一种TC4钛合金板材表层高熵合金改性方法技术

本发明专利技术提供一种TC4钛合金板材表层高熵合金改性方法，包括以下步骤；步骤一，取TC4钛合金板材和高熵合金箔材；步骤二，采用表面清洗装置对TC4钛合金板材进行表面处理；步骤三，将高熵合金箔材放入TC4钛合金板材上方；步骤四，将高熵合金箔材与TC4钛合金板材对齐，并将高熵合金箔材与TC4钛合金板材一端进行焊合；步骤五，将焊合一端通过压辊压合；步骤六，采用电磁加热装置对TC4钛合金板材表层进行加热；步骤七，采用激光加热器对高熵合金箔材表面进行快速加热；步骤八，采用轧机将加热的高熵合金箔材和加热的TC4钛合金板材慢速通过轧辊，实现TC4钛合金板材与高熵合金箔材焊合。现TC4钛合金板材与高熵合金箔材焊合。现TC4钛合金板材与高熵合金箔材焊合。

【技术实现步骤摘要】
一种TC4钛合金板材表层高熵合金改性方法


[0001]本专利技术涉及金属材料焊接与表面处理
，具体地为一种TC4钛合金板材表层高熵合金改性方法。

技术介绍

[0002]TC4钛合金材料具有高的强度、良好的抗疲劳性能，在交通运输、航空航天等领域应用广泛，这对实现轻量化生产和环境友好的目标有巨大推进作用。然而，为了满足那些高端领域对合金性能日益增长的需求，研究新的工艺以进一步提高TC4钛合金材料的表面性能，一直以来是工程师和科研人员发展的方向。
[0003]高熵合金材料具有优异的力学性能，近年来吸引了广大科技工作者的关注。将高熵合金颗粒通过激光熔覆的方法可以增加到TC4钛合金板材的表面，进而可以改善TC4钛合金板材的表面抗摩擦磨损能力。然而，传统方法中，人们主要通过颗粒材料进行处理。这样获得的材料，容易存在表面粗糙度过大的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种TC4钛合金板材表层高熵合金改性方法。
[0005]本专利技术所要解决其技术问题所采用的技术方案是：一种TC4钛合金板材表层高熵合金改性方法，包括以下步骤；步骤一，取厚度为1mm~15mm的TC4钛合金板材和厚度为5μm~60μm的高熵合金箔材；步骤二，采用表面清洗装置，对TC4钛合金板材的表面进行表面处理，除去表面脏污和氧化层；步骤三，将高熵合金箔材放入TC4钛合金板材上方；步骤四，将高熵合金箔材与TC4钛合金板材对齐，并将高熵合金箔材与TC4钛合金板材一端采用点焊工艺进行焊合，电焊数量为2~10个；步骤五，将焊合一端的高熵合金箔材与TC4钛合金板材通过压辊压合；步骤六，采用电磁加热装置，电磁加热装置对TC4钛合金板材表层进行加热；步骤七，采用激光加热器，激光加热器对高熵合金箔材表面进行快速加热；步骤八，采用轧机，轧机将激光加热器加热的高熵合金箔材和电磁加热装置加热的TC4钛合金板材慢速通过轧辊，实现TC4钛合金板材与高熵合金箔材焊合。
[0006]在一个实施方式中，所述TC4钛合金板材与所述高熵合金箔材的宽度相同。
[0007]在一个实施方式中，所述步骤五中的压辊的压下率为0.5~1%。
[0008]在一个实施方式中，所述步骤六中电磁加热装置加热温度为430~480℃。
[0009]在一个实施方式中，所述步骤七中激光加热器的加热温度为高熵合金箔材熔点的85~95%。
[0010]在一个实施方式中，所述步骤八中轧机的轧制速度为0.5~3m/min。
[0011]在一个实施方式中，所述步骤八中的高熵合金箔材表层的粗糙度在1.25~1.75μm。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1.通过本专利技术的TC4钛合金板材表层高熵合金改性方法，可以快速实现TC4钛合金板材表层增加高熵合金涂层材料，降低表面粗糙度，提高材料的服役性能。
[0013]2.通过本专利技术的TC4钛合金板材表层高熵合金改性方法，制备的TC4钛合金板材表层高熵合金涂层具有良好的表面质量，实现粗糙度降低，具有在航空航天等行业具有工业应用前景。
附图说明
[0014]图1为本专利技术实施例1的TC4钛合金板材表层高熵合金涂层处理流程图。
[0015]图中：1
‑
高熵合金箔材；2
‑
TC4钛合金板材；3
‑
表面清洗装置；4
‑
压辊；5
‑
电磁加热装置；6
‑
激光加热器；7
‑
轧辊。
具体实施方式
[0016]以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。
