高速列车用铝合金焊丝及制作方法技术

技术编号:4117397 阅读:215 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种高速列车用铝合金焊丝,它含有的组分和重量百分含量分别为:Si≤0.40、Fe≤0.40、Cu≤0.10、0.05≤Mn≤1.1、4.2≤Mg≤7.5、0.05≤Cr≤0.25、Zn≤0.25、Be≤0.005、0.05≤Ti≤0.20、0.0005≤Sc≤0.005,其他单个杂质≤0.05%,其他杂质合计≤0.15%,其余量是Al。制作方法包括配料、熔炼、铸造、挤压、拉制、退火、刮削及清洗步骤,熔炼步骤中采用了氩氯混合气体处理。抗拉强度、延伸强度得到了提高。采用均匀化处理,使焊丝本质性能均匀,力学性能优异,并使最终形成的焊丝质量稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铝合金焊丝及其制造方法,更具体说是一种。
技术介绍
随着铁路运输车辆轻量化、高速化的发展,现高速列车车厢已逐渐用铝合金型材、板材代替钢板或不锈钢板,对于相应的长板特别是超长铝合金规格的型材,需要采用先进的自动化焊接。 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会2008年4月16日发布的“铝及铝合金焊丝”国家标准(GB/T10858-2008)第3页中,公开了一些型号的焊丝的化学成分,如 SAl5356[化学成分代号AlMg5Cr(A)]型号的焊丝的化学成分(质量分数)%为Si≤0.25、F≤0.40、Cu≤0.10、Mn0.05-0.20、Mg4.5-5.5、Cr0.05-0.20、Zn≤0.10、Ti0.06-0.2、Be≤0.0003、其它元素(单个)≤0.05、其它元素(合计)≤0.15,其余量为Al; SAl5183A[化学成分代号AlMg4.5Mn 0.7(A)]型号的焊丝的化学成分(质量分数)%为Si≤0.40、F≤0.40、Cu≤0.10、Mn0.05-1.0、Mg4.3-5.2、Cr0.05-0.25、Zn≤0.25、Ti0.15、Be≤0.0005、其它元素(单个)≤0.05、其它元素(合计)≤0.15,其余量为Al; SAl5078[化学成分代号AlMg4.5Mn Zr]型号的焊丝的化学成分(质量分数)%为Si≤0.25、F≤0.40、Cu≤0.05、Mn0.07-1.1、Mg4.5-5.2、Cr0.05-0.25、Zn≤0.25、Ti0.15、0.10-≤Zr≤0.20、Be≤0.0003、其它元素(单个)≤0.05、其它元素(合计)≤0.15,其余量为Al; 现有根据上述个组分配比,熔炼后,采用连铸连轧成的φ9.5mm毛坯,再进行多次拉拔而成。具体步骤为 1.配料新铝用量不低于50%,Mg以纯金属形式加入,Ti、Mn、Cr以中间合金形式加入,配入微量保护元素,防止Mg过量烧损; 2.熔炼熔炼温度在690~760℃; 3.铸轧其具体包括铸造和挤压二个过程,即铸出铸锭后,进行挤压; 4.拉制采用10~13模拉丝机拉制,拉制到φ1.6mm左右或φ1.2mm左右; 5.退火温度控制在350~450℃,保温时间90分钟左右; 6.刮削对焊丝表面进行刮削,消除因退火而产生的氧化膜 7.清洗采用超声波清洗。 上述铝合金焊丝制造方法中,拉制、退火可以是一次,但是一般为二次以上。 上述铝合金焊丝比较适合高速列车车厢的焊接,但是其于内部组织优待于进一步的优化,以提高其强度及塑性,避免在焊接过程中出现气体缺陷及断丝。
技术实现思路
针对上述情况,本专利技术拟解决的问题是提供一种,内部组织优待于进一步的优化,以提高其强度及塑性,避免在焊接过程中出现气体缺陷及断丝。 为达到上述目的,本专利技术采用以下技术方案一种高速列车用铝合金焊丝,它含有的组分和重量百分含量分别为Si≤0.40、Fe≤0.40、Cu≤0.10、0.05≤Mn≤1.1、4.2≤Mg≤7.5、0.05≤Cr≤0.25、Zn≤0.25、Be≤0.005、0.05≤Ti≤0.20、0.0005≤Sc≤0.005,其他单个杂质≤0.05%,其他杂质合计≤0.15%,其余量是Al。 所述高速列车用铝合金焊丝,它含有的组分和重量百分含量分别为Si≤0.25、Fe≤0.40、Cu≤0.05、0.05≤Mn≤0.10、4.5≤Mg≤6.5、0.10≤Cr≤0.20、Zn≤0.05、Be≤0.0003、0.08≤Ti≤0.12、0.0005≤Sc≤0.005,其他单个杂质≤0.05%,其他杂质合计≤0.15%,其余量是Al。 所述高速列车用铝合金焊丝它含有的组分和重量百分含量分别为Si≤0.15、Fe≤0.25、Cu≤0.05、0.50≤Mn≤1.0、4.8≤Mg≤5.5、0.10≤Cr≤0.20、Zn≤0.05、Be≤0.0003、0.08≤Ti≤0.11、0.10≤Zr≤0.20、0.0005≤Sc≤0.005,其他单个杂质≤0.05%,其他杂质合计≤0.15%,其余量是Al。 