[发明专利]一种用于熔化极气体保护焊的高耐蚀性铝青铜焊丝

说明书

本发明涉及用于熔化极气体保护焊的高耐蚀性铝青铜焊丝，可有效解决现有技术铜层与基材的结合力差，硬度低，且存在一定空隙率，其使用寿命提升有限的问题，其解决的技术方案是，该高耐蚀性铝青铜焊丝包含以下质量百分比计的组分：Mn：9.5～10.5%，Ni：4.3～5.5%，Al：6.0～7.0%，Fe：2.5～3.5%，Si：0.2～0.4%，杂质元素：≤0.4%，余量为Cu，本发明高耐蚀性铝青铜焊丝制造的堆焊层的稀释率不高于5%时，堆焊层的硬度范围为190～210HB，抗拉强度大于550MPa，断裂延伸率大于15%，其耐腐蚀性能极为优异，久置空气中不变色，盐雾试验条件下不生锈。

技术领域

本发明涉及有色金属材料领域，特别是一种用于熔化极气体保护焊的高耐蚀性铝青铜焊丝。

背景技术

液压系统是一种重要的动力、动作传递系统，在机械、煤炭等各行业有着广泛使用。液压油缸作是液压系统一种重要的执行元件，其使用寿命的长短对液压系统的使用寿命有着决定性影响，而液压油缸的耐腐蚀性能对其自身的使用寿命有着关键性影响。液压油缸材料广泛使用碳合金钢，液压介质常为油、乳化液、水等，该些介质会对碳合金钢造成不同程度的腐蚀。在传统工艺中，碳合金钢材质液压油缸内壁一般不做特殊防腐处理，因此其耐腐蚀性能及使用寿命不甚理想。在煤矿行业，液压支架的油缸有部分做镀铜处理，但镀铜层与基材的结合力差，硬度低，且存在一定空隙率，其使用寿命提升有限，因铜合金良好的耐腐蚀性能及机械加工性能，液压油缸内壁堆焊铜合金的应用规模近年越来越大，优势也日渐突出，因此研发高耐蚀性能铝青铜焊丝，有着积极意义，可进一步提升液压油缸使用寿命。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种用于熔化极气体保护焊的高耐蚀性铝青铜焊丝，可有效解决现有技术铜层与基材的结合力差，硬度低，且存在一定空隙率，其使用寿命提升有限的问题。

本发明解决的技术方案是，该高耐蚀性铝青铜焊丝包含以下质量百分比计的组分：Mn：9.5～10.5%，Ni：4.3～5.5%，Al：6.0～7.0%，Fe：2.5～3.5%，Si：0.2～0.4%，杂质元素：≤0.4%，余量为Cu。

本发明高耐蚀性铝青铜焊丝制造的堆焊层的稀释率不高于5%时，堆焊层的硬度范围为190～210HB，抗拉强度大于550MPa，断裂延伸率大于15%，其耐腐蚀性能极为优异，久置空气中不变色，盐雾试验条件下不生锈。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

实施例1

经过配料、熔炼、水平连铸、去皮、拉拔、退火等常规工序，制成直径1.2mm的高耐蚀性铝青铜焊丝，其成分中各元素的质量百分比如下：

Mn：9.81%，Ni：4.93%，Al：6.67%，Fe：3.10%，Si：0.27%，杂质元素：0.13%，余量为Cu。

实施例2

该高耐蚀性铝青铜焊丝包含以下质量百分比计的组分：Mn：10.1%，Ni：4.8%，Al：6.9%，Fe：3.2%，Si：0.3%，杂质元素：0.2%，余量为Cu。

本发明的使用情况是，使用脉冲气保焊机，将本发明实施例1制得的高耐蚀性铝青铜焊丝在27SiMn钢板表面堆焊，焊接电流155—160A，焊接电压15—16V，保护气（Ar）流量17L/min。焊前无预热，焊后自然空冷，使用便携XRF分析仪检测堆焊层成分，测得各元素质量分数为：Mn：9.75%、Ni：4.82%、Al：6.49%、Fe：3.51、Cu：75.09%、Si：0.25%；使用台式布氏硬度计测得堆焊层表层平均硬度为202.4HB；按照GB/T228.1-2010《金属材料 拉伸试验》取样测得堆焊层抗拉强度为602MPa，断裂伸长率为21%；按照GB/T10125-2012《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》进行中性盐雾试验，试验周期200小时，试验结束后，被试面颜色未改变，没有铜绿产生。

本发明高耐蚀性铝青铜焊丝在实际试验中表现出优良的机械性能及优异的耐腐蚀性能，经反复实验，均取得相同或相近似的结果，是高耐蚀性铝青铜焊丝上的创新，具有良好的经济和社会效益。