一种微结构阵列的多层材料搅拌头制备方法技术

一种微结构阵列的多层材料搅拌头制备方法，其特征是它包括以下步骤：首先，对搅拌头内芯的轴肩及搅拌针表面预置的内外层不同组分Ni60/WC粉末施加振动方式以形成梯度界面混合，并采用粉末压制及高温烧结方式将Ni60和WC冶金结合在轴肩和搅拌针表面上，使搅拌头的强度、耐磨性、耐高温性得到大幅提升，一定程度上延长了搅拌头的使用寿命，制备过程操作步骤简单而且效果好；通过激光熔覆方法在轴肩下表面和搅拌针底部制备微结构圆弧状凸起阵列，以增加轴肩与加工工件表面的接触面积，提高搅拌摩擦焊过程中的热量输入，一定程度使得材料流动更充分，减少轴肩的磨损和孔洞型缺陷的出现，提升焊接质量和效率。提升焊接质量和效率。提升焊接质量和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种微结构阵列的多层材料搅拌头制备方法


本专利技术涉及搅拌摩擦焊
，尤其是一种搅拌头的制备技术，具体地说是一种微结构阵列的多层材料搅拌头制备方法。

技术介绍

搅拌摩擦焊，简称FSW，主要通过搅拌头与被焊工件之间的搅拌摩擦热使该部位金属处于热塑性状态，并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动，从而使待焊件压焊为一个整体。该技术有着焊接接头质量高、焊接变形小、焊缝缺陷少、焊接过程绿色无污染等特点，在航空航天、轨道交通以及船舶制造等领域具有非常广泛的应用前景。搅拌头是搅拌摩擦焊技术的关键，它的好坏决定了搅拌摩擦焊能否扩大待焊材料的种类，能否提高待焊材料的板厚范围。但是现有搅拌摩擦焊的搅拌头存在搅拌头寿命低，焊接温度不稳定以及产生典型缺陷如焊缝塌陷和飞边等问题，影响了焊接质量和效率，因此搅拌摩擦焊搅拌头技术还有待进一步改进。在焊接铝、镁、铅等低熔点材料时，搅拌头采用工具钢、不锈钢即可满足使用要求，但对于钢、铜、钛等高熔点材料来讲，焊接时最高温度在1000℃以上，在如此高的温度下能满足使用要求的搅拌头材料往往是难熔金属合金或者结构陶瓷。专利公开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微结构阵列的多层材料搅拌头制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)加工制造搅拌头芯体；(2)配制耐高温耐磨材料；(3)粉末冶金+振动获得耐磨材料形成梯度界面；(4)高温热压烧结制备涂层；(5)采用激光熔覆在轴肩下表面制备圆弧状凸起的微结构阵列。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于，所述的步骤(1)是将铸态高速钢先经过自由锻方式反复镦粗和拔长，再经过模锻方式成形。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于，所述的步骤(2)的耐高温耐磨材料由Ni60镍基合金粉末、WC陶瓷基合金粉末组成，Ni60镍基合金粉末粒径为20
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90μm，WC陶瓷基合金粉末粒径为40
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150μm。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕博，潘希贤，葛旺，施仙庆，徐锋，张文艺，高珏，罗宇，孙硕，严中良，曾敏洁，娄陈旭坤，黎向锋，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：