[发明专利]结合热处理过程的铜/钢双金属复合结构件及制备方法

权利要求书

1.结合热处理过程的铜/钢双金属复合结构件的制备方法，其特征在于，具体操作步骤为：

步骤1：选择低碳钢作为增材制备的基板材料，并采用机械清理的方法去除表面杂质；

步骤2：选择型号为ER50-6、H08MnA或ER49-1的碳钢焊丝作为钢侧用原料；选择型号为S201、HS211或HS216的焊丝作为用铜侧用原料；选择自制Cu-Ni药芯焊丝作为过渡层用原料；按照先钢侧，然后过渡层，最后铜侧的顺序，采用层间往返式增材工艺进行堆积，得到成型件；

步骤3：采用机械打磨和线切割结合的方式，对步骤2得到的成型件表面进行处理；

步骤4：对步骤3中所制备的成型件进行热处理。

2.根据权利要求1所述的结合热处理过程的铜/钢双金属复合结构件的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述低碳钢的型号为Q345B、Q275或Q235。

3.根据权利要求1所述的结合热处理过程的铜/钢双金属复合结构件的制备方法，其特征在于，步骤2中，Cu-Ni药芯焊丝包括有焊皮及药芯，焊皮为宽度7mm的T2纯铜带，药芯成分为100％的镍粉，镍粉的颗粒度为100-200目。

4.根据权利要求1所述的结合热处理过程的铜/钢双金属复合结构件的制备方法，其特征在于，步骤2中，钢侧用焊丝的规格为Φ1.2-1.6mm；铜侧用焊丝的规格为Φ1.2-1.6mm；过渡层用焊丝的规格为Φ1.2-1.6mm。

5.根据权利要求1所述的结合热处理过程的铜/钢双金属复合结构件的制备方法，其特征在于，步骤2中，增材工艺具体参数为：①钢侧：钢侧的堆积层数为15～20层；具体的工艺参数为：焊接电流为175～205A，焊接电压为20～25V，焊丝干伸长度10～15mm，焊接速度为5～8mm/s；保护气体为：体积分数为90％Ar+体积分数为10％CO₂的混合气体，以上组分体积百分比之和为100％，气体流量15～20L/min；②过渡层：过渡层金属堆积层数为1～2层，具体的工艺参数为：焊接电流为210～235A，电压为22～26V，焊接速度4～6mm/s，焊丝干伸长度10～15mm；③铜侧：铜侧的堆积层数为15～20层；具体的工艺参数为：焊接电流为220～245A，焊接电压为23～27V，焊丝干伸长度10～15mm，焊接速度4～6mm/s；

其中，过渡层及铜侧选用的保护气体均为体积分数99.99％的纯氩气，气体流量15～20L/min。

6.根据权利要求5所述的结合热处理过程的铜/钢双金属复合结构件的制备方法，其特征在于，步骤2中，焊接过程中摆动幅度均为3～3.6mm，摆弧频率均为4～4.5Hz。

7.根据权利要求1所述的结合热处理过程的铜/钢双金属复合结构件的制备方法，其特征在于，步骤3中，成型件表面进行处理后的粗糙度为1.6-1.8。

8.根据权利要求1所述的结合热处理过程的铜/钢双金属复合结构件的制备方法，其特征在于，步骤4中，对成型件的热处理工艺具体为：800～850℃淬火，保温30～60min，水冷；然后进行400～450℃回火，保温60～80min后，随炉冷却。

9.结合热处理过程的铜/钢双金属复合结构件，其特征在于，由权利要求1-8所述制备方法制备得到。