[发明专利]一种适用于激光填丝焊接的镁合金焊丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于以材料的成分和性质为特征的用于焊接的填充焊料的技术领域，具体涉及到一种适用于激光填丝焊接的镁合金焊丝。

背景技术

镁合金结构件实际应用中不少是通过焊接而成的，其中由于轻量化结构复杂，大多要求焊后不经过热处理而直接使用，因此，通常要求镁合金焊接焊丝焊后不经过热处理既可以得到较好的高强度、塑性和抗腐蚀性。采用激光或钨极氩弧进行填丝焊接，需要将填充材料平稳添加进入熔池，需要焊丝具有较好的流动性和抗氧化性能。

目前成熟应用的镁合金焊丝较少，综合性能距离高质量的填丝焊接更有距离。

由于在镁合金中加入少量的铝和锌，形成弥散相显著细化晶粒，不但可以改善合金的塑性、起到补充强化的作用，改善焊接性能。

发明内容

本发明的目的是为了寻找一种适用于镁合金激光填丝焊接，且焊后不需要进行热处理仍然具有较高的强度、延伸率和抗腐蚀性的镁合金焊丝。目前，国内能够应用于焊接生产的镁合金焊丝几乎没有，镁合金填丝焊接的焊缝质量控制困难，迫切需要开发一种无需强化热处理就能使焊缝获得较好焊接综合性能的镁合金焊丝。

本发明实现上述目的所采用的技术方案如下：一种适用于激光填丝焊接的镁合金焊丝，按重量计包括以下成分：Al:5.5~6.5wt%;Zn0.55~0.65;Si≤0.20，余量为Mg。

本发明的另一技术方案在于，通过了上述激光焊接的镁合金焊丝的制备方法，步骤如下：

a、称量，配料，熔炼、浇铸得到铸锭；

b、清除铸锭表面杂物后在550℃~580℃温度下挤压制得合金盘条；

c、将合金盘条拉丝后，再进行刮削清洗得到所述的激光焊接镁合金焊丝。

本发明的有益效果体现在以下几个方面：

1、本发明激光焊接的镁合金焊丝在原料中优化配置Al、Zn、Si三种元素的配比，达到了改善共晶分布形态，强化焊缝凝固组织的目的，力学性能能够得到大幅改善，激光填丝焊接接头抗拉强度Rm可达220MP，焊缝延伸率为6.5%~11.0%，焊缝硬度可达HV80。当焊丝的Al含量6.2~6.5%之间时，适用于更高强度的焊缝需求。

2、本发明解决了镁合金填丝焊接，特别是激光填丝焊接，由于焊接应力收缩引起的热裂纹倾向问题。以及多层多道堆焊时，本发明焊丝可以消除多层多道间热裂纹缺陷。

3、本发明除了可以用于激光填丝焊接以外，亦可用于钨极氩弧焊接、熔化极金属氩弧焊接等传统的方法，满足焊缝要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明实施例的一种适用于激光填丝焊接的镁合金焊丝，按重量计包括以下成分：Al:5.5~6.5wt%;Zn0.55~0.65;Si≤0.20，余量为Mg。

优先地，所述Al的含量为Al:5.8~6.5wt%。

优先地，所述Zn含量为0.62wt%。

上述激光焊接的镁合金焊丝的制备方法，步骤如下：

a、称量，配料，熔炼、浇铸得到铸锭；

b、清除铸锭表面杂物后在550℃~580℃温度下挤压制得合金盘条；

c、将合金盘条拉丝后，再进行刮削清洗得到所述的激光焊接镁合金焊丝。

进一步，步骤（a）中，熔炼温度为760℃~780℃。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。