一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝制造技术

本发明专利技术公开了一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其按质量分数包括以下组分：Mg、Be、Si、Fe、Zn、Mn、Cr、Cu、Ti、Sr、Mo、W、V、Nb、Zr、Sc、Ce、Y、Er，其余为Al及不可避免的杂质。本发明专利技术提出的一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其组分合理，焊接接头的强度、韧性和耐磨性能优异，焊接时电弧稳定性好，焊缝成型美观，与母材结合强度大且性能稳定。

A high strength and wear-resistant aluminum alloy wire for train

The invention discloses a high-strength and wear-resistant aluminum alloy welding wire for trains, which contains the following components according to the mass fraction: Mg, Be, Si, Fe, Zn, Mn, Cr, Cu, Ti, Sr, Mo, Sr, welding, welding, welding, welding, welding, welding, etc. The invention provides a high strength and wear resistant aluminum alloy welding wire for trains, which has reasonable components, excellent strength, toughness and wear resistance of welded joints, good arc stability during welding, beautiful weld appearance, strong bonding strength with base metal and stable performance.

【技术实现步骤摘要】
一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝
本专利技术涉及焊丝
，尤其涉及一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝。
技术介绍
铝合金具有良好的比强度、耐腐蚀性和导电导热性，同时具有优异的加工成形性和焊接性，在航天航空、船舶汽车、机械制造、军事化工等领域受到广泛应用。随着生活和国民经济的不断发展，对材料的选择不断优化，在满足使用要求的前提下，用铝合金替代钢铁材料，对于列车减轻自身的重量，减低能耗具有十分重大的意义。目前，列车铝合金车体主要使用的材料有Al-Mg、Al-Mg-Si、Al-Zn-Mg系合金，过于依赖进口焊丝，而国产焊丝存在焊接强度小，韧性与耐磨性差，这将不利于高速列车运营的安全性。因此，急需研制一种用于列车用施焊后其焊接接头具有高强度、高韧性与耐磨性好的铝合金焊丝。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其组分合理，焊接接头的强度、韧性和耐磨性能优异，焊接时电弧稳定性好，焊缝成型美观，与母材结合强度大且性能稳定。本专利技术提出的一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其按质量分数包括以下组分：Mg：3.4-4.4％、Be：0.12-0.2％、Si：0.1-0.2％、Fe：0.1-0.2％、Zn：0.04-0.1％、Mn：0.15-0.25％、Cr：0.08-0.15％、Cu：0.04-0.12％、Ti：0.1-0.18％、Sr：0.01-0.06％、Mo：0.05-0.12％、W：0.05-0.1％、V：0.1-0.22％、Nb：0.05-0.12％、Zr：0.1-0.2％、Sc：0.1-0.22％、Ce：0.2-0.35％、Y：0.03-0.08％、Er：0.03-0.08％，其余为Al及不可避免的杂质。具体实施方式中，Mg的质量分数还可以为3.6％、3.8％、4％、4.2％、4.3％，Be的质量分数还可以为0.14％、0.15％、0.16％、0.18％、0.19％，Si的质量分数还可以为0.11％、0.13％、0.15％、0.16％、0.18％，Fe的质量分数还可以为0.11％、0.13％、0.15％、0.16％、0.18％，Zn的质量分数还可以为0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％，Mn的质量分数还可以为0.17％、0.19％、0.2％、0.22％、0.24％，Cr的质量分数还可以为0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.14％，Cu的质量分数还可以为0.05％、0.06％、0.08％、0.1％、0.11％，Ti的质量分数还可以为0.11％、0.13％、0.15％、0.16％、0.17％，Sr的质量分数还可以为0.02％、0.03％、0.035、0.04％、0.05％，Mo的质量分数还可以为0.06％、0.07％、0.08％、0.1％、0.11％，W的质量分数还可以为0.06％、0.07％、0.08％、0.09％，V的质量分数还可以为0.12％、0.14％、0.16％、0.18％、0.2％，Nb的质量分数还可以为0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％，Zr的质量分数还可以为0.11％、0.13％、0.15％、0.17％、0.19％，Sc的质量分数还可以为0.12％、0.14％、0.16％、0.18％、0.2％，Ce的质量分数还可以为0.23％、0.25％、0.27％、0.3％、0.32％，Y的质量分数还可以为0.04％、0.05％、0.06％、0.07％，Er的质量分数还可以为0.04％、0.05％、0.06％、0.07％，其余为Al及不可避免的杂质。