CN110280921A - 一种用于高熵合金堆焊的缆式焊丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于高熵合金堆焊的缆式焊丝,包括一根中心焊丝与若干根外围焊丝,若干根所述外围焊丝螺旋旋绕所述中心焊丝绞合,且各相邻所述外围焊丝相切连接;所述外围焊丝的直径小于所述中心焊丝的直径;同时还提供了其制备方法。本发明通过使用该制备方法,实现了焊丝成分可控,可以获得各种比例的缆式焊丝,可适用于对同一批次力学性能要求较高,不同批次力学性能要求不一致,或者对同一零件各部位力学性能要求不一致的高熵合金堆焊领域。通过使用本方法以制备出不同某元素含量变化的高熵合金缆式焊丝,解决了高熵合金基于粉末增材制造中部分元素激光吸收率低,尺寸受限制等问题,实现多类型高熵合金缆式焊丝结构及其制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及高熵合金焊接增材领域,具体而言,涉及一种用于高熵合金堆焊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丝径相同的外围焊丝所构成。缆式焊丝具有盘绕性好、送丝时刚丝径好、焊接时的熔深熔宽大以及熔敷效率高等优点,其原因为:(1)利用缆式焊丝焊接(例如CO2气保焊)时外围焊丝的小阳极区随缆式焊丝的送进而围绕中心焊丝阳极区旋转,并很快合成为一个统一的束状旋转弧柱区,该束状旋转焊接电弧有利于焊丝熔化、熔滴过渡,有利于熔池内均匀分布,从而减小焊缝缺陷,提高焊接质量;(2)缆式焊丝具有涡流型流体流动模式,焊接过程中熔池液态金属存在涡流型流动,液态金属的涡流运动使熔池中部凹陷,带动高温液态金属向熔池底部流动,有利于增加熔深。
经过海量检索,发现现有技术中缆式焊丝如公开号为CN108723633A公开的一种缆式焊丝,包括中心焊丝和螺旋旋绕所述中心焊丝设置的n根外围焊丝,各所述外围焊丝的直径均为d外,且各相邻所述外围焊丝相切设置,其特征在于,所述外围焊丝的捻距T=m×(d外+d中)/2,其中m为捻距倍数,d外为所述外围焊丝的直径,d中为所述中心焊丝的直径,3.2≤m<20。由于缆式焊丝的捻距倍数较小,在焊接参数不变时可以获得较小的熔深,还可以进一步降低焊接起弧电流,由于焊接电流的减小,更有利于焊接熔深的减小,对控制堆焊层稀释率有着显著的贡献,由于该缆式焊丝在焊接时熔深较浅、稀释率较低,可适用于对焊接熔深较浅、稀释率较低的复层厚度要求较薄的堆焊领域。或如公开号为CN108326463A公开了一种利用缆式焊丝制备金属间化合物零件的熔丝增材制造方法。该方法以满足金属间化合物成分配比的缆式焊丝为填充材料,采用熔丝增材制造设备制备金属间化合物零件,既可有效解决熔丝增材制造中金属间化合物难以拉拔成丝,以及送粉增材制造中沉积件致密度差、成分不均匀等问题,又可依据金属间化合物增材成分配比与制造需求灵活设计各种类型缆式焊丝,实现多类型金属间化合物的熔丝增材制造。本发明采用的缆式丝状材料为实心焊丝或药芯焊丝,能够实现金属间化合物零件的低成本、高效率、高质量制备,所制备的零件性能相对铸件也有所提高。
综上所述,现有技术的缆式焊丝为成分一定单质金属丝或合金丝所制焊丝,该技术在制备不同成分缆式焊丝时成本高,制备效率低,合金化学成分、组织和力学性能调节不方便,易产生气孔、裂纹、夹渣、空隙及缩孔等缺陷等问题。
发明内容
本发明提出了一种用于高熵合金堆焊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:
一种用于高熵合金堆焊的缆式焊丝,包括一根中心焊丝与若干根外围焊丝,若干根所述外围焊丝螺旋旋绕所述中心焊丝绞合,且各相邻所述外围焊丝相切连接;所述外围焊丝的直径小于所述中心焊丝的直径,且所述外围焊丝至少为3根。
进一步地,所述中心焊丝为以下其中一种:单质金属丝或合金丝。
进一步地,所述外围焊丝为以下其中一种或多种的组合:单质金属丝或合金丝。
