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专利号: 2022100254835
申请人: 郑州天时海洋石油装备有限公司
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:2024-02-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.CMT制备高强度铜‑钢梯度结构用焊接材料,其特征在于,包括钢侧过渡层焊丝和铜侧过渡层焊丝:所述钢侧过渡层焊丝,包括药芯和焊皮,其中药芯按质量百分比由以下组分组成:Cr粉

20~30%,Mo粉5~10%,Cu粉5~10%,Mn粉5~10%,Si粉5~10%,Co粉5~10%,V粉1~

3%,Re粉1~3%,其余为Ni粉,以上组分质量百分比之和为100%;

所述铜侧过渡层焊丝,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

30~40%,Fe粉3~5%,Co粉5~10%,Al粉5~10%,Ti粉5~10%,B粉5~10%,W粉1~3%,Yf粉1~3%,其余为Cu粉,以上组分质量百分比之和为100%。

2.根据权利要求1所述的CMT制备高强度铜‑钢梯度结构用焊接材料,其特征在于,钢侧过渡层焊丝的填充量控制在23~25wt%。

3.根据权利要求1所述的CMT制备高强度铜‑钢梯度结构用焊接材料,其特征在于,所述钢侧过渡层焊丝,焊皮为Inconel625带,厚度0.3mm,宽度7mm。

4.根据权利要求1所述的一种CMT制备高强度铜‑钢梯度结构用焊接材料,其特征在于,所述铜侧过渡层焊丝,焊皮为纯铜带,厚度0.3mm,宽度7mm。

5.根据权利要求1所述的CMT制备高强度铜‑钢梯度结构用焊接材料,其特征在于,铜侧过渡层焊丝的填充量控制在25~28wt%。

6.根据权利要求1所述的CMT制备高强度铜‑钢梯度结构用焊接材料,其特征在于,制备钢侧过渡层焊丝的具体步骤如下:步骤1:按质量百分比分别称取药粉:Cr粉20~30%,Mo粉5~10%,Cu粉5~10%,Mn粉5~10%,Si粉5~10%,Co粉5~10%,V粉1~3%,Re粉1~3%,其余为Ni粉,以上组分质量百分比之和为100%;

步骤2:将步骤1称取的药粉,将其置于真空加热炉内加热,加热温度为250‑300℃,保温时间为1‑4h,去除药粉中的结晶水;烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合,混合时间均为1‑4h;

步骤3:采用Inconel625带为焊皮,采用酒精去除Inconel625带表面的油脂,通过药芯焊丝拉丝设备把步骤2制备得到的药粉包裹在Inconel625带内,第一道拉拔模具孔径为

2.6mm;钢侧过渡层焊丝的填充量控制在23~25wt%;

步骤4:第一道工序拉拔完毕后,将模具孔径依次减少,最终获得直径1.2的药芯焊丝;

步骤5:药芯焊丝拉拔完毕后,经绕丝机缠绕在焊丝盘上,最终密封在药芯焊丝真空包装袋内待用。

7.根据权利要求1所述的CMT制备高强度铜‑钢梯度结构用焊接材料,其特征在于,制备铜侧过渡层焊丝的具体步骤如下:步骤1:按质量百分比分别称取药粉:Ni粉30~40%,Fe粉3~5%,Co粉5~10%,Al粉5~10%,Ti粉5~10%,B粉5~10%,W粉1~3%,Yf粉1~3%,其余为Cu粉,以上组分质量百分比之和为100%。

步骤2:将步骤1称取的药粉,将其置于真空加热炉内加热,加热温度为250‑300℃,保温时间为1‑4h,去除药粉中的结晶水;烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合,混合时间均为1‑4h;

步骤3:采用纯铜带为焊皮,采用酒精去除纯铜带表面的油脂,通过药芯焊丝拉丝设备把步骤2制备得到的药粉包裹在纯铜带内,第一道拉拔模具孔径为2.6mm;铜侧过渡层焊丝的填充量控制在25~28wt%;

步骤4:第一道工序拉拔完毕后,将模具孔径依次减少,最终获得直径1.2mm的药芯焊丝;

步骤5:药芯焊丝拉拔完毕后,经绕丝机缠绕在焊丝盘上,最终密封在药芯焊丝真空包装袋内待用。

8.CMT制备高强度铜‑钢梯度结构的方法,其特征在于,采用如权利要求1‑7任意一项所述的焊接材料进行铜‑钢梯度结构制备,具体步骤如下:(1)选择Q345钢板为基板,采用钢丝刷打磨去除表面的铁锈,采用酒精去除基板上的油脂;

(2)选择ER50‑6焊丝进行钢层的制备,选择CMT焊接模式,焊接电流为180~250A,所制备的钢层的厚度为60~80mm,宽度为10~15m,制备过程中层间温度控制在80~150℃之间;

(3)选择所开发的钢侧过渡层焊丝在上述钢层上进行堆焊,选择CMT焊接模式,焊接电流为100~150A,所制备的钢侧过渡层厚度约为5~8mm,制备过程中层间温度控制在80~

150℃之间;

(4)选择所开发的铜侧过渡层焊丝在上述钢侧过渡层上进行堆焊,选择CMT模式,焊接电流为100~150A,所制备的铜侧过渡层厚度约为10~15mm,制备过程中层间温度控制在80~150℃之间;

(5)选择ERCuSi‑Al焊丝进行铜层的制备,选择CMT焊接模式,焊接电流200~250A,所制备的铜层厚度约为60~80mm,制备过程中层间温度控制在150~300℃之间。