[发明专利]一种用于焊接镁合金材料的焊丝及其制备方法

说明书

本发明涉及焊接材料，具体涉及一种用于焊接镁合金材料的焊丝及其制备方法，其化学成分按质量百分数计：Mg 92‑93wt％；Zn 3.5‑4wt％；Ca 3.5‑4wt％；所述用于焊接镁合金材料的焊丝通过如下步骤制得：(1)熔铸：按照化学成分要求，以Mg锭为基本成分，并按照比例为1:1添加Zn和Ca，经熔炼并浇铸成合金铸锭；(2)机械加工：将上述合金铸锭机械加工为镁合金棒料；(3)热挤压：将镁合金棒料通过热挤压制备成焊丝。本发明所述用于焊接镁合金材料的焊丝解决了镁合金焊接产生焊缝、焊纹等缺陷；可用于任何镁合金材料的焊接。

技术领域

本发明涉及焊接材料，具体涉及一种用于焊接镁合金材料的焊丝及其制备方法。

背景技术

由于镁合金具有密度和熔点低,热导率、电导率及热膨胀系数大,化学活性强,易氧化且氧化物的熔点高等特点,使得镁合金的焊接存在以下问题：

(1)焊缝及近缝区易产生过热、晶粒长大、结晶偏析等现象,降低了接头性能。

(2)镁及镁合金热膨胀系数较大,约为钢的2倍,铝的1.2倍,在焊接过程中易引起较大的焊接应力与变形。镁易与一些合金元素(如Cu、Al、Ni等)形成低熔点共晶体(如Mg—Cu共晶点温度为480℃,Mg-Al共晶点温度为430℃,Mg-Ni共晶点温度为508℃)，脆性温度区间较宽,易形成热裂纹。

目前，如何完美解决镁合金焊接的上述缺陷是一个难题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种可以焊接所有镁合金材料的焊丝。

为了达到以上目的，本发明采取以下技术方案：

一种用于焊接镁合金材料的焊丝，其化学成分按质量百分数计：Mg92-93wt％；Zn3.5-4wt％；Ca 3.5-4wt％；

所述用于焊接镁合金材料的焊丝通过如下步骤制得：

(1)熔铸：按照化学成分要求，以Mg锭为基本成分，并按照比例为1:1添加Zn和Ca，经熔炼并浇铸成合金铸锭；

(2)机械加工：将上述合金铸锭机械加工为镁合金棒料；

(3)热挤压：将镁合金棒料通过热挤压制备成焊丝。

进一步地，所述用于焊接镁合金材料的焊丝还包含少量Nd，Nd的含量为0.2wt％-0.4wt％，各个化学成分总量为100w％。

进一步地，步骤(1)中，所述Mg锭的纯度为99.9wt％以上，先将Mg锭熔炼，然后将Zn和Ca按照比例为1:1熔炼后直接加到Mg锭熔炼炉中。

进一步地，步骤(3)中，挤压比不小于100，热挤压温度为250-300℃。

原理说明：本发明所述用于焊接镁合金材料的焊丝，加入Zn 3.5-4wt％；Ca3.5-4wt％，使其熔点为300℃，普通的镁合金的熔点为400-600℃，当焊接温度达到300℃时，所述焊丝开始熔化变成金属胶状，同时，这个温度远远没有达到其他镁合金母材的熔点，因此，所述焊丝可以连续焊接，这种焊丝与其他镁合金母材的亲和力和焊接性很高，而且不会产生焊缝、焊纹等缺陷，而且这种焊接方式为叠加的方式，因此，使得焊接的强度更高。

有益效果：本发明所述用于焊接镁合金材料的焊丝解决了镁合金焊接产生焊缝、焊纹等缺陷；可用于任何镁合金材料的焊接。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例一

一种用于焊接镁合金材料的焊丝，其化学成分按质量百分数计：Mg 92wt％；Zn4wt％；Ca 4wt％；

所述用于焊接镁合金材料的焊丝通过如下步骤制得：