CN107414339A - 一种汽车油箱用铝合金焊丝及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车油箱用铝合金焊丝，其原料按重量百分比包括：Mg：6.3‑6.7％，Mn：0.5‑0.8％，Ti：0.16‑0.18％，Be：0.0001‑0.005％，Fe：0.2‑0.4％，B：0.01‑0.08％，Cr：0.22‑0.25％，Si：0.3‑0.4％，Zr：0.16‑0.25％，V：0.15‑0.2％，Sc：0.2‑0.3％，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汽车油箱用铝合金焊丝的制备方法。本发明具有细密的焊缝组织，良好的抗冲击性、韧性和拉伸强度，抗裂性好，耐疲劳性能好。

Description

一种汽车油箱用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，尤其涉及一种汽车油箱用铝合金焊丝及其制备方法。
背景技术
随着汽车行业的快速发展，人们在追求汽车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，但是由于油箱焊接处的抗冲击、耐疲劳性能较低，长期的颠簸和油溶剂的冲击，往往会造成焊接处的损毁，造成漏油，而产生安全隐患。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种汽车油箱用铝合金焊丝及其制备方法，本发明具有细密的焊缝组织，具有良好的抗冲击性、韧性和拉伸强度，抗裂性好，耐疲劳性能好。
本发明提出的一种汽车油箱用铝合金焊丝，其原料按重量百分比包括：Mg：6.3-6.7％，Mn：0.5-0.8％，Ti：0.16-0.18％，Be：0.0001-0.005％，Fe：0.2-0.4％，B：0.01-0.08％，Cr：0.22-0.25％，Si：0.3-0.4％，Zr：0.16-0.25％，V：0.15-0.2％，Sc：0.2-0.3％，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，Zr、B、Ti的重量百分比满足以下关系式：Zr+B+Ti≥0.39％。
优选地，其原料中，V、Sc的重量百分比满足以下关系式：V+Sc≤0.45％。
优选地，其原料中，Mg、Cr、Mn的重量百分比满足以下关系式：Mg+Cr+Mn≤7.45％。
本发明还提出了上述汽车油箱用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、拉制处理得到汽车油箱用铝合金焊丝。
优选地，均匀化的温度为455-475℃，均匀化温度为24-36h。
优选地，挤压温度为430-440℃，挤压比为40-45。
优选地，退火温度为440-460℃，退火时间为2-3h。
本发明加入了Zr、B、Ti，并限定了“Zr+B+Ti≥0.39％”的关系式，Zr、B、Ti以合适含量相互配合，B、Zr起到孕育作用，Zr与Al可形成细小的Al3Zr弥散相，抑制合金的再结晶和晶粒长大，可细化焊缝组织，Ti与Al可形成Al3Ti，可以细化焊缝组织，降低热裂纹敏感系数，提高焊接质量，凝固过程中析出生成的Al3Ti相的晶体结构和尺寸与α(Al)非常接近，能为α基体非均质形核提供核心，从而显著细化铸态焊缝晶粒，三者相互配合使得焊缝接头具有良好的韧性和拉伸强度；加入V、Sc，并限定“V+Sc≤0.45％”的关系式，V、Sc与Al相互配合，可以进一步细化晶粒，细化焊缝组织；加入Mg、Cr、Mn，并限定“Mg+Cr+Mn≤7.45％”，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，使得焊缝组织细密、并具有良好的抗冲击性、韧性和拉伸强度，抗裂性好，从而增加焊丝焊缝的耐疲劳性能，并配以合适的制备工艺，进一步增加焊丝的机械性能和耐疲劳性能。
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
一种汽车油箱用铝合金焊丝，其原料按重量百分比包括：Mg：6.5％，Mn：0.65％，Ti：0.17％，Be：0.003％，Fe：0.3％，B：0.045％，Cr：0.235％，Si：0.35％，Zr：0.2％，V：0.175％，Sc：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。
上述汽车油箱用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、拉制处理得到汽车油箱用铝合金焊丝。
实施例2
一种汽车油箱用铝合金焊丝，其原料按重量百分比包括：Mg：6.3％，Mn：0.8％，Ti：0.16％，Be：0.005％，Fe：0.2％，B：0.08％，Cr：0.22％，Si：0.4％，Zr：0.16％，V：0.2％，Sc：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。
上述汽车油箱用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、拉制处理得到汽车油箱用铝合金焊丝，其中，均匀化的温度为475℃，均匀化温度为24h，挤压温度为440℃，挤压比为40，退火温度为460℃，退火时间为2h。
实施例3
一种汽车油箱用铝合金焊丝，其原料按重量百分比包括：Mg：6.7％，Mn：0.5％，Ti：0.18％，Be：0.0001％，Fe：0.4％，B：0.01％，Cr：0.25％，Si：0.3％，Zr：0.25％，V：0.15％，Sc：0.3％，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。
上述汽车油箱用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、拉制处理得到汽车油箱用铝合金焊丝，其中，均匀化的温度为455℃，均匀化温度为36h，挤压温度为430℃，挤压比为45，退火温度为440℃，退火时间为3h。
实施例4
一种汽车油箱用铝合金焊丝，其原料按重量百分比包括：Mg：6.4％，Mn：0.7％，Ti：0.165％，Be：0.004％，Fe：0.25％，B：0.05％，Cr：0.23％，Si：0.38％，Zr：0.18％，V：0.18％，Sc：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。
上述汽车油箱用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、拉制处理得到汽车油箱用铝合金焊丝，其中，均匀化的温度为470℃，均匀化温度为28h，挤压温度为438℃，挤压比为41，退火温度为455℃，退火时间为2.3h。
实施例5
一种汽车油箱用铝合金焊丝，其原料按重量百分比包括：Mg：6.6％，Mn：0.6％，Ti：0.175％，Be：0.002％，Fe：0.35％，B：0.04％，Cr：0.24％，Si：0.32％，Zr：0.22％，V：0.17％，Sc：0.28％，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。
上述汽车油箱用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、拉制处理得到汽车油箱用铝合金焊丝，其中，均匀化的温度为460℃，均匀化温度为32h，挤压温度为432℃，挤压比为43，退火温度为445℃，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，本发明具有良好的拉伸强度和耐疲劳性能。
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)

