[發明專利]通過浸泡在基體表面生成Re轉化膜的鋁及鋁合金用TIG焊焊絲制備方法

有效

• 申請號: 201910771720.0
• 申請日: 2019-08-21
• 公開（公告）號: CN110480211B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 張天理;陳毓;于航;王偉光;方乃文;王飛
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: B23K35/40
• 分類號: B23K35/40;B23K9/167
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 周一新

本發明公開了通過浸泡在基體表面生成Re轉化膜的鋁及鋁合金用TIG焊焊絲制備方法，將純鋁或鋁合金按常規方法拉拔至指定線徑后，在行進速度為5～8m/s依次經過超聲波清洗、脫脂、第一次水洗、堿洗、第二次水洗、浸泡、烘干、矯直和切絲工序處理，得到鋁及鋁合金用TIG焊焊絲；其中，浸泡工序是將清洗后的純鋁或鋁合金線材置于溫度為25～35℃的稀土鹽溶液中浸泡15～30min，液固相界面構成局部電化學微電電池，純鋁或鋁合金線材作為陰極，并在其局部pH值超過8時表面沉積形成Re轉化膜。本發明焊絲表面生成RE轉化膜可有效防止含鋁氧化膜產生，單道焊縫熔深尺寸大，焊接效率高，熔敷金屬力學性能優異。

技術領域

本發明涉及焊絲制造領域，具體涉及一種通過浸泡在基體表面生成Re轉化膜的鋁及鋁合金用TIG焊焊絲的制備方法。

背景技術

由于鋁合金具有高強度、低密度、耐腐蝕等優異的性能，已被廣泛應用于航空航天、船舶制造、高速列車、汽車制造等領域，與此相對應的焊接材料和焊接方法也在不斷的研究和探索中，TIG焊作為鋁及鋁合金焊接常用的焊接方法之一，通常應用于薄壁件焊接，如焊接火箭的貯箱、板式換熱器的板片和摩托車鋁合金車架等。

目前，鋁及鋁合金用TIG焊焊絲存在如下缺陷：1)稀土添入是通過在其原材料冶金時進行添加，高品質鋁及鋁合金用TIG焊焊絲的研發與制造極其受制于原材料化學成分；2)鋁及鋁合金用TIG焊焊絲的傳統制造方式無法避免在成品焊絲表面產生主要成分為Al₂O₃的氧化膜薄層，Al₂O₃的熔點為2050℃，通常比鋁及鋁合金本體的熔點高，焊接時進入焊縫可能會造成焊縫氧化物夾雜、氣孔等缺陷；3)傳統鋁及鋁合金用TIG焊焊絲進行焊接時，單道焊縫熔深尺寸較小，其焊縫的強度受到一定制約，施焊效率低。

發明內容

本發明的目的在于解決通過傳統制造工序生產的鋁及鋁合金用TIG焊焊絲在熔敷金屬力學性能和質量上的不足，提供一種通過浸泡在基體表面生成Re轉化膜的鋁及鋁合金用TIG焊焊絲制備方法，有助于提高焊材制造商研發及制造鋁及鋁合金用TIG焊焊絲的靈活性和主動性，其所制成的TIG焊焊絲的單道焊縫熔深尺寸更大，焊接效率更高，熔敷金屬力學性能更為優異。

本發明的技術方案如下：

通過浸泡在基體表面生成Re轉化膜的鋁及鋁合金用TIG焊焊絲制備方法，將純鋁或鋁合金按常規方法拉拔至指定線徑后，在行進速度為5-8m/s依次經過超聲波清洗、脫脂、第一次水洗、堿洗、第二次水洗、浸泡、烘干、矯直和切絲工序處理，得到鋁及鋁合金用TIG焊焊絲；其中，所述的浸泡工序是：將清洗后的所述純鋁或鋁合金線材置于溫度為25～35℃的稀土鹽溶液中浸泡15～30min，液固相界面構成局部電化學微電電池，所述純鋁或鋁合金線材作為陰極，并在其局部pH值超過8時表面沉積形成Re轉化膜。

進一步，所述鋁合金包括Al-Cu、Al-Mn、Al-Si、Al-Si、Al-Mg、Al-Zn-Mg或Al-Zn-Mg-Cu合金中的一種。

進一步，所述純鋁或所述鋁合金的直徑為3.0～10.0mm。

進一步，所述鋁及鋁合金用TIG焊焊絲表面的Re轉化膜中Re為包含Ce、Sc或Er的稀土元素。

所述超聲波清洗工序中，利用超聲波在液體中具有空化作用、加速度作用及直進流作用，能夠使線材表面的污物層被分散、乳化、剝離，達到清洗目的，超聲波清洗液使用市售常規清洗劑進行配制，清洗速度為4～8m/s。