[发明专利]ZL205A铸件补焊焊接工艺及其配套专用抗裂焊丝

说明书

技术领域

本发明涉及金属焊接焊丝领域，特别提供了一种ZL205A铸件补焊焊接工艺及其配套专用抗裂焊丝。

背景技术

根据图1和图2可知，从原理上说Al～Cu合金Cu含量在固熔点5.65％，热裂倾向最大。但这是理想条件下，实际生产中固溶线是稍向左下偏移。ZL205A含铜4.6～5.3％，处于热裂倾向比较严重的范围。

因此铸件在补焊时，补焊焊区易产生热裂纹缺陷，其宏观形貌如图3示意。技术条件一般要求，铸件绝对不能存在热裂纹缺陷，因为热裂纹会引起部件断裂等等许多严重的工程问题。

现在，有关铸件补焊的研究较少，未见该方面的报道。发明人曾经进行了焊接工艺方面的一系列试验，如采用不同的焊接方法(氩弧焊、送丝焊)，不同的工艺参数，不同的坡口处理等。均未取得明显改善。究其原因，是该材料本身热裂敏感性太强，靠补焊工艺调整不能解决该问题，只能是想办法降低其热裂敏感性。

人们渴望获得技术效果更好的低热裂敏感性的用于消除ZL205A合金铸件补焊热裂纹缺陷的专用抗裂焊丝及其配套工艺。因此发明人在此基础上进行了这方面的深入研究，进而希望开发专用的抗裂型焊丝及配套工艺。

发明内容

本发明的目的是提供了一种可以用于消除ZL205A合金铸件补焊热裂纹缺陷的ZL205A铸件补焊焊接工艺及其配套专用抗裂焊丝。

本发明是针对前述ZL205A合金铸件补焊热裂纹问题，结合铸造相关热裂理论，采用热裂环方法，开发了一种新型焊接工艺及其配套专用焊丝，采用该焊丝并配合相应的焊接工艺，可达到消除或减少ZL205A合金铸件补焊热裂纹的目的，明显优于现有技术。

本发明ZL205A铸件补焊焊接工艺，其特征在于：所述ZL205A铸件补焊焊接工艺具体是：采用与焊接本体成分一致的焊接材料，其中除了Al之外还包含有质量百分含量如下的各个组成成分：Cu：4.6～5.3％，Mn：0.3～0.5％，Ti：0.15～0.35％，Cd：0.15～0.25％，V：0.05～0.3％，Zr：0.05～0.2％，B：0.005～0.06％。

本发明所述ZL205A铸件补焊焊接工艺的优选内容是：所述ZL205A铸件补焊焊接使用满足下述成分和质量百分含量要求的焊丝材料：Cu：4.6～5.3％，Mn：0.3～0.5％，Ti：0.15～0.35％，Cd：0.15～0.25％，V：0.05～0.3％，Zr：0.05～0.2％，B：0.005～0.06％，M：0.001～1％，余量为Al；所述M具体为Ce、La、Y三者之一或者其任意组合。

本发明所述ZL205A铸件补焊焊接工艺的进一步优选内容是：

所述ZL205A铸件补焊焊接使用满足下述成分和质量百分含量要求的焊丝材料：Cu：4.6～5.3％，Mn：0.3～0.5％，Ti：0.15～0.35％，Cd：0.15～0.25％，V：0.05～0.3％，Zr：0.05～0.2％，B：0.005～0.06％，M：0.1～0.25％，余量为Al；所述M具体为Ce、La、Y三者之一或者其任意组合。

本发明还要求保护如上所述ZL205A铸件补焊焊接工艺的配套专用抗裂焊丝，其特征在于：所述ZL205A铸件补焊焊接使用满足下述成分和质量百分含量要求的焊丝材料：Cu：4.6～5.3％，Mn：0.3～0.5％，Ti：0.15～0.35％，Cd：0.15～0.25％，V：0.05～0.3％，Zr：0.05～0.2％，B：0.005～0.06％，M：0.001～1％，余量为Al；所述M具体为Ce、La、Y三者之一或者其任意组合。

本发明所述ZL205A铸件补焊焊接工艺的配套专用抗裂焊丝进一步优选内容是：所述ZL205A铸件补焊焊接使用满足下述成分和质量百分含量要求的焊丝材料：Cu：4.6～5.3％，Mn：0.3～0.5％，Ti：0.15～0.35％，Cd：0.15～0.25％，V：0.05～0.3％，Zr：0.05～0.2％，B：0.005～0.06％，M：0.1～0.25％，余量为Al。所述M具体为Ce、La、Y三者之一或者其任意组合。

其中：

1)当M含量为：0.001～0.1％时，由于含量较低，对降低合金热裂有一定的效果，但效果不太明显；

2)当M含量为：0.1～0.25％时，为较优成分含量，此时可达到既不降低合金机械性能，又有显著的降低合金热裂效果；

3)当M含量为：0.25～1％时，含量偏高，虽有显著的降低合金热裂效果，但降低合金机械性能；