[发明专利]一种新型超细晶铝合金焊丝的制备方法

说明书

本发明提供一种新型超细晶铝合金焊丝的制备方法，按重量百分比取Zn：6.0％‑12.0％、Mg：1.0％‑3.0％、Zr：0.1％‑0.3％、Er：0.1％‑0.5％、Cu：0.25％‑2.5％、杂质元素总量≤0.15％、余量的Al熔炼成溶体；对溶体进行精炼；过滤、喷射成形，获得铝合金锭坯。本发明所带来的有益效果：制备工艺合理，成功率高，不会出现元素晶界偏析及晶粒不均匀、开裂的问题，通过该工艺制备的焊丝中的过剩结晶相粒子尺寸细小、均匀弥散分布，避免拉拔断线，提高了焊丝成品率，降低生产成本，且能改善焊丝的焊接性能和焊缝金属强度。

技术领域

本发明属于焊丝制备工艺领域，尤其涉及一种新型超细晶铝合金焊丝的制备方法。

背景技术

7系铝合金具有良好的比强度、断裂韧度和加工性能，被广泛应用于航空航天、轨道车辆、汽车和造船等领域中。目前超硬铝合金的应用主要以挤压和模锻工艺成形，很少采用焊接连接。主要原因是焊接普遍存在以下几个技术难题：1、铝合金导热率大，焊接时需要更高的线能量，同样焊接速度下，热输入量要比刚才的大2-4倍。2、铝合金线膨胀系数大，易产生焊接变形。7系铝合金由于其自身特点，除具有上述焊接问题外，还存在其他焊接难题：合金中存在较多的低沸点Zn、Mg合金元素，在焊接过程中烧损严重，焊接缝中强化相如MgZn₂减少，导致焊接缝强度降低。在焊接时，焊接区域经历较高温度的焊接热循环，热影响区发生过时效和晶粒粗化而严重软化，以上因素限制了超硬铝合金的进一步应用。本领域技术人员针对7055的焊接比较成熟的焊接方法采用搅拌摩擦焊，但是搅拌摩擦焊却大相对的工艺柔性，难以焊接复杂焊接缝。这些局限性限制了7055铝合金在大型轻量化结构件上的应用。

发明内容

为了解决现有7055铝合金焊接后焊接强度系数低的技术问题，本发明提供了一种新型超细晶铝合金焊丝的制备方法，其所制备的焊丝用于焊接7055铝合金，使得焊接缝的焊接强度系数符合要求。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本发明采用如下技术方案：

在一些可选的实施例中，一种新型超细晶铝合金焊丝的制备方法，包括如下步骤，S1：按重量百分比取Zn：6.0％-12.0％、Mg：1.0％-3.0％、Zr：0.1％-0.3％、Er：0.1％-0.5％、Cu：0.25％-2.5％、杂质元素总量≤0.15％、余量的Al熔炼成溶体；

S2：对溶体进行精炼；

S3：过滤、喷射成形，获得铝合金锭坯。

其中，所述步骤S2中：

精炼时在溶体深度2/3处通氩气。

其中，所述步骤S3中：

喷射角度5°-50°，雾化压力0.15MPa-1.5MPa，雾化温度650℃-850℃、接收盘转速25rpm-120rpm，接收盘速度2mm/s-10mm/s。

其中，还包括，

步骤S4：挤压成形；

其中，所述步骤S4的挤压成形的方法为：

S401：将铝合金锭坯加热至420℃-460℃，保温10h-13h；

S402：将铝合金锭坯转移至挤压筒中进行挤压；

S403：二次挤压；

S404：于410℃-450℃下保温2h-6h退火处理；

S405：扒皮后进行拉拔处理。

其中，所述步骤S402中：