一种基于高熵合金中间层的TWIP钢激光焊接方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114734144A(43)申请公布日2022.07.12(21)申请号202210421661.6(22)申请日2022.04.21(71)申请人湖南大学地址410082湖南省长沙市岳麓区麓山南路2号(72)发明人吴正刚汪俊杰李忠涛(74)专利代理机构长沙瀚顿知识产权代理事务所(普通合伙)43223专利代理师吴亮朱敏(51)Int.Cl.B23K26/21(2014.01)B23K26/60(2014.01)B23K26/70(2014.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种基于高熵合金中间层的TWIP钢激光焊接方法(57)摘要本发明提供一种基于高熵合金中间层的TWIP钢激光焊接方法，以高熵合金作为中间层，采用激光焊接方法对TWIP钢进行连接，包括如下步骤：制备高熵合金材料，并切割成薄片，其中高熵合金材料为CoCrFeNiMn及其子合金体系中的至少一种；TWIP钢热处理，将待焊接的TWIP钢置于电热炉中进行退火处理，然后进行水淬处理；将热处理后的TWIP钢进行表面处理，去除其表面氧化层；将高熵合金薄片置于无水乙醇中进行超声清洗15‑40min，然后取出烘干；将高熵合金薄片置于两块TWIP钢之间，使其贴合于待焊面，在保护气体氛围下，采用激光焊接，得到TWIP钢焊接接头。本发明提供的基于高熵合金中间层的TWIP钢激光焊接方法，可提高TWIP钢焊接接头强度，保证整体焊接质量。CN114734144ACN114734144A权利要求书1/1页1.一种基于高熵合金中间层的TWIP钢激光焊接方法，其特征在于，以高熵合金作为中间层，采用激光焊接方法对TWIP钢进行连接，包括如下步骤：步骤S1，制备高熵合金材料，并切割成薄片，其中高熵合金材料为CoCrFeNiMn及其子合金体系中的至少一种；步骤S2，TWIP钢热处理，将待焊接的TWIP钢置于电热炉中进行退火处理，然后进行水淬处理，其中退火工艺为：加热速率8‑12℃/min，保温温度为950‑1100℃，保温时间为0.5‑2h；步骤S3，将热处理后的TWIP钢进行表面处理，去除其表面氧化层；步骤S4，将步骤S1的高熵合金薄片置于无水乙醇中进行超声清洗15‑40min，然后取出烘干；步骤S5，将步骤S4的高熵合金薄片置于两块TWIP钢之间，使其贴合于待焊面，在保护气体氛围下，采用激光焊接，得到TWIP钢焊接接头，其中焊接工艺为：焊接功率为2‑3KW，焊接速度为50‑400mm/min，光斑大小为600um。2.根据权利要求1所述的基于高熵合金中间层的TWIP钢激光焊接方法，其特征在于，步骤S1中，高熵合金薄片的厚度为0.1‑0.5mm。3.根据权利要求1所述的基于高熵合金中间层的TWIP钢激光焊接方法，其特征在于，CoCrFeNiMn的子合金体系为CoCrFeNi或CoCrNi。4.根据权利要求1所述的基于高熵合金中间层的TWIP钢激光焊接方法，其特征在于，步骤S1中，高熵合金薄片的制备工艺包括如下步骤：将金属原料颗粒按照高熵合金材料的原子比进行配比、称重，利用电弧熔炼炉反复熔炼4‑6次，吸铸得到方形铸锭；在氩气保护下，铸锭在1150‑1250℃均匀化热处理20‑30h，水淬；利用线切割技术将高熵合金铸锭切割成厚度为0.1‑0.5mm，形状尺寸与待焊面一致的金属薄片；将高熵合金薄片依次按照400#，600#，800#打磨至表面光亮且无明显氧化层。5.根据权利要求1所述的基于高熵合金中间层的TWIP钢激光焊接方法，其特征在于，步骤S3中，依次按照400#，600#，800#打磨TWIP钢表面至其光亮且无明显氧化层。6.根据权利要求1所述的基于高熵合金中间层的TWIP钢激光焊接方法，其特征在于，步骤S4中，采用冷风干燥。7.根据权利要求1所述的基于高熵合金中间层的TWIP钢激光焊接方法，其特征在于，步骤S5中，保护气体为氩气，其流量为10‑30L/min。2CN114734144A说明书1/5页一种基于高熵合金中间层的TWIP钢激光焊接方法技术领域[0001]本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种基于高熵合金中间层的TWIP钢激光焊接方法。背景技术[0002]汽车的轻量化设计已经成为当今汽车行业研究的主要趋势，其旨在减少汽车车身质量，降低能源消耗，使得相应的尾气排放量也降低。因此，迫切需要具有优秀成形性能的薄规格超高强度汽车板来减轻汽车自重。目前，在众多的新型钢铁材料中，拥有低层错能的高锰奥氏体钢(TWIP钢)最具潜力，其良好的强度和塑性匹配和优异的撞击能量吸收能力及成形性能使其迅速成为汽车用钢焦点。[0003]TWIP钢又被称为孪晶诱导塑性变形钢，其通常具有较低的层错能，因而，其临界孪生应力较低，在塑性变形开始阶段