[发明专利]一种适于挤压铸造的可耐高温焊接的铝合金及其制备方法

说明书

本发明提供了一种适于挤压铸造的可耐高温焊接的铝合金及其制备方法，属于铝合金制备技术领域。所述铝合金包括以下按质量百分比计的成分：Ni：2.6‑3.5％、Zn：2.6‑3.5％、Si：2‑3％、Fe：0.8‑1.2％、Mn：0.7‑0.11％、Cr：0.35‑0.55％、Gd：0.05‑0.18％、Ir：0.02‑0.05％、La：1.363‑2.727％、B：0.637‑1.273％，余量为铝和不可避免的杂质，所述杂质含量低于0.5％；其中，La和B以LaB₆的形式存在。本发明通过上述成分共同作用，使得基体组织晶格畸变明显，晶粒细小，位错阻力、晶界滑移和扩展阻力大，阻碍了晶界的流变，显著提高了铝合金的强度和高温稳定性，具有优异的抗高温软化性能，得到的铝合金能够适用于高温焊接领域。

技术领域

本发明涉及铝合金制备技术领域，特别涉及一种适于挤压铸造的可耐高温焊接的铝合金及其制备方法。

背景技术

铝合金以其丰富的资源、显著的低密度和高比强度成为当前最有吸引力和最有前途的金属结构材料。铝合金除质量轻、比强度高外，还具有成型及加工性能优异、热导率高且耐候性强等优点，使其在工业中占据重要的地位。但是随着人们对铝合金性能要求的提高，现有的铝合金的耐高温性难以满足需要承受更高环境温度的应用领域。

目前的耐高温铝合金一般仅能用于300℃以下的环境，超过300℃时容易软化失去承载能力并发生不可接受的变形而无法使用。但是在车辆的运行中，很多部件都是在高温下运行的，如汽车的发动机、活塞等部件，工作温度范围为300-400℃之间，这就需要迫切需要提高铝合金材料的耐高温水平和高温变形能力。

发明内容

针对以上现有技术中的问题，本发明提供了一种适于挤压铸造的可耐高温焊接的铝合金，并进一步提供了该适于挤压铸造的可耐高温焊接的铝合金的制备方法。

为实现上述目的，本发明具体通过以下技术方案实现：

一种适于挤压铸造的可耐高温焊接的铝合金，包括以下按质量百分比计的成分：Ni：2.6-3.5％、Zn：2.6-3.5％、Si：2-3％、Fe：0.8-1.2％、Mn：0.7-0.11％、Cr：0.35-0.55％、Gd：0.05-0.18％、Ir：0.02-0.05％、La：1.363-2.727％、B：0.637-1.273％，余量为铝和杂质，所述杂质含量低于0.5％；其中，La和B以LaB₆的形式存在。

进一步地，包括以下按质量百分比计的成分：Ni：3％、Zn：3％、Si：2.5％、Fe：1.05％、Mn：0.95％、Cr：0.41％、Gd：0.12％、Ir：0.04％、La：2.045％、B：0.955％，余量为铝和杂质，所述杂质含量低于0.5％，其中，La和B以LaB₆的形式存在。

另外，本发明提供了如上所述的适于挤压铸造的可耐高温焊接的铝合金的制备方法，包括以下步骤：

S1、合金熔炼：将质量占比90-95％的纯铝锭置于熔炼炉，加热熔炼，待炉底形成熔池后，依次投入预热后的纯锌锭、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝硅中间合金、铝锰中间合金和铝铁中间合金，升温熔炼至完全熔化，之后加入剩余的纯铝锭，搅拌并保温，生成熔融态的铝液；

S2、细化变质：在所述铝液中依次加入钆粉、铱粉和六硼化镧纳米颗粒，在超声条件下升温进行细化变质处理；

S3、净化铝液：对所述铝液进行除气、扒渣处理，之后静置取样进行光谱成分分析，调整元素含量；

S4、挤压铸造：对除气和扒渣处理后的所述铝液进行挤压铸造，形成铝合金；

S5、固溶和时效处理：对所述铝合金进行固溶处理，水淬后，进行时效处理，随炉冷却后得到适于挤压铸造的可耐高温焊接的铝合金。