[发明专利]一种CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法

说明书

本发明公开了一种CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法，其特征在于：合金板开V型坡口,采用丙酮对焊接坡口合金表面进行超声清洗30分钟，然后在坡口表面第一次涂抹TiO金属浆料，自然干燥后，对涂覆于坡口的TiO金属浆料进行激光熔覆；进行二次涂抹TiO金属浆料，自然干燥后进行激光焊，完成焊接。通过本发明焊接方法可以较好的解决焊接过程中出现的裂纹问题，提高了焊接质量。

技术领域

本发明涉及一种激光焊接技术。特别是一种能够实现高强度焊接CoCrCuFeNi高熵合金的方法。

背景技术

高熵合金是是一种新型的合金材料的设计理念，其组元数大于5，每种组元的原子百分含量基本上相等，最终形成的材料具有极高的熵值。由于这种合金中金属元素种类多，原子排布的混乱度大，高熵效应必然促进了元素间的混合，使得合金相组成形成单一的晶体结构，如单一的体心立方或面心立方结构，或者二者的混合结构，抑制了脆性的金属间化合物的形成。这种金属结构表现出除了优异的力学性能，使其具有一些传统合金无法比拟的性能，如高强度(可达1.35GPa，延伸率15.4％)、高硬度(890HV)、高耐磨耐蚀性、高热阻、电阻，优异的磁学性能。

CoCrCuFeNi是最早被开发出来的高熵合金，该合金的强度和性能都比较好，但是，由于合金中Cu的含量较高，导致该合金的熔焊遇到了困难，使得焊接后出现了贯穿式的冷裂纹伴随有热裂纹，限制了该合金的应用。

发明内容

本发明的目的，是提供一种CoCrCuFeNi高熵合金焊接方法，能够解决焊接过程中裂纹，不会出现裂纹，实现CoCrCuFeNi高熵合金高强度连接。

本发明是这样实现的。一种CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法，合金板开V型坡口,采用丙酮对焊接坡口合金表面进行超声清洗30分钟，然后在坡口表面第一次涂抹TiO金属浆料，自然干燥后，对涂覆于坡口的TiO金属浆料进行激光熔覆；进行二次涂抹TiO金属浆料，自然干燥后进行激光焊，完成焊接。

前述的CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法中，第一次涂抹TiO金属浆料时，TiO金属浆料涂抹厚度10-50μm，涂抹后，自然干燥22-26h。

前述的CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法中，第一次涂抹TiO金属浆料时，TiO金属浆料涂抹厚度30μm，涂抹后，自然干燥24h。

前述的CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法中，激光熔覆时；激光熔覆功率为500W-2500W，扫描速度为0.1m/min-0.5m/min，激光束为圆形光斑，光斑的直径为1.5mm-4mm，激光熔覆保护气体为氩气，气体流量为10L/min-25L/min。

前述的CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法中，激光熔覆时；激光熔覆功率为1000W，扫描速度为0.3m/min，激光束圆形光斑的直径为2mm，保护气体氩气的流量为15L/min。

前述的CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法中，第二次涂抹TiO金属浆料时，TiO金属浆料涂抹厚度为30-80μm，涂抹后，自然干燥22-26h。

前述的CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法中，第二次涂抹TiO金属浆料时，TiO金属浆料涂抹厚度为50μm，涂抹后，自然干燥24h。

前述的CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法中，激光焊时，激光功率为1200W，焊接速度为0.1m/min，光斑为圆形光斑，直径为3mm，激光熔覆保护气体为氩气，气体流量为13L/min。

前述的CoCrCuFeNi高熵合金的激光焊接方法中，所述的TiO金属浆料是以下述摩尔配比的原料，TiO粉2-5份、钛粉0.5-1份、铝粉0.5-1份、草酸二乙酯1-3份和醋酸丁酯1-3份，经球磨后，混匀获得。