[发明专利]一种铝合金钎料及其制备方法、5A02铝合金导管的TLP焊接方法

说明书

本发明提供了一种铝合金钎料及其制备方法、5A02铝合金导管的TLP焊接方法，属于铝合金导管焊接技术领域。以质量百分含量计，所述铝合金钎料包括以下元素：Si：10～14％、Cu：4～9％、Mg：1～2％、Zn：10～15％、Sn：6～7％、Ti：0.05～0.08％、Zr：0.15～0.2％、RE：0.05～0.08％和余量的Al。将本发明的铝合金钎料用于5A02铝合金导管的TLP焊接，解决了铝合金导管在TLP焊接中高熔点氧化膜难以去除的问题，提高了焊接接头质量。

技术领域

本发明涉及铝合金导管焊接技术领域，尤其涉及一种铝合金钎料及其制备方法、5A02铝合金导管的TLP焊接方法。

背景技术

铝合金导管是运载火箭、载人飞船和空间站等航天器重要的零部件，其高质量、高可靠的连接是实现航天器安全运行的关键。目前，铝合金导管多采用钨极氩弧焊(TIG)方法制造，焊接时易产生气孔缺陷，质量不稳定，合格率低。

瞬时液相扩散焊(简称TLP焊接)是一种高性能、高效率、低变形的先进焊接方法。对于管道类产品的焊接，20世纪90年代，日本三菱重工、住友金属公司等开发了钢管的非真空TLP扩散焊技术，实现了钢管的TLP扩散焊替代手工TIG填丝焊，在锅炉等行业成功应用。但是，对于铝合金构件，由于铝及铝合金氧化性很强，焊接过程中生成的高熔点(约2000℃)氧化膜难以去除，阻碍了TLP焊管工艺在铝合金导管连接上的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金钎料及其制备方法、5A02铝合金导管的TLP焊接方法，将本发明的铝合金钎料用于5A02铝合金导管的TLP焊接，解决了铝合金导管在TLP焊接中高熔点氧化膜难以去除的问题，提高了焊接接头质量。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种铝合金钎料，以质量百分含量计，包括以下元素：Si：10～14％、Cu：4～9％、Mg：1～2％、Zn：10～15％、Sn：6～7％、Ti：0.05～0.08％、Zr：0.15～0.2％、RE：0.05～0.08％和余量的Al。

优选的，所述RE包括Se、Y和La中的一种或多种。

本发明提供了上述方案所述铝合金钎料的制备方法，包括以下步骤：

对应上述方案所述铝合金钎料的组成，将制备原料进行熔炼和浇铸，得到铸锭；

将所述铸锭进行熔体快淬，得到铝合金钎料。

本发明提供了一种5A02铝合金导管的TLP焊接方法，包括以下步骤：

将待焊接5A02铝合金导管固定到夹具上，向待焊接头间加入铝合金钎料，向所述待焊接的5A02铝合金导管施加轴向压力将所述铝合金钎料压紧，在保护气氛下进行TLP焊接；所述TLP焊接的温度为572～588℃；

所述铝合金钎料为上述方案所述的铝合金钎料或上述方案所述制备方法制备得到的铝合金钎料。

优选的，进行TLP焊接前，还包括在待焊接5A02铝合金导管上安装水冷铜块，通入冷却水。

优选的，所述水冷铜块与待焊接头的距离为35～45mm。

优选的，达到所述TLP焊接的温度后，保温9～10min。

优选的，所述轴向压力为2.0～2.5MPa。

优选的，提供所述保护气氛的气体为惰性气体。

优选的，所述TLP焊接采用自控分体型高频感应加热源加热。