CN105624479A - 一种焊接用铝硅系合金杆及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种焊接用铝硅系合金杆，按重量计，所述焊接用铝硅系合金杆由以下成分组成：Si：4.0-7.0%，Mn：0.01-0.04%，V：0.01-0.04%，Fe≤0.4%，Cu≤0.3%，Mg≤0.05%，Zn≤0.10%，Ti≤0.20%，余量为Al以及不可避免的杂质元素。与现有技术相比，本发明所述的焊接用铝硅系合金杆抗拉强度140-190MPa，伸长率14-20%。

Description

一种焊接用铝硅系合金杆及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种焊接用铝硅系合金杆及其生产方法。

背景技术

随着焊接技术的发展，铝及铝合金焊接结构已广泛应用于民用及军工领域，如各种化工容器、交通工具、舰船、飞机、火箭、宇宙探测器等，以及高速列车、地铁列车、城市轻轨是国家重点投资支持扶持的产业。这些焊接结构的性能，在基材一定的情况下，主要取决于焊接工艺和焊丝的合金成分和性能。其中，焊丝是影响焊缝金属成分、组织、液-固相线温度、近缝区母材的热裂性、焊缝的耐腐蚀性及力学性能的重要因素。因此，焊丝材料对铝合金焊接结构的广泛应用具有重要意义。

铝合金焊丝的生产主要分为焊丝线坯(合金杆)的生产和线坯成品加工两大工序。其中铝合金焊丝线坯的生产工艺有半连续铸造-挤压法、连铸连轧法和水平连铸拉法三种。半连续铸造-挤压法优点是挤压能够提高金属的变形能力，氧化渣皮带入少，但其缺点也明显，一是制品组织性能不均匀，二是生产效率低，能耗相对较高，几何废料多、成品率低。水平连铸拉法流程简单，设备要求低，但生产效率底下，产品尺寸参差严重，且产品含气含渣量无法进行控制。连铸连扎法在合金液配置完毕后经过精炼、在线除气及过滤等工序，可保证产品含气含渣量在较低水平，经过铸造后直接轧制成为合金杆，产品尺寸稳定，含气含渣量低，生产效率高，适用于大批量生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种焊接用铝硅系合金杆及其生产方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种焊接用铝硅系合金杆，按重量计，由以下成分组成：

Si：4.0-7.0%，Mn：0.01-0.04%，V：0.01-0.04%，Fe≤0.4%，Cu≤0.3%，Mg≤0.05%，Zn≤0.10%，Ti≤0.20%，余量为Al以及不可避免的杂质元素。

优选地，所述焊接用铝硅系合金杆，按重量计，由以下成分组成：

Si：4.2-6.2%，Mn：0.027-0.032%，V：0.015-0.023%，Fe≤0.4%，Cu≤0.3%，Mg≤0.05%，Zn≤0.10%，Ti≤0.20%，余量为Al以及不可避免的杂质元素。

更优选地，所述焊接用铝硅系合金杆，按重量计，由以下成分组成：

Si：5.6-6.2%，Mn：0.028-0.032%，V：0.021-0.023%，Fe≤0.4%，Cu≤0.3%，Mg≤0.05%，Zn≤0.10%，Ti≤0.20%，余量为Al以及不可避免的杂质元素。

其中，不可避免的杂质元素：单个≤0.05%、合计≤0.15%。

上述焊接用铝硅系合金杆的生产方法，包括如下步骤：

（1）按所述各合金成分的含量进行配料，熔化，于720-760℃加入精炼剂，精炼不少于30分钟；

（2）精炼完毕后将表面的熔渣扒除干净，静置20分钟以上；

（3）经步骤（2）处理后，除气、过滤，浇铸，浇铸温度为680-710℃；

（4）浇铸出锭后，用连铸连轧设备直接轧制成焊接用铝硅系合金杆，轧制温度在460℃以上。

进一步，所述精炼剂的用量为合金总量的5～8‰。

本发明所述的焊接用铝硅系合金杆抗拉强度140-190MPa，伸长率14-20%。

本发明的生产方法在合金液配置完毕后经过精炼、在线除气及过滤等工序，可保证产品含气含渣量在较低水平，经过铸造后直接轧制成为合金杆。产品尺寸稳定，含气含渣量低，生产效率高，适用于大批量生产。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

原材料要求：Al99.70普铝，质量满足GB/T1196-2008标准要求；AlSi20中间合金，质量满足GB/T27677-2011标准要求；AlV10中间合金，质量满足GB/T27677-2011标准要求；AlMn20中间合金，质量满足GB/T27677-2011标准要求。精炼剂，质量满足YS/T491中RJ1标准要求。

