[发明专利]铝金属芯焊丝

说明书

本发明涉及一种金属芯焊丝，更具体地说，涉及一种用于电弧焊诸如气体保护金属极电弧焊(GMAW)和气体保护钨极电弧焊(GTAW)的金属芯铝焊丝。公开的金属芯铝焊丝包括金属护套和设置在金属护套内的粒状芯。粒状芯包括具有多种元素的第一合金，其中第一合金具有比第一合金的多种元素的各自熔点都低的固相线。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年2月25日提交的题为“ALUMINUM METAL-COREDWELDING WIRE”(“铝金属芯焊丝”)的美国临时申请号为62/120,752的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本发明涉及一种金属芯焊丝，更具体地说，涉及一种用于电弧焊，例如气体保护金属极电弧焊(GMAW)和气体保护钨极电弧焊(GTAW)的金属芯铝焊丝。

与其他金属相比，铝和铝合金的相对低密度和高耐腐蚀性，因此广泛用作建筑材料。例如，铝合金可以提供约50兆帕(MPa)和约700兆帕(MPa)之间的强度。对于建筑应用，铝材料通常通过焊接方式连接。由于铝对氧具有高亲和力，因此铝焊接通常涉及使用惰性保护气体来限制或防止形成铝氧化物(氧化铝)和不期望的夹杂物。

典型的铝焊丝是实芯焊丝。这些实心焊丝通常通过连续铸造和随后轧制合金以形成具有预定直径的杆来制造。然后可以通过多个模具拉制所得到的杆以减小直径，形成所需尺寸的铝焊丝。由于通常选择铝焊丝的组成以与工件的组成紧密匹配，所以以这种方式生产某些铝焊丝对于不太适合于拉制的某些铝合金可能是有问题的。

铝焊接的一个问题是焊缝孔隙率。通常希望焊缝具有低的孔隙率，在铝焊缝中观察到的孔隙可能由许多来源引起。这些孔的一个显著的来源是从正在凝固的焊缝金属释放并在其内形成空隙的氢。氢气可能是在焊弧附近的含氢材料(例如水分或有机材料，例如润滑剂)的分解所形成的。因此，期望防止含氢材料被引入到焊接环境中。

发明内容

在一个实施方式中，金属芯铝焊丝包括金属护套和设置在金属护套内的粒状芯。粒状芯包括具有多种元素的第一合金，其中第一合金具有比第一合金的多种元素的各自熔点都低的固相线。

在一个实施方式中，制造金属芯铝焊丝的方法包括在金属护套内设置粒状芯。粒状芯包括包含多种元素的第一合金，其中第一合金具有比第一合金的多种元素的各自熔点都低的固相线。

在一个实施方式中，焊接方法包括使用金属芯铝焊丝在工件上形成熔池，其中金属芯铝焊丝包括设置在金属护套内的粒状芯。粒状芯包括包含多种元素的第一合金，其中第一合金具有比第一合金的多种元素的各自熔点都低的固相线。

附图说明

当参考附图阅读以下详细说明时，将更好地理解本公开的这些和其它特征、方面和优点，其中在所有附图中相同的符号表示相同的组件，其中：

图1是根据本公开使用金属芯铝焊丝的气体保护金属极电弧焊(GMAW)系统的实施方式的示意图；

图2A是根据本技术的实施方式无缝金属芯铝焊丝的横截面示意图；以及

图2B是根据本技术的实施方式包括接缝的金属芯铝焊丝的横截面示意图。

具体实施方式

下面将描述本公开的一个或多个具体实施方式。为了提供这些实施方式的简明描述，在说明书中可能不会描述实际实施方式的所有特征。应当理解，在任何这样的实际实施方式的开发中，如同在任何工程或设计项目中，必须做出许多实施方式特定的决定来实现开发者的具体目标，例如遵守与系统相关的和与业务相关的约束，这些约束可能因实施方式不同而有所不同。此外，应当理解，这样的开发工作可能是复杂和耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员而言，它们将不过是设计、制造和制备的常规工作。