一种用于高熵合金堆焊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CN110280921A(43)申请公布日2019.09.27(21)申请号201910585463.1(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)发明人林惠娴王凯梁少兵陈峯王钰魏宏兵(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1页(54)发明名称一种用于高熵合金堆焊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堆焊的缆式焊丝，包括一根中心焊丝与若干根外围焊丝,若干根所述外围焊丝螺旋旋绕所述中心焊丝绞合，且各相邻所述外围焊丝相切连接；所述外围焊丝的直径小于所述中心焊丝的直径；同时还提供了其制备方法。本发明通过使用该制备方法，实现了焊丝成分可控，可以获得各种比例的缆式焊丝，可适用于对同一批次力学性能要求较高，不同批次力学性能要求不一致，或者对同一零件各部位力学性能要求不一致的高熵合金堆焊领域。通过使用本方法以制备出不同某元素含量变化的高熵合金缆式焊丝，解决了高熵合金基于粉末增材制造中部分元素激光吸收率低，尺寸受限制等问题，实现多类型高熵合金缆式焊丝结构及其制造方法。CN110280921ACN110280921A权利要求书1/1页1.一种用于高熵合金堆焊的缆式焊丝,其特征在于，包括一根中心焊丝与若干根外围焊丝,若干根所述外围焊丝螺旋旋绕所述中心焊丝绞合，且各相邻所述外围焊丝相切连接；所述外围焊丝的直径小于所述中心焊丝的直径,且所述外围焊丝至少为3根。2.如前述权利要求之一所述的一种缆式焊丝，其特征在于，所述中心焊丝为以下其中一种：单质金属丝或合金丝。3.如前述权利要求之一所述的一种缆式焊丝，其特征在于，所述外围焊丝为以下其中一种或多种的组合：单质金属丝或合金丝。4.一种利用如前述权利要求1-3任一项所述缆式焊丝制备高熵合金的方法，其特征在于，包括如下步骤：Ⅰ)将高熵合金组成元素的单质金属丝作为缆式焊丝的中心焊丝或外围焊丝，通过改变外围焊丝的直径、数量以及中心焊丝的直径，使缆式焊丝成分满足高熵合金的成分配比；Ⅱ)依据高熵合金的结构设计热源的行走路径，并选择堆焊起始点；Ⅲ)堆焊开始后，热源将所述缆式焊丝熔化并沿着设定路径行走一次，随后凝固成型；Ⅳ)根据单次堆焊的厚度，改变热源与堆焊件间的高度，使之与设定值保持一致，随后继续堆焊下一次；Ⅴ)重复步骤Ⅲ)和Ⅳ)，直至完成所设定的堆焊次数，得到所述高熵合金。5.如前述权利要求1-3任一项所述的一种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收卷；5)对收卷后的缆式焊丝进行分盘、包装。6.如权利要求5所述的一种缆式焊丝的制备方法，其特征在于，步骤1)所述制造所述外围焊丝为根据所需合金成分求出丝径比，以所述中心焊丝丝径为基准，通过冷拔工序获得所需丝径的所述外围焊丝，所述冷拔工序通过冷拔系统1控制，并进行多次冷拔工序处理直至获得所需丝径的所述外围焊丝；步骤2)所述绞合是在捻距可调节的绞合装置8上进行绞合，中心焊丝不旋转，密绕于中心焊丝周围的外围焊丝以螺旋升角、捻距，绕中心焊丝旋绕；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。7.如权利要求6所述的一种缆式焊丝的制备方法，其特征在于，步骤1)中，具体的冷拔完整工序如下：第一步：酸洗，用酸液洗去原材料表面锈蚀物和轧皮；第二步：磷化，把材料浸入磷酸盐溶液中；第三步：开坯，将处理好之后的材料通过模孔。第四步：冷拔丝，将材料通过依次减少孔径的模孔。第五步：回火，将第四步的材料进行加热。第六步：重复第四步与第五步，直至获得所需丝径。2CN110280921A说明书1/7页一种用于高熵合金堆焊的缆式焊丝及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及高熵合金焊接增材领域，具体而言，涉及一种用于高熵合金堆焊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丝径相同的外围焊丝所构成。缆式焊丝具有盘绕性好、送丝时刚丝径好、焊接时的熔深熔宽大以及熔敷效率高等优点，其原因为：(1)利用缆式焊丝焊接(例如CO2气保焊)时外围焊丝的小阳极区随缆式焊丝的送进而围绕中心焊丝阳极区旋转，并很快合成为一个统一的束状旋转弧柱区，该束状旋转焊接电弧有利于焊丝熔化、熔滴过渡，有利于熔池内均匀分布，从而减小焊缝缺陷，提高焊接质量；(