一种锆材焊接材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锆材焊接材料的制备方法，在一级盘条表面加工形成两条螺旋状刻痕和多条直线形刻痕，这些刻痕分布在一级盘条的表面，成为容纳第一混合物的空间，使得经过第二次拉拔处理后，第一混合物嵌入刻痕内部，在一级盘条的表面形成第一混合物涂层；由于第一混合物的粒径较大，在第三次拉拔处理后，第二混合物还可以嵌入第一混合物的颗粒间隙之中，在第一混合物的涂层之上又形成致密的第二混合物的涂层。纳米级材料具有良好的界面性能，在一级盘条的表面的第二混合物涂层以及第一混合物涂层中的纳米级氧化锆颗粒使得焊接时形成的电弧非常稳定，可迅速稳定的形成熔滴，使得焊缝非常的均匀，焊接区域的连接强度良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锆材焊接
，尤其涉及。
技术介绍
锆材采用钨极氩弧焊实现焊接。现有技术的焊丝的生产工艺主要是将焊丝原料盘条加工成直径合适的焊丝，焊丝与母材具有同样的材质。但是以现有技术中的焊丝的焊接过程中，所形成的电弧缺乏稳定性，熔滴不能稳定形成和滴落在焊接区域，焊缝形状不均匀，影响焊接区域的强度。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供了一种具有良好的焊接性能的锆材焊接材料的制备方法。本专利技术提供的技术方案为，包括以下步骤步骤一、对焊丝原料盘条进行第一次拉拔处理成直径为IOmm的一级盘条；步骤二、在一级盘条表面依次进行两次刻痕处理，第一次刻痕处理在一级盘条表面形成两条沿一级盘条长度方向延伸的螺旋状刻痕，两条螺旋状刻痕具有相同的螺距，相对于一级盘条的周向成180度角分布，第二次刻痕处理在一级盘条表面形成多条沿一级盘条长度方向延伸的直线形刻痕，且多条直线形刻痕相对于一级盘条的周向均匀分布；步骤三、在拉丝模的模盒内放置纳米级氧化锆粉末以及拉丝润滑剂的第一混合物，其中，氧化锆粉末在第一混合物中的添加量为重量百分比7(Γ80%，氧化锆粉末的粒径为10(Γ200ηπι，对经过两次刻痕处理的一级盘条进行第二次拉拔处理，在第二次拉拔处理过程中，一级盘条经过拉丝模的模盒，第一混合物被涂压在一级盘条的表面，形成连续的，形成连续的第一混合物涂层；步骤四、在拉丝模的模盒内放置纳米级氧化锆粉末以及拉丝润滑剂的第二混合物，其中，氧化锆粉末在第二混合物中的添加量为重量百分比8(Γ90%，氧化锆粉末的粒径为l(T30nm，对经过第二次拉拔处理的一级盘条进行第三次拉拔处理，一级盘条经过拉丝模的模盒，第二混合物被涂压在一级盘条的表面，形成连续的第二混合物涂层，经过第三次拉拔处理的一级盘条的直径为f 2mm。优选的是，所述的锆材焊接材料的制备方法中，所述两条螺栓状刻痕以及多条直线形刻痕的深度均为O. οΓο. 03_。优选的是，所述的锆材焊接材料的制备方法中，所述直线形刻痕的个数为10条。优选的是，所述的锆材焊接材料的制备方法中，所述氧化锆粉末在第一混合物中的添加量为重量百分比18%。优选的是，所述的锆材焊接材料的制备方法中，所述步骤三中，第一混合物的氧化锆粉末的粒径为15(Tl80nm。优选的是，所述的锆材焊接材料的制备方法中，第一混合物涂层的厚度为O. 02、. 04mm，第二混合物涂层的厚度为O. 005 0. 009mm。本专利技术所述的锆材焊接材料的制备方法具有以下效果在一级盘条表面加工形成两条螺旋状刻痕和多条直线形刻痕，这些刻痕分布在一级盘条的表面，成为容纳第一混合物的空间，使得经过第二次拉拔处理后，第一混合物嵌入刻痕内部，在一级盘条的表面形成第一混合物涂层；由于第一混合物的粒径较大，在第三次拉拔处理后，第二混合物还可以嵌入第一混合物的颗粒间隙之中，在第一混合物的涂层之上又形成致密的第二混合物的涂层。纳米级材料具有良好的界面性能，在一级盘条的表面的第二混合物涂层以及第一混合物涂层中的纳米级氧化锆颗粒使得焊接时形成的电弧非常稳定，可迅速稳定的形成熔滴，使得焊缝非常的均匀，焊接区域的连接强度良好。具体实施例方式下面对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本专利技术提供，包括以下步骤步骤一、对焊丝原料盘条进行第一次拉拔处理成直径为IOmm的一级盘条；步骤二、在一级盘条表面依次进行两次刻痕处理，第一次刻痕处理在一级盘条表面形成两条沿一级盘条长度方向延伸的螺旋状刻痕，两条螺旋状刻痕具有相同的螺距，相对于一级盘条的周向成180度角分布，第二次刻痕处理在一级盘条表面形成多条沿一级盘条长度方向延伸的直线形刻痕，且多条直线形刻痕相对于一级盘条的周向均匀分布；步骤三、在拉丝模的模盒内放置纳米级氧化锆粉末以及拉丝润滑剂的第一混合物，其中，氧化锆粉末在第一混合物中的添加量为重量百分比7(Γ80%，氧化锆粉末的粒径为10(Γ200ηπι，对经过两次刻痕处理的一级盘条进行第二次拉拔处理，在第二次拉拔处理过程中，一级盘条经过拉丝模的模盒，第一混合物被涂压在一级盘条的表面，形成连续的，形成连续的第一混合物涂层；步骤四、在拉丝模的模盒内放置纳米级氧化锆粉末以及拉丝润滑剂的第二混合物，其中，氧化锆粉末在第二混合物中的添加量为重量百分比8(Γ90%，氧化锆粉末的粒径为l(T30nm，对经过第二次拉拔处理的一级盘条进行第三次拉拔处理，一级盘条经过拉丝模的模盒，第二混合物被涂压在一级盘条的表面，形成连续的第二混合物涂层，经过第三次拉拔处理的一级盘条的直径为f 2mm。