[發明專利]鋁-鋼復合板CMT熔釬焊用藥芯焊絲及制備與焊接方法

有效

• 申請號: 202111668075.3
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114473286B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 褚巧玲;李毅;曹齊魯;張敏;李繼紅;趙鵬康
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B23K35/02
• 分類號: B23K35/02;B23K35/28;B23K35/40;B23K9/173;B23K9/095;B23K103/20
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 徐瑤

本發明公開的鋁?鋼復合板CMT熔釬焊用藥芯焊絲，包括藥芯和焊皮，其中藥芯按質量百分比由以下組分組成：Ni粉40.0～50.0％，Si粉30.0～40.0％，Cu粉5.0～10.0％，Zn粉為5.0～10.0％，其余為Al粉，以上組分質量百分比之和為100％。該焊絲專門用于鋁?鋼爆炸復合板對接過程中過渡層的焊接，可有效解決鋁?鋼復合板焊接過程中脆性相所導致的焊縫開裂問題。本發明還公開一種鋁?鋼復合板CMT熔釬焊用藥芯焊絲的制備方法及一種鋁?鋼復合板的焊接方法。

技術領域

本發明屬于金屬材料領域，具體涉及一種鋁-鋼復合板CMT熔釬焊用藥芯焊絲，還涉及一種鋁-鋼復合板CMT熔釬焊用藥芯焊絲的制備方法及一種鋁-鋼復合板的焊接方法。

背景技術

鋁-鋼復合板通過爆炸焊接的方法制備，所得到復合板兼有鋁的優異耐蝕、導電特性及鋼的高強度特點。爆炸焊接技術已經非常成熟，可以制備出不同厚度的鋁-鋼復合板，滿足不同結構制備需求。但是，在進行實際工程結構件制備時，不可能避免會涉及到將鋁-鋼復合板進行對接起來，比如制備管道、容器等結構件。根據Al-Fe二元相圖可知，兩者反應將生成多種脆性金屬間化合物，惡化接頭性能。因此，在進行鋁-鋼復合板對接焊接時，必須要控制這些脆性相的生成。

接頭質量的控制往往有兩種途徑，一種是從材料角度出發，設計合理的合金系，從而避免這些脆性相的生成。另一種是從工藝角度出發，盡量減少鋁和鋼之間的互熔，從而減小脆性相的數量。本發明將從以上兩個角度出發，探索可以實現鋁-鋼復合板高質量對接焊接的過渡層材料和相應的焊接工藝，從而推動復合板的大規模工程應用。

發明內容

本發明的第一個目的是提供一種鋁-鋼復合板CMT熔釬焊用藥芯焊絲，該焊絲專門用于鋁-鋼爆炸復合板對接過程中過渡層的焊接，可有效解決鋁-鋼復合板焊接過程中脆性相所導致的焊縫開裂問題。

本發明的第二個目的是提供一種鋁-鋼復合板CMT熔釬焊用藥芯焊絲的制備方法。

本發明的第三個目的是提供一種鋁-鋼復合板的焊接方法。

本發明所采用的第一個技術方案是，鋁-鋼復合板CMT熔釬焊用藥芯焊絲，包括藥芯和焊皮，其中藥芯按質量百分比由以下組分組成：Ni粉40.0~50.0%，Si粉30.0~40.0%，Cu粉5.0~10.0%，Zn粉為5.0~10.0%，其余為Al粉，以上組分質量百分比之和為100%。

本發明的特征還在于，

該藥芯焊絲的填充率控制在22 wt.%-26 wt.%。

焊皮為純鋁帶（1060Al），純鋁帶厚度為0.4mm，寬度為7mm。

本發明所采用的第二個技術方案是，鋁-鋼復合板CMT熔釬焊用藥芯焊絲的制備方法，具體步驟如下：

步驟1：按質量百分比分別稱取以下藥粉：Ni粉40.0~50.0%，Si粉30.0~40.0%，Cu粉5.0~10.0%，Zn粉為5.0~10.0%，其余為Al粉，以上組分質量百分比之和為100%。

步驟2：將步驟1稱取的藥粉，將其置于真空加熱爐內加熱，加熱溫度為150~200℃，保溫時間為1-3h，去除藥粉中的結晶水；烘干后的藥粉放置于混粉機中進行充分的混合，混合時間為1-3h；

步驟3：采用純鋁帶為焊皮，采用酒精去除純鋁帶表面的油脂，通過藥芯焊絲拉絲設備把步驟2制備得到的藥粉包裹在純鋁帶內，第一道拉拔模具孔徑為2.6mm；

步驟4：第一道工序拉拔完畢后，將模具孔徑依次減少，最終獲得直徑1.0~1.2mm的藥芯焊絲；

步驟5：藥芯焊絲拉拔完畢后，經繞絲機纏繞在焊絲盤上，最終密封在藥芯焊絲真空包裝袋內待用。

本發明的特征還在于，