一种铝锌合金焊丝及其制备方法技术

本发明专利技术涉及金属焊接技术领域，公开了一种铝锌合金焊丝及其制备方法，按照重量百分比计算，铝锌合金焊丝的成分包括Zn0.5

【技术实现步骤摘要】
一种铝锌合金焊丝及其制备方法


[0001]本专利技术涉及金属表面处理
，尤其涉及一种铝锌合金焊丝及其制备方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，Al
‑
Zn
‑
Mg
‑
(Cu)系合金是制造大飞机、高速列车等大型构件的关键材料，采用Al
‑
Mg系合金焊丝进行焊接，其接头强度仅为母材强度的60
‑
70％。在铝合金焊接工艺中，焊丝的品质直接决定了焊接头的性能。
[0003]现有技术的铝合金焊丝采用铸造挤压工艺生产，存在均匀性较差的缺陷，导致铝合金焊丝的抗拉强度不足，拉伸率偏低。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的第一目的在于提出一种铝锌合金焊丝，优化了合金元素，并通过添加少量的La和Ce，以提高锌合金焊丝的力学性能。
[0005]本专利技术的另一目的在于提出制备所述铝锌合金焊丝的方法，采用半连续铸造工艺，并通过超声波来提高铝合金熔体的合金成分的均匀性。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种铝锌合金焊丝，按照重量百分比计算，所述铝锌合金焊丝的化学成分包括Zn 0.5
‑
2wt％、Mg 0.2
‑
1.5wt％、Mn 0.5
‑
0.9wt％、Cr 0.05
‑
0.2wt％、Ti 0.02
‑
0.15wt％、La 0.01
‑
0.05wt％、Ce 0.01
‑
0.05wt％和余量的Al。
[0008]进一步的，所述铝锌合金焊丝的化学成分中的La与Ce合计的含量不超过0.1wt％。
[0009]进一步的，本专利技术提出了以上所述的铝锌合金焊丝的制备方法，包括以下步骤：
[0010]S1)配料：按重量百分比计算，以锌锭和镁锭的形式加入配方含量的Zn和Mg，再分别以Al
‑
La、Al
‑
Ce、Al
‑
Mn、Al
‑
Cr和Al
‑
Ti合金的形式加入配方含量所需的La、Ce、Mn、Cr和Ti，然后再以铝锭补充配方剩余所需的Al，配置得到合金料；
[0011]S2)熔铸：在熔铝炉中将所述铝锭加热熔化，再加入剩余的所述合金料，搅拌熔化成铝合金液，进行精炼、除气和除杂处理，并静置30min后，再进行半连续浇铸，并对在结晶器中的熔液进行超声处理，制得铝合金熔体；
[0012]S3)挤压：将所述铝合金熔体挤压为圆形铝柱；
[0013]S4)加工：所述圆形铝柱通过多道次的拉拔、退火、刮削、清洗和盘卷，即制得盘绕状的所述铝锌合金焊丝。
[0014]优选的，步骤S1)中，所述铝锭为铝含量大于99.9％的高纯铝。
[0015]优选的，步骤S2)中，加热熔化的温度为730
‑
750℃。
[0016]优选的，步骤S2)中，浇铸温度为700
‑
730℃。
[0017]优选的，步骤S3)中，挤压温度为430
‑
470℃，挤压速度为1
‑
4m/min，挤压比为40
‑
120。
[0018]优选的，步骤S3)中，圆形铝柱的直径为9.5
‑
10mm。
[0019]优选的，步骤S4)中，所述铝锌合金焊丝的直径为1
‑
2mm。
[0020]本专利技术的上述技术方案的有益效果为：所述铝锌合金焊丝，在优化铝锌合金焊丝的Zn、Mg等主要合金元素的基础上，通过添加少量的La和Ce稀土元素，以提高锌合金焊丝的力学性能。
[0021]进一步的，本专利技术提出的所述铝锌合金焊丝的制备方法，采用半连续铸造工艺，并通过对铝合金熔体施加超声波的处理方式来提高铝合金熔体的合金成分的均匀性，进而提高制得的铝锌合金焊丝的均匀性。
具体实施方式
[0022]下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。