1.一种汽车油箱用铝合金焊丝，其特征在于，其原料按重量百分比包括：Mg：6.3-6.7％，Mn：0.5-0.8％，Ti：0.16-0.18％，Be：0.0001-0.005％，Fe：0.2-0.4％，B：0.01-0.08％，Cr：0.22-0.25％，Si：0.3-0.4％，Zr：0.16-0.25％，V：0.15-0.2％，Sc：0.2-0.3％，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所述汽车油箱用铝合金焊丝，其特征在于，其原料中，Zr、B、Ti的重量百分比满足以下关系式：Zr+B+Ti≥0.39％。
3.根据权利要求1或2项所述汽车油箱用铝合金焊丝，其特征在于，其原料中，V、Sc的重量百分比满足以下关系式：V+Sc≤0.45％。
4.根据权利要求1-3任一项所述汽车油箱用铝合金焊丝，其特征在于，其原料中，Mg、Cr、Mn的重量百分比满足以下关系式：Mg+Cr+Mn≤7.45％。
5.一种如权利要求1-4任一项所述汽车油箱用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、拉制处理得到汽车油箱用铝合金焊丝。
6.根据权利要求5所述汽车油箱用铝合金焊丝的制备方法，其特征在于，均匀化的温度为455-475℃，均匀化温度为24-36h。
7.根据权利要求5或6所述汽车油箱用铝合金焊丝的制备方法，其特征在于，挤压温度为430-440℃，挤压比为40-45。
8.根据权利要求5-7任一项所述汽车油箱用铝合金焊丝的制备方法，其特征在于，退火温度为440-460℃，退火时间为2-3h。
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