CN117444468A - 一种高强抑裂钛合金焊丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强抑裂钛合金焊丝及其制备方法，包括质量分数如下的成分：铝1‑10%、钒1‑10%、钇0.1‑1%、镧0.1‑1%、铒0.1‑1%和余量的钛；所述高强抑裂钛合金焊丝的制备方法包括如下步骤：L1、将金属混合，熔炼、铸锭、锻造，得到合金坯；L2、热轧、拉拔、退火，得到合金丝；L3、采用表面处理液进行浸泡；其中，所述表面处理液包括改性聚丙烯酸、改性苯并三氮唑；所述改性聚丙烯酸为改性丙烯酸酯、丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸卡必酯聚合所得，所述改性丙烯酸酯为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和卤代烷基酸反应所得产物；所述改性苯并三氮唑为苯并三氮唑和6‑溴己基三甲基溴化铵反应所得。
Description
技术领域
本发明涉及焊接材料技术领域，特别是涉及一种高强抑裂钛合金焊丝及其制备方法。
背景技术
钛合金材料具有高比强度、比刚度、比弹性模量等优异性能，通过调整合金组成或制备方法，还可兼具较强耐磨、抗氧化、抗拉伸、抗疲劳等特殊性能，因此在航空、航天、汽车、船舶等高端装备制造业中被广泛应用。而钛合金材料需要配合钛合金焊丝使用，以保证材料连接的可靠性。
钛合金焊丝对复合材料的质量、强度具有重要影响，随着合金材料性能的不断发展，对钛合金焊丝的综合性能也提出了更高的要求。然而，目前的钛合金焊丝在焊接后板材接头仍存在强度不足，以及耐腐蚀防护性能不够理想的缺陷，在应用过程中，容易给复合材料造成稳定性不足、易开裂等不利影响，已难以满足当前市场的实际需求，限制了钛合金焊丝材料的进一步发展和推广。
综上所述，亟需研发一种新的技术方案，以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
基于此，本发明开发了一种高强抑裂钛合金焊丝及其制备方法。本发明采用铝、钒、钇、镧、铒、钛等多种金属为原料制备合金丝，然后通过特定表面处理液对合金丝进行处理，得到高强抑裂钛合金焊丝，所述表面处理液中，含有改性聚丙烯酸和改性苯并三氮唑等成分，多种组分之间相容性良好，能够产生一定协同作用，不仅能有效清除金属表面杂质，还赋予产品更强耐腐蚀性、稳定性，克服了现有技术中存在的不足。
本发明的一个目的在于，提供一种高强抑裂钛合金焊丝，所述高强抑裂钛合金焊丝包括质量分数如下的成分：铝1-10%、钒1-10%、钇0.1-1%、镧0.1-1%、铒0.1-1%和余量的钛。
进一步地，所述高强抑裂钛合金焊丝包括质量分数如下的成分：铝3%-7%、钒1%-5%、钇0.1%-0.5%、镧0.1%-0.3%、铒0.1%-0.5%和余量的钛。
本发明的另一个目的在于，提供上述高强抑裂钛合金焊丝的制备方法，包括如下步骤：
L1、将金属混合，进行熔炼、铸锭、锻造处理，得到合金坯；
L2、对所述合金坯进行热轧、拉拔、退火处理，得到合金丝；
L3、采用表面处理液对所述合金丝进行浸泡，干燥后得到高强抑裂钛合金焊丝；
其中，
所述金属包括质量分数如下的成分：铝1-10%、钒1-10%、钇0.1-1%、镧0.1-1%、铒0.1-1%和余量的钛；
所述表面处理液包括质量份数如下的成分：
松香 10-20份
聚乙二醇 10-20份
改性聚丙烯酸 4-12份
改性苯并三氮唑 1-5份
有机酸 4-12份
助剂 1-5份
溶剂 30-60份；
所述改性聚丙烯酸为改性丙烯酸酯、丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸卡必酯聚合所得，所述改性丙烯酸酯为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和卤代烷基酸反应所得产物；
所述改性苯并三氮唑为苯并三氮唑和6-溴己基三甲基溴化铵反应所得。
进一步地，所述改性聚丙烯酸的制备方法包括如下步骤：
