一种纳米碳化物增强铝基复合材料焊丝的制备方法.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CN112593110A(43)申请公布日2021.04.02(21)申请号202011436918.2B23K35/40(2006.01)(22)申请日2020.12.11(71)申请人迈特李新材料（深圳）有限公司地址518118广东省深圳市坪山区坪山街道和平社区兰金四路19号华瀚科技工业园厂房2栋106(72)发明人池元清刘伟清(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人颜希文(51)Int.Cl.C22C1/10(2006.01)C22C21/00(2006.01)C22C32/00(2006.01)B23K35/28(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种纳米碳化物增强铝基复合材料焊丝的制备方法(57)摘要本发明涉及一种纳米碳化物增强铝基复合材料焊丝的制备方法，制备方法的基本思路为：首先制备糖碳盐混合固体，然后将纯铝熔化后，加入适量盐保护铝，将制备的糖碳盐混合固体加入，等待反应完结。本发明通过用糖粘结制备糖碳盐混合固体，并以混合固体为反应速度控制媒介，使得纳米颗粒的形核长大速度降低到可控的范围内，而不需要使用快速冷却设备来抑制纳米颗粒的长大。本方法生产工艺简单，同时在生产过程中无需使用特殊生产设备，传统铝合金生产设备即可完成生产，设备要求低，并且生产原料选择范围广，综合生产成本低，为碳化物纳米颗粒增强铝基复合材料焊丝的大规模应用提供了可能。CN112593110ACN112593110A权利要求书1/1页1.一种纳米碳化物增强铝基复合材料焊丝的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将盐、碳源、阳离子源和糖混合加热以使糖熔化，得到混合固体；(2)将纯铝加热熔化，得到熔融铝；(3)在步骤(2)得到的熔融铝表面加入盐，待盐完全融化后加入步骤(1)的混合固体进行反应；(4)反应结束得到含有纳米碳化物颗粒的铝熔体，将含有纳米碳化物颗粒的铝熔体进行浇铸，得到纳米碳化物增强纯铝复合材料铸锭；(5)将步骤(4)得到的纳米碳化物增强纯铝复合材料铸锭重熔，并按照目标铝合金的成分配料，保温，得到熔体；(6)将步骤(5)得到的熔体冷却，得到纳米碳化物增强铝基复合材料铸锭，经挤压和拉丝处理即得纳米碳化物增强铝基复合材料焊丝。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化物纳米颗粒增强纯铝复合材料铸锭中纳米颗粒的质量分数为0.5‑50％；所述纳米碳化物增强铝基复合材料焊丝中碳化物纳米颗粒的质量分数为0.5‑20％，碳化物纳米颗粒的平均粒径在100nm以下。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)中，阳离子源中阳离子元素的总量与纯铝的质量比小于0.4:1；碳源和糖的总用量为在阳离子元素形成碳化物所需的碳量的基础上，额外增加10wt.％～60wt.％的碳元素；碳源和糖的质量比为0.5～1:1；盐和纯铝的质量比为0.15～0.8:1。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，碳源为活性炭、碳纳米管、石墨、氧化石墨烯、石墨烯、沥青、金刚石、木材中的至少一种，糖为白糖、蔗糖、葡萄糖中的至少一种，阳离子源为金属钨、含钨化合物、金属钛、含钛化合物、含硅化合物、含硼化合物、金属锆、含锆化合物、金属铬、含铬化合物中的至少一种，所述步骤(1)和所述步骤(3)中的盐分别为氟化盐、氟铝酸盐、氯化盐、氯铝酸盐中的至少一种。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，加热温度为120～300℃。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，加热温度为700～1200℃。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，盐的质量与铝的质量比为0.02～0.05:1。8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，反应温度为750～1200℃，反应时间为0.5～12h。9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，反应结束后，去除熔融铝上层的残留反应物、熔盐及表层杂质，得到含有纳米碳化物颗粒的铝熔体，含有纳米碳化物颗粒的铝熔体浇铸前先进行精炼除气。10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中，重熔温度为690‑900℃，保温时间为10～30min。2CN112593110A说明书1/7页一种纳米碳化物增强铝基复合材料焊丝的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种纳米碳化物增强铝基复合材料焊丝的制备方法，属于铝合金材料技术领域。背景技术[0002]铝合金具有高的比强度、比刚度、疲劳强度和优异的耐腐蚀性能等优点，是实现结构轻量化的首选材料，在航空航天、汽车交通等领域具有广阔的应用前景。在使用过程