一种利用所述缆式焊丝制备高熵合金的方法,包括如下步骤:
Ⅰ)将高熵合金组成元素的单质金属丝作为缆式焊丝的中心焊丝或外围焊丝,通过改变外围焊丝的直径、数量以及中心焊丝的直径,使缆式焊丝成分满足高熵合金的成分配比;
Ⅱ)依据高熵合金的结构设计热源的行走路径,并选择堆焊起始点;
Ⅲ)堆焊开始后,热源将所述缆式焊丝熔化并沿着设定路径行走一次,随后凝固成型;
Ⅳ)根据单次堆焊的厚度,改变热源与堆焊件间的高度,使之与设定值保持一致,随后继续堆焊下一次;
Ⅴ)重复步骤Ⅲ)和Ⅳ),直至完成所设定的堆焊次数,得到所述高熵合金。
一种缆式焊丝的制备方法,包括以下步骤:
1)制造所述外围焊丝;
2)将所述外围焊丝与所述中心焊丝进行绞合;
3)对绞合后的缆式焊丝进行调直;
4)对调直后的缆式焊丝进行收卷;
5)对收卷后的缆式焊丝进行分盘、包装。
进一步地,步骤1)所述制造所述外围焊丝为根据所需合金成分求出丝径比,以所述中心焊丝丝径为基准,通过冷拔工序获得所需丝径的所述外围焊丝,所述冷拔工序通过冷拔系统1控制,并进行多次冷拔工序处理直至获得所需丝径的所述外围焊丝;步骤2)所述绞合是在捻距可调节的绞合装置8上进行绞合,中心焊丝不旋转,密绕于中心焊丝周围的外围焊丝以螺旋升角、捻距,绕中心焊丝旋绕;步骤3)所述调直是双向去应力调直,将绞合好的焊丝通过垂直于焊丝轴线的二垂直方向的多次折弯,消除焊丝的残余应力。
进一步地,步骤1)中,具体的冷拔完整工序如下:
第一步:酸洗,用酸液洗去原材料表面锈蚀物和轧皮;
第二步:磷化,把材料浸入磷酸盐溶液中;
第三步:开坯,将处理好之后的材料通过模孔。
第四步:冷拔丝,将材料通过依次减少孔径的模孔。
第五步:回火,将第四步的材料进行加热。
第六步:重复第四步与第五步,直至获得所需丝径。
本发明所取得的有益技术效果是:
1.本发明提供的缆式焊丝制备方法,由于缆式焊丝成分可控,可以获得各种比例的缆式焊丝,对控制堆焊层化学成分、组织和力学性能有着显著的贡献,由于该缆式焊丝在焊接时成分可调,可适用于对同一批次力学性能要求较高,不同批次力学性能要求不一致,或者对同一零件各部位力学性能要求不一致的高熵合金堆焊领域。
2.本发明提供的缆式焊丝制备方法,以制备出不同某元素含量变化的高熵合金缆式焊丝,解决了高熵合金基于粉末增材制造中部分元素激光吸收率低,尺寸受限制等问题,实现多类型高熵合金缆式焊丝结构及其制造方法。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制,而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中,相同的附图标记指定对应的部分。
图1是本发明实施例之一中一种用于高熵合金堆焊的缆式焊丝及其制备方法的工序流程示意图;
图2是本发明实施例之一中一种用于高熵合金堆焊的缆式焊丝及其制备方法的流程示意图。
附图标记说明:1-冷拔系统1;2-原材料;3-第一次冷拔工序;4-经过第一次次冷拔工序的原材料;5-第二次冷拔工序;6-第M次冷拔工序;7-经过第M次冷拔的原材料;8-绞合装置;9-缆式焊丝成品;
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合其实施例,对本发明进行进一步详细说明;应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言,在查阅以下详细描述之后,本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本发明的范围内,并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征,并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本发明为一种用于高熵合金堆焊的缆式焊丝及其制备方法,根据图1-2所示讲述以下实施例:
