[發明專利]鋁合金焊絲

在審

• 申請號: 201180009053.4
• 申請日: 2011-02-08
• 公開（公告）號: CN102753298A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 布魯斯·愛德華·安德森
• 申請（專利權）人: 霍伯特兄弟公司
• 主分類號: B23K35/02
• 分類號: B23K35/02;B23K35/28;B23K35/40;C22C21/02
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎;楊宇宙

交叉引用相關申請

本項申請主張2010年2月10日提出的第61/303,149號美國臨時專利申請《鋁合金焊絲》的優先權，該申請以引用的方式并入本文。

背景技術

本發明大體上涉及焊接用填充金屬領域，具體涉及適用于焊接鋁合金的復合物。

有很多已知并且目前正在使用的金屬件連接工藝，包括釬焊和焊接。釬焊和焊接都能連接鋁制品和鋁合金件。與鋼或其它金屬不同，鋁合金因金相、熔點、隨特定合金劑的變化而變化的強度等因素而存在特殊問題。此外，由于一方面追求減小鋁合金工件的厚度，另一方面又希望工件越來越厚，因此很難選擇性能良好、能夠達到所期望的物理機械性能的釬焊和焊接材料。

釬焊操作使用熔化溫度低于待連接基底金屬溫度的填充金屬。在釬焊中，基底金屬不熔，選擇填充金屬的合金元素，使其降低填充材料的熔化溫度，濕潤在基底金屬中始終存在的氧化鋁，以便在不熔解基底金屬的情況下達到冶金結合。在某些應用中，可以在置于真空或保護環境的熔爐中實施釬焊，其中，溫度僅在填充金屬熔化、通過液體流動和毛細管作用填滿固體基底金屬元件之間的接頭后才上升。釬焊接頭一般用于低強度的鋁合金以及很薄的截面結構，例如，汽車散熱器以及換熱器，例如，用于暖通空調系統的散熱器以及換熱器。釬焊溫度可使非熱處理鋁合金和熱處理鋁合金退火，從而改變冷加工或熱處理及時效處理所達到的機械性能。因此，雖然釬焊的應用比較廣泛，但不適用于連接高強度結構用合金。

焊接操作通過熔化每個待連接工件的一部分基底金屬，同時熔化填充金屬以在接頭中形成焊接熔池來連接金屬件。焊接需要在接頭處集中加熱，以形成焊接熔池，焊接熔池一旦凝固就產生的化學復合物是填充金屬和基底金屬的混合化學品。一般可以控制足夠高的焊接溫度，使填充金屬和基底金屬兩者熔化，并保持最小的基底金屬熱影響區，以保持機械性能。

釬焊和焊接的添加料一般為絲狀，即通過焊炬進給的連續長絲，或手動進給的短絲，或甚至為條狀，例如，焊條焊接(stick?welding)用涂藥焊條，具體形狀取決于應用。但是，目前可用的鋁合金釬焊和焊接焊絲不能滿足眾多現代應用的需求。舉例來說，現有產品在連接操作中缺乏所需的流動性，或者缺乏當在焊接應用中與基底材料結合所需的強度，在一系列現代焊接工藝中尤為如此。此外，當焊弧在熔透力、發熱量和熔池形成等方面差異較大時，現有鋁合金焊絲及復合物無法使最終接頭的復合物和強度達到所需程度的一致性要求。

目前需要適合焊接(及釬焊)應用(滿足該等需求)的改進型鋁合金復合物。

發明內容

根據一個方面，本發明提供了形成焊接接頭或釬焊接頭的復合物，包含重量百分比約為4.7％～10.9％(包含這兩個值)的硅、重量百分比約為0.15％～0.50％

(包含這兩個值)的鎂、其余為鋁及痕量成分。這些成分的特定子范圍具有改進的性能和優異的強度，特別引人注目。此外，本發明提供了焊接或釬焊用填充金屬產品，包括卷筒焊絲、直線焊絲或焊條，構成為重量百分比約為4.7％～10.9％(包含這兩個值)的硅、重量百分比約為0.15％～0.50％(包含這兩個值)的鎂、其余為鋁及痕量成分。

根據另一個方面，本發明提供了焊接接頭或釬焊接頭的構成方法，包括熔化至少一部分工件的基底材料，在熔化的基底金屬中加入填充金屬，所述填充金屬包含重量百分比約為4.7％～10.9％(包含這兩個值)的硅、重量百分比約為0.15％～0.50％(包含這兩個值)的鎂、其余為鋁及痕量成分，以及容許形成的焊接接頭或釬焊接頭凝固。此處再次說明，某些工藝和子范圍具有優異的性能和強度。本發明還意在涵蓋由所提供的新方法和材料所制成的接頭和結構。

附圖說明

結合附圖閱讀以下詳細說明有助于更好地理解本發明的上述和其他的特性、方面及其優勢，附圖用相同的符號表示相同的部件，其中：

圖1為一種示范性焊接系統(適合使用本文公開的新型復合物)的圖解視圖；

圖2為另一種示范性焊接系統(適合使用新型復合物)的圖解視圖。

具體實施方式