CN107252990A - 一种铝合金焊丝及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金焊丝，其原料按重量百分比包括：Mg：5.8‑6％，Mn：0.6‑0.7％，Ti：0.18‑0.2％，Re：0.1‑0.2％，B：0.005‑0.02％，Fe：0.1‑0.2％，Cr：0.3‑0.4％，Si：0.25‑0.35％，Zr：0.15‑0.25％，Ce：0.1‑0.15％，Er：0.15‑0.25％，Cu≤0.1％，Zn≤0.2％，其它杂质元素单个含量≤0.05％，其它杂质元素总含量≤0.1％，余量为Al。本发明还公开了上述铝合金焊丝的制备方法。本发明的焊接接头具有良好的拉伸强度和韧性，不易开裂。

Description

一种铝合金焊丝及其制备方法
技术领域
本发明涉及焊丝技术领域，尤其涉及一种铝合金焊丝及其制备方法。
背景技术
汽车的重量越轻，其耗油量越少，由于燃油是不可再生资源，为了节约资源、减少油耗，汽车在追求轻便方面的要求越来越高，用铝合金油箱代替钢制油箱，可以减轻汽车重量，但是由于油箱长期浸泡在燃油中，容易受到燃油的冲击，尤其是焊接处，更容易受到冲击而开裂，造成焊接处的损毁，漏油，而产生安全隐患。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种铝合金焊丝及其制备方法，本发明的焊接接头具有良好的拉伸强度和韧性，不易开裂。
本发明提出的一种铝合金焊丝，其原料按重量百分比包括：Mg：5.8-6％，Mn：0.6-0.7％，Ti：0.18-0.2％，Re：0.1-0.2％，B：0.005-0.02％，Fe：0.1-0.2％，Cr：0.3-0.4％，Si：0.25-0.35％，Zr：0.15-0.25％，Ce：0.1-0.15％，Er：0.15-0.25％，Cu≤0.1％，Zn≤0.2％，其它杂质元素单个含量≤0.05％，其它杂质元素总含量≤0.1％，余量为Al。
优选地，其原料中，Ce、Cr、Mg的重量百分比满足以下关系式：Ce+Cr+Mg≤6.45％。
优选地，其原料中，Cr、Mn、Mg的重量百分比满足以下关系式：Cr+Mn+Mg≤6.9％。
优选地，其原料中，B、Re、Ti的重量百分比满足以下关系式：B+Re+Ti≥0.32％。
本发明还提出了上述铝合金焊丝的制备方法，包括如下步骤：将铝锭熔融，加入剩余各原料进行熔炼、精炼、浇注成形得到满足上述成分范围的圆锭；将圆锭进行均匀化、挤压、退火、拉制处理得到铝合金焊丝。
优选地，均匀化的温度为470-490℃，均匀化温度为24-48h。
优选地，挤压温度为440-460℃，挤压比为45-55。
优选地，退火温度为400-440℃，退火时间为2-3h。
本发明加入了Ce、Cr、Mg，并限定了“Ce+Cr+Mg≤6.45％”的关系式，Ce、Cr、Mg以合适含量相互配合，可以明显减小铸态组织的二次枝晶间距，并且可以有效细化热挤压铝合金的晶粒，提高焊缝组织的抗拉强度、屈服强度和断裂伸长率；加入B、Re、Ti，并限定了“B+Re+Ti≥0.32％”的关系式，B、Re、Ti相互配合，具有明显的细化晶粒作用，使得焊缝组织细化，且Re可以降低表面能，减少TiB2的聚沉倾向，增加了形核粒子的数量，同时Re易吸附偏聚在铝合金熔体的晶间和相界面上，阻碍TiAl3的长大，从而进一步细化焊缝晶粒组织；加入Cr、Mn、Mg，并限定“Cr+Mn+Mg≤6.9％”，使得Mg含量控制在合理范围，大大增加焊丝强度，且使焊丝保持合适的韧性，并且限定Mg含量的同时，限定Cr、Mn的含量，Cr、Mn可与Al相互配合，可提高组织再结晶温度组织晶粒粗化，并且能形成强化相，大大增加焊缝组织的强度和抗冲击性能，提高屈服强度；上述各元素相互配合，并结合合适的制备工艺使得焊缝晶粒组织细密，焊接接头具有良好抗冲击性、拉伸强度和抗裂性，从而增加汽车铝合金油相的使用寿命，避免安全隐患。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种铝合金焊丝，其原料按重量百分比包括：Mg：5.9％，Mn：0.65％，Ti：0.19％，Re：0.15％，B：0.013％，Fe：0.15％，Cr：0.35％，Si：0.3％，Zr：0.2％，Ce：0.12％，Er：0.2％，Cu≤0.1％，Zn≤0.2％，其它杂质元素单个含量≤0.05％，其它杂质元素总含量≤0.1％，余量为Al。
上述铝合金焊丝的制备方法，包括如下步骤：将铝锭熔融，加入剩余各原料进行熔炼、精炼、浇注成形得到满足上述成分范围的圆锭；将圆锭进行均匀化、挤压、退火、拉制处理得到铝合金焊丝。
实施例2
一种铝合金焊丝，其原料按重量百分比包括：Mg：5.8％，Mn：0.7％，Ti：0.18％，Re：0.2％，B：0.005％，Fe：0.2％，Cr：0.4％，Si：0.25％，Zr：0.25％，Ce：0.1％，Er：0.25％，Cu≤0.1％，Zn≤0.2％，其它杂质元素单个含量≤0.05％，其它杂质元素总含量≤0.1％，余量为Al。
