CN105624479B - 一种焊接用铝硅系合金杆及其生产方法 - Google Patents
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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
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℃。
。
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℃。
。
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℃。
。
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℃。
。
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 (4)
1.一种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。
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,所述不可避免的杂质元素:单个≤0.05%、合计≤0.15%。
3.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。
4.根据权利要求3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‰。
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