[發(fā)明專利]一種含Sm鎂合金釬料及其制備方法、應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107283085A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王瑩;李萍;賀藝;徐玉梅;張東曉
• 申請（專利權(quán)）人: 洛陽理工學(xué)院
• 主分類號: B23K35/28
• 分類號: B23K35/28;B23K35/40
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司41119
• 代理人: 牛愛周

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含Sm鎂合金釬料及其制備方法、應(yīng)用，屬于鎂合金焊接連接技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鎂合金是工業(yè)中可應(yīng)用的最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有密度低、比強(qiáng)度比剛度高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好、阻尼減振性能優(yōu)異、電磁屏蔽效果佳、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、易于回收利用等優(yōu)點，在航空航天、國防軍工、汽車制造、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值和廣闊的應(yīng)用前景。由于產(chǎn)品輕量化要求的提高，迫切需要對應(yīng)用廣泛的一些鎂合金進(jìn)行釬焊，這就需要研究和開發(fā)鎂合金釬焊所需的釬料。

但是，目前已獲得商業(yè)化應(yīng)用的鎂合金釬焊釬料品種較少，且存在一些問題和不足，如熔化溫度過高，導(dǎo)致釬焊溫度過高；含有貴重元素，導(dǎo)致釬料成本較高；適用范圍較窄，并不適于釬焊廣泛應(yīng)用的Mg-Al系、Mg-Zn系等鎂合金。

申請公布號為CN 104191103A的中國發(fā)明專利公開了一種含稀土元素La的中溫鎂合金釬料及其制備方法，所得釬料中各元素的組分百分比為：La0.2～2.5％，Al 5～10％，Zn 35～40％，余量為鎂，用所得釬料進(jìn)行前釬焊所得釬焊接頭平均抗剪強(qiáng)度為48.8～59.4MPa，但是釬料熔點高，制備工藝復(fù)雜，釬焊接頭抗拉強(qiáng)度仍有待提高。

因此，在鎂合金結(jié)構(gòu)件焊接連接制造中，迫切需要研究和開發(fā)制備工藝簡單、釬焊工藝性能優(yōu)良、接頭綜合性能良好的低熔點低成本釬料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種含Sm鎂合金釬料，以解決現(xiàn)有技術(shù)中鎂合金釬料熔點高、釬焊接頭抗拉強(qiáng)度低的技術(shù)問題。

本發(fā)明第二個目的在于提供一種上述含Sm鎂合金釬料的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中鎂合金釬料制備工藝復(fù)雜的技術(shù)問題。

本發(fā)明第三個目的在于提供一種上述含Sm鎂合金釬料在鎂合金釬焊方面的應(yīng)用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種含Sm鎂合金釬料，由以下質(zhì)量百分比的組分組成：Zn 38％～40％，Al 4％～6％，Sm 0.5％～1.0％，余量為Mg。

所述含Sm鎂合金釬料以純Mg、純Zn、純Al和中間合金Mg-Sm為原料，熔煉，鑄造即得。

本發(fā)明含Sm鎂合金釬料的組分為Mg-Zn-Al-Sm。Zn的加入量為38～40wt％，接近Mg-Zn合金的共晶成分，可降低釬料熔煉溫度及澆注溫度，提高釬料強(qiáng)度、硬度和流動性；Al的加入量為4～6wt％，可進(jìn)一步降低釬料熔化溫度，通過固溶和時效強(qiáng)化作用提高釬料強(qiáng)度，減輕雜質(zhì)造成的腐蝕問題；Sm的加入量為0.5～1.0wt％，可細(xì)化釬料合金晶粒尺寸，改善釬料活性和潤濕性，有利于釬料充分地填滿釬縫間隙，提高釬焊接頭強(qiáng)度。

上述含Sm鎂合金釬料的熔化溫度為335～360℃。

上述含Sm鎂合金釬料的釬焊溫度為380～400℃。

上述含Sm鎂合金釬料的制備方法，包括以下步驟：在CO₂+SF₆混合氣體保護(hù)下，將原料純Mg、純Zn、純Al和中間合金Mg-Sm熔煉，待原料熔化后，于690～710℃保溫3～5min，得釬料液，將所述釬料液澆注入模具進(jìn)行鑄造，冷卻即得。

所述模具為金屬型模具。

所述金屬型模具為鋼制模具。

上述含Sm鎂合金釬料在鎂合金釬焊方面的應(yīng)用。

上述含Sm鎂合金釬料在進(jìn)行鎂合金釬焊時的熔化溫度為335～360℃。

上述含Sm鎂合金釬料在進(jìn)行鎂合金釬焊時的釬焊溫度為380～400℃。

本發(fā)明含Sm鎂合金釬料，應(yīng)用范圍較寬，可以用于保護(hù)氣氛釬焊、感應(yīng)釬焊、爐中釬焊等工藝，也可以用于Mg-Al系、Mg-Zn系鎂合金及其構(gòu)件的釬焊，應(yīng)用廣泛。本發(fā)明含Sm鎂合金釬料具有良好的鋪展性和間隙填充性，可用于固相線溫度在400℃以上的鎂合金的釬焊。

本發(fā)明含Sm鎂合金釬料的制備方法簡單，原料來源廣泛，成本低。

本發(fā)明含Sm鎂合金釬料對鎂合金進(jìn)行釬焊時的熔化溫度為335-360℃，釬焊溫度為380-400℃。采用本發(fā)明含Sm鎂合金釬料在爐中釬焊AZ31B鎂合金接頭時，釬焊對接接頭抗拉強(qiáng)度高達(dá)60-68MPa。

具體實施方式

本發(fā)明涉及到的原料純Mg、純Zn、純Al和中間合金Mg-Sm均為市售產(chǎn)品。純Mg、純Zn、純Al的純度均為99.8％，Mg-Sm中間合金的純度為99.5％。

實施例1

本實施例含Sm鎂合金釬料，由以下質(zhì)量百分比的組分組成：38％Zn，6％Al，0.5％Sm，余量為Mg。