一种CoCrCuFeNi高熵合金的电阻点焊的连接方法

摘要

本发明公开了一种CoCrCuFeNi高熵合金的电阻点焊的连接方法，将待焊的CoCrCuFeNi高熵合金母材经过打磨、清洗后，在母材之间充填Ti、Cu、Al、Ag金属箔作为中间层，经直流电阻点焊后完成焊接。本发明使用Ti、Cu、Al、Ag金属箔作为中间焊料层，对CoCrCuFeNi高熵合金母材进行电阻点焊，焊接后CoCrCuFeNi高熵合金具有较高的剪切强度。

权利要求

1.一种CoCrCuFeNi高熵合金的电阻点焊的连接方法，其特征在于：将待焊的CoCrCuFeNi高熵合金母材经过打磨、清洗后，在母材之间充填Ti、Cu、Al、Ag金属箔作为中间层，经直流电阻点焊后完成焊接。

2.根据权利要求1所述的CoCrCuFeNi高熵合金的电阻点焊的连接方法，其特征在于：将待焊的CoCrCuFeNi高熵合金母材用砂纸打磨后，再用超声清洗30分钟后烘干。

3.根据权利要求1所述的CoCrCuFeNi高熵合金的电阻点焊的连接方法，其特征在于：所述Ti、Cu、Al、Ag金属箔的厚度一致，厚度为5-30μm，用砂纸打磨后，用超声清洗30分钟后烘干。

4.根据权利要求1所述的CoCrCuFeNi高熵合金的电阻点焊的连接方法，其特征在于：所述Ti、Cu、Al、Ag金属箔的叠放顺序为：Ti/Cu/Al/Ag，或Ti/Al/Cu/Ag，或Ti/Cu/Ag/Al，或者Ti/Ag/Cu/Al。

5.根据权利要求1所述的CoCrCuFeNi高熵合金的电阻点焊的连接方法，其特征在于：电阻点 焊的焊接电流为1-40kA，焊接时间为100-1000ms。

说明书

一种CoCrCuFeNi高熵合金的电阻点焊的连接方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电阻点焊的连接方法，特别是一种能够实现CoCrCuFeNi高熵合金的电阻点焊的连接方法。

背景技术

[0002] 高熵合金因其全固溶相的显微组织，使其成为了特殊的合金体系，其特征是它突破了传统合金材料以某一种合金元素为主的设计理念，采取了五种及以上的等原子的元素配置而成，形成了多主元的合金体系。这种多主元的体系，是合金系统形成了较高的混合熵和位形熵，在高熵的驱动下形成了全固溶的显微组织，因此也称为高熵合金。由于全固溶组织的存在，没有脆性的金属件化合物的形成，整体结构时面心立方或体心立方或者是二者的混合体。特殊的结构，导致特殊的力学性能、物理性能的形成。因此，不同类型的高熵合金呈现出了不同的优异性能，如强度、硬度、耐磨耐蚀性、热阻、电阻，磁学性能等都比较优异。虽然针对高熵合金已经开展了较多的研究工作，但是，作为结构材料应用，尤其是大型工业应用及装备制造，焊接是工程应用常见的连接方式，而目前针对高熵合金焊接方面所开展的研究工作较少，可检索到的相关文献可圈可点。CoCrCuFeNi作为最早被研究的高熵合金体系，具有优异的韧性，较好的强度，应用前景广泛。因此，研发一种针对CoCrCuFeNi高熵合金的电阻点焊的连接方法是亟待解决的技术问题。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于，提供一种CoCrCuFeNi高熵合金的电阻点焊的连接方法。该方法能够确保CoCrCuFeNi高熵合金在工程应用过程中通过电阻电焊方法能够有效地连接。

[0004] 本发明的技术方案：一种CoCrCuFeNi高熵合金的电阻点焊的连接方法，将待焊的CoCrCuFeNi高熵合金母材经过打磨、清洗后，在母材之间充填Ti、Cu、Al、Ag金属箔作为中间层，经直流电阻点焊后完成焊接。

[0005] 前述的CoCrCuFeNi高熵合金的电阻点焊的连接方法中，将待焊的CoCrCuFeNi高熵合金母材用砂纸打磨后，再用超声清洗30分钟后烘干。

[0006] 前述的CoCrCuFeNi高熵合金的电阻点焊的连接方法中，所述Ti、Cu、Al、Ag金属箔的厚度一致，厚度为5-30μm，用砂纸打磨后，用超声清洗30分钟后烘干。