实施例一:
缆式焊丝的焊接性能与外围焊丝的捻距有关。所谓捻距是指外围焊丝围绕中心焊丝旋转一周(360°)相应两点间的直线距离。目前,在生产实践中通常将缆式焊丝看成是单股原材料,并参照单股原材料的标准确定缆式焊丝的捻距。即根据国标GB/20118-2008的规定,单股原材料捻距=捻距倍数X绳径(或股径),1X7的捻距倍数不大于10.5,一般生产厂采用6.5-7.0。对于单丝直径为1mm的IX7(即1+6)的单股原材料,其绳径大致等于3,则捻距应小于31.5mm,一般生产厂实际捻距为20mm左右。
现有的堆焊方法有热丝TIG堆焊、手工焊条电弧焊堆焊、带极堆焊、等离子堆焊、激光堆焊、爆炸焊等,其中对于应用工况较为严格且堆焊层厚度要求较薄如3-5mm通常为热丝TIG堆焊、等离子堆焊、激光堆焊、手工焊条电弧焊堆焊,对于堆焊厚度要求8mm以上通常为埋弧堆焊及熔化极气体保护焊堆焊。其中热丝TIG堆焊单枪每小时熔敷效率仅0.8kg左右,效率较低,但熔深较小,焊枪可伸入管道、设备内腔,且可实现全位置自动化堆焊,其主要应用与工况要求严格的场合如加氢装置、海底输油管线、井口头、采油树、阀门等。手工焊条电弧焊操作灵活但局限于焊工的人为影响及视线盲区、手臂操作盲区等,通常应用于小构件外表面等易于操作且要求不高的场合。带极堆焊具有高效率、熔深稍浅的优势,但其对于阀门、弯头等异形件难以实现焊接,且焊接位置仅局限于平焊,并对于小通道焊接亦无法实现,其常用于压力容器筒体、较大丝径的管道等堆焊。激光及等离子堆粉末冶金堆焊具有高能、高效、浅熔深的优势,但局限于设备本身价格较高,且由于枪头的限制仅适用于小构件的外表面堆焊。爆炸复合焊效率较高,但其局限于爆炸复合本身质量难以控制,其主要应用于工况简单、便于检修且如压力要求不高的场合。普通埋弧及熔化极气体保护焊堆焊具有高效特征,尤其是熔化极气体保护焊亦具备全位置、异形件、小通道等全自动化焊接功能,但其主要局限于焊接熔深过大,稀释率过高,因此仅适用于堆焊厚度较厚的应用场合。
为此,本实施例公开一种缆式焊丝,用于高熵合金堆焊,包括一根中心焊丝与若干根外围焊丝,若干根所述外围焊丝螺旋旋绕所述中心焊丝绞合,且各相邻所述外围焊丝相切连接;所述外围焊丝的直径小于所述中心焊丝的直径,所述外围焊丝至少为3根。
所述中心焊丝为以下其中一种:单质金属丝或合金丝。所述外围焊丝为以下其中一种或多种的组合:单质金属丝或合金丝。优选地,所述中心焊丝采用单质金属丝或者多元合金丝,而为了保证均匀性,所述多元合金丝的元素种类尽可能最少,也可以采用多种单质金属丝绞合而成的缆式金属丝作为中心焊丝;而外围焊丝则采用以下一种或多种的组合:单质金属丝或多元合金丝。特别地,所述单质金属丝以及所述多元合金丝均为实心焊丝时效果最佳。
一种缆式焊丝的制备方法,包括以下步骤:
1)制造所述外围焊丝,根据所需合金成分求出丝径比,以所述中心焊丝丝径为基准,通过冷拔工序获得所需丝径的所述外围焊丝;
2)绞合,在捻距可调节的绞合装置8上进行绞合,中心焊丝不旋转,密绕于中心焊丝周围的外围焊丝以螺旋升角、捻距,绕中心焊丝旋绕;
3)调直,双向去应力调直,将绞合好的焊丝通过垂直于焊丝轴线的二垂直方向的多次折弯,消除焊丝的残余应力;
4)对调直后的缆式焊丝进行收卷;
5)对收卷后的缆式焊丝进行分盘、包装。
所述冷拔工序通过冷拔系统1控制,并进行多次冷拔工序处理直至获得所需丝径的所述外围焊丝。
实施例二:
一种缆式焊丝的制备方法,包括以下步骤:
1)制造所述外围焊丝,原材料2为n股金属丝(丝径均为d0),通过冷拔系统1调节,按需逐步通过多次冷拔工序以缩小丝径,当得到所需丝径的金属丝时,绞合成所需目标成分的缆式焊丝,包括所述中心焊丝(丝径dn)和螺旋旋绕所述中心焊丝所设置的n-1根所述外围焊丝,各所述外围焊丝的丝径分别为di(1<=i<n),且各相邻所述外围焊丝相切设置。
