CN107999998A

CN107999998A - 一种硅青铜焊丝及其生产工艺

Info

Publication number: CN107999998A
Application number: CN201711205934.9A
Authority: CN
Inventors: 徐高杰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-11-27
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2018-05-08

Abstract

本发明涉及一种硅青铜合金焊丝及其生产工艺，其组分及其重量百分比为：硅含量2.55%~2.7%，锰含量0.85%~0.9%，镁含量0.85%~0.9%，磷含量0.085%~0.09%，锡含量0.085%~0.09%，锌含量0.085%~0.09%，铟含量0.0085%~0.009%，氧含量小于5ppm，余量为铜；硅青铜合金焊丝的生产工艺是：上引连铸、连续挤压、扒皮、轧制、热处理、拉丝、去应力退火；制备的硅青铜焊丝的抗拉强度大于400MPa、伸长率大于50%。

Description

一种硅青铜焊丝及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种铜合金材料，具体是一种硅青铜合金焊丝材料及其生产工艺。

背景技术

汽车车身表面外观质量要求高，车身及车门的表面链接焊缝焊后需要打磨抛光处理。以往采用火焰钎焊的工艺方法，选用黄铜钎料焊接，焊接后车身薄板热影响区面积较大，变形严重，无法满足车身外观质量的要求。

MIG电弧钎焊是使用熔化电极，以外加气体作为电弧介质，并保护金属熔滴、焊接熔池和焊接区高温金属的电弧焊方法。MIG电弧钎焊是一般采用硅青铜、铝青铜等低熔点的铜基焊丝钎料。焊接镀锌、镀锡等有镀层的板材，具有焊接热出入量低，母材不熔化，镀层金属挥发量极少，焊缝强度高，工件热影响区很小，焊后便于打磨抛光处理等工艺特点，适用于汽车车身表面焊缝的焊接。

硅青铜焊丝由于其熔点较低、焊接工艺性能好、焊缝美观等优点，广泛应用于汽车车身表面的焊接。中国专利CN201210456208和中国专利CN201710128381公开了汽车焊接用硅青铜丝的相关技术，但是这两个专利公开的硅青铜合金中硅含量较高，硅含量较高时容易形成脆性相Mn2Si使合金容易发生自裂的情况。同时，专利中公开的技术是熔炼、连铸（上引连铸）、冷轧（轧制）等工艺进行加工，铸态组织因为没有经过热加工，材料的性能没有达到最优。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅青铜合金焊丝及其生产工艺，制备的焊丝性能优异，更好的适用于汽车车身焊接。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种硅青铜焊丝，所述的焊丝的组分及其重量百分比为：硅含量2.55%~2.7%，锰含量0.85%~0.9%，镁含量0.85%~0.9%，磷含量0.085%~0.09%，锡含量0.085%~0.09%，锌含量0.085%~0.09%，铟含量0.0085%~0.009%，氧含量小于5ppm，余量为铜；其中硅含量与锰含量的比值为3：1，锰含量与镁含量的比值为1：1，锰含量与磷含量的比值为10：1，磷含量、锡含量、锌含量的比值为1：1：1，磷含量与铟含量的比值为10：1。

硅青铜焊丝添加镁、磷、铟等元素不仅可以提高焊丝的焊接性能，还可以提高焊丝的机械性能。

一种硅青铜焊丝的生产工艺包括以下步骤：

（1）上引连铸：以高纯阴极铜、铜硅中间合金、铜锰中间合金、铜镁中间合金、铜磷中间合金、铜锡中间合金、纯锌、铜铟中间合金为原料，在熔炼装置内熔炼、上引连铸，所述的熔炼装置包括熔化炉和保温炉，其中熔化炉温度为1150±5℃，保温炉温度为1130±5℃；所述的木炭覆盖在熔化炉内，其粒度为60mm-80mm，覆盖厚度150mm-200mm，石墨鳞片覆盖在保温炉内，其覆盖厚度50mm-100mm；上引铜杆的直径为20mm，上引铜杆直径公差小于±0 .1mm，上引铜杆的牵引速度为550-600mm/min；

（2）连续挤压：以上引铜杆为原料，采用连续挤压机组的制备直径为20mm硅青铜铜棒；所述的连续挤压机组的转速为7-8r/min，连续挤压的温度大于700℃，挤压压力大于1100MPa，连续挤压机组中靴座与挤压轮的间隙为0.10-0.12mm，靴座的压紧压力为20-30MPa，连续挤压机组的挤压轮直径为630mm、挤压轮宽度为150mm；连续挤压机组采用含有30%的酒精水溶液对硅青铜铜棒进行冷却，冷却后硅青铜铜棒的温度小于50℃，制备的硅青铜铜棒的晶粒尺寸为0.007-0 .015mm；

