[发明专利]一种铜/钢复合梯度材料零件及其制备方法

权利要求书

1.一种铜/钢复合梯度材料零件的制备方法，其特征在于，具体操作步骤为：

步骤1：对基板表面进行机械清理，去除表面杂质、油污；

步骤1中，基板材料为Q345B；

步骤2：设计并选用合理的钢侧用焊丝、过渡层用焊丝及铜侧用焊丝；

步骤2中，(1)钢侧用焊丝选用Φ1.2mm的CHW50C6碳钢焊丝；(2)过渡用焊丝选用Φ1.2mm的药芯焊丝，包括药芯和T2纯铜焊皮，其中药芯按质量百分比由以下原料粉末组成：68～78％Ni，0.5～1％Mn，0.8～1.5％Si，余量为Cu，以上组分质量百分比之和为100％；(3)铜侧用焊丝选用Φ1.2mm的药芯焊丝，包括药芯和T2纯铜焊皮，其中药芯按质量百分比由以下原料粉末组成：6～9％Ni，15～18％Al，余量为Cu，以上组分质量百分比之和为100％；

步骤3：选用熔化极气体保护焊完成铜/钢复合结构的增材制造，并对增材件进行热处理，随炉冷却；

步骤3中，增材制造采用钢侧-过渡层-铜侧的增材顺序进行制造，其中，使用钢侧用焊丝为原料在钢侧沉积10～13层，然后使用过渡层用焊丝为原料1～2层，使用铜侧用焊丝为原料在铜侧沉积10～13层。

2.根据权利要求1所述的一种铜/钢复合梯度材料零件的制备方法，其特征在于，步骤3中，增材工艺参数具体为：①钢侧：焊接电流为180～215A，电压为20～25V，焊丝伸出长度10～15mm，焊接速度5～8mm/s，保护气体为：体积分数为90％Ar+体积分数为10％CO 2 的混合气体，以上组分体积百分比之和为100％，气体流量15～20L/min；②过渡层及铜侧：焊接电流为220～260A，电压为23～27V，焊丝伸出长度10～15mm，焊接速度4～6mm/s，保护气体选用体积分数为99.99％的纯氩气，气体流量为15～20L/min。

3.根据权利要求1所述的一种铜/钢复合梯度材料零件的制备方法，其特征在于，步骤3中，热处理的工艺条件为：保温温度400～450℃，保温时间30～50min。

4.一种铜/钢复合梯度材料零件，其特征在于，由权利要求1-3任意一项的一种铜/钢复合梯度材料零件的制备方法制备得到。