根据所需合金成分的摩尔比,求出质量比,进而求出丝径比,以其中一种原材料2丝径作为基准同时作为所述中心焊丝,冷拔系统1可求出另外n-1股金属丝的丝径,配置相应冷拔次数m。0.5mm<di<2mm(1<=i<=n);
2)绞合,在捻距可调节的绞合装置8上进行绞合,中心焊丝不旋转,密绕于中心焊丝周围的外围焊丝以螺旋升角、捻距,绕中心焊丝旋绕;
3)调直,双向去应力调直,将绞合好的缆式焊丝成品9通过垂直于所述缆式焊丝成品9的轴线的二垂直方向的多次折弯,消除所述缆式焊丝成品9的残余应力;
4)对调直后的缆式焊丝进行收卷;
5)对收卷后的缆式焊丝进行分盘、包装。
步骤1)的冷拔工序具体为多股原材料2通过所述冷拔系统控制计算出对应需要的冷拔次数M,然后对所述原材料2进行第一次冷拔工序3,获得经过第一次冷拔工序的原材料4,如若还需要再冷拔,则进行第二次冷拔工序5直至第M次冷拔工序6,获得经过M此冷拔工序的原材料7,所述原材料7的丝径比为所需丝径比,可以进行下一步骤。
步骤1)中,具体的冷拔完整工序如下:
酸洗:用酸液洗去原材料表面锈蚀物和轧皮的过程,在原材料生产工艺中又叫剥壳,主要把表面的氧化物剥离,以免杂质影响开坯,损坏拉丝模具。
磷化:通俗的说就是把材料浸入磷酸盐溶液中,使其表面获得一层不溶于水的磷酸盐薄膜的工艺。在一定程度上防止腐蚀。
开坯:通过各种拉制金属线的模具中心的一定形状的孔,圆、方、八角或其它特殊形状。当金属强行穿过模孔时尺寸、形状都发生变化。
冷拔丝:普通的金属丝,让它通过比它的直径小一点的孔中强行拉过,则金属丝直径就会变小,长度会伸长,不断重复这样的加工过程,则金属丝就会进一步变小。产生这种塑性变形以后的金属丝的硬度会增加,塑性会基本消失。不要求塑性,只要求强度的场合,可以使用这样的金属丝。
回火:因为原材料的分子结构已经破坏,只有回火再次还原原材料内部的结构。以便于再次拉丝,这样不易断裂,而且能拉到想要的强度。强度就是抗拉强度。强度是拉丝拉出来的,不是热处理出来的。这就是原材料工艺和机械加工工艺最大的区别了。强度越高,拉力越强,但是韧性越差。所以,在原材料选型上应选择合适的强度。不能一味高强度。高强度原材料拉力是强的,但是在耐磨度和柔韧性方面比较弱。
使用本制备方法制备的其中一种缆式焊丝,中心焊丝为一股金属丝,外围焊丝为6股金属丝。其中中心焊丝化学成分为铬(Cr)99.99%;另外外围6股焊丝的化学成分分别为镍(Ni)99.99%、钴(Cr)99.99%、铬(Cr)99.99%、铜(Cu)99.99%、铁(Fe)99.99%、镍(Ni)99.99%。根据实际需要,外围焊丝的化学成分可以不相同。这七股焊丝的原料直径相同,每股直径可以是:1.2mm、1.4mm、1.6mm其中一种,绞合后直径在冷拔后整体减少,但其效果不会出现减少。
实施例三:
对于两层外围实心焊丝的大直径自保护多股缆式焊丝的制造方法,其特征在于包括以下步骤:
1)制造所述外围焊丝,原材料2为n股金属丝(丝径均为d0),通过冷拔系统1调节,按需逐步通过冷拔工艺以缩小丝径,当得到所需丝径的金属丝时,绞合成所需目标成分的缆式焊丝,包括所述中心焊丝(丝径dn)和螺旋旋绕所述中心焊丝所设置的n-1根所述外围焊丝,各所述外围焊丝的丝径分别为di(1<=i<n),且各相邻所述外围焊丝相切设置。
根据所需合金成分的摩尔比,求出质量比,进而求出丝径比,以其中一种原材料2丝径作为基准同时作为所述中心焊丝,冷拔系统1可求出另外n-1股金属丝的丝径,配置相应冷拔次数m。0.5mm<di<2mm(1≤i≤n);
2)绞合,在捻距可调节的绞合装置8上进行绞合,中心焊丝不旋转,密绕于中心焊丝周围的外围焊丝以螺旋升角、捻距,绕中心焊丝旋绕获得第一层缆式焊丝;
3)调直,双向去应力调直,将绞合好的焊丝通过垂直于焊丝轴线的二垂直方向的多次折弯,消除焊丝的残余应力;
4)对调直后的缆式焊丝进行收卷;
5)第二层绞合在捻距可调节的绞合装置8上进行绞合,将绞合好第一层外围药芯焊丝的缆式焊丝作为第二层的不旋转的中心焊丝,密绕于中心焊丝周围的外围药芯焊丝共十二卷以相同螺旋升角、相同捻距,绕中心焊丝旋绕;