将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、卤代烷基酸、催化剂混合，惰性气体氛围下搅拌反应，经纯化得到改性丙烯酸酯；然后将丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸卡必酯、所述改性丙烯酸酯和催化剂共混，在惰性气体环境中，加热反应，得到所述改性聚丙烯酸。
进一步地，所述搅拌反应的时间为48-72 h；所述加热反应的温度为80-90℃，所述加热反应的时间为1-3 h。
进一步地，所述丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸卡必酯、改性丙烯酸酯的摩尔比为(1-3):(3-6):(1-3):(1-3)。
进一步地，所述丙烯酸酯中烷基的碳原子数选自10-20。
进一步地，所述改性苯并三氮唑的制备方法包括如下步骤：
将苯并三氮唑、6-溴己基三甲基溴化铵、NaOH共混，加热反应，得到所述改性苯并三氮唑。
进一步地，所述加热反应的温度为70-90℃，时间为5-8 h。
进一步地，所述苯并三氮唑、6-溴己基三甲基溴化铵的摩尔比为1:(0.5-2)。
进一步地，所述退火的温度为500-800℃。
进一步地，所述助剂选自消泡剂、分散剂、螯合剂、pH调节剂、助洗剂的一种或多种。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种高强抑裂钛合金焊丝及其制备方法，本发明采用铝、钒、钇、镧、铒、钛等多种特定金属为原料，经熔炼、铸锭、锻造、热轧、拉拔、退火处理后，得到钛合金焊丝，其具有高强抑裂的特性，综合性能良好。
另外，本发明还采用松香、改性聚丙烯酸、改性苯并三氮唑复配作为表面处理液对钛合金焊丝进行表面处理，其中，改性聚丙烯酸以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和12-溴十二烷酸的反应产物为聚合单体之一，与丙烯酸、长链丙烯酸烷基酯、丙烯酸卡必酯聚合得到改性聚丙烯酸，从而引入了甜菜碱、长支链、烷氧基链等结构，具有更强界面活性及乳化性能，不仅有利于高效清洁钛合金焊丝表面、去除杂质，还提高了改性聚丙烯酸与其他组分的相容性，增强了处理液的稳定性；同时，采用苯并三氮唑和6-溴己基三甲基溴化铵反应所得的改性苯并三氮唑具有较强防腐蚀效果，与改性聚丙烯酸、松香等成分复配后，能进一步产生协同作用，成膜性更好，从而更均匀附着于钛合金焊丝表面，形成稳定的保护层，实现良好的防护、缓蚀效果，满足了市场对产品性能的要求。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，列举如下实施例。实施例中所出现的原料、反应和后处理手段，除非特别声明，均为市面上常见原料，以及本领域技术人员所熟知的技术手段。
本发明中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
应当理解，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用成分的量或所有数字，应被理解为在所有情况下，被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。
本发明实施例中的金属粉末粒度为100-120目。
本发明实施例中的松香为氢化松香，购自株洲松本林化有限公司。
本发明实施例中的聚乙二醇为聚乙二醇600。
本发明实施例中的助剂为消泡剂ED3060。
本发明实施例中，改性聚丙烯酸的制备方法包括如下步骤：
L1、以乙醇为溶剂，加入摩尔比1:1.2的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和12-溴十二烷酸，然后加入反应体系3 wt%的碘化钾作为催化剂，在氮气氛围下，35℃磁力搅拌反应72 h，过滤后，减压抽去乙醇，将粗产物35℃烘干24 h，然后加水溶解，用乙醚萃取，得到的水相进行冷冻干燥，得到改性聚丙烯酸酯；
L2、以水为溶剂，将摩尔比1:3:2:1的丙烯酸、丙烯酸二十酯、丙烯酸卡必酯和所述改性聚丙烯酸酯共混，在氮气氛围，反应体系1 wt%的BPO催化下，85℃反应2 h，经离心、洗涤、干燥，得到改性聚丙烯酸。
本发明实施例中，改性苯并三氮唑的制备方法包括如下步骤：
