[发明专利]一种用于高强7xxx铝合金的焊丝及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201911411481.4 申请日: 2019-12-31
公开(公告)号: CN111112872B 公开(公告)日: 2021-04-20
发明(设计)人: 王浩伟;陈哲;朱浩飞;陈东;李险峰;吴一;汪明亮;刘钧;李宇罡 申请(专利权)人: 上海交通大学
主分类号: B23K35/28 分类号: B23K35/28;B23K35/40;C22C21/10;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/053
代理公司: 上海容慧专利代理事务所(普通合伙) 31287 代理人: 于晓菁
地址: 200240 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 高强 xxx 铝合金 焊丝 及其 制备 方法
【说明书】:

发明公开了一种用于高强7xxx铝合金的焊丝及其制备方法。所述焊丝为含有TiB2颗粒的7xxx系铝合金,其重量百分比包含如下元素:6.7‑12wt.%Zn,2.0‑2.75wt.%Mg,2.0‑2.5wt.%Cu,0.05wt.%‑0.1wt.%Si,Fe<0.05wt.%,0.14‑6.89wt.%Ti,0.06‑3.11wt.%B,余量为Al。

技术领域

本发明涉及铝合金焊丝技术领域,特别涉及到一种用于高强7xxx铝合金的焊丝及其制备方法。

背景技术

7xxx系铝合金由于其具有较高的比强度,在航空航天、军工国防、轨道交通和船舶领域有着广泛的应用。现代工业的发展对材料的选择和结构的设计更是提出了轻量化的要求,这就需要铆接连接的结构件向焊接连接的结构件转变。7xxx系铝合金之间焊接质量不佳,焊接性能不好,一直以来都是困扰焊接人员的难题。一般来说,铝合金焊接普遍有以下几个难点:1)铝合金导热率大,焊接时需要更高的线能量;2)铝和氧亲和力大,易形成熔点较高的氧化膜;3)铝合金的线膨胀系数大,易发生焊接变形;4)7xxx系铝合金中Zn、Mg元素熔点较低,易发生挥发;5)7xxx系铝合金在焊接热循环中,热影响区易发生过时效和晶粒粗化,性能下降。众多影响因素共同作用下,使得7xxx系铝合金之间焊接相当困难。

焊接技术的不断发展,涌现出各种新型的焊接技术(TIG焊、MIG焊、搅拌摩擦焊等)和工艺,对7xxx系铝合金的焊接问题有了一定的改善,但在焊丝的材料选择方面还是存在着很多的局限性。焊丝的选择对于两个结构件的焊接有着重要的作用,直接关系着焊接质量与焊接性能。在某些特定的工作环境下,焊接后的结构件不能再经过变形加工和热处理,只能通过合适的焊丝选择和焊接工艺来控制焊缝的组织和性能。因此,鉴于7xxx系铝合金的焊接难题和焊丝的重要性,迫切需要一种用于高强7xxx系铝合金的焊丝研发。

发明内容

为解决现有技术存在的问题,本发明目的提供了一种原位合成的TiB2颗粒弥散分布在铝合金中,其焊丝晶粒细小,组织均匀,电阻率高,可以有效的解决上述7xxx系铝合金焊接过程中存在的问题,大幅度提高焊接质量和焊接强度,满足了实际应用中对焊丝性能的综合要求的用于高强7xxx铝合金的焊丝及其制备方法。

为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案来实现的:

一种用于高强7xxx铝合金的焊丝,其特征在于,该焊丝为含有TiB2颗粒的7xxx系铝合金,其重量百分比包含如下元素:6.7-12wt.%Zn,2.0-2.75wt.%Mg,2.0-2.5wt.%Cu,0.05wt.%-0.1wt.%Si,Fe<0.05wt.%,0.14-6.89wt.%Ti,0.06-3.11wt.%B,余量为Al。

在本发明的一个优选实施例中,该焊丝为含有TiB2颗粒的7xxx系铝合金,其重量百分比包含如下元素:6.9%Zn,2.75%Mg,2.0%Cu,0.1wt.%Si,Fe<0.05wt.%,2.77wt.%Ti,1.23wt.%B,余量为Al。

在本发明的一个优选实施例中,该焊丝为含有TiB2颗粒的7xxx系铝合金,其重量百分比包含如下元素:10%Zn,2.75%Mg,2.0wt.%Cu,0.1wt.%Si,Fe<0.05wt.%,2.77wt.%Ti,1.23wt.%B,余量为Al。

在本发明的一个优选实施例中,该焊丝为含有TiB2颗粒的7xxx系铝合金,其重量百分比包含如下元素:10wt.%Zn,2.75wt.%Mg,2.0wt.%Cu,0.1wt.%Si,Fe<0.05wt.%,5.54wt.%Ti,2.46wt.%B,余量为Al。

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