，所述外围焊丝的数量至少为3根。2.如权利要求1所述的一种缆式高熵合金焊丝，其特征在于，所述d中＝d外×[(1/sin2α+1/tg2(π/n))1/2-1]，所述缆式焊丝的直径等于d中+2d外。3.如前述权利要求之一所述的可知，该种缆式焊丝应用于高熵合金电弧增材制造，其特征为，中心焊丝和外围焊丝可以是实心焊丝或者是药芯焊丝或者是单质金属丝还可以是合金丝，且外围金属丝和中心金属丝需要有塑性，即能够成盘包装。4.如前述权利要求之一所述的一种用于高熵合金电弧增材制造的缆式焊丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)制造所述外围焊丝；2)将所述外围焊丝与所述中心焊丝进行绞合；3)对绞合后的缆式焊丝进行调直；4)对调直后的缆式焊丝进行层绕、收卷；5)对收卷后的缆式焊丝进行分盘、包装。5.如前述权利要求之一所述的一种用于高熵合金电弧增材制造的缆式焊丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)制造外绕焊丝；2)第一层绞合在捻距T可调节的绞合机上进行绞合，中心焊丝不旋转，密绕于中心焊丝周围的外绕焊丝共六卷，以螺旋升角α、捻距T，绕中心焊丝旋绕；3)对绞合后的缆式焊丝进行调直；4)对调直后的缆式焊丝进行层绕、收卷；5)第二层绞合在捻距T可调节的绞合机上进行绞合，将绞合好第一层外绕焊丝的缆式焊丝作为第二层的不旋转的中心焊丝，密绕于中心焊丝周围的外绕焊丝共十二卷以相同螺旋升角α、相同捻距T，绕中心焊丝旋绕；6)对绞合后的缆式焊丝进行调直；7)对调直后的缆式焊丝进行收卷；8)对收卷后的缆式焊丝进行分盘、包装。6.如前述权利要求之一所述的一种用于高熵合金电弧增材制造的缆式焊丝的制备方法，其特征在于，步骤3)所述调直是双向去应力调直，将绞合好的焊丝通过垂直于焊丝轴线的二垂直方向的多次折弯，消除焊丝的残余应力。2CN110280922A说明书1/7页一种用于高熵合金电弧增材制造的缆式焊丝及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及焊接与增材制造领域，具体而言，涉及一种用于高熵合金电弧增材制造的缆式焊丝及其制备方法。背景技术[0002]缆式焊丝(又称多股绞合焊丝)由中心焊丝和螺旋升角α缠绕于中心焊丝上的多根彼此相切且直径相同的外围焊丝所构成。缆式焊丝