以乙醇为溶剂，将摩尔比为1:2:6的苯并三氮唑、6-溴己基三甲基溴化铵、NaOH共混，79℃回流反应6 h，经过滤、重结晶后，得到改性苯并三氮唑。
本发明实施例中的“份”均指质量份数。
实施例1
一种高强抑裂钛合金焊丝，包括质量分数如下的成分：铝3%、钒1%、钇0.1%、镧0.1%、铒0.1%和余量的钛；
所述高强抑裂钛合金焊丝的制备方法包括如下步骤：
L1、将质量分数如下的金属粉末混合熔炼：铝3%、钒1%、钇0.1%、镧0.1%、铒0.1%，余量为钛；然后进行带电浇注（功率25 kW，氩气氛围下），得到合金锭；之后将所述合金锭置于加热炉内，1100℃下锻造得到合金坯；
L2、1000℃下对所述合金坯进行热轧、拉拔，然后在600℃下进行真空退火1 h，冷却得到直径为4 mm的合金丝；
L3、采用表面处理液对所述合金丝进行清洗、浸泡1 h，干燥后得到高强抑裂钛合金焊丝；
其中，所述表面处理液包括质量份数如下的成分：
松香 10份
聚乙二醇 10份
改性聚丙烯酸 4份
改性苯并三氮唑 2份
醋酸 4份
助剂 2份
水 30份。
实施例2
一种高强抑裂钛合金焊丝，包括质量分数如下的成分：铝7%、钒5%、钇0.5%、镧0.3%、铒0.5%和余量的钛；
所述高强抑裂钛合金焊丝的制备方法包括如下步骤：
L1、将质量分数如下的金属粉末混合熔炼：铝7%、钒5%、钇0.5%、镧0.3%、铒0.5%，余量为钛；然后进行带电浇注（功率25 kW，氩气氛围下），得到合金锭；之后将所述合金锭置于加热炉内，1100℃下锻造得到合金坯；
L2、1000℃下对所述合金坯进行热轧、拉拔，然后在600℃下进行真空退火1 h，冷却得到直径为4 mm的合金丝；
L3、采用表面处理液对所述合金丝进行清洗、浸泡1 h，干燥后得到高强抑裂钛合金焊丝；
其中，所述表面处理液包括质量份数如下的成分：
松香 20份
聚乙二醇 20份
改性聚丙烯酸 8份
改性苯并三氮唑 4份
醋酸 8份
助剂 4份
水 55份。
实施例3
一种高强抑裂钛合金焊丝，包括质量分数如下的成分：铝4%、钒3%、钇0.3%、镧0.2%、铒0.3%和余量的钛；
所述高强抑裂钛合金焊丝的制备方法包括如下步骤：
L1、将质量分数如下的金属粉末混合熔炼：铝4%、钒3%、钇0.3%、镧0.2%、铒0.3%，余量为钛；然后进行带电浇注（功率25 kW，氩气氛围下），得到合金锭；之后将所述合金锭置于加热炉内，1100℃下锻造得到合金坯；
L2、1000℃下对所述合金坯进行热轧、拉拔，然后在600℃下进行真空退火1 h，冷却得到直径为4 mm的合金丝；
L3、采用表面处理液对所述合金丝进行清洗、浸泡1 h，干燥后得到高强抑裂钛合金焊丝；
其中，所述表面处理液包括质量份数如下的成分：
松香 13份
聚乙二醇 15份
改性聚丙烯酸 6份
改性苯并三氮唑 3份
醋酸 6份
助剂 3份
水 40份。
对比例1
一种高强抑裂钛合金焊丝的制备方法，本对比例与实施例1的区别在于：将表面处理液中的改性聚丙烯酸替换为聚丙烯酸（PAA，购买自上海阿拉丁生化科技股份有限公司），其他成分及制备方法与实施例1相同。
对比例2
一种高强抑裂钛合金焊丝的制备方法，本对比例与实施例1的区别在于：将表面处理液中的改性苯并三氮唑替换为未改性苯并三氮唑，其他成分及制备方法与实施例1相同。
测试例
对实施例1-3和对比例1-2制备的高强抑裂钛合金焊丝进行性能测试。
力学性能测试方法：
将实施例和对比例制备的高强抑裂钛合金焊丝以激光填丝焊接方法进行单道多层焊接，保护气体为100％He，气体流量为30 L/min，母材为400×200×40 mm规格TC4钛合金板，加工U形坡口，单边坡口角度为1°，钝边为4 mm，坡口根部间隙为3.2 mm，共计焊接11道完成试板焊接，层间温度控制在100℃以内，激光功率3500 P/W，焊接速度1.06 V1/cm•s-1，送丝速度7.0 V2/cm•s-1，焦距425 f/mm，离焦量+20 Δf/mm，光丝间距2 d/mm。然后对焊接接头进行力学性能检测。
缓蚀效果测试方法：
将实施例1-3和对比例1-2制备的高强抑裂钛合金焊丝分别浸泡于质量分数5%的硫酸溶液或氢氧化钠溶液中，30天后观察是否锈蚀。
测试结果如表1所示。
