[发明专利]一种含陶瓷颗粒的铝合金焊丝及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种含陶瓷颗粒的铝合金焊丝及其制备方法和应用。该铝合金焊丝按重量百分比包含如下元素：Zn：12.5‑14.5％，Mg：1.8‑3.0％，Cu：3.0‑4.5％，Zr：0.02‑0.3％，Cr：0.03‑0.3％，Fe：0.01‑0.4％，Si：0.01‑0.3％，Mn：0.01‑0.4％，TiB₂陶瓷颗粒≤6％，余量为Al；其中，TiB₂陶瓷颗粒的粒径为1微米‑10微米。

技术领域

本发明涉及铝合金焊丝技术领域，特别涉及到一种含陶瓷颗粒的铝合金 焊丝及其制备方法和应用。

背景技术

铝合金具备高比强度、高比刚度的优点，广泛应用于航空航天、交通运 输等领域。随着高新技术快速发展，对其的要求也越来越高，安全环保、节 能减排成为目前最重要的发展方向。尤其是7XXX系高强铝合金，以其优良的 综合性能成为最具有发展前景的轻量化材料，并受到国内外学者专家的共同 关注。

但是，7XXX系高强铝合金焊接性能差，存在着焊接接头裂纹倾向大、接 头软化严重以及变形等一系列问题。采用目前常用的Al-Mg系焊丝时，焊缝极 易产生裂纹，且焊缝强度最多只能稳定到300MPa左右，无法满足高比强度、 高比刚度的要求。

研究表明，纳米颗粒的引入不仅可以有效的细化晶粒、改善第二相的尺 寸和分布，而且可以从根本上消除材料的热裂敏感性。

因此，亟待开发一种含陶瓷颗粒的铝合金焊丝，提高焊缝强度和热稳定 性，解决7XXX系铝合金焊接易开裂的问题。

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提高焊缝强度和热 稳定性的含陶瓷颗粒的铝合金焊丝及其制备方法。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案来实现的：

一种含陶瓷颗粒的铝合金焊丝，其特征在于，所述铝合金焊丝按重量百 分比包含如下元素：Zn：12.5-14.5％，Mg：1.8-3.0％，Cu：3.0-4.5％，Zr： 0.02-0.3％，Cr：0.03-0.3％，Fe：0.01-0.4％，Si：0.01-0.3％，Mn：0.01-0.4％，TiB₂陶瓷颗粒≤6％，余量为Al；其中，TiB₂陶瓷颗粒的粒径为1微米-10微米。

在本发明的一个优选实施例中，所述铝合金焊丝按重量百分比包含如下 元素：Zn为12.5％，Mg为1.8％，Cu为3.0％，Zr为0.2％，Cr为0.15％，Fe为0.3％， Si为0.2％，Mn为0.4％，TiB₂陶瓷颗粒为6％，余量为Al，其中，TiB₂陶瓷颗粒的 粒径为1微米-3微米。

在本发明的一个优选实施例中，所述铝合金焊丝按重量百分比包含如下 元素：Zn：13-14.5％，Mg：2.1-2.6％，Cu：3.0-4.0％，Zr：0.02-0.3％，Cr： 0.03-0.3％，Fe：0.01-0.4％，Si：0.01-0.3％，Mn：0.01-0.4％，TiB₂陶瓷颗粒 ≤4％，余量为Al。

在本发明的一个优选实施例中，所述铝合金焊丝按重量百分比包含如下 元素：Zn为14.5％，Mg为2.2％，Cu为4％，Zr为0.15％，Cr为0.1％，Fe为0.2％， Si为0.15％，Mn为0.15％，TiB₂陶瓷颗粒为3.5％，余量为Al，其中，TiB₂陶瓷颗 粒的粒径为4微米-7微米。

在本发明的一个优选实施例中，所述铝合金焊丝按重量百分比包含如下 元素：Zn：13-14％，Mg：2.5-2.6％，Cu：3.0-3.5％，Zr：0.02-0.3％，Cr：0.03-0.3％， Fe：0.01-0.4％，Si：0.01-0.3％，Mn：0.01-0.4％，TiB₂陶瓷颗粒≤2％，余量 为Al。