[發明專利]一種5系高鎂鋁合金焊絲線坯用熔融精煉劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201911009195.5
• 申請日: 2019-10-23
• 公開（公告）號: CN110616349A
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 朱艷麗;胡光忠;周健
• 申請（專利權）人: 四川輕化工大學
• 主分類號: C22C1/06
• 分類號: C22C1/06;C22C1/02;C22C21/00
• 代理公司: 51214 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 管高峰

本發明公開了一種5系高鎂鋁合金焊絲線坯用熔融精煉劑，包括以下組分及各組分重量份數：氯化鉀18?32重量份，氯化鎂35?55重量份，氟鋁酸鉀5?14重量份，氟硅酸鉀3?8重量份，碳酸鉀3?8重量份，氟化稀土0.5?4重量份，氟鈦酸鉀1?5重量份，氟硼酸鉀1?5重量份，氯化錳2?8重量份，硫酸鋇2?6重量份。本發明降低焊絲線坯熔體的氫、夾雜物以及雜質元素Fe含量，同時細化晶粒，保證生產焊絲無焊接缺陷。

技術領域

本發明涉及鋁合金精煉劑技術領域，尤其是涉及一種5系高鎂鋁合金焊絲線坯用熔融精煉劑及其制備方法。

背景技術

5系高鎂鋁合金焊絲主要指Mg元素質量分數大于3.0％的鋁鎂合金焊絲，如SAl5356、SAl 5183、SAl 5087、SAl 5556、SAl 5654等。該類焊絲具有良好的焊接兼容性，作為通用型焊材，廣泛應用于非熱處理強化的Al-Mg系(如5083、5052等)和可熱處理強化的Al-Mg-Si系(如6061、6082等)、Al-Zn-Mg系(如7N01、7003)等中高強鋁合金的焊接，是鋁合金高端裝備焊接制造使用最廣的鋁合金焊絲，如高速列車、壓力容器、鋁合金船舶以及軍事裝備等領域。

5系高鎂鋁合金由于含較高的鎂元素，鋁合金熔體表面氧化膜疏松，致密性差，熔體吸氣性顯著增加，易形成氧化夾雜；另一方面，鎂元素和含鎂第二相具有較強的氫吸附能力，在液態658℃時，氫在鎂中溶解度比鋁高92.5倍，氫在第二相Mg₅Al₈中溶解度是其他常見金屬化合物的3-5倍，而夾雜物往往與氫等氣體元素呈伴生關系。同時，微量雜質元素鈉能強烈損害合金的熱變形性能，出現“鈉脆性”，在高鎂合金中尤為突出。這些特性嚴重惡化5系高鎂鋁合金焊絲線坯的內在品質(如氫含量、氧化物夾雜、晶粒度)與加工性能，導致國產5系高鎂鋁合金焊絲焊接過程中常常存在氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，嚴重影響焊接接頭的安全可靠性，高端鋁合金焊絲一直被國外企業壟斷。

發明內容

為了克服上述所存在的技術缺陷，本發明的目的在于提供一種降低焊絲線坯熔體的氫、夾雜物以及雜質元素Fe含量，同時細化晶粒，保證生產焊絲無焊接缺陷的5系高鎂鋁合金焊絲線坯用熔融精煉劑及其制備方法。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

本技術方案為一種5系高鎂鋁合金焊絲線坯用熔融精煉劑，包括以下組分及各組分重量份數：氯化鉀18-32重量份，氯化鎂35-55重量份，氟鋁酸鉀5-14重量份，氟硅酸鉀3-8重量份，碳酸鉀3-8重量份，氟化稀土0.5-4重量份，氟鈦酸鉀1-5重量份，氟硼酸鉀1-5重量份，氯化錳2-8重量份，硫酸鋇2-6重量份。

作為優選，包括以下組分及各組分重量份數：氯化鉀25重量份，氯化鎂40重量份，氟鋁酸鉀12重量份，氟硅酸鉀5重量份，碳酸鉀3重量份，氟化稀土1重量份，氟鈦酸鉀2重量份，氟硼酸鉀2重量份，氯化錳2重量份，硫酸鋇4重量份。

作為優選，包括以下組分及各組分重量份數：氯化鉀32重量份，氯化鎂35重量份，氟鋁酸鉀7重量份，氟硅酸鉀3重量份，碳酸鉀6重量份，氟化稀土3重量份，氟鈦酸鉀3重量份，氟硼酸鉀4重量份，氯化錳4重量份，硫酸鋇2重量份。

作為優選，包括以下組分及各組分重量份數：氯化鉀20重量份，氯化鎂50重量份，氟鋁酸鉀5重量份，氟硅酸鉀3.5重量份，碳酸鉀4.5重量份，氟化稀土0.6重量份，氟鈦酸鉀4重量份，氟硼酸鉀1重量份，氯化錳3.4重量份，硫酸鋇6重量份。

一種5系高鎂鋁合金焊絲線坯用熔融精煉劑的制備方法，(1)按重量份稱取各原料，將氯化鉀、氯化鎂、氟硅酸鉀、氟鈦酸鉀、氟硼酸鉀和氯化錳混合裝爐，升溫至550℃熔融，在550℃熔融狀態下保溫30分鐘；(2)再將氟鋁酸鉀、碳酸鉀、氟化稀土和硫酸鋇混合均勻，加入熔體中，繼續升溫至680℃熔融，在680℃熔融狀態下保溫1小時，澆入干燥容器內，冷卻結晶成塊。