[发明专利]一种ZM5合金铸件氩弧焊专用焊丝及其制备方法

说明书

本发明涉及ZM5镁合金焊丝技术领域，尤其是涉及一种ZM5合金铸件氩弧焊专用焊丝及其制备方法。本发明的ZM5合金铸件氩弧焊专用焊丝，按质量百分数计，包括如下成分：Ce 0.1%~0.15%、Zn 0.2%~0.4%、Mn 0.24%~0.36%、Al 6.5%~7.5%，余量为Mg和不可避免的杂质。采用本发明的ZM5合金铸件氩弧焊专用焊丝进行ZM5镁合金氩弧焊焊接，能够减少焊接应力、细化焊区晶粒、使其能够承受更大的应力，降低裂纹倾向。

技术领域

本发明涉及ZM5镁合金焊丝技术领域，尤其是涉及一种ZM5合金铸件氩弧焊专用焊丝及其制备方法。

背景技术

镁合金是目前较轻的工程结构材料之一，镁合金广泛应用于交通工具、电子和航空航天等领域。镁合金是以镁为基体加入其他元素组成的合金。Mg-Al-Zn合金是在Mg-Al合金的基础上形成的一种高强度铸造镁合金，有较高的室温强度、铸造性能和延展率。Mg-Al-Zn系镁合金是应用较为广泛的镁合金。其中，ZM5是一种典型的镁-铝-锌系合金。

镁合金常用的焊接方法是氩弧焊。氩弧焊，是使用氩气作为保护气体的一种焊接技术，又称氩气体保护焊。就是在电弧焊的周围通上氩气保护气体，将空气隔离在焊区之外，防止焊区的氧化。

随着镁合金的不断发展，对镁合金焊接结构件的性能和焊接技术提出了更高的要求。焊接材料的性能是影响整体构件的关键，焊接工艺和焊丝的成分及性能决定了焊接结构件的性能。

ZM5合金铸件因结晶区间宽，容易发生氧化，一般氩弧焊焊接冷却速度非常快，致使其容易产生晶粒粗大、裂纹等问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种ZM5合金铸件氩弧焊专用焊丝，使ZM5合金铸件焊区晶粒较细，从而降低焊接裂纹倾向性。

本发明的第二目的在于提供一种如上所述的ZM5合金铸件氩弧焊专用焊丝的制备方法，该方法步骤简单，适合大规模工业化生产。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种ZM5合金铸件氩弧焊专用焊丝，按质量百分数计，包括如下成分：

Ce 0.1%~0.15%、Zn 0.2%~0.4%、Mn 0.24%~0.36%、Al 6.5%~7.5%，余量为Mg和不可避免的杂质。

进一步地，ZM5合金铸件氩弧焊专用焊丝，按质量百分数计，包括如下成分：

Ce 0.12%~0.13%、Zn 0.22%~0.28%、Mn 0.30%~0.35%、Al 6.9%~7.2%，余量为Mg和不可避免的杂质。

进一步地，所述杂质包括Si、Fe、Ni、Cu、Be和Zr中的一种或多种。

进一步地，ZM5合金铸件氩弧焊专用焊丝中，Si的质量百分数≤0.15%。

进一步地，ZM5合金铸件氩弧焊专用焊丝中，Ni的质量百分数≤0.005%。

进一步地，ZM5合金铸件氩弧焊专用焊丝中，Cu的质量百分数≤0.05%。

进一步地，所述ZM5合金铸件氩弧焊专用焊丝的直径为2.5~3.5mm。

本发明还提供了ZM5合金铸件氩弧焊专用焊丝的制备方法，包括如下步骤：

S1、将按各元素组成配料的原料经过熔炼、浇注得到棒料；

S2、将所述棒料加热至250~400℃后，挤压得到ZM5合金铸件氩弧焊专用焊丝。

进一步地，步骤S1中，所述熔炼包括气体保护熔炼、溶剂保护熔炼和真空熔炼中的任一种。