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专利号: 2021109971947
申请人: 合肥工业大学
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:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种钨和钢层状金属复合材料,其特征在于,所述复合材料由钨层、中熵合金层和钢层依次排列并通过扩散连接的方式制成;

所述中熵合金层由Co、Fe、Ni和Cr中的任意三种元素组成。

2.根据权利要求1所述的一种钨和钢层状金属复合材料,其特征在于,所述三种元素的原子百分比为(0.8~1.2):(0.8~1.2):(0.8~1.2),所述中熵合金层的晶体结构为面心立方结构。

3.一种如权利要求1或2所述的钨和钢层状金属复合材料的扩散连接方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将钨、钢和中熵合金的待焊接表面打磨抛光,备用;

(2)对步骤(1)得到的钨、钢和中熵合金进行超声清洗、吹干;

(3)将步骤(2)得到的钨、中熵合金和钢依次排列进行组合,然后置入石墨模具中,并进行扩散连接,获得钨/中熵合金/钢的连接件。

4.根据权利要求3所述的一种钨和钢层状金属复合材料的扩散连接方法,其特征在于,步骤(1)中,所述打磨抛光要求为表面粗糙度Ra≤5μm。

5.根据权利要求3所述的一种钨和钢层状金属复合材料的扩散连接方法,其特征在于,步骤(2)中,所述超声清洗选用的溶剂为丙酮或酒精,所述超声清洗时间为10~30min。

6.根据权利要求3所述的一种钨和钢层状金属复合材料的扩散连接方法,其特征在于,步骤(3)中,所述中熵合金的厚度为0.3~0.8mm。

7.根据权利要求3任一项所述的一种钨和钢层状金属复合材料的扩散连接方法,其特征在于,步骤(3)中所述扩散连接为放电等离子扩散连接或真空热压扩散连接。

8.根据权利要求7所述的一种钨和钢层状金属复合材料的扩散连接方法,其特征在于,所述放电等离子扩散过程中的连接温度为800~1100℃,保温时间为10~20min,焊接压力为20~50MPa,真空度为≤50Pa,升温速率为50~100℃/min,降温速率为5~10℃/min至500℃,随后炉冷至室温。

9.根据权利要求7所述的一种钨和钢层状金属复合材料的扩散连接方法,其特征在于,所述真空热压扩散过程中的连接温度为800~1100℃,保温时间为0.5~4h,焊接压力为20‑2

~40MPa,真空度≤5×10 Pa,升温速率为5~15℃/min,降温速率为5~10℃/min至500℃,随后炉冷至室温。