CN108588523A - 一种高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了涉及技术制品成份设计技术领域，尤其涉及一种高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品。该铝镁合金金属制品包括金属制品本体、焊接层和抗氧化层；按照重量比，各层中化学成份含量分别为：所述金属制品本体包括0.0773%~0.0986%的钪；所述焊接层包括0.0873%~0.0999%的钪；所述抗氧化层包括：富勒烯0.2~0.3份、聚乙烯9~11份、聚丙烯酰胺13~15份。该铝镁合金金属制品，通过对金属制品本体、焊接层中钪含量进行调节，保证金属制品金属机械性能的前提下，又可以提高金属制品的焊接性能；进一步通过在其表面涂设抗氧化性能，从而保护了焊接层和金属制品本体的抗氧化性能，避免长期暴露在外界环境中被氧化损坏。

Description

一种高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品
技术领域
本发明涉及技术制品成份设计技术领域，尤其涉及一种高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品。
背景技术
我国是镁矿富裕国，矿产资源占世界镁矿的50%，世界镁矿市场一直受我国镁矿的冲击。镁合金价格便宜，有利于深加工技术的开发，由于缺乏镁合金的深加工技术，而我国又是镁矿富裕国，山西、青海、新疆、甘肃等镁矿资源集中的省，许多乡镇企业竞相参与开采，使产量逐年大幅度上升，致使镁合金的价格为13-14元/kg，而铝的价格为18-20/kg元，这给镁合金深加工技术的开发带来极为有利的条件。
由于镁合金具有比强度高、密度小、耐腐蚀、可回收、导热性好、防电磁辐射、可薄壁成型的诸多优点。从欧洲开始，一些汽车制造厂开始在方向盘、车门、发动机缸体上应用镁合金来代替原用材料。在日本、我国台湾地区更是将镁合金应用于3C产品的覆盖件上，提升了产品的品质，藉此增强了产品的竞争力。
铝镁合金的金属制品各种优异的性能，使得该金属制品在各种性能方面的改进得到进一步的要求。尤其是在焊接和抗氧化性能方面，焊接性能与金属性能具有一定的相异的要求，使得导致铝镁合金的焊接性能和金属性能不能同时达到较高的能力。通常在铝镁合金提高抗氧化性能是通过在其表面形成氧化层，来保证铝镁合金的抗氧化性能，但是氧化层将损坏铝镁合金的焊接性能和金属机械性能。
由此可见，现有技术中的铝镁合金的金属制品中，存在焊接性能、金属机械性能和抗氧化性能无法达到较高的性能，影响其使用性能的缺陷。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种保证其机械性能的前提下，又可以提高焊接性能和抗氧化性能的高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品，包括金属制品本体、焊接层和抗氧化层；按照重量比，各层中化学成份含量分别为：
所述金属制品本体包括0.0773%~0.0986%的钪；
所述焊接层包括0.0873%~0.0999%的钪；
所述抗氧化层包括：富勒烯0.2~0.3份、聚乙烯9~11份、聚丙烯酰胺13~15份。
在一种优选的实施例中，所述金属制品本体包含0.0800%的钪；所述焊接层包含0.0900%的钪。
在一种优选的实施例中，所述抗氧化层包括：富勒烯0.25份、聚乙烯10份、聚丙烯酰胺14份。
在一种优选的实施例中，所述金属制品本体外壁包裹覆盖焊接层，所述焊接层外壁包裹覆盖抗氧化层。
在一种优选的实施例中，所述焊接层的厚度为金属制品本体厚度的10%。
在一种优选的实施例中，所述抗氧化层的厚度为1nm。
在一种优选的实施例中，所述焊接层中按照重量比含有以下成份：
Mn 1.1%以下；
Ag 0.3%以下；
Zn 1.0%以下；
Cu 0.9%以下；
余量为铝镁合金。
在一种优选的实施例中，所述焊接层中按照重量比含有以下成份：
Mn 0.8%以下；
Ag 0.1%以下；
Zn 0.8%以下；
Cu 0.4%以下；
余量为铝镁合金。
本发明的高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品，具有如下有益效果：
该铝镁合金金属制品，通过对其分层设计，包括金属制品本体、焊接层和抗氧化层，并通过对不同层的化学成分进行不同的设计，达到不同的化学性能。避免了现有的铝镁合金金属制品，成份和结构设计单一，性能较差，尤其是焊接性能和抗氧化性能。该铝镁合金金属制品，通过对金属制品本体、焊接层中钪含量进行调节，保证金属制品金属机械性能的前提下，又可以提高金属制品的焊接性能；进一步通过在其表面涂设抗氧化性能，从而保护了焊接层和金属制品本体的抗氧化性能，避免长期暴露在外界环境中被氧化损坏。
附图说明
图1为根据本公开一种实施例的高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品的局部剖视图。
【主要组件符号说明】
1、金属制品本体，2、焊接层，3、抗氧化层。