根据表1可以得出，本发明实施例制备的高强抑裂钛合金焊丝具有良好的力学性能，同时缓蚀效果优异，而对比例1-2由于替换了表面处理液中的改性聚丙烯酸或改性苯并三氮唑，导致组分的相容性、分散性下降，难以得到理想的协同效应，缓蚀效果明显下降。综上所述，本发明克服了现有产品存在的缺陷，具有良好的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种高强抑裂钛合金焊丝，其特征在于，所述高强抑裂钛合金焊丝包括质量分数如下的成分：铝1-10%、钒1-10%、钇0.1-1%、镧0.1-1%、铒0.1-1%和余量的钛。
2.根据权利要求1所述高强抑裂钛合金焊丝，其特征在于，所述高强抑裂钛合金焊丝包括质量分数如下的成分：铝3%-7%、钒1%-5%、钇0.1%-0.5%、镧0.1%-0.3%、铒0.1%-0.5%和余量的钛。
3.权利要求1-2任一项所述高强抑裂钛合金焊丝的制备方法，其特征在于，所述高强抑裂钛合金焊丝的制备方法包括如下步骤：
L1、将金属混合，进行熔炼、铸锭、锻造处理，得到合金坯；
L2、对所述合金坯进行热轧、拉拔、退火处理，得到合金丝；
L3、采用表面处理液对所述合金丝进行浸泡，干燥后得到高强抑裂钛合金焊丝；
其中，
所述金属包括质量分数如下的成分：铝1-10%、钒1-10%、钇0.1-1%、镧0.1-1%、铒0.1-1%和余量的钛；
所述表面处理液包括质量份数如下的成分：
松香 10-20份
聚乙二醇 10-20份
改性聚丙烯酸 4-12份
改性苯并三氮唑 1-5份
有机酸 4-12份
助剂 1-5份
溶剂 30-60份；
所述改性聚丙烯酸为改性丙烯酸酯、丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸卡必酯聚合所得，所述改性丙烯酸酯为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和卤代烷基酸反应所得产物；
所述改性苯并三氮唑为苯并三氮唑和6-溴己基三甲基溴化铵反应所得。
4.根据权利要求3所述高强抑裂钛合金焊丝的制备方法，其特征在于，所述改性聚丙烯酸的制备方法包括如下步骤：
将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、卤代烷基酸、催化剂混合，惰性气体氛围下搅拌反应，经纯化得到改性丙烯酸酯；然后将丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸卡必酯、所述改性丙烯酸酯和催化剂共混，在惰性气体环境中，加热反应，得到所述改性聚丙烯酸。
5.根据权利要求4所述高强抑裂钛合金焊丝的制备方法，其特征在于，所述搅拌反应的时间为48-72 h；所述加热反应的温度为80-90℃，所述加热反应的时间为1-3 h。
6.根据权利要求4所述高强抑裂钛合金焊丝的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸卡必酯、改性丙烯酸酯的摩尔比为(1-3):(3-6):(1-3):(1-3)。
7.根据权利要求3所述高强抑裂钛合金焊丝的制备方法，其特征在于，所述改性苯并三氮唑的制备方法包括如下步骤：
将苯并三氮唑、6-溴己基三甲基溴化铵、NaOH共混，加热反应，得到所述改性苯并三氮唑。
8.根据权利要求7所述高强抑裂钛合金焊丝的制备方法，其特征在于，所述加热反应的温度为70-90℃，时间为5-8 h。
9.根据权利要求7所述高强抑裂钛合金焊丝的制备方法，其特征在于，所述苯并三氮唑、6-溴己基三甲基溴化铵的摩尔比为1:(0.5-2)。
10.根据权利要求3所述高强抑裂钛合金焊丝的制备方法，其特征在于，所述退火的温度为600℃。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140056748A1 (en) * | 2011-03-22 | 2014-02-27 | Ola Jensrud | Method for production of alloyed titanium welding wire |
