[发明专利]一种高熵合金双联工艺制备方法

权利要求书

1.一种高熵合金双联工艺制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照要制备的高熵合金元素组成、含量及物化性质分解设计4根焊丝的种类和焊丝元素的组成、含量、存在形式及存在位置，高熵合金包括主要合金元素、次要合金元素和微量合金元素，高熵合金元素中熔点为3200℃～3800℃的高熔点合金元素的存在形式为合金，高熵合金元素中熔点为150℃～800℃的低熔点合金元素的存在位置为实心焊丝或药芯焊丝的合金外带中的至少一种情况，使得每根焊丝的成分物化性质接近，然后制备焊丝；

(2)将包括1根引导焊丝、2根跟随焊丝和1根尾随焊丝的4根焊丝集成排列，4根焊丝轴线延伸线与工件的4个接触点连线构成和谐四边形，引导焊丝的轴线延伸线与工件的接触点分别和2根跟随焊丝的轴线延伸线与工件的接触点的间距相等，尾随焊丝的轴线延伸线与工件的接触点分别和2根跟随焊丝的轴线延伸线与工件的接触点的间距相等，4根焊丝共用一把焊枪，4个导电嘴之间相互绝缘，在焊枪上固定一个拖罩装置，拖罩随着焊枪同步移动，每根焊丝都配有独立的弧焊电源和送丝机，采用脉冲电流，采用同步控制器控制4台弧焊电源的电流相位，引导焊丝和2根跟随焊丝间的脉冲电流相位相差90°，尾随焊丝和2根跟随焊丝间的脉冲电流相位相差90°，2根跟随焊丝间的脉冲电流相位相差180°，引导焊丝和尾随焊丝间的脉冲电流相位相差180°，电弧在4根焊丝与工件间轮流燃烧，电弧间协同控制，形成同一个熔池，供气系统由4套独立的供气系统组成，每套供气系统的气体流量能够独立控制，由送气管输送到焊枪，建立集成四丝脉冲气体保护焊系统；

(3)设定焊接参数，焊枪内通入焊接保护气体，拖罩内通入惰性保护气体，采用集成四丝脉冲气体保护焊工艺在金属基体表面进行逐层堆积，协同增材制造块体高熵合金；

(4)将制备的块体高熵合金加工成圆棒形电极，采用真空自耗重熔工艺对高熵合金电极棒进行二次熔炼，精炼完成的合金液在水冷结晶器内凝固成高熵合金锭。

2.如权利要求1所述的高熵合金双联工艺制备方法，其特征在于，所述主要合金元素为5～16种元素，次要合金元素为0～8种元素，微量合金元素为0～8种元素，且每种主要合金元素的原子百分含量为5％～35％，每种次要合金元素的原子百分含量为0.5％～5％，每种微量合金元素的原子百分含量为0～0.5％。

3.如权利要求1或2所述的高熵合金双联工艺制备方法，其特征在于，所述主要合金元素选自Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Hf、Ta、W、Re、Li、Al、Mg、Sn、Si、Ge、Gd、B或C；所述次要合金元素选自C、Si、B、P、N、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Pt、Hf、Ta、W、Re、Pb、Au、La、Ce、Nd、Gd、Tb、Dy、Ho、Yb、Al、Mg、Li、Sn或Ge；所述微量合金元素选自C、Si、B、N、P、Al、Mg、Mn、Ti、Nb、V、Zr、Y、La、Hf、W、Ta、Re、Ir、Pt、Au、Ru、Rh、Ca、Sr、Pb、Gd、Tb、Dy、Ho、Yb、Ce、Nd、Pr或Sn。

4.如权利要求1所述的高熵合金双联工艺制备方法，其特征在于，所述焊丝的种类包括实心焊丝和药芯焊丝。

5.如权利要求1所述的高熵合金双联工艺制备方法，其特征在于，所述引导焊丝的轴线延伸线与工件的接触点分别和2根跟随焊丝的轴线延伸线与工件的接触点的间距为8～30mm，尾随焊丝的轴线延伸线与工件的接触点分别和2根跟随焊丝的轴线延伸线与工件的接触点的间距为8～40mm，2根跟随焊丝的轴线延伸线与工件的接触点的间距为8～25mm，在平行于焊接方向上的引导焊丝与焊枪的拖角为0°～25°，在平行于焊接方向上的尾随焊丝与焊枪的推角为0°～25°，在垂直于焊接方向上的2根跟随焊丝与焊枪的倾角为0°～25°。

6.如权利要求1所述的高熵合金双联工艺制备方法，其特征在于，每套供气系统由1个高压气瓶、1个气体减压阀、1个气体流量计及1根送气管组成。