6)调直,双向去应力调直,将绞合好的焊丝通过垂直于焊丝轴线的二垂直方向的多次折弯,消除焊丝的残余应力;
7)对调直后的缆式焊丝进行收卷;
8)对收卷后的缆式焊丝进行分盘、包装。
更多次数的所述缆式焊丝成品9的制造方法可依此类推。
实施例四:
本发明提出了一种利用缆式焊丝制备高熵合金的熔丝增材制造方法,包括如下步骤:
(1)将高熵合金组成元素的丝状材料作为缆式焊丝的中心焊丝和外围焊丝,依据高熵合金成分配比设计缆式焊丝,得到满足高熵合金成分配比的缆式焊丝。高熵合金组成元素的丝状材料可以市购得到,依据高熵合金成分配比自行加工或委托加工得到满足高熵合金成分配比的缆式焊丝。
(2)将所述满足高熵合金成分配比的缆式焊丝作为填充材料,采用熔丝增材制造方法制备高熵合金。熔丝增材制造方法为电弧熔丝增材制造、激光熔丝增材制造或电子束熔丝增材制造;制造该类零件的材料可以但不限于镍钛高熵合金、镍铝高熵合金、钛铝高熵合金等高熵合金。
具体地,该制造方法包括如下步骤:
Ⅰ)设计高熵合金缆式焊丝;该缆式焊丝由中心焊丝与外围焊丝组成,中心焊丝与外围焊丝采用高熵合金组成元素的丝状材料,通过改变外围焊丝的直径、数量以及中心焊丝的直径,使缆式焊丝成分满足高熵合金的成分配比;缆式焊丝的中心焊丝与外围焊丝两种焊丝可均为实心焊丝或者均为药芯焊丝,也可一种为实心焊丝,另一种为药芯焊丝。
Ⅱ)实验前准备工作,固定实验基板,并依据零件三维图形,合理设计热源的行走路径;行走路径可以由切片软件直接生成,也可以通过人工编程得到。
Ⅲ)选择合适工艺参数,开启熔丝增材制造设备,开始准备堆焊;工艺参数主要包括热源功率、行走速度与送丝速度,这几个参数决定着堆焊件的外观成形与内部质量;堆焊方法送丝机构中使用的是特制的适用于缆式焊丝送丝轮,这样有利于提高送丝过程的稳定性,减少堆焊过程中的缺陷,从而提高堆焊件的综合性能。
Ⅳ)堆焊开始后,热源沿着设定的行走路径行走同时将缆式焊丝熔化,即热源边移动边熔化缆式焊丝,从而形成连续均匀的堆焊件,随后凝固冷却成形;堆焊完一层后,停止堆焊。
Ⅴ)根据单次堆焊的厚度,改变热源与堆焊件间的高度,使之与设定值保持一致,随后继续堆焊下一层;单次堆焊的厚度与工艺参数有关,在工艺参数不变的情况下,单次堆焊的厚度变化不大。因此,单次堆焊的厚度可在实验阶段先行测出来;堆焊完一层后,改变热源与堆焊件间的高度,这可通过保持堆焊件高度不变,抬高热源高度或者保持热源高度不变,降低堆焊件高度两个方式来实现,从而保证热源与堆焊件间的高度始终与设定值保持一致。
Ⅵ)不断重复Ⅳ)、Ⅴ),直至完成设定的堆焊次数,最终得到高熵合金。
综上所述,本发明提供的一种智能调节丝径的缆式焊丝制备方法,由于缆式焊丝成分可控,可以获得各种比例的缆式焊丝,对控制堆焊层化学成分、组织和力学性能有着显著的贡献,由于该缆式焊丝在焊接时成分可调,可适用于对同一批次力学性能要求较高,不同批次力学性能要求不一致,或者对同一零件各部位力学性能要求不一致的堆焊领域。通过使用本方法以制备出不同某元素含量变化的高熵合金缆式焊丝,解决了高熵合金送粉增材制造中堆焊件致密度差、成分不均匀等问题,实现多类型高熵合金缆式焊丝结构及其制造方法。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明,但是应当理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法,系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略,替换或添加各种过程或组件。例如,在替代配置中,可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法,和/或可以添加,省略和/或组合各种部件。