CN106180624A - 一种镁合金焊丝的制备方法 - Google Patents

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周楠
农登
宋东福
甘春雷
王顺成
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Abstract

一种镁合金焊丝的制备方法，其特征是步骤如下：在冷却水流量为500~1500L/h，冷却水温度为20~30℃，真空度为0.1~1Pa的条件下，将加热铸型中的熔融镁合金以1~100mm/min的拉坯速度制备出直径为4.0~8.0mm的线坯；将镁合金线坯进行3~15道次拉拨加工，拉拨道次延伸系数为1.1~1.5，最终获得直径为1.0~3.0mm的镁合金焊丝。本发明提供一种镁合金焊丝的制备方法，该方法工艺简单、效率高，可以制备直径尺寸为2.0mm以下的镁合金焊丝。

Description

一种镁合金焊丝的制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料制备技术领域，特别是涉及一种镁合金焊丝的短流程制备方法。
背景技术
镁合金具有比强度和比刚度高、导热性好、阻尼减震性能好、电磁屏蔽性能良好、机械加工性能优良等显著特点，在航空航天、汽车、电子等领域获得了广泛的应用，是目前实际应用中最轻的新型金属结构材料。随着镁合金使用领域和应用范围的不断拓展，镁合金焊接结构件的应用逐渐增多，市场对镁合金焊丝的需求不断扩大。
目前开发的应用于焊接领域的镁合金焊丝主要制备方法为热挤压法和铸造方法。与铸造方法相比，采用热挤压法生产的镁合金焊丝具有更优秀的质量，获得了更为广泛的应用。但是热挤压法生产镁合金焊丝具有过程复杂、效率较低等缺点，特别是焊丝直径小于2.0mm时，挤压过程中挤压力大幅度增加，致使镁合金焊丝挤压成形的难度大大增加，降低了生产效率，并且由于热挤压镁合金焊丝表面多毛刺、强度偏软，难以保证焊接过程中的连续性。为了顺利生产直径小于2.0mm的镁合金焊丝和有效改善其性能，需要进一步对热挤压镁合金焊丝进行热拉拔加工。
金文中等公开了一种热挤压-拉拔加工方法[镁合金焊丝的热挤压-拉拔工艺及其变形机理,《材料科学与工艺》,2005,13(5):466-469]，该法将AZ61镁合金挤压坯料在温度440℃的条件下进行热挤压，然后在300℃的条件下进行多道次拉拔成形镁合金焊丝，尽管该法具有降低直径2.0mm 以下焊丝的生产难度、提高生产效率以及保证焊丝良好的挺直度等优点，但生产工序复杂、工艺流程长、成本高。因此，采用热挤压法生产镁合金焊丝仍存在较多问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种镁合金焊丝的制备方法，该方法工艺简单、效率高，可以制备直径尺寸为2.0mm以下的镁合金焊丝。
本发明的技术方案是这样实现的：制备方法步骤如下：在冷却水流量为500~1500L/h，冷却水温度为20~30℃，真空度为0.1~1Pa的条件下，将加热铸型中的熔融镁合金以1~100mm/min的拉坯速度制备出直径为4.0~8.0mm的线坯；将镁合金线坯进行3~15道次拉拨加工，拉拨道次延伸系数为1.1~1.5，最终获得直径为1.0~3.0mm的镁合金焊丝。
本发明通过对加热铸型加热使镁合金保持液态，同时在铸型出口附近对铸件进行冷却，形成强烈的定向凝固条件，通过连续拉坯获得高表面质量的镁合金线坯，这种具有定向凝固组织的线坯可直接进行室温拉拔成形镁合金焊丝。与传统挤压方法相比，本发明方法制备镁合金焊丝具有成本低、效率高等特点。
本发明的镁合金焊丝制备方法和现有技术相比具有以下优点：
A) 与传统镁合金焊丝挤压方法相比，采用本发明可以省除热挤压工序，简化了工艺流程，降低了生产成本；
B) 本发明制备的镁合金线坯含定向凝固组织，加工延伸变形能力显著优于各种铸造和变形组织线坯，有利于提高道次加工率，减少加工道次，实现高效加工；
C) 拉拔加工过程中不需进行中间退火或仅需少量低温退火，有利于提高成材率、生产效率和焊丝性能，降低生产成本。
具体实施方式
实施例1
直径1.0mm的AZ31镁合金焊丝制备方法。
首先将AZ31镁合金在700℃下熔化，在冷却水流量1500L/h、冷却水温度20℃、真空度0.1Pa，将加热铸型中的熔融AZ31镁合金以100mm/min的拉坯速度制备出直径4.0mm的AZ31镁合金线坯；然后将AZ31镁合金线坯进行室温拉拔，拉拨道次延伸系数为1.1~1.5，拉拔过程中实施2次低温退火，退火温度为300℃，润滑剂为植物油；经过15道次，拉拔成直径1.0mm的镁合金焊丝。本实施例制备的AZ31镁合金焊丝外表面光亮、内部为纤维晶组织。
实施例2
直径3.0mm的ZK60镁合金焊丝制备方法。
首先将ZK60镁合金在680℃下熔化，在冷却水流量1000L/h、冷却水温度30℃、真空度0.1Pa，将加热铸型中的熔融ZK60镁合金以30mm/min的拉坯速度制备出直径5.0mm的ZK60镁合金线坯；然后将ZK60镁合金线坯进行室温拉拔，拉拔道次延伸系数为1.1~1.5，拉拔过程中实施2次低温退火，退火温度为250℃，润滑剂为植物油；经过8道次，拉拔成直径2.0mm的镁合金焊丝。本实施例制备的ZK60镁合金焊丝外表面光亮、内部为纤维晶组织。
实施例3
直径2.0mm的AZ61镁合金焊丝制备方法。
首先将AZ61镁合金在650℃下熔化，在冷却水流量500L/h、冷却水温度25℃、真空度1Pa，将加热铸型中的熔融AZ61镁合金以60mm/min的拉坯速度制备出直径6.0mm的AZ61镁合金线坯；然后将AZ61镁合金线坯进行室温拉拔，拉拨道次延伸系数为1.1~1.5，拉拔过程中实施3次低温退火，退火温度为250℃，润滑剂为植物油；经过10道次，拉拔成直径2.0mm的镁合金焊丝。本实施例制备的AZ61镁合金焊丝外表面光亮、内部为纤维晶组织。
本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。

Claims (1)

1.一种镁合金焊丝的制备方法，其特征是步骤如下：在冷却水流量为500~1500L/h，冷却水温度为20~30℃，真空度为0.1~1Pa的条件下，将加热铸型中的熔融镁合金以1~100mm/min的拉坯速度制备出直径为4.0~8.0mm的线坯；将镁合金线坯进行3~15道次拉拨加工，拉拨道次延伸系数为1.1~1.5，最终获得直径为1.0~3.0mm的镁合金焊丝。
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