[发明专利]一种含银铝焊丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料领域，特别涉及一种含银铝焊丝及其制备方法。

背景技术

近年来，随着国内外船舶、车辆、建筑、桥梁、低温工程、化工机械和航空航天事业的 发展，各领域对铝合金焊接结构件的需求日益增多。但由于铝的物理化学性能特殊，焊接后 的焊接接头常会发生严重软化，这极大地制约了铝合金焊接结构件在各领域中的应用。

目前，国内外对焊接接头强化的研究主要集中在两个方面：一方面是从力学角度考虑， 使用锤击强化、挤压强化等方法提高接头强度，但此方面工艺复杂、设备投入大；另一方面 是从冶金学角度考虑，通过优化焊丝成分的方式来改善焊接接头的组织与力学性能，此方法 工艺相对简单，设备投资小。

早在20世纪初期，人们就开始研究Ag在铝合金中的作用。在五、六十年代，Ag在 Al-Zn-Mg-(Cu)合金中的作用已经得到了广泛的研究。Al-Mg合金并不具备显著的时效强化效 果，但当合金加入适量的Ag之后，在150～200℃时效后，Ag可以改善合金的组织结构，使 合金获得较大的时效硬化效应，提高析出相的析出速率和稳定性，合金硬度达到最大后，减 缓过时效速度。目前，国内鲜有人将Ag添加到Al-Mg焊丝中制备出含银铝焊丝。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种含银铝焊丝及其制备方法。采用本方法制 得的铝合金焊丝，焊接性能稳定、焊后焊接接头强韧性良好、可满足Al-Zn-Mg系合金的工 程化焊接。

本发明的一种含银铝焊丝，成分按质量百分含量为：Mg：3.5～6.2％，Mn：0.05～1.2％， Ti：0.01～0.1％，Ag：0.05～0.5％，其余为Al；直径为1.2～4.0mm；

本发明的含银铝焊丝的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，备料：

按含银铝焊丝的质量百分含量，进行备料；其中，Mg以纯镁形式加入，Mn以Al-Mn中 间合金形式加入，Ti以Al-Ti中间合金形式加入，Ag以纯银形式加入，Al以纯铝、Al-Mn中 间合金、Al-Ti中间合金形式加入；

步骤2，合金熔炼及浇铸：

(1)将纯铝熔化后，将纯银、Al-Mn中间合金和Al-Ti中间合金依次加入，升温至 730～750℃，加入纯镁，熔化并搅拌均匀，制成合金熔体；

(2)除气剂六氯乙烷加入合金熔体中，搅拌后静置10～20min，进行精炼除气；

(3)去除合金熔体表面的浮渣，控制熔体温度为730～740℃，半连续铸制成Φ100～350mm 的圆棒形铸锭；

步骤3，均匀化处理：

在200～220℃下保温1～2h，然后随炉升温至450～460℃下保温24～30h后，风冷至室温； 其中，风冷时通风量为80～166m³/s；

步骤4，挤压处理：

对铸锭切头、扒皮后，进行热挤压，挤压成Φ6～8mm的焊丝坯料；其中，热挤压变形系 数为15～47，挤压温度为380～430℃，保温时间为1～2h；

步骤5，拉伸处理：

拉拔焊丝坯料4～16次，制成Φ1.2～4.0mm的成品焊丝；其中，拉拔累计断面直径减小 60～80％；每拉拔3次进行一次退火，退火温度为380～430℃，保温时间为0.5～4h。

所述的步骤1中，纯铝和纯镁的纯度均为99.7wt.％；纯金属银的纯度为99.9wt.％；Al-Mn 中间合金，成分按质量百分数为：Mn为10～40％，其余为Al；Al-Ti中间合金，成分按质量 百分数为：Ti为5～10％，其余为Al。

所述的步骤2(1)，采用碳棒熔铝炉，进行合金的熔炼。

所述的步骤2(3)，采用立式铸造拉伸机，半连续铸制成铸锭。

所述的步骤4，采用300T油压机，进行热挤压处理。

所述的步骤5，拉拔次数按公式(Ⅰ)计算：