而且,关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合,如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外,随着技术发展其中的元素可以更新,即许多元素是示例,并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而,可以在没有这些具体细节的情况下实践配置,例如,已经示出了众所周知的电路,过程,算法,结构和技术而没有不必要的细节,以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置,并且不限制权利要求的范围,适用性或配置。相反,前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上,其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的,并且应当理解,以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后,技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
Claims (7)
1.一种用于高熵合金堆焊的缆式焊丝,其特征在于,包括一根中心焊丝与若干根外围焊丝,若干根所述外围焊丝螺旋旋绕所述中心焊丝绞合,且各相邻所述外围焊丝相切连接;所述外围焊丝的直径小于所述中心焊丝的直径,且所述外围焊丝至少为3根。
2.如前述权利要求之一所述的一种缆式焊丝,其特征在于,所述中心焊丝为以下其中一种:单质金属丝或合金丝。
3.如前述权利要求之一所述的一种缆式焊丝,其特征在于,所述外围焊丝为以下其中一种或多种的组合:单质金属丝或合金丝。
4.一种利用如前述权利要求1-3任一项所述缆式焊丝制备高熵合金的方法,其特征在于,包括如下步骤:
Ⅰ)将高熵合金组成元素的单质金属丝作为缆式焊丝的中心焊丝或外围焊丝,通过改变外围焊丝的直径、数量以及中心焊丝的直径,使缆式焊丝成分满足高熵合金的成分配比;
Ⅱ)依据高熵合金的结构设计热源的行走路径,并选择堆焊起始点;
Ⅲ)堆焊开始后,热源将所述缆式焊丝熔化并沿着设定路径行走一次,随后凝固成型;
Ⅳ)根据单次堆焊的厚度,改变热源与堆焊件间的高度,使之与设定值保持一致,随后继续堆焊下一次;
Ⅴ)重复步骤Ⅲ)和Ⅳ),直至完成所设定的堆焊次数,得到所述高熵合金。
5.如前述权利要求1-3任一项所述的一种缆式焊丝的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)制造所述外围焊丝;
2)将所述外围焊丝与所述中心焊丝进行绞合;
3)对绞合后的缆式焊丝进行调直;
4)对调直后的缆式焊丝进行收卷;
5)对收卷后的缆式焊丝进行分盘、包装。
6.如权利要求5所述的一种缆式焊丝的制备方法,其特征在于,步骤1)所述制造所述外围焊丝为根据所需合金成分求出丝径比,以所述中心焊丝丝径为基准,通过冷拔工序获得所需丝径的所述外围焊丝,所述冷拔工序通过冷拔系统1控制,并进行多次冷拔工序处理直至获得所需丝径的所述外围焊丝;步骤2)所述绞合是在捻距可调节的绞合装置8上进行绞合,中心焊丝不旋转,密绕于中心焊丝周围的外围焊丝以螺旋升角、捻距,绕中心焊丝旋绕;步骤3)所述调直是双向去应力调直,将绞合好的焊丝通过垂直于焊丝轴线的二垂直方向的多次折弯,消除焊丝的残余应力。
7.如权利要求6所述的一种缆式焊丝的制备方法,其特征在于,步骤1)中,具体的冷拔完整工序如下:
第一步:酸洗,用酸液洗去原材料表面锈蚀物和轧皮;
第二步:磷化,把材料浸入磷酸盐溶液中;
第三步:开坯,将处理好之后的材料通过模孔。
第四步:冷拔丝,将材料通过依次减少孔径的模孔。
第五步:回火,将第四步的材料进行加热。
第六步:重复第四步与第五步,直至获得所需丝径。
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