[發明專利]一種提高鋁鎂系合金薄板攪拌摩擦焊接頭強度的方法

有效

• 申請號: 202110708408.4
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113427116B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 鄧英;朱鑫文;楊子昂;劉正輝
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/24;B23P15/00;C22C1/02;C22C21/06;C22F1/047
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 蔣太煒

1.一種提高鋁鎂系合金薄板攪拌摩擦焊接頭強度的方法，其特征在于：以含Sc和Zr的鋁鎂合金鑄錠為處理對象，對鑄錠在280-350℃進行均勻化處理；均勻化處理后，空冷，得到均勻化錠，將均勻化錠在410-430℃下加熱4h，之后經多道次熱軋至6.8-7.0mm板；將熱軋板在410-430℃下退火4h，之后經多道次冷軋至1.8-2.2 mm厚薄板；對冷軋板在300-330℃下穩定化退火1h，之后壓光、矯直得到成品板材，然后對成品板材采用攪拌摩擦焊接，得到焊接后的產品；

所述含Sc和Zr的鋁鎂合金鑄錠中，Mg的含量為5.5-6.1wt.%、Mn0.3-0.45wt.%、Sc0.25wt.%、Zr0.12wt.%；

對成品板進行攪拌摩擦焊接，具體方法如下：

（1）成品板材焊接前，對焊件表面進行清理，使用丙酮或酒精擦拭后，再用鋼絲刷將焊接區域表面刷凈；

（2）將兩塊寬100 mm，長400 mm的薄板固定在攪拌摩擦焊機上，進行單道次對焊，攪拌頭為錐形，攪拌針直徑為2mm， 軸肩直徑為 10 mm，轉速為 600 rpm，焊速為500-800mm/min，焊接方向與軋制方向平行；得到焊接后的產品。

2.根據權利要求1所述的一種提高鋁鎂系合金薄板攪拌摩擦焊接頭強度的方法，其特征在于：所述含Sc和Zr的鋁鎂合金鑄錠，以質量百分比計，由下述組分組成：

Mg5.5-6.1%、Mn0.3-0.45%、Sc 0.25%、Zr0.12%、Cu0.05%、Zn0.03%、Ti0.03%、Si0.08%、Fe0.1%、余量為Al。

3.根據權利要求1所述的一種提高鋁鎂系合金薄板攪拌摩擦焊接頭強度的方法，其特征在于：對鑄錠在300-350℃進行均勻化處理。

4.根據權利要求1所述的一種提高鋁鎂系合金薄板攪拌摩擦焊接頭強度的方法，其特征在于：對鑄錠在300℃進行均勻化處理。

5.根據權利要求1所述的一種提高鋁鎂系合金薄板攪拌摩擦焊接頭強度的方法，其特征在于：均勻化處理的時間為6-10小時。

6.根據權利要求1所述的一種提高鋁鎂系合金薄板攪拌摩擦焊接頭強度的方法，其特征在于：焊接后，焊接接頭的抗拉強度為429~440MPa；焊接接頭的屈服強度為336~348MPa；焊接接頭的延伸率為6~8.8%；平均焊接系數為95.8~96.5%。