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专利号: 2020103008814
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2025-12-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种Ni基-药芯焊丝,其特征在于,包括药芯和焊皮,其中药芯按质量百分比由以下组分组成:Ni粉:86%~90%,Mn粉:3%~5%,Si粉:6%~7%,Cu粉:余量,以上组分质量百分比之和为100%。

2.根据权利要求1所述的一种Ni基-药芯焊丝,其特征在于,所述焊皮为纯铜带,药芯焊丝中药芯粉末的填充率为22wt%-25wt%。

3.一种基于Ni基-药芯焊丝作为过渡层制备铜-钢基梯度复合材料的方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1:按质量百分比分别称取:Ni粉:86%~90%,Mn粉:3%~5%,Si粉:6%~7%,Cu粉:余量,以上组分质量百分比之和为100%;

将上述称取好的金属粉末作为药芯,以纯铜带作为焊皮,通过焊丝成型机制成所需的Ni基-药芯焊丝;

步骤2:将低碳钢焊丝、纯铜焊丝和步骤1所制备的用于过渡层的Ni基-药芯焊丝分别进行表面处理:清洗-烘干;

步骤3:将碳钢板表面进行机械清理,放入超声波仪器中进行无水乙醇清洗,晾干后放入真空箱式加热炉中进行预热处理;

步骤4:利用熔化极气体保护焊技术,在低碳钢板表面进行逐层堆焊:首先基于低碳钢焊丝堆焊钢层,然后基于Ni基-药芯焊丝堆焊梯度过渡层,最后基于纯铜焊丝堆焊铜层,最终得到铜-钢基梯度复合的薄壁墙体结构。

4.根据权利要求3所述的一种基于Ni基-药芯焊丝作为过渡层制备铜-钢基梯度复合材料的方法,其特征在于,步骤2中,低碳钢焊丝为:CHW50-C6焊丝;纯铜焊丝为:S201焊丝。

5.根据权利要求3所述的一种基于Ni基-药芯焊丝作为过渡层制备铜-钢基梯度复合材料的方法,其特征在于,步骤2中,将低碳钢焊丝、纯铜焊丝及Ni基-药芯焊丝分别进行的表面处理为:使用无水乙醇对焊丝表面进行擦拭,然后在40℃~60℃条件下烘干。

6.根据权利要求3所述的一种基于Ni基-药芯焊丝作为过渡层制备铜-钢基梯度复合材料的方法,其特征在于,步骤3中,低碳钢板为:Q235钢板,超声波清洗时间为:15min~

30min,预热温度为:200℃~300℃。

7.根据权利要求3所述的一种基于Ni基-药芯焊丝作为过渡层制备铜-钢基梯度复合材料的方法,其特征在于,步骤4中,钢侧焊接工艺具体参数为:焊接电流:220A~225A、焊接电压:21V~22V、焊接速度:0.2mm/min~0.3mm/min、摆幅宽度:3.2mm~3.4mm、摆弧频率:4.5-

5Hz、保护气体:体积分数为90%Ar+体积分数为10%CO2的混合气体,以上组分体积百分比之和为100%;过渡层焊接工艺具体参数为:焊接电流:220A~235A、焊接电压:23V~24V、焊接速度:0.15mm/min~0.25mm/min、摆幅宽度:3mm、摆弧频率:3.8Hz、保护气体:体积分数为

99.99%的Ar气;铜侧焊接工艺具体参数为:焊接电流:210A~250A、焊接电压:25V~26V、焊接速度:0.2mm/min~0.3mm/min、摆幅宽度:2.8mm~3.0mm、摆弧频率:3.5-4Hz、保护气体:体积分数为99.99%的Ar气。

8.根据权利要求3所述的一种基于Ni基-药芯焊丝作为过渡层制备铜-钢基梯度复合材料的方法,其特征在于,步骤4中,钢侧和过渡层的焊丝伸出长度:15mm,铜侧的焊丝伸出长度:11mm,钢侧和过渡层的层间冷却温度:120℃~160℃,铜侧的层间冷却温度:80℃~100℃。