[發明專利]鋁鎂硅鈧鋯合金絲、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 201910593176.5
• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN110257654B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 李諾;韓國強;王瑋瑋;杜尚超;付云楓;姚心;孫寧磊
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C1/06;C22C21/08;C22F1/047;B23K35/28
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 張美月

本發明提供了一種鋁鎂硅鈧鋯合金絲、其制備方法及應用。該制備方法包括：將鋁錠熔化，得到鋁熔融液，并經第一精煉處理、第二精煉處理及晶粒細化處理，以使第二精煉鋁液包括Mg元素4.5～6％、Si元素0.2～0.5％、Fe元素0.15～0.4％、Cu元素0.05～0.15％、Ti元素0.1～0.2％、Mn元素0.05～0.2％、Sc元素0.05～0.2％、Zr元素0.05～0.6％，余量為Al元素；然后依次進行在線除氣、除渣、澆鑄、軋制、退火、拉拔及退火處理，得到鋁鎂硅鈧鋯合金絲。上述鋁鎂硅鈧鋯合金絲具備制備成本低、抗拉強度高和伸長率高等優點。

技術領域

本發明涉及鋁合金技術領域，具體而言，涉及一種鋁鎂硅鈧鋯合金絲、其制備方法及應用。

背景技術

高速列車的鋁合金車體是以大型扁寬薄壁鋁合金型材作為骨架的焊接結構件，焊接可減少40％的車輛制造工作量，從而降低車輛制造成本。開發高性能鋁型材配用焊絲是鋁型材焊接的保證。目前，軌道交通用高性能鋁鎂硅合金焊絲主要依靠進口，因此，開發新型鋁鎂硅合金焊絲制備工藝，不斷提高國產鋁焊絲的質量，成為當前鋁型材配用焊絲研發的重點工作。

目前進口的鋁合金焊絲中，通用性較好的ER5356焊絲是為5xxx系列合金而設計，在不超過276MPa的抗拉強度條件下使用的通用型填充材料，陽極化處理后具有良好的顏色配比性。鋁鎂硅合金焊絲是為6xxx系變形鋁合金而設計，具有較好的熱變形性能，可熱處理強化，具有一定的抗拉強度和斷后延伸率。國內現有變形鋁合金牌號生產的鋁鎂硅系合金焊絲存在產品性能不穩定，抗拉強度及斷后延伸率不能完全滿足使用要求的問題。

現有文獻(授權公告號CN106048272)提供了一種鋁鎂硅鈧合金絲的制備方法，該制備方法包括通過向鋁液中加入硅劑、鈧劑、鎂劑，再經精煉、靜置、在線晶粒細化處理、燒鑄、軋制、拉拔等過程，最終獲得直徑為0.15～0.4mm鋁合金絲，合金絲需要經過6～15小時人工時效。但是鈧價格昂貴，添加鈧元素必將導致鋁合金材料的制造成本增加。若能找到合適的合金元素完全或部分替代鈧元素加入到鋁合金中，仍能使鋁合金獲得細化、強化效果，有望開發出更為經濟的鋁合金制品，拓展含鈧鋁合金的應用范圍。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種鋁鎂硅鈧鋯合金絲、其制備方法及應用，以解決現有的鋁硅鈧合金的性能較好，但成本較高的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種鋁鎂硅鈧鋯合金絲的制備方法，該制備方法包括：將鋁錠熔化，得到鋁熔融液；使鋁熔融液與第一精煉劑進行第一精煉處理，得到第一精煉鋁液；將第一精煉鋁液與鎂劑、硅劑、鈧劑、鋯劑及第二精煉劑進行第二精煉處理，得到第二精煉鋁液；對第二精煉鋁液進行晶粒細化處理，以使第二精煉鋁液包括Mg元素4.5～6％、Si元素0.2～0.5％、Fe元素0.15～0.4％、Cu元素0.05～0.15％、Ti元素0.1～0.2％、Mn元素0.05～0.2％、Sc元素0.05～0.2％、Zr元素0.05～0.6％，余量為Al元素；使經過晶粒細化處理過程得到的鋁液依次進行在線除氣、除渣、澆鑄、軋制、退火、拉拔及退火處理，得到鋁鎂硅鈧鋯合金絲。

進一步地，晶粒細化處理過程中，Sc元素與Zr元素的重量比為1:(1～3)。

進一步地，在進行退火處理過程之后，制備方法還包括將退火處理得到的鋁鎂硅鈧鋯合金絲半成品進行固溶強化處理，得到鋁鎂硅鈧鋯合金絲。

進一步地，固溶強化處理的固溶溫度為455～520℃，固溶時間為1～3h。

進一步地，鋁錠中鋁元素的純度≥99.0wt％；優選地，鎂劑選自鎂錠、鋁鎂中間合金和鋁鎂硅中間合金組成的組中的一種或多種；優選地，硅劑選自鋁硅中間合金、純硅錠和鋁硅鎂中間合金組成的組中的一種或多種；優選地，鈧劑為鋁鈧中間合金；優選地，鋯劑選自鋁鋯中間合金、純鋯和鋁硅鋯中間合金組成的組中的一種或多種。