[发明专利]一种采用焊接与激光双热源制备FeAlCrNiSiC系高熵合金材料的方法

权利要求书

1.一种采用焊接与激光双热源制备FeAlCrNiSiC系高熵合金材料的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

步骤1，制备原材料粉末

按配比，将铬铁矿粉和铝粉混合，得到混合物料；其中，按质量比，铬铁矿粉：铝粉=3:1；

将混合物料，粗选、球磨、筛分，得到粒度为200~400目的原材料粉末；

步骤2，压制预置压坯块

将混合均匀的原材料粉末，滴加水玻璃，当原材料粉末刚开始变潮变色停止滴加，搅拌后，放入准备好的压坯模具里面，把原材料粉末在压坯模具中铺平，进行压制，得到预置压坯块，阴干后，在烘干箱中烘干，得到干燥后的预置压坯块；

步骤3，钨极氩弧焊熔覆

将干燥后的预置压坯块，放置于表面去除锈污和氧化皮的基体上，以钨极氩弧焊做热源进行熔覆，得到带有初步熔覆层的实验块；所述的钨极氩弧焊的焊接电流为170~190A，氩气的流量为6~8L/min，焊接速度为60~70mm/min；

步骤4，激光熔覆

(1)将钨极氩弧焊熔覆后的带有初步熔覆层的实验块，轻轻敲落药皮，将初步熔覆层表面磨平，去除厚度为0.8~1mm，在初步熔覆层表面涂一层激光增吸收涂剂后，形成涂覆层，然后迅速放置于数控机床上，启动激光加工机，进行单道激光涂层熔覆；

(2)当激光将涂覆层点燃后，关闭激光加工机，得到熔覆涂层材料；其中，激光熔覆工艺为：激光功率为2700~3100W，光斑为长10mm，宽2mm的宽带矩形光斑，扫描速度3~7mm/s；

(3)反应结束后，将熔覆涂层材料冷却至室温，得到FeAlCrNiSiC系高熵合金材料。

2.如权利要求1所述的采用焊接与激光双热源制备FeAlCrNiSiC系高熵合金材料的方法，其特征在于，所述的步骤1中，所述的铬铁矿粉为精选原铬铁矿粉，其含有的成分及各个成分的质量百分数为24.36%Cr₂O₃、14.10%FeO、18.74%Fe₂O₃、20.16%SiO₂、12.32%Al₂O₃、5.4%CaO、2.85%NiO，余量为不可避免的杂质。

3.如权利要求1所述的采用焊接与激光双热源制备FeAlCrNiSiC系高熵合金材料的方法，其特征在于，所述的步骤1中，所述的铝粉，纯度≥99.9wt%，粒度为200~300目。

4.如权利要求1所述的采用焊接与激光双热源制备FeAlCrNiSiC系高熵合金材料的方法，其特征在于，所述的步骤1中，所述的球磨工艺为：将原料装入球磨罐置于球磨机上，球磨4~6h，球磨速度为100~200rpm。

5.如权利要求1所述的采用焊接与激光双热源制备FeAlCrNiSiC系高熵合金材料的方法，其特征在于，所述的步骤2中，所述的压制工艺为：采用WE-30液压式万能液压试样机，利用压杆将原材料粉末压制成形，压杆压力为80~110kN。

6.如权利要求1所述的采用焊接与激光双热源制备FeAlCrNiSiC系高熵合金材料的方法，其特征在于，所述的步骤2中，所述的预置压坯块为四方体。

7.如权利要求1所述的采用焊接与激光双热源制备FeAlCrNiSiC系高熵合金材料的方法，其特征在于，所述的步骤2中，所述的阴干时间为24h；所述的干燥采用烘干箱，烘干温度为120~150℃，烘干时间为3~5h。

8.如权利要求1所述的采用焊接与激光双热源制备FeAlCrNiSiC系高熵合金材料的方法，其特征在于，所述的步骤3中，所述的基体为40Cr基体，20钢基体或Q235钢基体中的一种。