（3）扒皮：将硅青铜铜棒进行扒皮，扒皮后硅青铜铜棒的直径为18mm；

（4）轧制：将硅青铜铜棒采用多道次轧制，轧制后得到的直径为3mm的硅青铜铜丝，且轧制过程中采用乳液进行润滑和冷却，乳液的浓度为12%～15%，温度小于40℃；

（5）热处理：温度600℃，时间3小时；

（6）拉丝：采用拉丝机连续拉丝至直径为1.2mm，乳液的浓度为10%～12%，温度小于35℃；

（7）去应力退火：温度250℃，时间1小时，采用气体保护措施，防止氧化；

采用上述步骤制备的硅青铜焊丝的抗拉强度大于400MPa、伸长率大于50%。

本发明的技术优势：

1.优化硅青铜焊丝的元素和元素含量，不仅提高焊丝的焊接性能，还提高了焊丝的机械性能。

2.采用连续挤压工艺，将上引连铸的铜杆经过连续挤压热加工后，使材料的铸态组织转变成了动态再结晶组织，有利于提高材料的性能。

3.采用热处理工艺，消除了材料在加工过程中加工硬化，有利于后续的加工；采用去压力退火工艺，有利于焊丝的使用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

一种硅青铜焊丝，所述的焊丝的组分及其重量百分比为：硅含量2.55%，锰含量0.85%，镁含量0.85%，磷含量0.085%，锡含量0.085%，锌含量0.085%，铟含量0.0085%，氧含量小于5ppm，余量为铜。

一种硅青铜焊丝的生产工艺包括以下步骤：

（1）上引连铸：以高纯阴极铜、铜硅中间合金、铜锰中间合金、铜镁中间合金、铜磷中间合金、铜锡中间合金、纯锌、铜铟中间合金为原料，在熔炼装置内熔炼、上引连铸，所述的熔炼装置包括熔化炉和保温炉，其中熔化炉温度为1150℃，保温炉温度为1130℃；所述的木炭覆盖在熔化炉内，其粒度为60mm-80mm，覆盖厚度150mm-200mm，石墨鳞片覆盖在保温炉内，其覆盖厚度50mm-100mm；上引铜杆的直径为20mm，上引铜杆直径公差小于±0 .1mm，上引铜杆的牵引速度为550-600mm/min；

（2）连续挤压：以上引铜杆为原料，采用连续挤压机组的制备直径为20mm硅青铜铜棒；所述的连续挤压机组的转速为8r/min，连续挤压的温度大于700℃，挤压压力大于1100MPa，连续挤压机组中靴座与挤压轮的间隙为0.10-0.12mm，靴座的压紧压力为20-30MPa，连续挤压机组的挤压轮直径为630mm、挤压轮宽度为150mm；连续挤压机组采用含有30%的酒精水溶液对硅青铜铜棒进行冷却，冷却后硅青铜铜棒的温度小于50℃，制备的硅青铜铜棒的晶粒尺寸为0.007-0 .015mm；

（3）扒皮：硅青铜铜棒进行扒皮，扒皮后硅青铜铜棒的直径为18mm；

（4）轧制：将硅青铜铜棒采用多道次轧制，轧制后得到的直径为3mm的铜丝，且轧制过程中采用乳液进行润滑和冷却，乳液的浓度为12%～15%，温度小于40℃；

（5）热处理：温度600℃，时间3小时；

采用上述步骤制备的硅青铜焊丝的抗拉强度416MPa、伸长率大于52%。

上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种硅青铜合金焊丝及其生产工艺，其特征在于：硅青铜焊丝的组分及其重量百分比为：硅含量2.55%~2.7%，锰含量0.85%~0.9%，镁含量0.85%~0.9%，磷含量0.085%~0.09%，锡含量0.085%~0.09%，锌含量0.085%~0.09%，铟含量0.0085%~0.009%，氧含量小于5ppm，余量为铜；其中硅含量与锰含量的比值为3：1，锰含量与镁含量的比值为1：1，锰含量与磷含量的比值为10：1，磷含量、锡含量、锌含量的比值为1：1：1，磷含量与铟含量的比值为10：1；硅青铜焊丝的生产工艺是：

（5）热处理：温度600℃，时间3小时；

上述步骤制备的硅青铜焊丝的抗拉强度大于400MPa、伸长率大于50%。