上述高速列车用铝合金焊丝的制作方法,它包括配料、熔炼、铸造、挤压、拉制、退火、刮削及清洗步骤,所述熔炼步骤中采用了氩氯混合气体处理,即在铝合金融化状态中通入氩氯混合气体,所述氩氯混合气体通入时间为10-30分钟,所述氩氯混合气体中氩气和氯气的质量比为20-65∶1。 作为改进,上述高速列车用铝合金焊丝的制作方法,所述铸造与挤压步骤之间,还采用了均匀化处理,即金属温度控制在450~485℃,保温8-12小时。 由于铝合金的综合性能取决于主要合金元素以及各元素配比,通过提高镁含量确保焊接最终的强度,通过调整微量元素,确定可以获得优质焊接质量的微量元素添加种类和含量,起到优化合金的作用,其中锰含量起到细化晶粒的作用,少量的铬也能起到细化晶粒的作用,钛细化组织晶粒,提高铸造性能。为此本专利技术的方案中提高了镁含量。 本专利技术的高速列车用铝合金焊丝的组分中添加了钪(Sc),它具有细化晶粒的功能,同时又能提高合金的焊接性能,也有利于其他各类杂质的控制,多次实验证明,本专利技术制造的铝合金焊丝抗拉强度不小于410N/mm2,非比列延伸强度不小于370N/mm2,断后伸长率不小于6%。 另外,,现行的焊丝生产都是连铸连轧成的φ9.5mm毛坯,再进行多次拉拔而成。而本专利技术的高速列车用铝合金焊丝的制作方法中,采用了二个特殊处理,一是在熔炼中采用氩气处理,(以往大都采用氮气处理,但其金属组织里含气量高,除气效果一般),它能保证对于未列入元素Na、Ca分别控制在0.009%以下和0.0010%以下,这些都是提高焊丝内部质量、确保焊丝力学性能的重要手段,是制造高档焊丝的前提,产生的焊丝不易起泡、断丝,能起到精炼、除渣和细化晶粒的最终成效,同时减少钠和钙的有害影响;二是所述铸造与挤压步骤之间,还采用了均匀化处理,即金属温度控制在450~485℃,保温8-12小时,以此提高组织均匀性,从而促使焊丝本质性能均匀,力学性能优异,并使最终形成的焊丝质量稳定,克服了现行的连铸连轧缺少均匀化退火的不足,为控制焊丝提供优质毛坯。 具体实施例方式 本专利技术高速列车用铝合金焊丝,它含有的组分和重量百分含量分别为Si≤0.40、Fe≤0.40、Cu≤0.10、0.05≤Mn≤1.1、4.2≤Mg≤7.5、0.05≤Cr≤0.25、Zn≤0.25、Be≤0.0005、0.05≤Ti≤0.20、0.0005≤Sc≤0.005,其他单个杂质≤0.05%,其他杂质合计≤0.15%,其余量是Al。 作为改进,所述高速列车用铝合金焊丝,它含有的组分和重量百分含量分别为Si≤0.25、Fe≤0.40、Cu≤0.05、0.05≤Mn≤0.10、4.5≤Mg≤6.5、0.10≤Cr≤0.20、Zn≤0.05、Be≤0.0003、0.08≤Ti≤0.12、0.0005≤Sc≤0.005,其他单个杂质≤0.05%,其他杂质合计≤0.15%,其余量是Al。 所述高速列车用铝合金焊丝,它含有的组分和重量百分含量分别为Si≤0.15、Fe≤0.25、Cu≤0.0本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高速列车用铝合金焊丝,其特征在于它含有的组分和重量百分含量分别为:Si≤0.40、Fe≤0.40、Cu≤0.10、0.05≤Mn≤1.1、4.2≤Mg≤7.5、0.05≤Cr≤0.25、Zn≤0.25、Be≤0.0005、0.05≤Ti≤0.20、0.0005≤Sc≤0.005,其他单个杂质≤0.05%,其他杂质合计≤0.15%,其余量是Al。

【技术特征摘要】
1.一种高速列车用铝合金焊丝,其特征在于它含有的组分和重量百分含量分别为Si≤0.40、Fe≤0.40、Cu≤0.10、0.05≤Mn≤1.1、4.2≤Mg≤7.5、0.05≤Cr≤0.25、Zn≤0.25、Be≤0.0005、0.05≤Ti≤0.20、0.0005≤Sc≤0.005,其他单个杂质≤0.05%,其他杂质合计≤0.15%,其余量是Al。2.根据权利要求1所述的高速列车用铝合金焊丝,其特征在于它含有的组分和重量百分含量分别为Si≤0.25、Fe≤0.40、Cu≤0.05、0.05≤Mn≤0.10、4.5≤Mg≤6.5、0.10≤Cr≤0.20、Zn≤0.05、Be≤0.0003、0.08≤Ti≤0.12、0.0005≤Sc≤0.005,其他单个杂质≤0.05%,其他杂质合计≤0.15%,其余量是Al。3.根据权利要求1所述的高速列车用铝合金焊丝,其特征在于它含有的...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑志荣张万金夏建奎王梅李春生潘洪波
申请(专利权)人:浙江东轻高新焊丝有限公司
类型:发明
国别省市:33[中国|浙江]

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