[发明专利]铝－镁焊料合金、其制造方法和建造焊接结构的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种铝-镁基焊料(weld filler)合金，该合金特别适合用于建造海洋和陆地运输用储存罐和船舶等大型焊接结构。例如：本发明的焊料合金可用在单船体长筏(catamarans of monohull type)、快艇、轻型高速船舶等海运船只的焊接结构中。本发明的焊料合金也可用于建造许多其他结构，如：LNG(液化天然气)罐、储存仓库、油罐车、压力容器、桥梁和铁路货车等。另外，本发明还涉及铝基焊丝的制造方法和焊接结构的建造方法。

相关技术描述

Al-Mg基焊料合金广泛地用在陆地和海洋运输用储存罐和船舶之类的大型焊接结构中，其标准合金之一是AA5183合金，该合金名义成分(wt.％)如下：

Mg    4.3～5.2

Mn    0.5～1.0

Zn    最大0.25

Cr    0.05～0.25

Ti    最大0.15

Fe    最大0.40

Si    最大0.40

Cu    最大0.10

其他  (单个)最大0.05

      (合计)最大0.15

余量铝。

AA5183焊丝在轮船、双体船、高速舰船等海洋船只焊接结构中的应用尤其广泛，该合金用途广泛的主要原因在于它综合具有高强度、高耐蚀性、高弯曲能力和高可焊性。AA5183合金的焊缝强度可通过提高合金中的Mg含量而得以提高，同时延展性的损失也不大。然而，提高Al-Mg基焊料合金中的Mg含量会引起耐蚀性的急剧降低。

下面说明现有技术文献中所公开的其他一些Al-Mg合金。

日本专利申请JP-A-05169290提出一种填料合金，该合金包含(wt.％)：

Zn    1～6

Mg    3～6(此处Zn≤Mg)

Mn    0.2～0.9

Cr    0.05～0.5

Ti    0.05～0.2

B     0.01～0.2

Zr    0.05～0.2

余量铝。

该填料合金用于凝固速度大于1～3×10²℃/秒的焊接技术中，因此，Zr的加入量可以大于其固溶体中的含量。

英国专利申请GB-A-2000806提出另一种填料合金，该合金成分(wt.％)如下：

最高可达5.5％的Mg

0.2～0.5％Cu

余量基本是铝。

在实施例和从属权利要求中，又将成分限定为：

Zn    1.0～4.0，优选2.7～3.3

Mg    2.0～5.0，优选3.7～4.3

Cu    0.2～0.5，优选0.25～0.35

Mn    0.3～2.5，优选0.35～0.45

Ti    0.05～0.2

Cr    0.05～0.3

Zr    0.05～0.2

Si    低于0.2

Fe    低于0.4

余量为铝。

在实施例中，注明必须加入Cu，该专利申请公开的填料合金适合用于AlZnMg合金之间或AlZnMg合金同其他铝合金的焊接结构中。

欧洲专利申请EP-A-0799900涉及一种用于大型焊接结构的板状或挤压件形式的(extrusion)铝合金，该铝合金的性能超过标准AA5083系列，其成分(wt.％)如下：

Mg    4.5～7.0

Mn    0.4～1.2

Zn    0.5～5.0

Zr    最大0.3

Cr    最大0.3

Ti    最大0.2

Fe    最大0.5

Si    最大0.5

Cu    最大0.4

余量为铝和不可避免的杂质。

以上引用的专利申请并未指出它们作为焊料合金的用途，也不说明它们的性能优于标准AA5183填料合金。

本发明简述