[發明專利]一種玄武巖顆粒改性制備鋁合金焊絲的方法

有效

• 申請號: 201610540696.6
• 申請日: 2016-07-11
• 公開（公告）號: CN106041372B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 李祝林
• 申請（專利權）人: 湖南銀閣鋁業有限公司
• 主分類號: B23K35/40
• 分類號: B23K35/40
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 黃曉慶

技術領域

本發明涉及一種玄武巖顆粒改性制備鋁合金焊絲的方法，屬于鋁合金焊絲制備技術領域。

背景技術

鋁合金焊絲化學成分，除鋁基體外一般還含有各種主要合金元素、添加的微量元素及雜質元素。合金元素的種類和含量決定著焊絲的使用性能，如力學性能、焊接性能、耐蝕性能等。鋁合金焊絲廣泛應用于鋁合金氬弧焊及氣焊。焊絲選用主要根據母材的種類、接頭的抗裂性能、機械性能、抗腐蝕性能及經陽極化處理后焊縫與母材的色彩協調等方面的要求綜合考慮。目前國內鋁合金焊絲線坯的生產工藝大致有立式半連續鑄造-擠壓法、連鑄連軋法、水平連鑄連拉法三種。立式半連續鑄造-擠壓法的工藝流程，配料-熔化-精煉-立式半連續鑄造-鑄錠均勻化-鑄錠加熱-熱擠壓-直徑8mm線坯；連鑄連軋法的工藝流程，配料-熔化-精煉-連續鑄造-熱連軋-直徑9.8mm線坯；水平連鑄連拉法的工藝流程，配料-熔化-精煉-水平連鑄連拉(12個或24個結晶器并聯)-直徑12mm線坯。由于線坯塑性比較差，后續拉制過程中容易出現斷絲，產品質量差、性能不穩定，設備投資較大，工序多，占地面積大，工模具消耗和能耗較高，生產過程中的廢料較高，產品成品率較低，低溫性能較差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對目前方法制備鋁合金焊絲，由于線坯塑性比較差，后續拉制過程中容易出現斷絲，產品質量差，成品率較低，低溫性能較差的弊端，提供了一種收集玄武巖破碎碾磨后，預熱、保溫加熱、淬火處理，與硅酸鈉粉末混合，加入聚乙二醇溶液球磨，球磨漿料干燥后，與鋁合金2A21粉末混合球磨，冷壓、熱壓后，進行拉絲，洗滌、干燥制得鋁合金焊絲的方法。本發明制備步驟簡單，所得產品質量好，成品率達95.6%以上，低溫性能好，充分利用玄武巖改性制備鋁合金焊絲，有效解決了線坯塑性比較差，后續拉制過程中容易出現斷絲問題。

為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是：

（1）收集玄武巖，將其置于液壓破碎機中破碎成碎塊，隨后將玄武巖碎塊置于球磨罐中，在450～500r/min下球磨6～8h，制備得120～140目玄武巖粉末；

（2）將玄武巖粉末置于管式電阻爐中，在150～200℃下預熱1～2h，待預熱完成后，以10℃/min速率程序升溫至1150～1200℃，保溫加熱2～3h后，將熔融玄武巖置于0～5℃冰水浴中淬火處理，待淬火完成后，收集非晶玄武巖，將其碾磨并過120～130目篩，制備得非晶玄武巖粉末；

（3）按質量比1:5，將硅酸鈉與上述所得非晶玄武巖粉末攪拌混合，制備得混合粉末，將其置于球磨罐中，隨后按固液比1:8，將質量濃度10%聚乙二醇溶液添加至混合粉末中，在450～500r/min下球磨2～3h，收集球磨漿料并置于65～80℃下干燥6～8h，制備得改性非晶玄武巖顆粒；

（4）按質量比1:2，將上述改性非晶玄武巖顆粒與鋁合金2A21粉末置于球磨罐中，控制球料比為2:1，在250～300r/min下球磨1～2h后，收集球磨混合粉末并置于模具中，在5～10MPa下冷壓1～2h，待冷壓完成后，將未脫模材料移入220～230℃下熱壓處理，控制壓力為5～10MPa，待壓制20～25min后，靜置冷卻至室溫，制備得直徑為5～8mm的鋁合金焊料線材；

（5）將上述制備的鋁合金焊料線材置于直進式拉絲機上，控制拉伸速度為0.5m/s，待鋁合金焊料線材拉伸至直徑為2.5～4.0mm時，停止拉絲并靜置冷卻至室溫，隨后用去離子水沖洗3～5次，再在55～60℃下干燥6～8h，即可制備得一種鋁合金焊絲。

本發明制得的鋁合金焊絲抗拉強度達320～360MPa，屈服強度達250～280MPa，裂紋敏感性2.8～3.2%，斷后伸長率2.3～3.5%，延伸率23～31%，屈服值125～146MPa。

本發明與其他方法相比，有益技術效果是：

（1）本發明制備步驟簡單，所得產品質量好，成品率達95.6%以上，低溫性能好；

（2）充分利用玄武巖改性制備鋁合金焊絲，有效解決了線坯塑性比較差，后續拉制過程中容易出現斷絲問題。

具體實施方式