[0023]在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0024]尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本专利技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由权利要求及其等同物限定。
[0025]一种铝锌合金焊丝，按照重量百分比计算，所述铝锌合金焊丝的化学成分包括Zn 0.5
‑
2wt％、Mg 0.2
‑
1.5wt％、Mn 0.5
‑
0.9wt％、Cr 0.05
‑
0.2wt％、Ti0.02
‑
0.15wt％、La 0.01
‑
0.05wt％、Ce 0.01
‑
0.05wt％和余量的Al。
[0026]本专利技术在优化铝锌合金焊丝的Zn、Mg等主要合金元素的基础上，通过添加少量的La和Ce稀土元素，以提高锌合金焊丝的力学性能。
[0027]微量添加La和Ce后，合金的微观金相组织中可见含有La或Ce的细小点状的第二相颗粒,可有效起到弥散强化作用，提高合金的强度；La和Ce的添加还可以细化铸态中的合金的网状共晶组织，从而提升合金的性能；添加La、Ce元素还可改善元素的偏析，从而提高合金材料的抗拉强度和屈服强度。
[0028]进一步的，所述铝锌合金焊丝的化学成分中的La与Ce合计的含量不超过0.1wt％。
[0029]过多的La与Ce既浪费成本，又会导致制得的铝锌合金焊丝硬度偏高，容易导致储存时折断。
[0030]进一步的，本专利技术提出了以上所述的铝锌合金焊丝的制备方法，包括以下步骤：
[0031]S1)配料：按重量百分比计算，以锌锭和镁锭的形式加入配方含量的Zn和Mg，再分别以Al
‑
La、Al
‑
Ce、Al
‑
Mn、Al
‑
Cr和Al
‑
Ti合金的形式加入配方含量所需的La、Ce、Mn、Cr和Ti，然后再以铝锭补充配方剩余所需的Al，配置得到合金料；
[0032]S2)熔铸：在熔铝炉中将所述铝锭加热熔化，再加入剩余的所述合金料，搅拌熔化成铝合金液，进行精炼、除气和除杂处理，并静置30min后，再进行半连续浇铸，并对在结晶器中的熔液进行超声处理，制得铝合金熔体；
[0033]S3)挤压：将所述铝合金熔体挤压为圆形铝柱；
[0034]S4)加工：所述圆形铝柱通过多道次的拉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝锌合金焊丝，其特征在于：按照重量百分比计算，所述铝锌合金焊丝的化学成分包括Zn 0.5
‑
2wt％、Mg 0.2
‑
1.5wt％、Mn 0.5
‑
0.9wt％、Cr 0.05
‑
0.2wt％、Ti 0.02
‑
0.15wt％、La 0.01
‑
0.05wt％、Ce 0.01
‑
0.05wt％和余量的Al。2.根据权利要求1所述的铝锌合金焊丝，其特征在于，所述铝锌合金焊丝的化学成分中的La与Ce合计的含量不超过0.1wt％。3.根据权利要求1或2所述的铝锌合金焊丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)配料：按重量百分比计算，以锌锭和镁锭的形式加入配方含量的Zn和Mg，再分别以Al
‑
La、Al
‑
Ce、Al
‑
Mn、Al
‑
Cr和Al
‑
Ti合金的形式加入配方含量所需的La、Ce、Mn、Cr和Ti，然后再以铝锭补充配方剩余所需的Al，配置得到合金料；S2)熔铸：在熔铝炉中将所述铝锭加热熔化，再加入剩余的所述合金料，搅拌熔化成铝合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福球，周楠，朱晖朝，王枫，陈志坤，王玉，彭志祥，
申请(专利权)人：广东粤科新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：