[發明專利]一種適合無釬劑釬焊的含鉍4系鋁合金及制備方法

在審

• 申請號: 202011495180.7
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112605554A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 魯月;任偉才;吳沂哲;王國軍;張晶;劉玉龍;呂丹;張磊;鄭天
• 申請（專利權）人: 東北輕合金有限責任公司
• 主分類號: B23K35/28
• 分類號: B23K35/28;B23K35/40
• 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

一種適合無釬劑釬焊的含鉍4系鋁合金及制備方法，涉及4系鋁合金及制備方法。目的是解決現有的鋁合金釬焊存在虛焊、漏焊及熔蝕的問題。本發明鋁合金按質量百分比由Si：9.5～11％、Mg：1.3～2.0％、Fe：≤0.3％、Cu：≤0.02％、Mn：≤0.1％、Zn：0.015～0.04％、Bi：0.01～0.06％和余量為Al制成。制備：熔煉得到合金熔體，導入電阻反射爐的靜置爐中并通入氯氣精煉，加入Na變質劑，攪拌、除氣、過濾和半連續鑄造，得到鑄錠，對鑄錠依次進行銑面、熱軋、卷取、冷精軋，得到成品板材。合金中Mg元素可以避免局部出現熔蝕，Bi元素能夠提高界面的結合強度。本發明適用于制備4系鋁合金。

技術領域

本發明涉及一種4系鋁合金及制備方法。

背景技術

鋁合金釬焊作為鋁合金連接的重要方法，由于在焊接原理、工藝流程和焊接設備等方面與其他焊接方法不同，使得釬焊在實際工程應用中表現出獨特的優勢：1、釬焊加熱溫度低，通常遠低于母材的熔點，可實現釬焊件整體均勻受熱，釬焊件變形較小，容易保證焊件尺寸精度。2、可釬焊結構復雜、精密和接頭可達性差的焊件。3、生產效率高，一次可以完成多縫多零件的連接。4、可實現同質和異質母材之間焊接。基于以上優點，釬焊技術近年來在我國鋁合金加工工程中得到廣泛應用。但鋁合金釬焊仍存在著許多的技術難題，目前存在的主要問題是虛焊、漏焊及熔蝕。虛焊、漏焊主要是由于接頭間隙局部或全部沒有被釬料填充，或者釬料與基體沒有熔合。導致這種缺陷的主要原因包括釬焊溫度過低，釬料合金受熱不均勻而造成未焊透；釬劑選擇不當，或釬劑化學活動性下降，不能有效破除表面氧化膜以及釬劑的流動性差等因素。熔蝕是釬焊過程中造成產品報廢的主要原因之一，造成這種缺陷的原因包括：1、釬料選擇不當，在熔化過程中鋪展性及潤濕性較差，導致出現釬料局部堆積從而發生穿漏；2、釬焊溫度過高或者釬焊時間過長，會使釬料中的Si元素向母材擴散，從而降低了母材的熔點，出現熔蝕現象。

發明內容

本發明為了解決現有的鋁合金釬焊存在虛焊、漏焊及熔蝕的問題，提出一種適合無釬劑釬焊的含鉍4系鋁合金及制備方法。

本發明適合無釬劑釬焊的含鉍4系鋁合金按質量百分比由Si：9.5～11％、Mg：1.3～2.0％、Fe：≤0.3％、Cu：≤0.02％、Mn：≤0.1％、Zn：0.015～0.04％、Bi：0.01～0.06％和余量為Al制成。

上述無釬劑釬焊用含鉍4系鋁合金的制備方法按照以下步驟進行：

一、熔煉：

按質量百分比為Si：9.5～11％、Mg：1.3～2.0％、Fe：≤0.3％、Cu：≤0.02％、Mn：≤0.1％、Zn：0.015～0.04％、Bi：0.01～0.06％和Al為余量稱取Al-20％Si中間合金、Al-Bi中間合金、Mg錠、Zn錠、重熔用鋁錠作為原料；裝爐時先加入重熔用鋁錠，再加入Al-20％Si中間合金和Al-Bi中間合金，將爐溫升溫至740℃～800℃，當爐內原料軟化下塌后將Zn錠均勻加入至爐內熔體液面以下，爐料全部熔化后扒渣，扒渣后控制熔體溫度為740～750℃，然后加入Mg錠，當爐內原料全部熔化后攪拌10～15分鐘，得到合金熔體，在合金熔體表面覆蓋熔劑；

二、鑄造：將步驟一合金熔體導入電阻反射爐的靜置爐中，通入氯氣精煉，靜置后加入Na變質劑，攪拌后得到精煉變質合金熔體，停留30～60min后流入在線除氣裝置進行除氣，除氣后再流入過濾裝置進行過濾，過濾后通過分流盤將熔體注入結晶器中進行半連續鑄造，得到鑄錠；

三、對鑄錠依次進行銑面、熱軋、卷取、冷精軋，得到成品板材；當冷精軋后成品板材厚度＜1.5mm時需進行中間退火。

本發明原理及有益效果為：