[發(fā)明專利]一種中強(qiáng)鋁合金焊接材料及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810331681.8
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108544125A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何建賢;趙啟忠;楊鴻馳;朱希一;黃亮;鄧桂英;覃珊
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西南南鋁加工有限公司
• 主分類號: B23K35/28
• 分類號: B23K35/28
• 代理公司: 南寧東智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 巢雄輝;汪治興

本發(fā)明公開了一種中強(qiáng)鋁合金焊接材料，按質(zhì)量百分比記化學(xué)成分組成為：Mg：5.0?6.50，Mn：0.60?1.30，Zn：≤0.90，Cu：≤0.20，F(xiàn)e：≤0.30，Si：≤0.30，Cr：≤0.30，Zr：≤0.25，Ti：≤0.25，Be：≤0.0004，Na：≤0.0005%，氫含量：≤0.08ml/100g Al，其余為Al和一些不可避免的雜質(zhì)元素，其中，單個雜質(zhì)≤0.05，雜質(zhì)總含量≤0.15。本發(fā)明合理、嚴(yán)格地控制組份含量，通過合理、科學(xué)的組分搭配、含量配合，來提高焊后熔敷金屬的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，使焊后熔敷金屬的屈服強(qiáng)度可達(dá)到~165MPa，抗拉強(qiáng)度可達(dá)到~335MPa，同時可保證塑性，特別適用于船舶海洋工程、軌道交通、汽車、航空航天領(lǐng)域的鋁合金型材的焊接，助力船舶、高鐵動車、汽車、航空航天器的提速。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種中強(qiáng)鋁合金焊接材料及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著我國交通運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，船舶海洋工程、軌道交通、汽車、航空等領(lǐng)域的輕量化成為一種趨勢與要求，采用質(zhì)量更輕的鋁合金替代鋼材已勢在必行。而在上述領(lǐng)域中，Al-Mg/Al-Mg-Si/Al-Mg-Zn系鋁合金材料因其質(zhì)輕、強(qiáng)度較好、易成型等優(yōu)點，被廣泛使用。鋁合金材料的互相連接，常常使用到焊接。在選擇焊接材料時，要充分考慮到力學(xué)性能、耐腐蝕性能和折彎性能等因素，因此在選擇焊絲時，通常都是使用5xxx鋁合金焊接材料，如一般采用ER5087、ER5356和ER5183等焊絲進(jìn)行焊接，使用這些鋁合金焊接材料焊接Al-Mg/Al-Mg-Si/Al-Mg-Zn系鋁合金材料基本能夠滿足耐腐蝕性能和折彎性能等，在過去也能夠滿足強(qiáng)度的要求。但是，隨著汽車、船舶、航空航天器的不斷提速，對強(qiáng)度的要求也越來越高，采用過去牌號的鋁合金焊接材料已經(jīng)難以滿足強(qiáng)度的要求。

鋁合金焊接材料中Mg、Zn、Mn、Zr等元素為強(qiáng)化元素，適量的Mg、Zn、Mn、Zr等元素可以起到強(qiáng)化作用，提高熔敷金屬的強(qiáng)度。但是，當(dāng)Mg含量過高時，耐腐蝕性能也會隨之下降，在生產(chǎn)過程中也越容易開裂；當(dāng)Mn含量過高時，容易聚集形成粗大的化合物，降低材料的塑性，弱化了晶粒細(xì)化作用；Zn含量過高則會增加裂紋傾向；而Zr含量超過0.25wt%，易與Al₃Ti富集形成粗大化合物，降低了材料及焊接后Al₃Ti和Al₃Zr的晶粒細(xì)化的作用和一定程度的強(qiáng)度。焊接材料中的其他部分元素同樣需要合理控制含量，如Fe、Si等有害元素，會增加鋁合金的脆性，容易與Mn、Al、Mg等元素形成粗大的硬質(zhì)脆性化合物；而含氫量和Na含量同樣可以影響材料性能，含量越低有害影響越小。

考慮到現(xiàn)如今缺少好的焊材以獲得較高強(qiáng)度的焊件，一種新的鋁合金焊接材料成為需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上不足，本發(fā)明提供一種以獲得較高強(qiáng)度的焊件的中強(qiáng)鋁合金焊接材料。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種中強(qiáng)鋁合金焊接材料，按質(zhì)量百分比記化學(xué)成分組成為：Mg：5.0-6.50，Mn：0.60-1.30，Zn：≤0.90，Cu：≤0.20，F(xiàn)e：≤0.30，Si：≤0.30，Cr：≤0.30，Zr：≤0.25，Ti：≤0.25，Be：≤0.0004，Na：≤0.0005%，氫含量：≤0.08ml/100g Al，其余為Al和一些不可避免的雜質(zhì)元素，其中，單個雜質(zhì)≤0.05，雜質(zhì)總含量≤0.15。

進(jìn)一步地，按質(zhì)量百分比記化學(xué)成分組成為：Mg：5.0-5.40，Mn：1.10-1.30，Zn：0.30-0.60，Cu：0.10-0.20，F(xiàn)e：0.22-0.30，Si：0.22-0.30，Cr：0.22-0.30，Zr：≤0.20，Ti：≤0.20，Be：≤0.0004，Na：≤0.0005%，氫含量：≤0.02ml/100g Al，其余為Al和一些不可避免的雜質(zhì)元素，其中，單個雜質(zhì)≤0.05，雜質(zhì)總含量≤0.15。