实施例1

向熔保炉加入20吨Al99.70普铝后，熔化后，加入AlSi20中间合金6500kg、AlMn20中间合金38kg、AlV10中间合金50kg，搅拌10分钟，控制温度达到720-760℃加入精炼剂进行精炼，精炼剂用量为合金总重量的6‰，精炼时间不少于40分钟，精炼完毕后将表面熔渣扒除干净，静置20分钟取样，合金液成分满足要求后，开炉眼后铝液经过在线精炼除气机和过滤设备进行除气除渣，经检测在线精炼除气效率50%，过滤片规格50ppi。采用连铸连轧机组，浇铸温度保持在685-700℃，出锭后加入连轧机组进行轧制生产成直径为9.5mm左右的焊接用铝硅系合金杆，轧制温度控制在465-480℃。

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实施例2

向熔保炉加入20吨Al99.70普铝后，熔化后，加入AlSi20中间合金8000kg、AlMn20中间合金40kg、AlV10中间合金60kg，搅拌10分钟，控制温度达到720-760℃加入精炼剂进行精炼，精炼剂用量为合金总重量的5‰，精炼时间不少于40分钟，精炼完毕后将表面熔渣扒除干净，静置20分钟取样，合金液成分满足要求后，开炉眼后铝液经过在线精炼除气机和过滤设备进行除气除渣，经检测在线精炼除气效率51%，过滤片规格50ppi。采用连铸连轧机组，浇铸温度保持在685-700℃，出锭后加入连轧机组进行轧制生产成直径为9.5mm左右的焊接用铝硅系合金杆，轧制温度控制在465-480℃。

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实施例3

向熔保炉加入20吨Al99.70普铝后，熔化后，加入AlSi20中间合金5500kg、AlMn20中间合金35kg、AlV10中间合金45kg，搅拌10分钟，控制温度达到720-760℃加入精炼剂进行精炼，精炼剂用量为合金总重量的5‰，精炼时间不少于40分钟，精炼完毕后将表面熔渣扒除干净，静置20分钟取样，合金液成分满足要求后，开炉眼后铝液经过在线精炼除气机和过滤设备进行除气除渣，经检测在线精炼除气效率50%，过滤片规格50ppi。采用连铸连轧机组，浇铸温度保持在685-700℃，出锭后加入连轧机组进行轧制生产成直径为9.5mm左右的焊接用铝硅系合金杆，轧制温度控制在465-480℃。

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实施例4

向熔保炉加入20吨Al99.70普铝后，熔化后，加入AlSi20中间合金9000kg、AlMn20中间合金45kg、AlV10中间合金65kg，搅拌10分钟，控制温度达到720-760℃加入精炼剂进行精炼，精炼剂用量为合金总重量的7‰，精炼时间不少于40分钟，精炼完毕后将表面熔渣扒除干净，静置20分钟取样，合金液成分满足要求后，开炉眼后铝液经过在线精炼除气机和过滤设备进行除气除渣，经检测在线精炼除气效率52%，过滤片规格50ppi。采用连铸连轧机组，浇铸温度保持在685-700℃，出锭后加入连轧机组进行轧制生产成直径为9.5mm左右的焊接用铝硅系合金杆，轧制温度控制在465-480℃。

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最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种焊接用铝硅系合金杆，按重量计，由以下成分组成：

Si：4.0-7.0%，Mn：0.01-0.04%，V：0.01-0.04%，Fe≤0.4%，Cu≤0.3%，Mg≤0.05%，Zn≤0.10%，Ti≤0.20%，余量为Al以及不可避免的杂质元素。

2.根据权利要求1所述的焊接用铝硅系合金杆，其特征在于，按重量计，由以下成分组成：Si：4.2-6.2%，Mn：0.027-0.032%，V：0.015-0.023%，Fe≤0.4%，Cu≤0.3%，Mg≤0.05%，Zn≤0.10%，Ti≤0.20%，余量为Al以及不可避免的杂质元素。

3.根据权利要求2所述的焊接用铝硅系合金杆，其特征在于，所述焊接用铝硅系合金杆，按重量计，由以下成分组成：

Si：5.6-6.2%，Mn：0.028-0.032%，V：0.021-0.023%，Fe≤0.4%，Cu≤0.3%，Mg≤0.05%，Zn≤0.10%，Ti≤0.20%，余量为Al以及不可避免的杂质元素。

4.根据权利要求1-3任一所述的焊接用铝硅系合金杆，其特征在于，所述不可避免的杂质元素：单个≤0.05%、合计≤0.15%。

5.权利要求1所述焊接用铝硅系合金杆的生产方法，包括如下步骤：

（1）按所述各合金成分的含量进行配料，熔化，于720-760℃加入精炼剂，精炼不少于30分钟；

（2）精炼完毕后将表面的熔渣扒除干净，静置20分钟以上；

（3）经步骤（2）处理后，除气、过滤，浇铸，浇铸温度为680-710℃；

（4）浇铸出锭后，用连铸连轧设备直接轧制成焊接用铝硅系合金杆，轧制温度在460℃以上。

6.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述精炼剂的用量为合金总量的5～8‰。