[发明专利]一种用于高熵合金电弧增材制造的缆式焊丝及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于高熵合金电弧增材制造的缆式焊丝，包括中心焊丝和螺旋旋绕所述中心焊丝设置的多根外围焊丝,且各相邻所述外围焊丝相切设置，特别的对本缆式焊丝的螺旋升角α和捻距T进行特别设定，同时提供了该发明的特别制备方法。该缆式焊丝在焊接时熔深较小、稀释率较低；具有自旋转电弧效应，在熔池搅动时可实现高熵合金的一体化原位成形，同时能够加速气体、夹渣等迅速排出。将缆式焊丝应用于高熵合金电弧增材制造有许多突出的优点：与传统方法相比，不仅可以节省原料，还可以做复杂形状的零件；与粉末床技术(热源是激光，电子束等)相比，不受激光吸收率影响，尺寸不受限制。

技术领域

本发明涉及焊接与增材制造领域，具体而言，涉及一种用于高熵合金电弧增材制造的缆式焊丝及其制备方法。

背景技术

缆式焊丝(又称多股绞合焊丝)由中心焊丝和螺旋升角α缠绕于中心焊丝上的多根彼此相切且直径相同的外围焊丝所构成。缆式焊丝的性能优势主要有：(1)高速：同等电压，电流的情况下融化的速度比单丝提高25％-65％；(2)高效：生产率比单丝提高效率45％以上；(3)节能：同等直径的情况下比单丝节能30％以上；(4)绿色：产品通过冶炼的技术能彻底解决无镀铜的冶炼工艺问题。将缆式焊丝应用于高熵合金电弧增材制造有许多突出的优点：与传统方法相比，不仅可以节省原料，还可以做复杂形状的零件；与粉末床技术(热源是激光，电子束等)相比，不受激光吸收率影响，尺寸不受限制。因此，本发明将提供一种用于高熵合金电弧增材制造的缆式焊丝及其制备方法。

经过海量检索，发现现有技术中的焊丝如公开号为EP0864394A1公开的一种焊丝，其能够提高焊接金属与焊丝表面之间的润湿性，从而在焊丝的电阻焊接中提供优异的可拉伸性和可焊性。将金属丝浸入碱金属硫化物或硫化铵的水溶液中，在表面上生成硫化铁(FeS₂或FeS)，从而在所得到的金属丝的电阻焊接中提高焊接金属对金属丝表面的润湿性。通过X射线光电子能谱测定的值，硫化铁中的S优选以0.1-20原子％的量存在。除了硫化铁之外，可以在线表面上产生具有Mn，Ti，Cu，Cr，Ni，Al或Zn元素的S的硫化物。或如公开号为US20020037420A1公开的一种焊丝，包括电镀或未覆盖的实心焊丝和用于碳钢或不锈钢的药芯焊丝，其中一种或多种烃化合物选自饱和或不饱和烃化合物，其具有5种在12个碳原子和直链或支链结构上，具有环状结构的烃化合物沉积在线表面上。润滑油和/或润滑颗粒通过一种或多种烃化合物与金属丝表面化学结合。沉积在金属丝表面上的烃化合物和润滑油和/或润滑颗粒的总量为每10kg金属丝0.1至5g。或如公开号为CN1035420C公开的一种焊丝，是一种焊接材料，用于焊接工艺。本发明的技术方案是：钢质裸焊丝外镀有一起阳极保护作用，由锰或锰合金组成的镀锰层，它有别于传统的镀铜焊丝中铜的电极电位比铁高的阴极保护镀层。它可有效的提高焊丝的抗蚀性，从而延长其保存期，可用于机械制造、造船、锅炉及汽车制造等行业的埋弧焊及二氧化碳气体保护焊。

综上所述，现有技术的焊丝具有焊接熔深较大、稀释率较高的问题；同时现有技术中没有缆式焊丝应用于高熵合金电弧增材制造的领域；将缆式焊丝应用于高熵合金电弧增材制造与传统方法相比，不仅可以节省原料，还可以做复杂形状的零件；与粉末床技术(热源是激光，电子束等)相比，不受激光吸收率影响，尺寸不受限制。

发明内容

本发明提出了一种用于高熵合金电弧增材制造的缆式焊丝及其制备方法以解决所述问题。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：