| CN107378312A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-11-24 | 西安庄信新材料科技有限公司 | 一种ER‑Ti43钛合金焊丝及其制备方法 |
| CN109366039A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-22 | 浙江大学 | 一种用于钛合金真空钎焊阻流剂的氧化钇微球的制备方法 |
| RU2721977C1 (ru) * | 2019-12-17 | 2020-05-25 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Проволока сварочная из титановых сплавов |
| CN112872654A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-01 | 哈尔滨焊接研究院有限公司 | 一种大厚度超窄间隙激光填丝焊用tc4钛合金实心焊丝及其制备方法 |
| CN114161028A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-11 | 西北有色金属研究院 | 一种提高钛合金焊丝性能的加工方法 |
| CN114160979A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-03-11 | 西南交通大学 | 一种用于钛合金焊接的Ti-A1-V-Y填充层及其焊接方法 |
| CN117102732A (zh) * | 2023-10-23 | 2023-11-24 | 中国机械总院集团沈阳铸造研究所有限公司 | 一种电弧增材制造用tc4钛合金焊丝及其增材制造方法 |
-
2023
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140056748A1 (en) * | 2011-03-22 | 2014-02-27 | Ola Jensrud | Method for production of alloyed titanium welding wire |
| CN107378312A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-11-24 | 西安庄信新材料科技有限公司 | 一种ER‑Ti43钛合金焊丝及其制备方法 |
| CN109366039A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-22 | 浙江大学 | 一种用于钛合金真空钎焊阻流剂的氧化钇微球的制备方法 |
| RU2721977C1 (ru) * | 2019-12-17 | 2020-05-25 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Проволока сварочная из титановых сплавов |
| CN112872654A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-01 | 哈尔滨焊接研究院有限公司 | 一种大厚度超窄间隙激光填丝焊用tc4钛合金实心焊丝及其制备方法 |
| CN114161028A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-11 | 西北有色金属研究院 | 一种提高钛合金焊丝性能的加工方法 |
| CN114160979A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-03-11 | 西南交通大学 | 一种用于钛合金焊接的Ti-A1-V-Y填充层及其焊接方法 |
| CN117102732A (zh) * | 2023-10-23 | 2023-11-24 | 中国机械总院集团沈阳铸造研究所有限公司 | 一种电弧增材制造用tc4钛合金焊丝及其增材制造方法 |
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