[發(fā)明專利]一種應用于鋁合金連續(xù)釬焊的復合鋁基釬焊絲及其制備方法

無效

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• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN103203560A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 陽家盛
• 申請（專利權）人: 桂林市慶通有色金屬工藝材料開發(fā)有限公司
• 主分類號: B23K35/14
• 分類號: B23K35/14;B23K35/24;B23K35/363;B23K35/365;B23K35/40
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 劉梅芳

技術領域

本發(fā)明屬于鋁基釬料技術領域，具體涉及一種應用于鋁合金連續(xù)釬焊的復合鋁基釬焊絲及其制備方法。?

背景技術

近年來，高強度鋁合金在航空、航天、通信、汽車、軌道交通車輛、電子、家電等行業(yè)的廣泛應用促進了焊接技術的發(fā)展，推動了我國焊材產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整，一種應用于鋁合金連續(xù)釬焊的局部復合鋁基釬焊絲取代其他同類型鋁焊絲已成趨勢。?

目前用于鋁合金焊接的方法有兩種：一是熔焊，即實心鋁焊絲（填料）和母材同時熔化并凝固形成焊縫的方法，工業(yè)上常用的是鋁氬弧焊；二是釬焊，即母材不容、釬料熔化并通過與母材之間的原子交換而形成釬縫的方法，工業(yè)上常用的有整體加熱鋁釬焊和連續(xù)加熱鋁釬焊（連續(xù)鋁釬焊）。?

鋁氬弧焊方法簡單，容易掌握。但鋁合金的線膨脹系數(shù)比其他金屬大，采用熔焊時，工件變形大，矯正困難，且工件越薄變形越大，為了控制變形，往往加厚工件；此外，鋁氬弧焊的熱影響區(qū)（母材與焊縫的過渡區(qū)域）強度低，對熱處理敏感的鋁合金，熱影響區(qū)的強度降低更多，往往也采用加厚材料的方法來彌補；第三，用于焊接2～3.5mm料厚的鋁合金汽車骨架時，在電弧力的作用下，熔池金屬朝背面方向凹陷，熔池加深，需要焊絲（填料）數(shù)量更多；第四，焊縫正反兩面都不平整，打磨困難。目前國內(nèi)鋁合金汽車及其他車輛的鋁合金車身主要采用鋁氬弧焊連接，但制造成本很高，售價也很高，普及難度大。?

鋁釬焊溫度一般低于母材熔點（固相線溫度）30～50℃，不會造成工件變形；在釬焊溫度條件下，釬料熔體在母材接頭縫隙內(nèi)通過毛細管效應向釬縫的遠端流動，在流動過程中釬料熔體合金成分的原子迅速向母材的縱深擴散，同時母材表面的Al原子也很快溶解到釬料熔體中，從而形成了釬縫。只要釬焊過程得以正常完成，接頭的強度就有充分保證。釬焊能夠完成尺寸精密、形狀復雜、薄壁工件的可靠連接，且效率高。但目前國內(nèi)使用的Al-Si(12)藥芯鋁釬焊絲為管狀結(jié)構，其表皮金屬為含Si重量百分比11～13%的鋁合金釬料，管的芯孔內(nèi)填充Nocolok（KAlF₄+K₃AlF₆共晶）釬劑。由于藥芯焊絲管孔很小，釬焊時熔融的釬劑受到管口表面張力的束縛，流不出來，而是等到表皮釬料金屬也熔化后才一起流布到母材表面。視覺效果就是兩者同時熔化并流布到母材表面。由于母材表面有一層結(jié)構致密的氧化膜，鋁釬料無法潤濕，釬焊過程不能發(fā)生；同時由于釬料在母材表面的存在，妨礙了釬劑對母材的覆蓋、浸潤及剝離氧化膜的過程，去除氧化膜不徹底，留下大量的殘余氧化膜，使釬焊過程進行不充分，降低了釬焊接頭的釬著率，造成接頭強度低，容易脫焊斷裂，可靠性差；同時容易出現(xiàn)氣孔、裂隙、漏水、滲水、漏氣等釬焊缺陷，修補工時多，?釬縫外觀質(zhì)量差；還由于Al-Si(12)藥芯鋁釬焊絲的釬焊溫度高，接近母材的熔點，很容易造成母材過燒、晶粒粗大，強度降低，甚至熔化報廢。目前藥芯鋁釬焊絲主要用于載荷較輕的工業(yè)純和少數(shù)鋁合金結(jié)構件的連續(xù)釬焊，在汽車制造業(yè)上應用并不普遍。?

國內(nèi)鋁合金汽車制造業(yè)的發(fā)展急需一種結(jié)構合理、性能優(yōu)良的可用于連續(xù)釬焊的復合鋁釬焊絲，以解決車身，特別是車身骨架及蒙皮焊接的技術“瓶頸”難題。?

發(fā)明內(nèi)容

針對國內(nèi)同類型產(chǎn)品現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種應用于鋁合金連續(xù)釬焊的局部復合鋁基釬焊絲及其制備方法。?

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是：?

一種應用于鋁合金連續(xù)釬焊的復合鋁基釬焊絲，它由制有凹槽的鋁基釬料絲型材和復合在該型材凹槽里的無腐蝕鋁用釬劑以及涂敷在該復合釬劑表面上的硅粉涂料層三部分組成，硅粉涂料層也可以將釬劑表面連同釬料絲金屬表面一起全覆蓋。

所述復合鋁基釬焊絲釬料型材的截面的結(jié)構形狀，系由圓形的釬料金屬絲與鑲嵌在釬料金屬絲上的一條或多條凹槽組成，所述釬料型材有1條、2條或3條凹槽，釬料金屬絲的外徑為Φ2～6（mm）。?

鋁基釬料的化學成分重量百分比為：Al：74～86%;Si：7～12.6%；Zn:2.8～15%；Cu：0.5～3.5%；Ni：0.3～1.5%；微量元素為：Sr：0.01～0.08%；Mg：0.01～0.09%；稀土Ce：0.01～0.07%。?