[發(fā)明專利]一種含Sc和Er的7XXX可焊耐蝕鋁合金及其制備方法

有效

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• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109055837B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設計）人: 黃鐵明;馮永平;張建雷;池海濤
• 申請（專利權）人: 福建祥鑫股份有限公司
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/053
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

一種含Sc和Er的7XXX可焊耐蝕鋁合金及其制備方法，本發(fā)明涉及鋁合金熔煉鑄造領域，具體涉及一種含Sc和Er的7XXX可焊耐蝕鋁合金及其制備方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有7XXX系鋁合金耐腐蝕性能差，焊接強度較弱，單獨添加Sc元素成本較高的問題。由Zn、Mg、Mn、Si、Ti、Zr、Fe、Sc、Er和余量為Al組成。方法：一、熔煉中間合金；二、熔煉純鋁液；三、澆注。本發(fā)明通過本方案以Sc和Er元素組合添加代替Sc元素單獨添加制備鋁合金，保持優(yōu)異力學性能的基礎上，鋁合金焊接強度增加，耐腐蝕性能顯著提高，降低合金成本，具有顯著的經(jīng)濟效益。

技術領域

本發(fā)明涉及鋁合金熔煉鑄造領域，具體涉及一種含Sc和Er的7XXX可焊耐蝕鋁合金及其制備方法。

背景技術

隨著航空航天、國防、汽車以及交通等工業(yè)領域發(fā)展，鋁合金材料應用越來越深入，尤其是輕量化組件中占據(jù)了越來越重要的位置。對鋁合金強度，焊接性能，耐蝕性和成本也提出了更高的要求，當然也促進了具有特性的鋁合金材料的開發(fā)進程。

7xxx系鋁合金是以Zn為主要合金元素的變形鋁合金，具體包括Al-Zn、Al-Zn-Mg和Al-Zn-Mg-Cu等系列合金。Al-Zn-Mg-Cu系合金具有高的比強度、比剛度、優(yōu)良的斷裂韌性和抗應力腐蝕性能，廣泛用于航空航天、交通運輸、軍工裝備、建筑、橋梁等領域。但是現(xiàn)有7XXX系鋁合金存在耐腐蝕性能差，焊接強度較弱；Sc是一種鋁合金熔煉中常添加的常用稀土元素，與Al形成Al₃Sc相，對鋁合金的變質具有顯著的作用，顯著提高鋁合金的綜合性能。然而Sc的價格較高，導致含Sc鋁合金的成本較高。

發(fā)明內容

本發(fā)明是要解決現(xiàn)有7XXX系鋁合金耐腐蝕性能差，焊接強度較弱，且添加Sc元素成本較高的問題，而提供一種含Sc和Er的7XXX可焊耐蝕鋁合金及其制備方法。

本發(fā)明一種含Sc和Er的7XXX可焊耐蝕鋁合金按質量百分比由4.0％～5.0％Zn、1.0％～2.0％Mg、0.01％～0.5％Mn、0.01％～0.2％Si、0.01％～0.06％Ti、0.05％～0.18％Zr、0.01％～0.5％Fe、0.05％～0.5％Sc、0.1％～0.5％Er和余量為Al組成。

本發(fā)明一種含Sc和Er的7XXX可焊耐蝕鋁合金的制備方法是按以下步驟進行：

一、熔煉中間合金：按質量百分比4.0％～5.0％Zn、1.0％～2.0％Mg、0.01％～0.5％Mn、0.01％～0.2％Si、0.01％～0.06％Ti、0.05％～0.18％Zr、0.01％～0.5％Fe、0.05％～0.5％Sc、0.1％～0.5％Er和余量為Al進行備料，得到待熔煉金屬，其中Zn和Al采用鋅錠和鋁錠，Mg、Si、Fe、Mn、Ti和Zr采用中間合金，Sc和Er采用鋁鈧合金和鋁鉺合金；同時按待熔煉金屬總質量稱量0.08％～0.2％精煉劑和0.05～0.07％變質劑；將爐氣溫度設定為1000℃～1100℃，將備好中間合金按照塊重及尺寸從大到小依次加入到熔煉爐中，待原料完全熔化得到熔體，以250～350r/min的轉速將熔體攪拌10～20min保溫2h后將爐氣溫度升至1100～1200℃，將鋁鈧合金和鋁鉺合金加入到熔煉爐中，待鋁鈧合金和鋁鉺合金完全熔化后以250～350r/min的轉速將熔體攪拌10～20min，得到合金熔體A，保溫備用；

二、熔煉純鋁液：在惰性氣氛保護下，將鋁錠在溫度為700～800℃的條件下融化，在溫度為700～800℃的條件下保溫3～4h，加入精煉劑，精煉15～30min，得到純鋁液B，保溫備用；

三、澆注：將合金熔體A加入到純鋁液B中，再向其中加入變質劑，以450～600r/min的轉速攪拌30～40min，得到合金溶液C，在溫度800～830℃條件下加入至鑄造機中，冷卻至室溫后對鑄件進行熱處理，得到可焊耐蝕鋁合金。

本發(fā)明的有益效果是：