优选地，其按质量分数包括以下组分：Mg：3.7-4.2％、Be：0.14-0.18％、Si：0.13-0.17％、Fe：0.13-0.17％、Zn：0.05-0.08％、Mn：0.18-0.22％、Cr：0.1-0.13％、Cu：0.06-0.1％、Ti：0.12-0.16％、Sr：0.02-0.05％、Mo：0.06-0.1％、W：0.06-0.09％、V：0.14-0.2％、Nb：0.06-0.1％、Zr：0.13-0.17％、Sc：0.14-0.2％、Ce：0.25-0.3％、Y：0.04-0.07％、Er：0.04-0.07％，其余为Al及不可避免的杂质。优选地，Cr、Ti、Ce在铝合金焊丝中的质量百分数满足以下关系式：0.38％≤Cr+Ti+0.6×Ce≤0.46％。优选地，Ce、Y、Er在铝合金焊丝中的质量百分数满足以下关系式：0.35％≤Ce+Y+Er≤0.42％。优选地，焊接工艺参数如下：气体流量为17-18.5L/min，焊接电压为22-25V，焊接电流为190-210A，送丝速度为11-12.5m/min，焊接速度为0.65-0.8m/min。优选地，焊接工艺参数如下：气体流量为17.5-18L/min，焊接电压为23-24V，焊接电流为195-205A，送丝速度为11.5-12m/min，焊接速度为0.7-0.75m/min。本专利技术采用常规制备工艺制得。焊接接头的抗拉强度和屈服强度随Si含量的增加而增加；本专利技术中通过调节铝合金焊丝中Cr、Ti、Ce的含量，使Cr、Ti、Ce满足0.38％≤Cr+Ti+0.6×Ce≤0.46％的函数关系，Cr、Ti、Ce在焊缝组织中生成Al7Cr相、Al3Ti相和Al4Ce相，且其呈弥散分布在焊缝组织晶粒内部，有效细化组织晶粒，改善了铝合金焊丝焊后的焊接接头的显微组织，提高再结晶温度，为α-Al基体在结晶过程中的非均质形核提供核心，显著细化铸态焊缝晶粒组织，有效改善强化相与二次相的析出大小与分布，提高焊接接头抗拉强度、屈服强度、韧性和耐磨性；通过调节铝合金焊丝中Ce、Y、Er的含量，使铝合金焊丝具有良好的脱氧脱氢能力，减少出现气孔与裂纹现象，提高铝合金焊丝的焊接性能，焊接时电弧稳定性好，飞溅小，焊缝成型美观，脱渣性能好，与Ti、Sr配合，控制两者的含量，变质效果显著，有效改善熔敷金属中夹杂物的形态和分布，净化焊缝组织，提高再结晶温度，细化焊缝中α-Al枝晶和共晶硅相，进一步提高焊接接头的抗拉强度、屈服强度、抗抗冲击性和耐磨性，同时改善焊接接头的抗疲劳性、抗应力腐蚀与抗开裂性。本专利技术提出了一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其组分合理，焊接接头的强度、韧性和耐磨性能优异，焊接时电弧稳定性好，焊缝成型美观，与母材结合强度大且性能稳定。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1本专利技术提出的一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其按质量分数包括以下组分：Mg：3.4％、Be：0.2％、Si：0.1％、Fe：0.2％、Zn：0.04％、Mn：0.25％、Cr：0.08％、Cu：0.12％、Ti：0.1％、Sr：0.06％、Mo：0.05％、W：0.1％、V：0.1％、Nb：0.12％、Zr：0.1％、Sc：0.22％、Ce：0.2％、Y：0.08％、Er：0.03％，其余为Al及不可避免的杂质。实施例2本专利技术提出的一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其按质量分数包括以下组分：Mg：4.4％、Be：0.12％、Si：0.2％、Fe：0.1％、Zn：0.1％、Mn：0.15％、Cr：0.15％、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其特征在于，其按质量分数包括以下组分：Mg：3.4‑4.4％、Be：0.12‑0.2％、Si：0.1‑0.2％、Fe：0.1‑0.2％、Zn：0.04‑0.1％、Mn：0.15‑0.25％、Cr：0.08‑0.15％、Cu：0.04‑0.12％、Ti：0.1‑0.18％、Sr：0.01‑0.06％、Mo：0.05‑0.12％、W：0.05‑0.1％、V：0.1‑0.22％、Nb：0.05‑0.12％、Zr：0.1‑0.2％、Sc：0.1‑0.22％、Ce：0.2‑0.35％、Y：0.03‑0.08％、Er：0.03‑0.08％，其余为Al及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其特征在于，其按质量分数包括以下组分：Mg：3.4-4.4％、Be：0.12-0.2％、Si：0.1-0.2％、Fe：0.1-0.2％、Zn：0.04-0.1％、Mn：0.15-0.25％、Cr：0.08-0.15％、Cu：0.04-0.12％、Ti：0.1-0.18％、Sr：0.01-0.06％、Mo：0.05-0.12％、W：0.05-0.1％、V：0.1-0.22％、Nb：0.05-0.12％、Zr：0.1-0.2％、Sc：0.1-0.22％、Ce：0.2-0.35％、Y：0.03-0.08％、Er：0.03-0.08％，其余为Al及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其特征在于，其按质量分数包括以下组分：Mg：3.7-4.2％、Be：0.14-0.18％、Si：0.13-0.17％、Fe：0.13-0.17％、Zn：0.05-0.08％、Mn：0.18-0.22％、Cr：0.1-0.13％、Cu：0.06-0.1％、Ti：0.12-0.16％、Sr：0.02-0.05％、Mo：0.06-0.1％、W：0.06-0.09％、V：0.14...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢齐元，
申请(专利权)人：安徽飞弧焊业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34