[发明专利]一种用于Al-Cu-Si-Mg合金焊接的焊丝及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于Al‑Cu‑Si‑Mg合金焊接的焊丝及其制备方法，属于金属连接技术领域。本发明的焊丝具有良好的熔铸制丝性能，适合于大规模工业化生产，用于2A14合金的熔焊，抗焊接裂纹能力良好，所焊接头常温性能优于BJ‑380A，低温性能和BJ‑380相当，完全解决了BJ‑380A和BJ‑380焊丝存在的问题。

技术领域

本发明涉及一种用于Al-Cu-Si-Mg合金焊接的焊丝及其制备方法，属于金属连接技术领域。

背景技术

牌号为2A14的铝合金属Al-Cu-Si-Mg合金，为航天贮箱主体结构材料，现用焊丝有BJ-380和BJ-380A两种，BJ-380焊丝为低温贮箱焊接使用的焊丝，由于Ti、Zr含量较高，超过在铝中的固溶度，容易偏析，焊丝合格率较低，焊接时易出现焊接裂纹；BJ-380A为常温贮箱焊接使用的焊丝，由于含有B和Y 元素，且B含量较高(0.001％-0.05％)，仅适合于中小炉子生产，不适合大规模工业化生产，使用中小炉子生产时，焊丝气渣含量不易控制，导致焊缝易出现气孔、夹杂缺陷，严重影响焊接生产。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种用于 Al-Cu-Si-Mg合金焊接的焊丝及其制备方法。

本发明的技术解决方案是：

一种用于Al-Cu-Si-Mg合金焊接的焊丝，所述的Al-Cu-Si-Mg合金为2A14 铝合金；以该焊丝的总质量为100％计算，各组分的质量含量为：Si的质量含量为3.0％～4.0％，Cu的质量含量为1.5％～2.5％，Ti的质量含量为0.1％～0.2％， Zr的质量含量为0.1％～0.25％，V的质量含量为0.05～0.15％，Cr的质量含量为0.001～0.05％，Be的质量含量为0.0001～0.0008％，余量为Al。

一种用于Al-Cu-Si-Mg合金焊接的焊丝的制备方法，该方法的步骤包括：

第1步：将高纯铝块、纯铜板、Al－15Zr中间合金、Al－20Si中间合金、 Al－3Cr中间合金、Al－15Ti中间合金、Al－3V中间合金、Al－3Be中间合金加入到熔铸炉中；所述的高纯铝是指纯度不低于99.8％；

在加入到熔铸炉中时，最下面为高纯铝块，最上面为纯铜板，Al－15Zr 中间合金、Al－20Si中间合金、Al－3Cr中间合金、Al－15Ti中间合金、Al －3V中间合金、Al－3Be中间合金均位于高纯铝块和纯铜板之间；

第2步：对熔铸炉进行加热即熔炼，熔炼温度为750-780℃；

第3步：在熔铸炉中通入Ar-Cl₂混合气体，进行气体精炼以除气、除渣，气体精炼时间为15-18min，熔体静置15-18min；

第4步：将熔体浇铸到铸造模具中，浇铸温度为725-750℃，浇铸速度为 90～95mm/min，浇铸完成后自然冷却，得到铸锭；

第5步：对得到的铸锭切头尾、扒皮；

第6步：对切头尾、扒皮后的铸锭进行挤压，挤压时铸锭的温度为 410-430℃，挤压模具温度为350-400℃；

第7步：退火，退火温度为480-495℃；

第8步：进行拉伸，拉伸后得到焊丝。

有益效果

(1)本发明的焊丝具有良好的熔铸制丝性能，适合于大规模工业化生产，用于2A14合金的熔焊，抗焊接裂纹能力良好，所焊接头常温性能优于 BJ-380A，低温性能和BJ-380相当，完全解决了BJ-380A和BJ-380焊丝存在的问题。

(2)本发明的焊丝适合于2A14合金(属于Al-Cu-Si-Mg合金)的熔焊，抗焊接裂纹能力良好，常温接头强度系数0.5，接头延伸率3.0％。