專利名稱：一種鎂合金焊絲及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及Mg-Al-ai(鎂鋁鋅)系鎂合金焊絲，更具體的說(shuō)，涉及一種用于 AZ31B (符合ASTM-93/B 93M標(biāo)準(zhǔn))熔化焊的鎂合金焊絲及其制備方法。
背景技術(shù)：
鎂合金的密度為1. 75-1. 90g/cm3,僅為鋁合金的2/3，鋼鐵的1/4，與其他金屬材料相比，具有較高的強(qiáng)度/重量比，以及良好的降噪音和減震性能，可再回收利用、復(fù)合環(huán)保要求，在交通運(yùn)輸、輕工建材、通訊、電子、航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。隨著鎂合金產(chǎn)品的用量增加，鎂合金焊接結(jié)構(gòu)件也逐漸增加，對(duì)鎂合金焊絲的需求不斷增加。但是， 從鎂合金焊絲研究現(xiàn)狀來(lái)看，用于科研和實(shí)際生產(chǎn)的鎂合金焊絲的種類較少。Mg-Al-Zn系合金作為工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最早，使用也是最廣泛的鎂合金，工程上對(duì)適用于Mg-Al-ai系合金的高性能焊絲材料的需求十分迫切；并且，對(duì)于具有越來(lái)越高的使用要求的鎂合金產(chǎn)品，其對(duì)焊接質(zhì)量的要求也在逐步提高，尤其對(duì)焊接接頭處的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度提出了較高的要求，對(duì)于Mg-Al-ai系的鎂合金產(chǎn)品的焊接，目前國(guó)內(nèi)主要采用同質(zhì)的鎂合金焊絲，然而，同質(zhì)焊絲在焊接過(guò)程中，鎂和鋅等元素?fù)]發(fā)氧化燒損嚴(yán)重、焊接區(qū)晶粒粗大而使得接頭強(qiáng)度明顯低于母材強(qiáng)度，不足以提供良好的焊接匹配性，容易在焊接接頭處出現(xiàn)熱裂紋。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)(公開(kāi)號(hào)CN101585121)公開(kāi)了一種高抗熱裂性能鎂合金焊絲，尤其是涉及一種用于AZ31系列鎂合金的焊絲，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)A1 5. 39-6. 60%, Zn 0. 62-0. 74%, Ce 0. 04-0. 06%, Mn 0. 25-0. 28%和少量的 Cu、Ni、Fe、Si 等雜質(zhì)。該焊絲含有少量稀土元素鈰，比AZ31鎂合金母材的鋁含量高，利用稀土元素Ce的細(xì)化晶粒、凈化晶界的作用，和適當(dāng)提高Al含量，增加Mg-Al共晶物數(shù)量，產(chǎn)生“共晶愈合” 作用，防止焊縫熱裂紋；這種方案雖然能夠防止焊縫熱裂紋，但是焊接接頭處的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率較低，斷裂仍然發(fā)生在焊接接頭的焊縫位置處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的鎂合金焊絲焊接后，焊接接頭的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度較低，容易在焊接接頭的焊縫位置處出現(xiàn)斷裂的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種鎂合金焊絲，所述鎂合金焊絲的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)A1 2. OOwt % -2. 50wt % ；Zn :0. 28wt % -0. 50wt % ；Mn :0. 25wt % -0. 50wt % ；Ca 0. Olwt% -0. 03wt% ；Ce :0. IOwt% -0. 83wt% ；Y :0. 02wt% -0. 05wt% ；余量為 Mg。優(yōu)選地，所述鎂合金焊絲的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)A1 2. IOwt % -2. 40wt% ； Zn :0. 35wt % -0. 50wt % ；Mn :0. 28wt % -0. 45wt % ；Ca :0. Olwt % -0. 025wt % ；Ce 0. 30wt% -0. 83wt% ；Y :0. 02wt% -0. 03wt% ；余量為 Mg。優(yōu)選地，所述鎂合金焊絲中還含有重量百分比不大于0.03wt%的雜質(zhì)，所述雜質(zhì)為CiuNiJeJi中的一種或幾種。
