[发明专利]一种新型铝合金焊丝制备方法

说明书

技术领域

本发明属于铝合金技术，特别涉及一种新型铝合金焊丝制备方法。

背景技术

目前国内生产的铝合金焊丝普遍存在焊丝表面硬度低、耐磨性差、抗疲劳 性差等缺陷。在使用过程中由于焊丝表面硬度低，在焊接过程中送丝距离一般 均在3米以下，无法实现远距离、攀高及蛇形送丝。由于焊丝表面耐磨性差， 焊丝在生产过程中丝与丝接触、丝与设备接触均易造成焊丝表面摩擦磨损受伤， 导致焊丝表面出现白茬、色泽不均的现象，在焊接过程中送丝时，焊丝表面与 导丝管内壁摩擦易形成掉屑堵塞枪嘴。国产焊丝焊接的焊缝组织和性能均一性 差，焊缝抗疲劳性能差，严重制约我国国产焊丝在航空、航天、兵器及动车等 高端领域的推广应用，无法替代进口焊丝。

国内铝合金焊丝生产厂家对焊丝晶粒度大小对焊丝性能的影响做了大量的 研究工作，认为焊丝的晶粒细小对提高焊缝的性能起很大的作用，能够提高焊 缝抗拉强度、延伸率、抗疲劳性、抗腐蚀性等。公告号为CN103158075A、专利 名称为“一种具有表层纳米晶的铝合金焊丝及其制备方法”的专利申请公开了 一种具有表层纳米晶的铝合金焊丝及其制备方法，用直径为0.1mm～2mm的钢丸 对铝合金焊丝进行表面抛丸处理，抛丸时间为10分钟～2小时,但它是对于成品 铝合金焊丝的处理，其没有在先的工艺处理流程，其预期效果受到生产条件的 影响和限制，成品铝合金焊丝在经过表面抛丸处理后不能完全去除表面的氧化 皮，也达不到合格的表面光洁度和综合机械性能，因而该技术仍然不是细化焊 丝晶粒的工程化手段，需要创新和改进。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足，提供一种新型铝合金焊丝制备方法，通 过完整的工艺链条，解决铝合金焊丝表面硬度低、耐磨性差、抗疲劳性能差的 问题。

本发明技术方案为：一种新型铝合金焊丝制备方法，包括以下工序：

冷轧→拉拔→去氧化皮处理→在线表面机械研磨处理→成品水箱拉拔→超 声波清洗→烘干→层绕；

所述去氧化皮处理工序，采用磨削设备进行去氧化皮处理，去除厚度在 0.05mm以下，有效去除氧化皮，减少材料损耗，提高成品率，同时避免常规刮 削工艺中产生的漏刮现象；

所述在线表面机械研磨处理工序，弹丸直径为1mm～15mm，撞击速度为1 m/s～20m/s，撞击频率为50Hz～22KHz，作用时间为20min～120min，使用的 弹丸材料为不锈钢、GCr15、玻璃或陶瓷，处理的气氛为真空、充氩气、充氮气 或充氨气；去氧化皮处理后焊丝经过在线表面机械研磨处理，使焊丝表面形成 纳米晶层，优化成品焊丝的综合机械性能；

所述成品水箱拉拔工序，采用4～11道模具。

本发明的优点和有益效果：本发明采用磨削工艺替代刮削工艺去除氧化皮， 去除厚度在0.05mm以下，既可以有效去除氧化皮，又减少材料损耗，提高成品 率，同时可以避免常规刮削工艺中产生的漏刮现象；通过在线表面机械研磨处 理使焊丝表面晶粒细化为晶体学取向随机的纳米晶结构，可有效提高焊丝表面 光洁度和耐磨性，解决目前国产铝合金焊丝表面耐磨性差的问题。表面纳米化 后焊丝具有独特的结构，其纳米结构表层能有效抑制裂纹萌生，而心部的粗晶 组织又可以阻止裂纹的扩展，可提高焊丝的疲劳强度和寿命；另外，表面纳米 化的焊丝焊接的焊缝具有组织均一性和性能均一性，能明显提高焊缝组织的疲 劳性能，经过表面纳米化后的焊丝表面硬度可提高3倍以上，可以实现国产铝 合金焊丝的远距离送丝，解决困扰国产铝合金焊丝的瓶颈问题；铝合金焊丝晶 粒的细化，提高了焊丝的使用性能，为桶装焊丝的生产奠定了基础，弥补了我 国桶装铝合金焊丝的空白。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例和 实验数据对本发明进行详细描述。

通过以上工艺，分别制造牌号为5356，直径为φ1.6mm、φ1.2mm盘装焊丝 和牌号为4043，直径为φ2.4mm直条焊丝。

实施例1

1φ1.6mm5356铝合金盘装焊丝加工工艺

1.1先利用冷轧机将φ9.5mm铝合金盘条进行冷轧，一次性轧到φ5.2mm；

1.2冷轧后将φ5.2mm铝合金线材进行拉拔，拉拔至3.5mm；

1.3利用磨削机进行去氧化皮处理；