[0007] 前述的CoCrCuFeNi高熵合金的电阻点焊的连接方法中，所述Ti、Cu、Al、Ag金属箔的叠放顺序为：Ti/Cu/Al/Ag，或Ti/Al/Cu/Ag，或Ti/Cu/Ag/Al，或者Ti/Ag/Cu/Al。

[0008] 前述的CoCrCuFeNi高熵合金的电阻点焊的连接方法中，电阻电焊的焊接电流为1-40kA，焊接时间为100-1000ms。

[0009] 本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明使用Ti、Cu、Al、Ag金属箔作为中间焊料层，对CoCrCuFeNi高熵合金母材进行电阻点焊，焊接后CoCrCuFeNi高熵合金具有较高的剪切强度。申请人分别测试实施例1、2、3所焊接的CoCrCuFeNi高熵合金剪切强度值，每组测10次，测试结果取平均值，并记录测试结果，见表1。

[0010] 表1性能测试结果

[0011]

[0012] 由表可知，按实施例1、2和3焊后的CoCrCuFeNi高熵合金力学性能达到了母材的极限抗拉强度的0.6倍，可见，通过本发明的电阻点焊连接后，取得了可观的力学性能。

具体实施方式

[0013] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

[0014] 本发明的实施例1：

[0015] 尺寸为150×100×10毫米的两块CoCrCuFeNi高熵合金电阻点焊连接。

[0016] 将CoCrCuFeNi高熵合金母材表面用砂纸打磨，用超声清洗30分钟后烘干。将5μm厚的Ti、Cu、Al、Ag箔用砂纸打磨，超声清洗30分钟后烘干，按照Ti/Cu/Al/Ag的叠放顺序夹于两块待焊CoCrCuFeNi高熵合金母材之间，置于电阻点焊的电极之间，电流设定为1kA，焊接时间设定为100ms，冷却后完成焊接。

[0017] 本发明的实施例2：

[0018] 尺寸为180×100×15毫米的两块CoCrCuFeNi高熵合金电阻点焊连接。

[0019] 将CoCrCuFeNi高熵合金母材表面用砂纸打磨，用超声清洗30分钟后烘干。将10μm厚的Ti、Cu、Al、Ag箔用砂纸打磨，超声清洗30分钟后烘干，按照Ti/Al/Cu/Ag的叠放顺序夹于两块待焊CoCrCuFeNi高熵合金母材之间，置于电阻点焊的电极之间，电流设定为10kA，焊接时间设定为300ms，冷却后完成焊接。

[0020] 本发明的实施例3：

[0021] 尺寸为180×100×25毫米的两块CoCrCuFeNi高熵合金电阻点焊连接。

[0022] 将CoCrCuFeNi高熵合金母材表面用砂纸打磨，用超声清洗30分钟后烘干。将20μm厚的Ti、Cu、Al、Ag箔用砂纸打磨，超声清洗30分钟后烘干，按照Ti/Cu/Ag/Al的叠放顺序夹于两块待焊CoCrCuFeNi高熵合金母材之间，置于电阻点焊的电极之间，电流设定为20kA，焊接时间设定为500ms，冷却后完成焊接。

[0023] 本发明的实施例4：

[0024] 尺寸为180×100×35毫米的两块CoCrCuFeNi高熵合金电阻点焊连接。

[0025] 将CoCrCuFeNi高熵合金母材表面用砂纸打磨，用超声清洗30分钟后烘干。将25μm厚的Ti、Cu、Al、Ag箔用砂纸打磨，超声清洗30分钟后烘干，按照Ti/Ag/Cu/Al的叠放顺序夹于两块待焊母材之间，置于电阻焊的电极之间，电流设定为40kA，焊接时间设定为1000ms，冷却后完成焊接。力学性能测试实验显示焊后的剪切强度达到252MPa。

[0026] 本发明的实施例5：

[0027] 尺寸为180×100×8毫米的两块CoCrCuFeNi高熵合金电阻点焊连接。

[0028] 将CoCrCuFeNi高熵合金母材表面用砂纸打磨，用超声清洗30分钟后烘干。将8μm厚的Ti、Cu、Al、Ag箔用砂纸打磨，超声清洗30分钟后烘干，按照Ti/Ag/Cu/Al的叠放顺序夹于两块待焊CoCrCuFeNi高熵合金母材之间，置于电阻点焊的电极之间，电流设定为18kA，焊接时间设定为600ms，冷却后完成焊接。力学性能测试实验显示焊后的剪切强度达到250MPa。