[發(fā)明專利]高焊接強度Al-Mg-Er-Zr合金及其板材制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210103959.9
• 申請日: 2012-04-11
• 公開（公告）號: CN103060630A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權）人: 湖南晟通科技集團有限公司
• 主分類號: C22C21/06
• 分類號: C22C21/06;C22C21/08;C22C1/03;C22F1/047
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于金屬合金技術領域，尤其涉及一種高焊接強度Al-Mg-Er-Zr合金及其板材制備方法。

背景技術

Al-Mg系鋁合金具有良好的耐蝕性、導電性、導熱性，并能長時間保持光亮的表面，具有較高的塑性和強度，較高的焊接強度。多用來制造結構件、容器、管道、零件、日用品、鉚釘及裝飾品等，是目前鋁焊接結構中應用最廣的鋁合金，在航空、航天、石油、化工、電子、汽車和機械制造也中得到廣泛應用。其中，例如5052、5083、5A02等牌號的Al-Mg鋁合金常作為車體材料使用，其焊接方法一般使用惰性氣體保護焊接技術，如Mig、Tig焊接技術。焊接后，其接頭的焊接強度約為其母材強度的80%~85%。強度的損失主要是由于在焊接熱沖擊作用下，接頭材料的晶粒結構發(fā)生變化，引起所謂的強度軟化效應。但在某些重要結構件的使用過程中，仍然希望此類合金的焊接強度進一步提高，即在焊接過程中材料的強度損失不能太大。

專利200810108650.2公開了一種添加Sc、Zr微量元素的Al-Zn-Mg容易焊接的高強度型材的制備方法，明顯提高了母材及焊接件的強度。

專利WO2007?20041?公布了一種多種稀土或過渡族金屬元素強化的Al-Mg?合金。該合金的主要合金成分及其質量百分比為：3.5%~6.0%Mg、0.4%~1.2%?Mn、0.03%~0.2%?Ti、Zn<1.7%、Fe<0.5%、Si<0.5%、Sc<0.5%、Li<0.5%、Zr<0.5%、Cr<0.3%、Cu<0.15%、Ag<0.4%。該合金具有高的強度、好的抗腐蝕性能和焊接強度。此專利所涉及的合金配方中，加入了適當?shù)腪r、Sc、Li、Ag等元素，明顯提高了合金的焊接接頭強度。

但是，上述通過加入Sc及Zr元素強化合金焊接強度的方法存在以下缺點：（1）Sc為非常昂貴的金屬，使得合金實際生產成本增加；（2）Li為非常輕且易揮發(fā)的元素，合金熔煉時的引入較為困難。

發(fā)明內容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種高焊接強度Al-Mg-Er-Zr合金及其板材制備方法，該合金焊接強度高，且生產成本低，價格便宜，同時，不含有易揮發(fā)性等難熔煉合金成分，使得合金熔煉過程較簡單，所提供的制備方法，工藝也較為簡單。

?????本發(fā)明的具體技術方案如下：

一種高焊接強度Al-Mg-Er-Zr合金，該合金成分及其質量百分比為：2.0~5.0%Mg，0.2~0.8%Er、0.2~0.6%Zr、Si<0.4%、0.05~0.8%Mn、0.05~0.2%Ti、Zn<0.1%、Fe<0.4%、0.15~0.35%Cr、Cu<0.1%，其他合金成分總量不超過0.15%，剩余為Al含量。

一種如上述高焊接強度Al-Mg-Er-Zr合金板材制備方法，該制備方法包括以下步驟：

（1）???????原料配制：以金屬純鋁、純鎂、純鐵、純銅、Al-Si中間合金、Al-Mn中間合金、Al-Cr中間合金、Al-Zr中間合金、Al-Er中間合金和Al-Ti中間合金作為原料，按Al-Mg-Er-Zr合金成分的質量百分比：2.0~5.0%Mg、0.2~0.8%Er、0.2~0.6%Zr、Si<0.4%、0.05~0.8%Mn、0.05~0.2%Ti、Zn<0.1%、Fe<0.4%、0.15~0.35%Cr、Cu<0.1%，進行配比；

（2）???????合金熔煉：將配制好的合金原料在覆蓋劑或惰性氣體保護作用下，進行加熱熔煉液化，熔煉溫度740~760℃；

（3）???????鋁合金板材鑄軋：對液化的合金原料進行30~60min的攪拌，再通入CCl₄氣體進行精煉，并扒除表面的熔渣，之后，將精煉過的合金原料液體靜置30min，再通過鑄軋機進行鑄軋，獲得鋁合金板材；

（4）???????板材冷軋：將上述第（3）步驟獲得的鋁合金板材在冷軋機上進行冷軋，獲得高焊接強度的鋁合金板材。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點：

（1）???????該合金易于焊接，且焊接強度高；

（2）???????該合金生產成本低，價格便宜；

（3）???????該合金不含有易揮發(fā)性等難熔煉合金成分，使得合金熔煉過程較簡單；

（4）???????該合金板材制備方法工藝較為簡單。

?

具體實施方式