[發(fā)明專利]一種基于微米Al2

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811326069.8
• 申請(qǐng)日: 2018-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN109304558B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜春平;徐道芬;劉志勇;楊華;陽(yáng)家盛;程乾坤;魏真;王先
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林航天工業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): B23K35/28
• 分類號(hào): B23K35/28;B23K35/40
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標(biāo)事務(wù)所有限責(zé)任公司 45112
• 代理人: 劉梅芳

本發(fā)明公開了一種基于微米Al₂O₃的復(fù)合鋁基釬焊絲及其制備方法，所述復(fù)合鋁基釬焊絲的化學(xué)成分重量份比為：Al75.24?82.92份、Si9?11份、Cu3?6份、Zn5?7份、微量元素Mg0.01?0.1份、微量元素Sr0.01?0.06份、微量元素稀土Ce0.01?0.1份和微米Al₂O₃0.05?0.5份。所述制備方法是先將微米Al₂O₃顆粒鑲嵌在純鋁粉末粒子表面上，形成鋁嵌的微米Al₂O₃粒子堆，之后制備釬料合金的高溫熔體，并采用機(jī)械攪拌方法把鋁嵌的微米Al₂O₃粒子堆加入到釬料熔體中，再把鋁粉粒熔化后脫離下來的微米Al₂O₃粒子分散均勻，然后得到復(fù)合鋁基釬焊絲。這種方法操作簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，用這種方法制備的復(fù)合鋁基釬焊絲的微米級(jí)Al₂O₃顆粒在鋁基釬料基體中均勻分布，能起到彌散強(qiáng)化的作用，避免釬焊接頭容易斷裂，承載能力低的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于微米Al₂O₃的復(fù)合鋁基釬焊絲及其制備方法。

背景技術(shù)

近十年來隨著現(xiàn)代交通工具，包括高鐵動(dòng)車、新能源汽車、航空航天器，以及普通改進(jìn)型汽車、電動(dòng)車等的制造規(guī)模及制造技術(shù)快速發(fā)展，對(duì)高強(qiáng)度鋁合金構(gòu)件用量越來越多，在單個(gè)設(shè)備中高強(qiáng)度鋁合金的重量占比越來越高，同時(shí)對(duì)各種殼體鋁合金構(gòu)件的連接技術(shù)也提出了很高的要求，其中的一種重要的連接技術(shù)就是鋁基釬焊，因?yàn)椴捎娩X基釬焊的構(gòu)件，包括整個(gè)設(shè)備的殼體，不會(huì)產(chǎn)生顯著變形，不存在過大的焊疤，焊后基本不需要整形和過多打磨，特別是對(duì)于薄型和接頭形狀復(fù)雜的構(gòu)件的連接具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。與熔焊工藝相比，采用鋁基釬焊工藝的車體總成本大大降低，產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率大大提高。由于高強(qiáng)度鋁合金的熔點(diǎn)一般都比較低，其所適用的鋁基釬焊料的熔點(diǎn)則更低，通常都要相差40-50℃。在鋁基釬料化學(xué)成分設(shè)計(jì)之時(shí)，為了使其熔點(diǎn)能夠滿足焊接工藝要求，都選擇了加入大量的低熔點(diǎn)合金元素，由于大量加入的低熔點(diǎn)合金元素使釬料的脆性增加，韌性降低，釬焊接頭的強(qiáng)度等性能指標(biāo)又達(dá)不到相關(guān)技術(shù)要求，這樣一來添加增強(qiáng)顆粒以提高鋁基釬料的韌性，從而提高釬焊接頭綜合機(jī)械性能成為了解決問題的關(guān)鍵技術(shù)，增強(qiáng)的復(fù)合鋁基釬焊絲通常是采用熔鑄工藝生產(chǎn)的。

過去一些制備增強(qiáng)型復(fù)合鋁基釬料的方法都是選擇加入納米顆粒，理論上說一定份量的納米顆粒的粒子數(shù)與同樣份量的微米顆粒的粒子數(shù)應(yīng)該更多，獲得的晶粒組織更細(xì)，彌散強(qiáng)化的效果更好。但是實(shí)際上由于納米顆粒太細(xì)，在大爐生產(chǎn)條件下，超聲分散系統(tǒng)無法完全阻止納米顆粒的團(tuán)聚，使其重新團(tuán)聚形成粒徑很大的顆粒，不能有效細(xì)化基體的晶粒組織，使增強(qiáng)效果大大降低，導(dǎo)致鋁基釬料的性能仍然不能滿足實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種基于微米Al₂O₃的復(fù)合鋁基釬焊絲及其制備方法。這種復(fù)合鋁基釬焊絲能提高釬焊接頭中釬料層的強(qiáng)度和韌性指標(biāo)，從而整體提高釬焊接頭的綜合機(jī)械性能，避免開裂失效。這種方法操作簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，用這種方法制備的復(fù)合鋁基釬焊絲的微米級(jí)Al₂O₃顆粒在鋁基釬料基體中均勻分布，能起到彌散強(qiáng)化的作用，避免釬焊接頭容易斷裂，承載能力低的缺陷。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：

一種基于微米Al₂O₃的復(fù)合鋁基釬焊絲，與現(xiàn)有技術(shù)不同在于，所述復(fù)合鋁基釬焊絲的化學(xué)成分重量份比為：Al75.24-82.92份、Si9-11份、Cu3-6份、Zn5-7份、微量元素Mg0.01-0.1份、微量元素Sr0.01-0.06份、微量元素稀土Ce0.01-0.1份和微米Al₂O₃0.05-0.5份。