[发明专利]7XXX铝合金焊接用焊材成分的设计方法及焊材

说明书

本发明公开了7XXX铝合金焊接用焊材成分的设计方法及焊材，设计方法，包括如下步骤：A、选定高焊接线的7XXX铝合金样品，作为焊接熔池成分的对照样本，明确对照样本的组分组成为第一组分；B、确定待焊接的母材，所述母材至少包括第一母材和第二母材，其中第一母材的组分组成为第二组分，第二母材的组分组成为第三组分；C、依据如下公式，确定焊材的各组分组成含量：焊材成分*第一稀释率＝第一组分成分‑第二组分成分*第二稀释率‑第三组分成分*第三稀释率；D、确定焊材的完整组成。通过优化设计的高性能7XXX铝合金焊材设计技术，有效实现了相关产品的高效、高质量焊接，从而满足生产需求、改善产品的焊接质量。

技术领域

本发明是关于金属材料焊接技术领域，特别是关于一种7XXX铝合金焊接用焊材成分的设计方法及焊材。

背景技术

超高强7XXX铝合金因其具有显著热裂敏感性而被称为难焊接合金。热裂敏感性高导致的凝固开裂和液化开裂问题是导致超高强度7XXX铝合金系列合金焊接性差的关键因素。如何消除7000系列合金在熔焊过程中的热裂纹，提高其可焊性，已成为材料科学领域的研究热点。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种7XXX铝合金焊接用焊材成分的设计方法及焊材，通过优化设计的高性能7XXX铝合金焊材设计技术，有效实现了相关产品的高效、高质量焊接，从而满足生产需求、改善产品的焊接质量。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了设计方法，包括如下步骤：A、选定高焊接线的7XXX铝合金样品，作为焊接熔池成分的对照样本，明确对照样本的组分组成为第一组分；B、确定待焊接的母材，所述母材至少包括第一母材和第二母材，其中第一母材的组分组成为第二组分，第二母材的组分组成为第三组分；C、依据如下公式，确定焊材的各组分组成含量：焊材成分*第一稀释率＝第一组分成分-第二组分成分*第二稀释率-第三组分成分*第三稀释率；D、确定焊材的完整组成。

在本发明的一个或多个实施方式中，对照样本的合金样品选自7N01。

在本发明的一个或多个实施方式中，母材至少选自7075、7050、7475、7055。当然这里的母材同样还可以选自其它7XXX合金。

在本发明的一个或多个实施方式中，第一组分的组成至少包括，wt.％：Zn4.0-5.0％，Mg1.0-2.0％，Cu≤0.2％，Mn0.2-0.7％，Cr0.3-2.0％，Zr≤0.25％，Ti≤0.2％，余量为Al。

在本发明的一个或多个实施方式中，第一稀释率、第二稀释率以及第三稀释率中至少部分不一致。

在本发明的一个或多个实施方式中，步骤D还包括0.1-0.5wt.％的TiC纳米颗粒和/或TiB₂纳米颗粒，以形成焊材的完整组成。

在本发明的一个或多个实施方式中，TiC纳米颗粒的尺寸为50-200nm。

在本发明的一个或多个实施方式中，TiB₂纳米颗粒的尺寸为50-200nm。

在本发明的一个或多个实施方式中，步骤D中TiC纳米颗粒和TiB₂纳米颗粒按质量比1:(1-2)共混。

在本发明的一个或多个实施方式中，焊材，由如前述的7XXX铝合金焊接用焊材成分的设计方法获得。