[发明专利]高强耐蚀铝合金丝材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强耐蚀铝合金丝材及其制备方法，铝合金丝材中各组分及其相对于所述丝材总重的重量百分比为：Si 11.5%～12.5%、Cr 0.3%～0.35%、Er 0.2%～0.3%，余量为Al和不可避免的杂质。采用电弧熔覆成形技术使用本发明的丝材在铝合金表面制备出的熔覆层耐蚀性能显著提高，与传统Al‑Si系合金焊丝相比，其交流阻抗图谱测得的电荷传递电阻提高约20%，自腐蚀电位提高约15%，合金在高温高湿高盐雾环境下的耐蚀能力强，且可有效减轻铝合金基体表面划伤，实现损伤件的高效修复。

技术领域

本发明涉及一种铝合金材料，具体涉及一种高强耐蚀铝合金及其制备方法、铝合金丝材及其制备方法。

背景技术

铝合金具有密度低、比强度比刚度高、导电导热性好等一系列优点，广泛应用在航空、航天、机械及汽车制造等领域。在高频率高强度的使用下及高温高湿高盐雾的作业环境下如何控制铝合金材料腐蚀现象的发生，从而维持机械设备长期稳定运转，成为新的研究热点。

焊接熔覆是快速成形工艺的一个重要分支，可用于合金的表面改性及缺损部位的修复成形，且熔敷层与基体为冶金结合，结合强度高，热输入大，成形效率高。由于铝合金材料的广泛使用，铝合金焊接丝材在焊接领域也得到了最为广泛的应用。然而随着技术要求的提高，普通的Al-Si丝材已不能满足生产的需求，需要对铝硅合金丝材进行改进以满足技术要求。

中国专利文献CN 105200257A（申请号 201510685535.1）公开了一种稀土Er变质亚共晶铝硅合金的方法，铝硅合金在熔融后，添加精炼剂进行精炼除气，随后加入Er元素，在720℃温度下静置保温，在一定温度下浇注成形；Er元素以合金形式加入，Er元素 在合金熔液中的质量百分含量控制在0.05%～0.5wt.％。该文献记载了，在亚共晶铝硅合金中添加Er后，适量的添加改变了共晶硅相的形貌和大小，硅相由粗大的层片状变为细小的颗粒状，且共晶Si相的平均面积下降了80％，产生很明显的变质效果。Er对铝合金还具有脱氢 除气、减少氧化夹杂物的作用，改善合金的组织，提升其力学性能。

中国专利文献CN 105543586A（申请号 201610130553.8）公开了一种含Er高冲击韧性铸造铝硅合金，合金中各合金组分及其重量百 分比为：Si的含量为6.7～7.3％，Mg的含量为0.32～0.40％，Ti的含量为0.08～0.15％，Er 的含量为0.08～0.25％，B的含量为0.005％，Fe的含量不大于0.13％，余量为Al及总量不超 过0.02％的杂质。该发明加入了稀土元素Er和Ti，晶粒得到细化，冲击韧性(ak)明显提升。

上述两份文献所公开的铝硅合金，由于Er元素的加入，力学性能得到了提升，但是合金材料的耐腐蚀性能不明。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高强耐蚀铝合金、铝合金丝材、用铝合金丝材焊接得到的熔覆层及各自的制备方法。

实现本发明目的的技术方案是一种高强耐蚀铝合金丝材，铝合金丝材中各组分及其相对于所述丝材总重的重量百分比为：Si 11.5%～12.5%、Cr 0.3%～0.35%、Er 0.2%～0.3% ，余量为Al和不可避免的杂质。

一种如上所述的高强耐蚀铝合金丝材的制备方法，包括以下步骤：

①原材料去氧化皮、清洗、干燥、密封待用。

②按铝合金丝材的化学成分称取所需量的纯铝、纯硅、纯铬及Al-Er合金。

③将步骤②中称取的原材料按照熔点由高到低的顺序依次放入熔炼炉的水冷铜模中，真空电弧熔炼炉抽真空，在氩气保护条件下，熔炼合金。

④用氮气将精炼剂吹入合金液中精炼处理。

⑤将合金液送入热挤压机中，通过热挤压机制成棒料，棒料装入软化槽中退火，自然冷却。

⑥将所得棒料温拉拔为丝材。