所述的锆材焊接材料的制备方法中，所述两条螺栓状刻痕以及多条直线形刻痕的深度均为O. 01 O. 03mm。所述的锆材焊接材料的制备方法中，所述直线形刻痕的个数为10条。所述的锆材焊接材料的制备方法中，所述氧化锆粉末在第一混合物中的添加量为重量百分比18%。所述的锆材焊接材料的制备方法中，所述步骤三中，第一混合物的氧化锆粉末的粒径为150 180nm。所述的锆材焊接材料的制备方法中，第一混合物涂层的厚度为O. 02、. 04_，第二混合物涂层的厚度为O. 005 0. 009mm。在一级盘条的表面依次进行两次刻痕处理，分别在其表面形成两条螺旋状刻痕以及多条直线形刻痕，直线形刻痕优选个数为10条。上述这些刻痕均匀分布于一级盘条的表面，刻痕之间的排布应尽量紧密，保证第二次拉拔处理时第一混合物能在一级盘条表面形成一层均匀致密 涂层。刻痕的深度决定了刻痕内部所能够容纳的第一混合物的量，也就决定了第一混合物的涂层的厚度。由于一级盘条经过拉丝模时所能携带的第一混合物的量有限，因此，刻痕也不宜过深。本专利技术刻痕深度优选为O. οΓο. 03mm。第一混合物由纳米级氧化锆粉末和拉丝润滑机组成，纳米级氧化锆粉末的粒径为10(T200nm。在第一混合物涂层之上通过第三次拉拔处理涂压形成第二混合物涂层。由于第一混合物中氧化锆的粒径较大，第二混合物的氧化锆粉末的粒径为l(T30nm，第二混合物的氧化锆颗粒填充于第一混合物的氧化锆颗粒之间的间隙中，两个涂层之间为无界面的结合，具有良好的结合强度，保证焊接过程中焊丝的熔化过程稳定连续进行。第一混合物涂层的厚度优选为O. 02、. 04mm，第二混合物涂层的厚度优选为O.005^0. 009mm。第一混合物涂层中的纳米级氧化锆颗粒以及第二混合物涂层中的纳米级氧化锆颗粒具有良好的界面性能，可以保证焊接的稳定形。本专利技术形成由两种粒径纳米级氧化锆构成的涂层，提高焊接的稳定性，降低焊接时飞溅情况，增加熔深2(Γ30%。本专利技术对涂层厚度的要求较低。由于一次加工所形成的涂层的厚度有限，如果对涂层的厚度要求较高，则需要反复几次才能获得所需厚度的涂层，这会导致生产成本以及生产难度的增加。实施例一锆材焊接材料的制备方法包括以下步骤步骤一、对焊丝原料盘条进行第一次拉拔处理成直径为IOmm的一级盘条；步骤二、在一级盘条表面依次进行两次刻痕处理，第一次刻痕处理在一级盘条表面形成两条沿一级盘条长度方向延伸的螺旋状刻痕，两条螺旋状刻痕具有相同的螺距，相对于一级盘条的周向成180度角分布，第二次刻痕处理在一级盘条表面形成10条沿一级盘条长度方向延伸的直线形刻痕，且10条直线形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锆材焊接材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、对焊丝原料盘条进行第一次拉拔处理成直径为10mm的一级盘条；步骤二、在一级盘条表面依次进行两次刻痕处理，第一次刻痕处理在一级盘条表面形成两条沿一级盘条长度方向延伸的螺旋状刻痕，两条螺旋状刻痕具有相同的螺距，相对于一级盘条的周向成180度角分布，第二次刻痕处理在一级盘条表面形成多条沿一级盘条长度方向延伸的直线形刻痕，且多条直线形刻痕相对于一级盘条的周向均匀分布；步骤三、在拉丝模的模盒内放置纳米级氧化锆粉末以及拉丝润滑剂的第一混合物，其中，氧化锆粉末在第一混合物中的添加量为重量百分比70~80%，氧化锆粉末的粒径为100~200nm，对经过两次刻痕处理的一级盘条进行第二次拉拔处理，在第二次拉拔处理过程中，一级盘条经过拉丝模的模盒，第一混合物被涂压在一级盘条的表面，形成连续的第一混合物涂层；步骤四、在拉丝模的模盒内放置纳米级氧化锆粉末以及拉丝润滑剂的第二混合物，其中，氧化锆粉末在第二混合物中的添加量为重量百分比80~90%，氧化锆粉末的粒径为10~30nm，对经过第二次拉拔处理的一级盘条进行第三次拉拔处理，一级盘条经过拉丝模的模盒，第二混合物被涂压在一级盘条的表面，形成连续的第二混合物涂层，经过第三次拉拔处理的一级盘条的直径为1~2mm。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈天兴，朱丹，李丽，
申请(专利权)人：北京创高铁研科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：