[发明专利]一种铝合金焊材的制备方法

说明书

本发明公开了一种铝合金焊材的制备方法，其特征在于：该焊材质量百分比组成为Mg：4.5～7.5％、Mn：0.1～1％、Zn：0.2～1.2％、Ti：0.01～0.12％、Sc：0.02～0.6％、Zr：0.02～0.35％，Fe≤0.2％，Si≤0.15％，余量为Al；该焊材的制备包括以下步骤：1)通过熔铸得到铝合金圆铸锭，铸锭规格Φ100～Φ400mm。本发明利用连续挤压方法将Φ9.0～Φ9.5mm线坯一次性连续挤压至Φ3.0～Φ3.5mm，无需进行多道次拉拔与中间退火，且不存在断丝问题，连续挤压能极大简化焊材生产工序，缩短生产周期，提高成品率，降低焊材加工成本。利用连续挤压，提高了单道次的挤压比，使得焊材获得更细小的晶粒、且材料的性能更加均匀。

技术领域

本发明属于合金材料领域，具体涉及一种铝合金焊材的制备方法。

背景技术

目前国内成熟铝合金焊丝工业化生产基本采用铸造-挤压-拉拔的方法，随着焊材加工技术的发展，连铸连轧法和水平连铸连拉法也应用到焊材制备加工领域，但仍难以取代挤压、拉拔成型技术。铸造-挤压-拉拔法制备铝合金焊材工艺成熟、产品质量稳定，广泛应用于铝合金焊材生产。铝合金挤压可获得比轧制、锻造更为强烈和均匀的三向应力作用，焊丝合金中粗大脆性第二相，夹渣等缺陷在挤压过程中发生变形、破碎，能显著改善铝合金的强韧性。

传统挤压-拉拔工艺制备铝合金焊材通常是将Φ9.5mm线坯对接后，使用多道次拉拔和中间退火，最终得到所需直径规格的线材。但添加稀土、过渡族元素的铝合金焊丝组织复杂，因铸锭的成分偏析、组织差异等，焊材从Φ9.5mm拉拔至Φ3.0mm左右时，工艺参数匹配困难导致在焊材加工中可能导致材料塑性不均匀，极易断丝、开裂且加工硬化严重，造成焊材塑性成型性差、成品率低等问题。

因此，使用当前的挤压-拉拔加工方法制备稀土、过渡族元素微合金化的焊材仍会出现诸多技术瓶颈，需根据焊材材料成分特性对加工工艺进行设计优化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种综合性能良好且缩短生产周期、提高成品率的铝合金焊材的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种铝合金焊材的制备方法，该焊材质量百分比组成为Mg：4.5～7.5％、Mn：0.1～1％、Zn：0.2～1.2％、Ti：0.01～0.12％、Sc：0.02～0.6％、Zr：0.02～0.35％，Fe≤0.2％，Si≤0.15％，余量为Al；其特征在于：该焊材的制备包括以下步骤：

1)通过熔铸得到铝合金圆铸锭，铸锭规格Φ100～Φ400mm；

2)对铸锭进行均匀化退火处理，然后锯切、车皮；

3)将铸锭挤压至Φ9.0～Φ9.5mm，挤压前在440～460℃下热处理4～6h，挤压筒温度420～440℃，挤压模具温度420～440℃，挤压速度0.5～2m/min；

4)将线坯表面氧化皮清理干净，将Φ9.0～Φ9.5mm线坯连续挤压至Φ3.0～Φ3.5mm，连续挤压送线速度900～2000mm/min，控制挤压腔内金属温度400～480℃；

5)将连续挤压后的线材拉拔至Φ2.50～Φ2.80mm，进行中间退火，然后进行刮削，刮削后经水箱多模拉拔、清洗、烘干得到Φ1.60mm或Φ1.20mm的焊丝。

铸锭挤压前对铸锭进行440～460℃加热4～6h处理，确保铸锭表面与内部充分加热，降低铸锭硬度，保证铸锭顺利挤压，获得表面光整，内部组织均匀的线坯，利于后期连续挤压；为防止铸锭散热过快，将挤压筒与挤压模具加热至420～440℃。挤压筒与挤压模具加热温度稍低于铸锭加热温度，挤压过程中释放的热量对挤压筒和挤压模具进行加热，通过速度控制达到铸锭、挤压筒和挤压模具温度平衡。