[0017]实施例1如图1所示，本实施例包括以下步骤；步骤一，取厚度为1.5 mm的TC4钛合金板材2和厚度为20μm的高熵合金箔材1；其中，TC4钛合金板材2与高熵合金箔材1的宽度相同；在本实施例中，高熵合金箔材1采用TiVCrAlSi高熵合金箔材，且TC4钛合金板材2与TiVCrAlSi高熵合金箔材1的宽度均为60 mm；步骤二，采用表面清洗装置3，对TC4钛合金板材2的表面进行表面处理，除去表面脏污和氧化层；步骤三，将高熵合金箔材1放入TC4钛合金板材2上方；步骤四，将高熵合金箔材1与TC4钛合金板材2对齐，并将高熵合金箔材1与TC4钛合金板材2一端采用点焊工艺进行焊合，电焊数量为2~10个；步骤五，将焊合一端的高熵合金箔材1与TC4钛合金板材2通过压辊4压合，其中，压辊4压下率为0.75%；步骤六，采用电磁加热装置5，电磁加热装置5对TC4钛合金板材2表层进行加热，加热温度为450℃；步骤七，采用激光加热器6，激光加热器6对高熵合金箔材1表面进行快速加热，加热温度为高熵合金箔材1熔点的90%；步骤八，采用轧机，轧机将激光加热器6加热的高熵合金箔材1和电磁加热装置5加热的TC4钛合金板材2慢速通过轧辊7，轧机的轧制速度为0.8 m/min，实现TC4钛合金板材2与高熵合金箔材1焊合；通过轧制后，TC4钛合金板材与TiVCrAlSi高熵合金箔材高质量焊合，与此同时，焊合后，TiVCrAlSi高熵合金箔材1表层的粗糙度在1.5μm。
[0018]实施例2本实施例包括以下步骤；步骤一，取厚度为3mm的TC4钛合金板材2和厚度为40μm的高熵合金箔材1；其中，TC4钛合金板材2与高熵合金箔材1的宽度相同；在本实施例中，高熵合金箔材1采用
TiVCrAlSi高熵合金箔材，且TC4钛合金板材2与TiVCrAlSi高熵合金箔材1的宽度均为60 mm；步骤二，采用表面清洗装置3，对TC4钛合金板材2的表面进行表面处理，除去表面脏污和氧化层；步骤三，将高熵合金箔材1放入TC4钛合金板材2上方；步骤四，将高熵合金箔材1与TC4钛合金板材2对齐，并将高熵合金箔材1与TC4钛合金板材2一端采用点焊工艺进行焊合，电焊数量为2~10个；步骤五，将焊合一端的高熵合金箔材1与TC4钛合金板材2通过压辊4压合，其中，压辊4压下率为0.85%；步骤六，采用电磁加热装置5，电磁加热装置5对TC4钛合金板材2表层进行加热，加热温度为470℃；步骤七，采用激光加热器6，激光加热器6对高熵合金箔材1表面进行快速加热，加热温度为高熵合金箔材1熔点的92%；步骤八，采用轧机，轧机将激光加热器6加热的高熵合金箔材1和电磁加热装置5加热的TC4钛合金板材2慢速通过轧辊7，轧机的轧制速度为1.5m/min，实现TC4钛合金板材2与高熵合金箔材1焊合；通过轧制后，TC4钛合金板材与TiVCrAlSi高熵合金箔材高质量焊合，与此同时，焊合后，TiVCrAlSi高熵合金箔材1表层的粗糙度在1.65μm。
[0019]实施例3本实施例包括以下步骤；步骤一，取厚度为7 mm的TC4钛合金板材2和厚度为60μm的高熵合金箔材1；其中，TC4钛合金板材2与高熵合金箔材1的宽度相同；在本实施例中，高熵合金箔材1采用TiVCrAlSi高熵合金箔材，且TC4钛合金板材2与TiVCrAlSi高熵合金箔材1的宽度均为60 mm；步骤二，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TC4钛合金板材表层高熵合金改性方法，其特征在于：包括以下步骤；步骤一，取厚度为1mm~15 mm的TC4钛合金板材（2）和厚度为5μm~60μm的高熵合金箔材（1）；步骤二，采用表面清洗装置（3），对TC4钛合金板材（2）的表面进行表面处理，除去表面脏污和氧化层；步骤三，将高熵合金箔材（1）放入TC4钛合金板材（2）上方；步骤四，将高熵合金箔材（1）与TC4钛合金板材（2）对齐，并将高熵合金箔材（1）与TC4钛合金板材（2）一端采用点焊工艺进行焊合，电焊数量为2~10个；步骤五，将焊合一端的高熵合金箔材（1）与TC4钛合金板材（2）通过压辊（4）压合；步骤六，采用电磁加热装置（5），电磁加热装置（5）对TC4钛合金板材（2）表层进行加热；步骤七，采用激光加热器（6），激光加热器（6）对高熵合金箔材（1）表面进行快速加热；步骤八，采用轧机，轧机将激光加热器（6）加热的高熵合金箔材（1）和电磁加热装置（5）加热的TC4钛合金板材（2）慢速通过轧辊（7），实...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔玢，喻海良，刘正乔，余世伦，谢宗瑜，涂爱东，王雪萌，张孝军，蒋孟玲，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：