[发明专利]一种铝镁合金铸件用焊丝制备方法

说明书

本发明提供了一种铝镁合金铸件用焊丝制备方法，步骤包括：先在模具内设置设硅酸铝纤维毡保温层，然后将模具的左半型模体、右半型模体分别预热，再将已完成精炼处理和变质处理的铝镁合金熔体浇注到模具中，制得铝镁合金中空铸棒；然后将铝镁合金中空铸棒包覆严实后放置于铝镁合金铸件母材热处理炉内，在460‑500℃的环境中保温12‑14小时后随铝镁合金铸件母材热处理炉冷却；再将铝镁合金中空铸棒置于组合式反挤压模具内，经挤压加工制得焊丝。本发明采用反挤压工艺挤压中空铸棒制备焊丝，对焊丝成型压力要求低，采用普通短行程立式压力机即可完成焊丝连续挤压成型，设备适应性强，可在铝合金铸件生产领域大规模推广应用。

技术领域

本发明涉及铝合金焊丝的制备方法，具体涉及一种铝镁合金铸件用焊丝制备方法。

背景技术

铝合金密度小、塑形高，具有优良的导电性能和导热性能，其表面能生成致密的氧化膜保护层，在大气中具有较好的耐蚀性能。通过在纯铝的基础上加入镁合金元素并通过热处理强化后制得的铝镁合金铸件具有良好的综合力学性能和耐海水腐蚀性能，广泛应用于军事、工业、交通运输等领域，如用于船舶与海洋工程领域中铸造舰船、海上航空器和近海装备的主要承力构件。

目前，大多数高性能铝镁合金铸件仍采用现场配料、检测和浇注的方式制得，尽管铝镁合金铸件具有较好的力学性能和优异的耐海水腐蚀性能，但其铸造工艺性能相对较差，铝镁合金铸件通过铸造成型后，需要对其局部非关键部位进行补焊处理。铸造过程中，由于铝镁合金铸件中镁元素含量较高、强化合金元素含量较多，熔炼工艺和元素烧损量复杂不易掌握，导致各炉次之间的铸件成分具有微量差别，虽然各炉次铝镁合金成分都能够控制在国家规定范围内，但各炉次之间的铸件成分差别难以控制。补焊过程中，采用常规的ER5356型焊丝对铝镁合金铸件进行补焊，由于焊丝与铸件之间的成分差异，导致铝镁合金铸件补焊部位缺陷增多、铸件局部成分异常和补焊部位力学性能不可预测性大等问题。为尽可能减少镁合金铸件补焊部位的缺陷，需要采用与母材成分接近或相同的铝镁合金焊丝，这类铝镁合金焊丝通常采用“拉拔-退火-拉拔-表面处理”的方法制得。

除此之外，CN107877032A公开了船舶与海洋工程用铝镁合金焊丝的生产方法，步骤包括：(1)熔炼：铝锭和中间合金熔炼温度为720-750℃，熔炼时间为7-9小时；(2)精炼：将保温炉内的铝液进行炉内精炼，将旋转喷吹除气装置的吹头伸入至保温炉的铝液中，由旋转吹头向铝液中通入氯气和氩气进行精炼，精炼时采用在线测氢仪测定铝液的液态氢含量，精炼完成后进行过滤除渣，铝液进入过滤装置之前，在铝液中加入铝钛硼晶粒细化剂进行晶粒细化；(3)铸造：将铝液浇铸成铝镁合金圆棒，所述铸造速度为60mm/min-80mm/min，铸造水压为0.02-0.04MPa，铸造温度为710℃-750℃；(4)均匀化：将铝镁合金铸放入热处理炉中均匀化退火处理，在550-580℃温度下保温8-10h，然后对铝镁合金圆棒进行强力风冷，待铝镁合金圆棒温度降至230-250℃时，再对铝镁合金圆棒进行喷水冷却至常温；(5)挤压：采用挤压机对铝镁合金圆棒进行挤压，得到铝镁合金线坯，挤压前先将铝镁合金圆棒切成短棒，铝镁合金短棒与挤压筒和模具加热到一定温度，铝镁合金短棒、挤压筒和模具达到设定的温度后上模进行挤压，挤压后立即将铝镁合金线坯进行强风冷却；(6)拉制：将铝镁合金线坯先去应力退火，然后进行拉制，拉制两次后再进行去应力退火，再进行拉制，拉制延伸率为15％-20％，直至将铝镁合金线坯拉制成直径为0.8-1.6mm规格的铝镁合金焊丝；(7)表面处理：将铝镁合金焊丝进行脱脂、抛光和清洗、吹干后，层绕上盘、包装入库。采用该方法制得的铝镁合金焊丝电弧稳定性好，但其制备工艺复杂，使用该焊丝针对高性能铝镁合金铸件进行焊接加工时，难以保证焊丝成分与铸件成分的优良匹配性，会增加焊接裂纹和焊接应力高度集中的风险，导致铝镁合金铸件在长期服役条件下的可靠性与稳定性下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝镁合金铸件用焊丝制备方法，该方法能够制备出与铝镁合金铸件母材成分一致的焊丝，且制备工艺简单。

为了实现所述目的，本发明采用如下技术方案。