[發明專利]一種高鎂錳鉻鍶鋁合金及用其制備的高鎂錳鉻鍶鋁合金焊絲

在審

• 申請號: 202211342824.8
• 申請日: 2022-10-31
• 公開（公告）號: CN115927927A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 孟憲旗;余惺;萬林輝;陳小軍;王楠;陳豫增;謝青青
• 申請（專利權）人: 寧波博德高科股份有限公司;貝肯霍夫（中國）有限公司
• 主分類號: C22C21/06
• 分類號: C22C21/06;C22C21/08;C22C1/02;C22F1/047;C21D9/00;B23K35/28;B23K35/40
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 洪珊珊

本發明屬于鋁合金焊絲技術領域，涉及一種高鎂錳鉻鍶鋁合金及用其制備的高鎂錳鉻鍶鋁合金焊絲。所述高鎂錳鉻鍶鋁合金的組分包括以下重量百分比成分：鎂：4.5～5.5wt％；錳：0.05?0.20wt％；鉻：0.05?0.09wt％；鍶：0.011～0.05wt％；鈦：0.05～0.15wt％；硼：0.0002～0.05wt％；鈹：0.0001～0.0005wt％；余量為鋁及不可避免的雜質元素；不可避免的雜質元素含量小于0.5wt％。本發明通過成分的優化設計，把焊接材料的表面氫和內部氫控制在一定的、合理的限度內，來滿足焊接材料在焊接工藝性以及服役的力電性能要求。

技術領域

本發明屬于鋁合金焊絲技術領域，涉及一種高鎂錳鉻鍶鋁合金及用其制備的高鎂錳鉻鍶鋁合金焊絲。

背景技術

在我國經濟處于新舊動能轉化的關鍵時期，國際化競爭日益加劇的今天，鋁及鋁合金作為一種重要的基礎原材料，其作用顯得尤為重要。鋁及鋁合金加工材通常以管、棒、線、板、帶、箔的形態廣泛地應用于電力、交通、建筑、機械、電子信息、航空航天和國防軍工等領域，在保障國民經濟建設和社會發展等方面發揮了不可或缺的作用。

最近幾年，隨著我國產業結構優化升級步伐加快及節能降耗的方針政策逐漸深入人心，伴隨著軌道交通、汽車工業、軌道交通等行業向輕量化方向發展，高性能鋁及鋁合金焊絲產品(以下簡稱鋁焊絲)的需求持續增長。

在短短十余年的發展中，我國輕量化裝備成為世界上進步最迅速的國家。中國軌道交通、新能源汽車、罐車在自主研發夯實的雄厚基礎上，通過學習、吸收、引進以及再創新等方式，已經逐漸成為全世界一個非常了不起的強大力量，在方方面面滿足我國日益增長的經濟、生活需要。

輕量化裝備的設計應用不僅可以降低材料成本，還可以降低制造成本，同時還可以增加駕乘人員的舒適性并更加的節能環保。輕量化設計主要從輕質高強度材料應用和結構的優化設計。目前結構斷面由大型中空鋁型材擠壓焊接而成，接口長而規則，便于實現自動化作業，因此各種自動焊技術在該行業得到普遍應用。

長期以來，我國軌道交通領域所用的焊絲絕大部分來自于進口，特別是涉及到公共安全領域的軌道交通領域，尤其是在時速大于200公里的高鐵領域，所用的鋁合金焊接材料100％依賴從法國、意大利等西方國家的進口。

另一方面，據有關權威部門統計，2023年我國新能源汽車的產銷量將達到驚人的500萬量，并且以后會持續增加，而新能源汽車上關鍵部位的鋁合金焊接材料也依賴從歐美進口，嚴重阻礙我國新能源汽車行業走自己的特色發展道路。

國內鋁合金原材料熔煉、光亮化表面處理工藝落后，目前只能生產低端的鋁焊絲，用于非關鍵結構及高性能方面的焊接，不能滿足高端裝備的焊接制造需求。因此，為滿足我國高端裝備的制造需求，急需高端鋁焊絲國產化并開發具有獨立自主知識產權的專利產品。

鋁合金結構件焊接的性能，在基材一定的情況下，主要取決于焊接工藝和焊材的合金成分和性能的穩定。其中焊材是影響焊縫金屬成分、組織、近縫區母材的熱裂性、焊縫的耐腐蝕性及力學性能的重要因素。同時，為實現機器人自動化MIG焊接要求，保證焊接過程中的工藝穩定性，對鋁合金焊材提出了更高的要求，要求機器人自動化盤裝焊材的尺寸精、表面光亮、清潔，且具有一定的剛度。因此，我國輕量化裝備的高水平發展迫切需求自主研發高品質的鋁合金焊接材料。

另一方面，鋁合金焊接材料是鋁及鋁合金惰性氣體保護電弧焊的關鍵，要獲得優異的焊接質量需要有高質量的鋁焊絲，不僅需要有優選的成分設計，同時也需要有優化的制備工藝設計。國產焊絲與進口焊絲相比存在焊后焊縫強度低、內部氣孔及夾雜多、焊絲穩定性差、表面質量差等不足。