[发明专利]一种高韧高耐磨性的热作模具增材制造用丝材及其制备方法有效

专利信息
申请号: 202110725670.X 申请日: 2021-06-29
公开(公告)号: CN113547252B 公开(公告)日: 2022-02-22
发明(设计)人: 易江龙;邹晓东;张雪莹;潘琳琳;牛犇;范振华 申请(专利权)人: 广东省科学院中乌焊接研究所
主分类号: B23K35/02 分类号: B23K35/02;B23K35/30;B23K35/40
代理公司: 广州科粤专利商标代理有限公司 44001 代理人: 蒋欢妹;莫瑶江
地址: 510651 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 高韧高 耐磨性 模具 制造 用丝材 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种高韧高耐磨性的热作模具增材制造用丝材,其特征在于,所述丝材为药芯焊丝,由外皮的钢带及内包的药芯粉末组成,钢带为H08A钢带,钢带尺寸为0.7×14mm,药粉填充率为28.0-32.0%,丝材直径范围为1.2-2.0mm,药芯粉末成分及质量百分含量如下:Cr:4.0-5.0%,Mo:1.5-2.0%,V:0.5-1.0%,Nb:4.0-5.0%,Co:2.0-5.0%,Zr:0.5%,Si:0.5%,Sc:0.5%,纳米WC:1.5-5.0%,余量为铁粉,纳米WC的粒径范围为80-100nm,纯度为99.9%;所述高韧高耐磨性的热作模具增材制造用丝材的制备方法,包括以下步骤:

S1:首先将粒径为450-500μm的雾化铁粉加入到乙醇溶液中,搅拌后加入3-氨丙基三乙氧基硅烷,雾化铁粉与乙醇溶液的质量比为1:18~1:21,3-氨丙基三乙氧基硅烷与雾化铁粉的质量比为1:9~1:11,继续搅拌1h后,真空抽滤得到表面带正电荷的雾化铁粉;在冰水浴条件下,将纳米WC加入到去离子水溶液中,搅拌后,加入十二烷基苯磺酸钠,纳米WC与去离子水溶液的质量比为1:10~1:30,十二烷基苯磺酸钠与纳米WC的质量比为1:4~1:6,继续搅拌1h后得到表面带有负电荷的纳米WC悬浮液,在冰水浴及超声搅拌的条件下,将表面带正电荷的雾化铁粉缓慢加入到表面带有负电荷的纳米WC悬浮液中,继续搅拌30min后,真空抽滤后进行冷冻干燥,即得到表面均匀负载有纳米WC的雾化铁粉;

S2:将步骤S1所得含有纳米WC的雾化铁粉及Cr、Mo、V、Nb、Co、Zr、Si、Sc加入到V型混粉机,混合30min后得到混合均匀的药芯粉末;

S3:将放带机上的H08A钢带经过超声清洗后在成型机上轧制变形,钢带变为“U”型槽后,按照所需填充率添加S2制备所得药芯粉末,经过多道轧制、粗拉和精拉后,获得所需直径的“O”形有缝药芯丝材。

2.根据权利要求1所述高韧高耐磨性的热作模具增材制造用丝材,其特征在于,Cr、Mo、V、Nb、Co粉末的粒径范围为100-150μm。

3.一种权利要求1所述高韧高耐磨性的热作模具增材制造用丝材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:首先将粒径为450-500μm的雾化铁粉加入到乙醇溶液中,搅拌后加入3-氨丙基三乙氧基硅烷,雾化铁粉与乙醇溶液的质量比为1:18~1:21,3-氨丙基三乙氧基硅烷与雾化铁粉的质量比为1:9~1:11,继续搅拌1h后,真空抽滤得到表面带正电荷的雾化铁粉;在冰水浴条件下,将纳米WC加入到去离子水溶液中,搅拌后,加入十二烷基苯磺酸钠,纳米WC与去离子水溶液的质量比为1:10~1:30,十二烷基苯磺酸钠与纳米WC的质量比为1:4~1:6,继续搅拌1h后得到表面带有负电荷的纳米WC悬浮液,在冰水浴及超声搅拌的条件下,将表面带正电荷的雾化铁粉缓慢加入到表面带有负电荷的纳米WC悬浮液中,继续搅拌30min后,真空抽滤后进行冷冻干燥,即得到表面均匀负载有纳米WC的雾化铁粉;

S2:将步骤S1所得含有纳米WC的雾化铁粉及Cr、Mo、V、Nb、Co、Zr、Si、Sc加入到V型混粉机,混合30min后得到混合均匀的药芯粉末;

S3:将放带机上的H08A钢带经过超声清洗后在成型机上轧制变形,钢带变为“U”型槽后,按照所需填充率添加S2制备所得药芯粉末,经过多道轧制、粗拉和精拉后,获得所需直径的“O”形有缝药芯丝材。

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