[发明专利]一种增材制造用Al-Cu合金丝及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种增材制造用的Al-Cu合金丝，其特征在于，按质量百分比计，其化学成分为：5.5～6.5％的Cu、Fe≤0.15％、Si≤0.06％、0.26～0.42％的Mn、Mg≤0.02％、Zn≤0.10％、Ti和Zr以任意比合计的总添加量为0.35～0.50％、0.05～0.15％的V、0.10～0.25％的Sc、Be≤0.0003％以及0.05～0.25％的Cd、Sn、或In，其他单个元素≤0.05％、杂质总量≤0.15％、余量为Al。

2.如权利要求1所述的增材制造用Al-Cu合金丝，其特征在于，包含0.10～0.25％的Sc、0.1～0.25％的Ti以及0.10～0.25％的Zr。

3.如权利要求1或2所述的增材制造用Al-Cu合金丝的制备方法，其特征在于，包括：

1)将高纯铝锭以及各中间合金分比例进行配料；

2)采用真空熔炼，及氩气保护、氩氯气体和熔剂复合精炼：

精炼具体步骤包括：

S1：依次加入高纯铝锭、Al-Cu、Al-Mn、Al-V、Al-Ti和Al-Zr中间合金，加热熔化，搅拌，熔体温度控制760～780℃；

S2：添加适量的Cd、Sn或In中的任一种以及适量的Sc，加热熔化，搅拌，熔体温度控制740～760℃；

S3：Ti的添加，可选择加入AlTi中间合金或AlTiB丝，加热熔化，搅拌，熔体温度控制于730～750℃；

在熔炼过程中精炼1～2次，即得精炼料；

3)半连续铸造：将步骤2)得到的精炼料通过半连续铸造的方法制造铸锭；

4)均匀化处理：将步骤3)中得到的铸锭进行均匀化处理；

5)将步骤4)均匀化处理后的铸锭进行热挤压，得到棒材；

6)将步骤5)得到的棒材在拔丝机上进行拉拔，即得Al-Cu合金丝。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，

配料时Fe/Si的质量比为2.5～5，Mn、Ti和V的质量和为所有配料总质量的0.45～0.70％。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，铸造速度100-200mm/min。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，均匀化制度为首先在450-460℃保温18-22h，然后升温至530-540℃，保温18-22h。

7.如权利要求1或2所述的Al-Cu合金丝在制造航天、航空大型复杂铝合金构件中的应用。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，在具备烟尘抽除及净化系统的密闭增材制造装备中作为熔丝增材。