[發明專利]一種用于填充點焊不銹鋼高熵合金粉末和一種高熵合金粉末填充點焊不銹鋼的工藝方法

有效

• 申請號: 201310142899.6
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN103252568A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 張培磊;盧云龍;閆華;丁敏;馬凱;褚振濤
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: B23K11/11
• 分類號: B23K11/11;B23K11/02
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳瑾瑜

技術領域

本發明涉及不銹鋼焊接領域，尤其是涉及一種用于填充點焊不銹鋼高熵合金粉末和一種高熵合金粉末填充點焊不銹鋼的工藝方法。?

背景技術

不銹鋼作為耐腐蝕材料一直受到產業界的重視，點焊焊接方法是不銹鋼連接的主要方法之一。目前關于不銹鋼點焊的研究主要包括氬弧焊、激光束、電子束、攪拌摩擦點焊，但上述點焊方法能源消耗大，生產效率低，設備及維護和運行成本高，相比較而言，電阻點焊不銹鋼是一種優異的選擇，但電阻焊不銹鋼焊后形成熔核發生相變，從而導致在使用過程中容易被腐蝕，導致焊接接頭失效，所以急需開發一種能夠提高不銹鋼電阻點焊耐腐蝕性的方法。?

經對現有技術的文獻檢索發現，專利200510072511.5使用中間薄片圓環焊接不銹鋼，但薄圓片的導電能力不是太強，同時薄圓片的材料為不銹鋼同質材料，在電阻點焊高電流效果下容易形成鐵素體，從而耐蝕性下降。專利201110028353.9改變電極的尺寸提高焊接效果，但增加了設備消耗。所以目前急需開發一種不改變現有設備條件下能夠提高不銹鋼電阻點焊強度及耐腐蝕性的方法。?

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提出一種用于填充點焊不銹鋼高熵合金粉末和一種高熵合金粉末填充點焊不銹鋼的工藝方法，以實現提高不銹鋼電阻點焊強度及耐腐蝕性目的。?

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：?

一種用于填充點焊不銹鋼高熵合金粉末，其特征在于，所述高熵合金粉末的主要組分為AlFeCuCoNiTiCr_x,x為Al與Cr的摩爾比，x的范圍為0-0.3，粉末大小為100-300目。?

一種高熵合金粉末填充點焊不銹鋼的工藝方法，按以下步驟進行：?

(1)將高熵合金粉末用有機溶劑混合均勻；?

(2)在待焊工件的焊接面均勻噴灑或均勻涂敷所述粉末介質，形成厚度均勻的粉末介質填充層；?

(3)待粉末介質填充層的丙酮揮發后，裝夾待焊工件于上下電極之間，使附著粉末介質的待焊工件焊接面緊密接觸；?

(4)調整保護氣噴嘴對準待焊工件焊接區，施加保護氣體作用；?

(5)施加電極壓力沖擊、壓緊待焊接面，通過電極壓力沖擊作用使基體的表面氧化膜破碎，并在后續工藝過程中保持壓力的作用；?

(6)通焊接電流，使填充層的高熵合金粉末介質熔化，在熱與壓力綜合作用下與不銹鋼發生物理化學冶金反應，并在焊接界面產生原子擴散；?

(7)停止焊接電流作用，保持電極壓力至焊件自然冷卻；?

(8)停止電極壓力作用，停止保護氣體作用，上下電極移開，完成焊接。?

所述有機溶劑包括丙酮和乙醇等。?

焊接環境主要為惰性氣體保護下施焊，個別情況下也可在大氣下施焊。?

所述的待焊工件為不銹鋼板材或線材，焊接接頭形式主要是搭接接頭。?

所述對待焊工件及粉末填充層的加熱為電阻加熱。待焊工件及粉末填充層在焊接電流作用下產生電阻熱效應，焊接電流為單一主焊接電流形式或主焊接電流加輔助焊接電流形式。?

所述的上下焊接電極的端面主要為球面形，另外，也可采用圓錐臺形。?

與現有技術相比，本發明具有以下優點：?

(1)一定粒度的粉末介質與待焊接工件表面形成若干點接觸界面，利用粉末顆粒與待焊材料的接觸面的變化提高材料待焊部位的焊接初期接觸電阻，從而改善難焊材料的焊接性。?

(2)粉末顆粒之間構成若干相對微小的導電通道，在不增加焊接電流絕對值的前提下，使通過材料待焊部位的電流密度得以大大提高，從而獲得焊接初期所需要的大量電阻熱。?

(3)利用電極壓力的作用破碎填充界面的氧化膜。?

(4)利用球面形電極的擠壓作用，并在熔融的對流作用下排出破碎的氧化膜，從而形成可靠焊接接頭。?

(5)高熵合金粉末填充介質配方靈活，可改善焊縫金屬的冶金行為。?

(6)在惰性氣體保護下或大氣環境下實現不銹鋼材料的焊接，焊接表面無需特殊清理，焊接效率高，成本低，接頭可靠，具有較為理想的工程實用意義。?

(7)高熵合金粉末在不銹鋼接頭中形成單一面心立方固溶體組織，具有很好的耐腐蝕和強化效果。?

附圖說明

圖1是不銹鋼填充高熵合金粉末點焊示意圖，其中，1-電極；2-不銹鋼工件；3-高熵合金填充層；4-焊接電路。?

具體實施方式