[發(fā)明專利]鋁合金焊絲

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680053631.7
• 申請日: 2016-07-20
• 公開（公告）號: CN108025403A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 布魯斯·愛德華·安德森;帕特里克·貝魯比
• 申請（專利權(quán)）人: 伊利諾斯工具制品有限公司
• 主分類號: B23K35/28
• 分類號: B23K35/28;B23K35/40;B23K35/02;C22C21/00;C22C21/02;B23K103/10
• 代理公司: 上海脫穎律師事務(wù)所 31259
• 代理人: 脫穎

本公開大體上涉及焊接填充金屬領(lǐng)域，更具體地涉及適合用于焊接或銅焊鋁合金的組合物。在一個實施方式中，一種鋁?硅?鎂合金包含約0.1重量％和約0.5重量％之間的鎂含量，其中基本上全部的鎂含量作為硅化鎂存在。所述合金包含約5.0重量％和約6.0重量％之間的硅含量，其中至少4.75重量％的硅含量作為游離硅存在。所述合金包含鐵、銅、錳、鋅和鈦中的一種或多種。所述合金還包含余量的鋁和痕量成分。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請是2014年1月22日提出的第14/161,432號、題目為“Aluminum AlloyWelding Wire”的美國專利申請的部分繼續(xù)申請，是2011年2月8日提出的第13/023,158號、題目為“Aluminum Alloy Welding Wire”(鋁合金焊絲)的美國專利申請的部分繼續(xù)申請，是2010年2月10日提出的第61/303,149號、題目為“Aluminum Alloy Welding Wire”(鋁合金焊絲)的美國臨時專利申請的非臨時專利申請，所述申請全文通過引用并入本文用于所有目的。

背景技術(shù)

本公開大體上涉及焊接填充金屬領(lǐng)域，更具體地涉及適合用于焊接或銅焊鋁合金的組合物。

有多種不同的已知并且目前正在使用的金屬件連接工藝，包括銅焊和焊接。銅焊和焊接都可以用于連接鋁制品和鋁合金件。與鋼及其它金屬不同，鋁合金因例如它們的冶金學(xué)、它們的熔點、隨特定合金添加劑的變化而變化的強度等而存在特有的問題。此外，一方面對更薄的鋁合金工件，另一方面又對更厚的工件越來越多的關(guān)注，在選擇性能良好并且提供期望的物理機械性能的銅焊和焊接材料方面造成附加的難題。

銅焊操作使用具有比待連接基底金屬低的熔化溫度的填充金屬。在銅焊中，基底金屬不熔化，并且選擇填充金屬中的合金元素，以使它們能夠降低填充金屬的熔化溫度并且濕潤在基底金屬上始終存在的氧化鋁，從而可以在不熔化基底金屬的情況下達到冶金粘結(jié)。在某些應(yīng)用中，可以在置于真空或保護氣氛下的熔爐中實施銅焊，其中，將溫度升高直至僅填充金屬熔化并且通過流體流動和毛細管作用填充固體基底金屬構(gòu)件之間的接頭。銅焊接頭一般用于低強度的鋁合金以及很薄的截面結(jié)構(gòu)，例如，汽車散熱器以及換熱器，例如，用于暖通空調(diào)系統(tǒng)中的那些換熱器。銅焊時采用的溫度可以使不可熱處理的和可熱處理的鋁合金退火，從而可以改變通過冷加工或熱處理和時效操作達到的機械性能。因此，雖然銅焊在許多應(yīng)用中相當(dāng)有用，但是可能不適合用于連接高強度結(jié)構(gòu)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，并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具有填充金屬和基底金屬的化學(xué)組成組合所得的化學(xué)組合物。通常可以將焊接溫度控制為足夠高以使填充金屬和基底金屬兩者熔化，并使基底金屬的熱影響區(qū)保持最小，以便保留其機械性能。

對于銅焊和焊接，添加材料一般都以焊絲形式提供，取決于應(yīng)用，可以是通過焊炬進給的連續(xù)長絲形式，或是可手動進給的較短絲，或甚至為焊條，例如，用于焊條焊(stickwelding)的涂藥焊條。但是，目前可用的鋁合金銅焊和焊接焊絲不能滿足眾多現(xiàn)代應(yīng)用的需求。舉例來說，現(xiàn)有產(chǎn)品在連接操作中缺乏期望的流動性，或者當(dāng)在焊接應(yīng)用中與基底材料結(jié)合時缺乏期望的強度，在用于一系列現(xiàn)代焊接工藝時尤為如此。此外，在焊弧在焊透深度、熱量和熔池形成等方面有差異的情況中，現(xiàn)有鋁合金焊絲及組合物無法提供就最終接頭的組成和強度而言期望程度的一致性。

目前需要適合于焊接和/或銅焊應(yīng)用(成功滿足所述需求)的改進型鋁合金組合物。

發(fā)明內(nèi)容

在一個實施方式中，一種鋁-硅-鎂合金包含約0.1重量％和約0.5重量％之間的鎂含量，其中基本上全部的鎂含量作為硅化鎂存在。所述合金包含約5.0重量％和約6.0重量％之間的硅含量，其中至少4.75重量％的硅含量作為游離硅存在。所述合金包含鐵、銅、錳、鋅和鈦中的一種或多種。所述合金還包含余量的鋁和痕量成分。