具体实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，该高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品，包括：主要满足使用要求以及保证金属制品强度的金属制品本体1、提高金属制品本体1之间相互之间焊接性能的焊接层2，以及隔离外界环境避免对金属制品本体1、焊接层2被氧化的抗氧化层3。
为了实现每个层达到要求的技术效果，按照重量比，各层中化学成份含量分别为：
金属制品本体1包括0.0773%~0.0986%的钪；通过增加微量的钪元素成份，提高与焊接层2之间的融合性，保证其两层之间一体融合强度。由于微量的钪元素成份，并不会降低金属制品本体1的机械性能，保证金属制品本体1满足其本身具有的、满足使用要求的机械性能。
焊接层2包括0.0873%~0.0999%的钪；相对金属制品本体1，含有较多的钪元素成份，以保证焊接层2的焊接性能，然而焊接层2与金属制品本体1之间成份类似，可以保证相互之间的融合程度，进而避免相互之间的脱离。
优选的，在金属制品本体1从外壁到中部，钪元素的含量呈均匀递减趋势，以保证在焊接过程中，金属制品本体1与其他连接件（或者金属制品）之间有较强的连接。
亦可以是，金属制品本体1与焊接层之间没有绝对的界限，从金属制品本体内部到焊接层2外壁钪元素的含量呈递增状。进一步优选的，在焊接层2处钪元素含量增幅较大。
抗氧化层3包括：富勒烯0.2~0.3份、聚乙烯9~11份、聚丙烯酰胺13~15份。该组份比例的涂覆层，使得该金属制品针孔率低，耐氧化性能增强。
在一种最优的实施方式中，金属制品本体1包含0.0800%的钪；焊接层2包含0.0900%的钪。
在一种最优的实施方式中，抗氧化层3包括：富勒烯0.25份、聚乙烯10份、聚丙烯酰胺14份。
为了使金属制品本体每个位置均具有较强的焊接效果，在金属制品本体1外壁包裹覆盖焊接层2，同样的，为了保证金属制品具有较强的抗氧化性能，在焊接层2外壁包裹覆盖抗氧化层3。
在保证金属制品的金属机械性能的前提下，有能保证焊接性能，通过实验得出，最优的焊接层2厚度为金属制品本体1厚度的10%。
优选的，抗氧化层3的厚度为1nm。
为了保证焊接性能以及金属制品的机械性能，该金属制品杂质含量有如下要求，焊接层2中按照重量比含有以下成份：
Mn 1.1%以下；
Ag 0.3%以下；
Zn 1.0%以下；
Cu 0.9%以下；
余量为铝镁合金。
优选的，焊接层2中按照重量比含有以下成份：
Mn 0.8%以下；
Ag 0.1%以下；
Zn 0.8%以下；
Cu 0.4%以下；
余量为铝镁合金。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品，其特征在于，包括金属制品本体（1）、焊接层（2）和抗氧化层（3）；按照重量比，各层中化学成份含量分别为：
所述金属制品本体（1）包括0.0773%~0.0986%的钪；
所述焊接层（2）包括0.0873%~0.0999%的钪；
所述抗氧化层（3）包括：富勒烯0.2~0.3份、聚乙烯9~11份、聚丙烯酰胺13~15份。
2.根据权利要求1所述的高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品，其特征在于，所述金属制品本体（1）包含0.0800%的钪；所述焊接层（2）包含0.0900%的钪。
3.根据权利要求1所述的高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品，其特征在于，所述抗氧化层（3）包括：富勒烯0.25份、聚乙烯10份、聚丙烯酰胺14份。
4.根据权利要求1~3任一项所述的高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品，其特征在于，所述金属制品本体（1）外壁包裹覆盖焊接层（2），所述焊接层（2）外壁包裹覆盖抗氧化层（3）。
5.根据权利要求4所述的高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品，其特征在于，所述焊接层（2）的厚度为金属制品本体（1）厚度的10%。
6.根据权利要求4所述的高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品，其特征在于，所述抗氧化层（3）的厚度为1nm。
7.根据权利要求1~3任一项所述的高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品，其特征在于，所述焊接层（2）中按照重量比含有以下成份：
Mn 1.1%以下；
Ag 0.3%以下；
Zn 1.0%以下；
Cu 0.9%以下；
余量为铝镁合金。
8.根据权利要求7所述的高焊接性能和抗氧化性能的铝镁合金金属制品，其特征在于，所述焊接层（2）中按照重量比含有以下成份：
Mn 0.8%以下；
Ag 0.1%以下；
Zn 0.8%以下；
Cu 0.4%以下；
余量为铝镁合金。
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