[发明专利]一种同时提高高强韧铝合金基体强度和焊接接头强度的热处理方法

说明书

本发明涉及铝合金热处理方法技术领域，尤其涉及一种同时提高高强韧铝合金基体强度和焊接接头强度的热处理方法。本发明对高强韧铝合金依次进行固溶前弥散相预析出处理、固溶处理和双级时效处理；所述固溶前弥散相预析出处理的温度为320～350℃，保温时间为6～8h，冷却方式为室温水冷，在提高合金基体强度的基础上，同时提高了合金MIG焊接接头强度。

技术领域

本发明涉及铝合金热处理方法技术领域，尤其涉及一种同时提高高强韧铝合金基体强度和焊接接头强度的热处理方法。

背景技术

高强韧铝合金材料是实现交通运输轻量化、高速化、现代化的关键材料。它的大量使用可使其车辆自重减轻30～50％，制造工作量减少40％，提高运行、加速和安全舒适性能。现有的高强韧铝合金强度高、韧性好，但可焊性差、MIG焊接抗再结晶软化的能力弱，焊接接头强度低，且存在合金的强度与可焊性相互制约难以协同匹配的问题。

目前主要从以下方面来分别改善高强韧铝合金材料的强度和MIG焊接性能。一是在合金中引入稀土Ce、La和/或过渡金属Cr、Mn等微合金化元素，通过改善合金组织，形成新的细小铝化物相来提高合金的基体强度；二是寻求新的成分复杂且合金化程度高的焊丝通过细化合金MIG焊接接头焊缝处的晶粒来提高其接头强度。上述第一种方法对提高合金基体强度能起到一定的效果，但MIG焊接时导致添加的元素在铝基体中会发生某些偏聚、形成粗大相等现象，丧失钉扎位错的能力而无法发挥微合金化的有利作用，起不到对焊接接头的弥散析出强化作用；第二种方法只能单一提高焊接接头强度，不能提高合金基体的强度，且对MIG焊而言新的焊丝价格较贵，从而增加了材料成本。因此，如何同时提高高强韧铝合金的基体强度和焊接接头强度，成为亟待解决的问题。

发明内容

针对目前高强韧铝合金的基体强度和MIG焊接接头强度难以同时提高这一问题，本发明的目的在于提供一种同时提高高强韧铝合金基体强度和焊接接头强度的热处理方法，在保证高强韧铝合金基体强度有所提高的基础上，同时提高合金的焊接接头强度，扩大高强韧铝合金的应用范围。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种同时提高高强韧铝合金基体强度和焊接接头强度的热处理方法，包括以下步骤：

将高强韧铝合金依次进行固溶前弥散相预析出处理、固溶处理和双级时效处理；

所述固溶前弥散相预析出处理的温度为320～350℃，保温时间为6～8h，冷却方式为室温水冷。

优选的，所述固溶处理的温度为475℃，保温时间为1h。

优选的，所述固溶处理的冷却方式为室温水淬火。

优选的，所述固溶处理自保温结束至冷却开始的时间小于60秒。

优选的，所述双级时效处理包括依次进行的第一级时效和第二级时效；所述第一级时效的温度为120℃，保温时间为6h；所述第二级时效的温度为155℃，保温时间为10h。

优选的，所述高强韧铝合金为Al-Zn-Mg-Cu系铝合金。

优选的，以质量百分含量计，所述高强韧铝合金包括：Zn 5.2～5.6％，Mg 1.8～2.2％，Cu 0.30～0.40％，Mn 0.25～0.35％，Sc 0.12～0.16％，Zr 0.10～0.14％，Y 0.08～0.12％，Fe不大于0.12％，Si不大于0.12％和余量的Al；杂质元素单个含量不大于0.05％，杂质元素总含量不大于0.15％。

优选的，所述高强韧铝合金为挤压型材。

本发明提供了一种同时提高高强韧铝合金基体强度和焊接接头强度的热处理方法，包括以下步骤：将高强韧铝合金依次进行固溶前弥散相预析出处理、固溶处理和双级时效处理；所述固溶前弥散相预析出处理的温度为320～350℃，保温时间为6～8h，冷却方式为室温水冷。