[发明专利]一种制备大块高熵合金的搅拌摩擦焊接方法

权利要求书

1.一种制备大块高熵合金的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，选用AlxCoCrFeNi高熵合金为初始板材，用于通过搅拌摩擦焊接方法制备大块高熵合金；当焊接形式为搭接时，两块初始板材的搭接处放置有中间层铝板，且中间层铝板的上表面与位于上方的初始板材的下表面对应，中间层铝板的下表面与位于下方的初始板材的上表面对应，两块初始板材的搭接厚度为1-5mm；当焊接形式为对接时，两块初始板材的对接处放置有中间层铝板，且中间层铝板的一侧端面与其中一个初始板材的端面对应，中间层铝板的另一侧端面与另一个初始板材的端面对应，两块初始板材的厚度为1-10mm，且两块初始板材的厚度差不大于0.5mm；

步骤2，选用纯度最低为99.6％的铝板预置于用于形成大块高熵合金的待连接的两块初始板材中间，当焊接形式为搭接时，该中间层铝板的长度和宽度所确定的表面积不小于待焊接区的初始板材的表面积，中间层铝板厚度为0.1-2mm；当焊接形式为对接时，中间层铝板的长度不小于焊缝长度，中间层铝板的厚度为0.1-5mm，高度与初始板材最小厚度的差值不小于-0.2mm；

步骤3，搅拌头的选择，选用的搅拌头参数，轴肩直径为3-30mm；当以搭接焊接形式制备大块高熵合金时，搅拌针长度大于上搭接板和中间层铝板的厚度之和，但小于上搭接板、中间层铝板和下搭接板的厚度之和；当以对接形式制备大块高熵合金时，搅拌针长度与初始板材的最小厚度差值不小于-0.3mm；搅拌针直径d为1-10mm；

步骤4，将两块初始板材以搭接或对接的形式组装，并将中间层铝板放置于两块初始板材之间，使得中间层铝板与两块初始板材接触面的间隙不大于0.1mm；采用焊接工装将两块初始板材及中间层铝板一同固定在机床工作台上；

步骤5，启动机床，使搅拌头移动至起始焊接位置并以100-10000rpm旋转速度扎入初始板材，待搅拌头轴肩扎入位于上方的初始板材上表面0.1-0.3mm深度时，搅拌头以1-1000mm/min的行进速度移动，按照设定轨迹实施焊接；

步骤6，随着焊接的进行，中间层铝板在搅拌头的机械搅拌及摩擦热的共同作用下，与焊接区初始板材发生充分混合，并由此在焊缝产生了显著的强化效果，获得具有优异性能的搅拌摩擦焊缝，形成大块优质高熵合金。