上述铝合金焊丝的制备方法，包括如下步骤：将铝锭熔融，加入剩余各原料进行熔炼、精炼、浇注成形得到满足上述成分范围的圆锭；将圆锭进行均匀化、挤压、退火、拉制处理得到铝合金焊丝，其中，均匀化的温度为490℃，均匀化温度为24h，挤压温度为460℃，挤压比为45，退火温度为440℃，退火时间为2h。
实施例3
一种铝合金焊丝，其原料按重量百分比包括：Mg：6％，Mn：0.6％，Ti：0.2％，Re：0.1％，B：0.02％，Fe：0.1％，Cr：0.3％，Si：0.35％，Zr：0.15％，Ce：0.15％，Er：0.15％，Cu≤0.1％，Zn≤0.2％，其它杂质元素单个含量≤0.05％，其它杂质元素总含量≤0.1％，余量为Al。
上述铝合金焊丝的制备方法，包括如下步骤：将铝锭熔融，加入剩余各原料进行熔炼、精炼、浇注成形得到满足上述成分范围的圆锭；将圆锭进行均匀化、挤压、退火、拉制处理得到铝合金焊丝，其中，均匀化的温度为470℃，均匀化温度为48h，挤压温度为440℃，挤压比为55，退火温度为400℃，退火时间为3h。
实施例4
一种铝合金焊丝，其原料按重量百分比包括：Mg：5.85％，Mn：0.68％，Ti：0.185％，Re：0.17％，B：0.01％，Fe：0.18％，Cr：0.37％，Si：0.28％，Zr：0.23％，Ce：0.11％，Er：0.22％，Cu≤0.1％，Zn≤0.2％，其它杂质元素单个含量≤0.05％，其它杂质元素总含量≤0.1％，余量为Al。
上述铝合金焊丝的制备方法，包括如下步骤：将铝锭熔融，加入剩余各原料进行熔炼、精炼、浇注成形得到满足上述成分范围的圆锭；将圆锭进行均匀化、挤压、退火、拉制处理得到铝合金焊丝，其中，均匀化的温度为485℃，均匀化温度为30h，挤压温度为455℃，挤压比为48，退火温度为430℃，退火时间为2.3h。
实施例5
一种铝合金焊丝，其原料按重量百分比包括：Mg：5.95％，Mn：0.62％，Ti：0.195％，Re：0.13％，B：0.015％，Fe：0.12％，Cr：0.33％，Si：0.32％，Zr：0.17％，Ce：0.13％，Er：0.18％，Cu≤0.1％，Zn≤0.2％，其它杂质元素单个含量≤0.05％，其它杂质元素总含量≤0.1％，余量为Al。
上述铝合金焊丝的制备方法，包括如下步骤：将铝锭熔融，加入剩余各原料进行熔炼、精炼、浇注成形得到满足上述成分范围的圆锭；将圆锭进行均匀化、挤压、退火、拉制处理得到铝合金焊丝，其中，均匀化的温度为475℃，均匀化温度为42h，挤压温度为445℃，挤压比为52，退火温度为410℃，退火时间为2.7h。
试验例1
取实施例5和ER4043焊丝分别对5A06铝合金板进行焊接并检测性能，结果如下：
由上表可以看出，本发明的焊接接头具有良好的拉伸强度和韧性，不易开裂。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铝合金焊丝，其特征在于，其原料按重量百分比包括：Mg：5.8-6％，Mn：0.6-0.7％，Ti：0.18-0.2％，Re：0.1-0.2％，B：0.005-0.02％，Fe：0.1-0.2％，Cr：0.3-0.4％，Si：0.25-0.35％，Zr：0.15-0.25％，Ce：0.1-0.15％，Er：0.15-0.25％，Cu≤0.1％，Zn≤0.2％，其它杂质元素单个含量≤0.05％，其它杂质元素总含量≤0.1％，余量为Al。
2.根据权利要求1所述铝合金焊丝，其特征在于，其原料中，Ce、Cr、Mg的重量百分比满足以下关系式：Ce+Cr+Mg≤6.45％。
3.根据权利要求1或2项所述铝合金焊丝，其特征在于，其原料中，Cr、Mn、Mg的重量百分比满足以下关系式：Cr+Mn+Mg≤6.9％。
4.根据权利要求1-3任一项所述铝合金焊丝，其特征在于，其原料中，B、Re、Ti的重量百分比满足以下关系式：B+Re+Ti≥0.32％。
5.一种如权利要求1-4任一项所述铝合金焊丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将铝锭熔融，加入剩余各原料进行熔炼、精炼、浇注成形得到满足上述成分范围的圆锭；将圆锭进行均匀化、挤压、退火、拉制处理得到铝合金焊丝。
6.根据权利要求5所述铝合金焊丝的制备方法，其特征在于，均匀化的温度为470-490℃，均匀化温度为24-48h。
7.根据权利要求5或6所述铝合金焊丝的制备方法，其特征在于，挤压温度为440-460℃，挤压比为45-55。
8.根据权利要求5-7任一项所述铝合金焊丝的制备方法，其特征在于，退火温度为400-440℃，退火时间为2-3h。
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