[发明专利]一种含有微纳米TiC-TiB2

说明书

本发明涉及一种含有微纳米TiC‑TiB₂颗粒铝合金焊丝线材，其制备方法包括以下五个步骤：(1)微纳米混杂尺度内生双相TiC‑TiB₂/Al中间合金的制备；(2)含有微纳米TiC‑TiB₂颗粒铝合金铸锭的制备；(3)铸锭均匀化处理；(4)含有微纳米TiC‑TiB₂颗粒铝合金热挤压塑性成型；(5)铝合金焊丝线材拉拔成型。本发明在铝合金中以陶铝中间合金的形式加入微含量内生的微纳米尺寸TiC‑TiB₂颗粒，同时严格控制Mg、Si、Fe杂质元素的含量，制备一种含有微纳米陶瓷颗粒的铝合金焊丝线材，微纳米尺寸陶瓷颗粒可以促进熔池内金属异质形核，细化焊缝组织，使铝合金的焊接效率提高，焊接强度提高。

技术领域

本发明涉及一种焊丝线材的制备方法，具体涉及一种含有微纳米TiC-TiB₂颗粒铝合金焊丝线材。

背景技术

铝合金作为一种轻质高比强度的合金，广泛应用于航空航天及汽车等领域。目前，随着轻量化的需求，使得铝合金的应用愈加迫切，并且随着铝合金及高效自动化焊接技术在高端军民用轻量化装备上的大量应用，对铝合金焊接材料的质量和性能要求越来越高。尤其是需要提高焊接效率的条件下，不断提高焊口的性能和质量。微纳米尺寸的内生TiC-TiB₂陶瓷颗粒，与铝合金熔体界面润湿性好，可以作为铝合金的异质形核核心，细化熔池内微观组织，并且微量的纳米尺寸陶瓷颗粒还可以分散于ɑ-Al枝晶的固液界面前沿，阻止ɑ-Al枝晶的生长，有利于焊口得到细晶组织，提高焊接效率和焊接质量，显著的强化焊口的力学性能。同时本专利制备都使用廉价的反应原料，制备成本低廉，制备工艺易控制，对于铝合金焊口的组织细化和力学性能的强化具有重要的现实意义，具有重要的实际应用价值和工业应用前景。

发明内容

本发明所要解决的是提供一种含有微纳米TiC-TiB₂颗粒铝合金焊丝线材。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种含有微纳米TiC-TiB₂颗粒铝合金焊丝线材，其制备方法包括以下步骤：

(1)微纳米混杂尺度内生双相TiC-TiB₂/Al中间合金的制备：

(1a)B₄C粉的球磨活化预处理：将0.5-3μm B₄C粉放入球磨罐中，球料比为100:1，将混料机的球磨速度设置为200-300r/min，球磨时间为1-3小时；

(1b)反应压坯的制备：称取所需的13-75μm Al合金粉、13-48μm Ti粉和经球磨预处理的0.5-3μm B₄C粉备用；所用铝合金粉的质量分数为：Cu： 5.7wt.％～6.7wt.％；Mg：0.01wt.％～0.02wt.％；Cr：0.008wt.％～0.08wt.％； Si：0.01wt.％～0.045wt.％；Fe：0.01wt.％～0.20wt.％；Zn：0.01wt.％～ 0.09wt.％；Mn：0.22wt.％～0.38wt.％；Ti：0.10wt.％～0.15wt.％；Zr：0.12 wt.％～0.18wt.％；V：0.08wt.％～0.12wt.％；Be：0.0004wt.％～0.0007wt.％；余量为Al；反应压坯成分为Al合金粉：60-95wt.％；Ti粉：3.609-28.872wt.％； B₄C粉：1.391-11.128wt.％；反应压坯中Ti粉和B₄C粉质量比为：2.595:1；将不同配比不同粒度Al合金粉、Ti粉和经球磨预处理的B₄C粉按以下三种配比配制成100g混合粉末；