[发明专利]一种高强复合铝合金多股绞合焊丝及其绞合结构

说明书

一种高强复合铝合金多股绞合焊丝及其绞合结构。本发明属于焊接材料领域。本发明为解决目前缺少与7系铝合金配套的焊接材料而导致7系铝合金难以实现熔化焊接的技术问题。本发明的一种高强复合铝合金多股绞合焊丝的化学成分及质量百分含量为：Zn：5.8％～6.9％，Mg：2.7～3.2％，Cu：1.8～2.6％，Cr：0.34～0.52％，Fe：≤0.8％，Si：≤0.7％，Mn：≤0.8％，Ti≤0.4％，Al：余量。本发明的一种高强复合铝合金多股绞合焊丝的绞合结构为1+3股绞合结构、1+3+3股绞合结构或4×1+6股绞合结构。本发明提供一种7系铝合金焊接用的新型Al‑Zn‑Mg‑Cu多股绞合焊丝，突破Al‑Zn‑Mg‑Cu系超硬铝难以拉拔成丝的缺点，通过焊丝配方及绞合结构的设计实现Al‑Zn‑Mg‑Cu焊接用焊丝的开发，实现7系铝合金优质焊接，为Al‑Zn‑Mg‑Cu系超硬铝焊丝制备提供了新思路。

技术领域

本发明属于焊接材料领域，具体涉及一种高强复合铝合金多股绞合焊丝及其绞合结构。

背景技术

轻量化是航空航天和轨道交通等领域的重要发展方向，铝合金因其比强度高、可加工性能好等特点得到广泛应用。7系铝合金(如7050、7075、7475、7085等)属于Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝合金，是常见铝合金中强度最高的，因此也是最为广泛应用的铝合金之一。虽然7系铝合金强度高，但是塑性较差，传统通过拉拔加工方式制备焊丝的方法无法顺利加工成焊接专用的丝材，因此造成7系铝合金难以实现熔化焊接，严重制约7系铝合金的大范围推广应用。因此，亟需开发7系铝合金配套的焊接材料以实现高质量连接。

发明内容

本发明为解决目前缺少与7系铝合金配套的焊接材料而导致7系铝合金难以实现熔化焊接的技术问题，而提供了一种高强复合铝合金多股绞合焊丝及其绞合结构。

本发明的一种高强复合铝合金多股绞合焊丝的化学成分及质量百分含量为：Zn：5.8％～6.9％、Mg：2.7～3.2％、Cu：1.8～2.6％、Cr：0.34～0.52％、Fe：≤0.8％、Si：≤0.7％、Mn：≤0.8％、Ti≤0.4％、Al：余量。

进一步限定，所述高强复合铝合金多股绞合焊丝施焊后熔敷金属化学成分及质量百分含量为：Zn：5.1％～6.1％、Mg：2.1～2.9％、Cu：1.2～2.0％、Cr：0.18～0.28％、Fe：≤0.5％、Si：≤0.4％、Mn：≤0.3％、Ti≤0.2％、Al：余量。

本发明的一种高强复合铝合金多股绞合焊丝的绞合结构为1+3股绞合结构、1+3+3股绞合结构或4×1+6股绞合结构。

进一步限定，所述1+3股绞合结构由中心的1根焊丝和外圈的3根焊丝绞合而成，4根焊丝之间两两相切。

进一步限定，所述中心的1根焊丝为纯Zn焊丝，所述外圈的3根焊丝分别为ER1100焊丝、ER5083焊丝、ER2319焊丝。

进一步限定，所述1+3+3股绞合结构由中心的1根焊丝、第二圈的3根焊丝和第三圈的3根焊丝绞合而成，所述第二圈的3根焊丝将中心的1根焊丝包裹在内，且这4根焊丝之间两两相切，所述第三圈的3根焊丝分别外切于第二圈的3根焊丝中相邻的两根。

进一步限定，所述第三圈的3根焊丝与中心的1根焊丝直径相同。

进一步限定，所述中心的1根焊丝为纯Zn焊丝，所述第二圈的3根焊丝均为ER1100焊丝，所述第三圈的3根焊丝分别为纯Zn焊丝、AZ91 Mg丝、纯Cu焊丝。

进一步限定，所述4×1+6股绞合结构由外圈的6根焊丝和内圈的4根焊丝绞合而成，所述外圈的6根焊丝中相邻的2根彼此相切，所述内圈的4根焊丝中相邻的2根彼此相切，内圈的4根焊丝的外切圆与外圈的6根焊丝的内切圆重合。

进一步限定，所述内圈的4根焊丝分别为2根纯Zn焊丝，1根AZ91 Mg丝、1根纯Cu焊丝，所述外圈的6根焊丝均为ER1100焊丝。