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優(yōu)選地，所述鎂合金焊絲的直徑為2mm-3mm。本發(fā)明還提供了上述鎂合金焊絲的制備方法，包括以下步驟將配方量的鎂合金焊絲的原料經(jīng)過(guò)熔煉、澆鑄的方法獲得鎂合金鑄錠，將該鎂合金鑄錠經(jīng)機(jī)械加工成鎂合金棒料，再將鎂合金棒料采用熱擠壓方法制得所述鎂合金焊絲，其中，所述鎂合金原料包含鎂錠、鋁錠、鋅錠、鈰錠、鎂鈣中間合金錠、鎂錳中間合金錠以及鎂釔中間合金錠；其中，各組成元素的重量百分比:A1 2. OOwt % -2. 50wt% ； Zn :0. 28wt % -0. 50wt % ； Mn :0. 25wt % -0. 50wt % ；Ca :0. Olwt % -0. 03wt % ；Ce :0. IOwt % -0. 83wt % ；Y 0. 02wt% -0. 05wt% ；余量為 Mg。優(yōu)選地，所述鎂錠為含Mg 99. 9wt%以上的純鎂錠；所述鋁錠為含Al 99. 9wt%以上的純鋁錠；所述鋅錠為含Si 99. 9wt%以上的純鋅錠；所述鈰錠為含Ce 99. 9wt%以上的純鈰錠。優(yōu)選地，所述鎂合金原料中還含有重量百分比不大于0.03wt%的雜質(zhì)元素，所述雜質(zhì)元素為Fe、Si、Ni、Ca中的一種或幾種。優(yōu)選地，在所述熔煉步驟前對(duì)原料進(jìn)行預(yù)熱處理將鎂錠、鋁錠、鋅錠、鈰錠、鎂鈣中間合金錠、鎂錳中間合金錠和鎂釔中間合金錠進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度200°C 士5°C，時(shí)間 IOmin士Imin0優(yōu)選地，所述熔煉步驟包括1)、熔融合金化將坩堝置于烘干箱中預(yù)熱，溫度400°C 士5°C，時(shí)間30min士;3min，再將坩堝置于熔煉爐中，并在坩堝內(nèi)置放鎂錠、鋁錠，同時(shí)置放覆蓋劑，將熔煉爐由室溫升溫至700°C 士5°C，升溫速率20°C /min，恒溫保溫IOmin士 Imin ；再置放鎂鈣中間合金和鎂錳中間合金，恒溫保溫IOmin士 Imin ；然后升溫至800 °C 士5 °C，再置放鈰錠和鎂釔中間合金，恒溫保溫20min士aiiin ；之后降溫至 7000C 士 5°C，置放鋅錠，恒溫保溫IOmin 士 lmin，制得鎂合金熔液；2)精煉在鎂合金熔液表面均勻撒入覆蓋劑，并置放精煉劑，然后升溫至 7600C 士5°C，恒溫保溫20min士aiiin，直至合金熔液呈現(xiàn)鏡面光澤，再將溫度由760V 士5°C 降至 700 °C 士 5°C。優(yōu)選地，所述澆鑄步驟將精煉后的鎂合金熔液澆鑄入溫度200°C 士5°C的模具中， 澆鑄完成后，將模具及其內(nèi)的鎂合金熔液置于空氣中冷卻，冷卻至450°C 士5°C，將鎂合金鑄錠脫模并置于干燥的細(xì)砂中，使其在空氣中自然冷卻至室溫。本發(fā)明能夠提供一種可滿足Mg-Al-Si系鎂合金，尤其是AZ3IB鎂合金工程熔化焊用并具有較高強(qiáng)度的鎂合金焊絲，該鎂合金焊絲能夠在低含量合金化元素條件下，獲得更加優(yōu)異的組織性能，具有較高的抗拉強(qiáng)度ob、屈服強(qiáng)度08和伸長(zhǎng)率O，焊接后可獲得較高的接頭強(qiáng)度，能夠降低焊縫合金的焊接熱裂傾向性，并能夠避免焊接接頭在焊縫位置處出現(xiàn)斷裂。


圖IA是本發(fā)明實(shí)施例1焊接試樣拉伸試驗(yàn)應(yīng)力-應(yīng)變曲線。圖IB是對(duì)比例1焊接試樣拉伸試驗(yàn)應(yīng)力-應(yīng)變曲線。圖2A是本發(fā)明實(shí)施例1焊接試樣拉伸試驗(yàn)斷裂處的示意圖。圖2B是對(duì)比例1焊接試樣拉伸試驗(yàn)斷裂處的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的發(fā)明人在長(zhǎng)期的鎂合金研究中，意外的發(fā)現(xiàn)通過(guò)在Mg-Al-Si系鎂合金中添加一定量的Ca、Ce、Y元素，能夠提高鎂合金焊絲焊接后焊接接頭的綜合性能1)添加Ca元素能夠在焊接過(guò)程中改善了鎂合金表面的氧化膜性能，使單一的MgO覆蓋層變成 MgO-CaO復(fù)合氧化膜，MgO-CaO復(fù)合氧化膜比單一的MgO覆蓋層致密，能夠有效的避免鎂、鋅蒸氣和氧氣因結(jié)合反應(yīng)導(dǎo)致的持續(xù)氧化，減少合金中易揮發(fā)的鎂、鋅兩種元素的持續(xù)揮發(fā)燒損，從而能夠有效改善焊接接頭處的強(qiáng)度，避免熱裂紋的產(chǎn)生；幻通過(guò)復(fù)合添加一定量的Ce和Y兩種元素，能夠起到細(xì)化組織晶粒的作用，使得細(xì)化焊縫金屬凝固后期共晶物晶粒的效果更加明顯；同時(shí)，Ce元素能將大部分的凝固枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶，Y元素則能使通常采用同質(zhì)焊絲形成的網(wǎng)狀枝晶轉(zhuǎn)變成斷網(wǎng)分布的等軸晶，這種斷網(wǎng)等軸晶凝固組織能夠提高鎂合金焊絲焊接形成的焊接焊頭的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度。由此，本發(fā)明提供一種鎂合金焊絲，其化學(xué)成分按重量百分比計(jì)鋁(Al) 2. OOwt% -2. 50wt% ；鋅(Zn) 0. 28wt% -0. 50wt% ；錳(Mn) :0. 25wt% -0. 50wt% ；鈣(Ca) 0. Olwt % -0. 03wt% ；鈰(Ce) :0. IOwt % -0. 83wt% ；釔(Y) :0. 02wt% -0. 05wt% ；余量為 Mg以及少量(重量百分比不大于0.03wt% )的Cu、Ni、狗、Si等雜質(zhì)。在優(yōu)選情況下，為了獲得焊接性能更佳的鎂合金焊絲，鎂合金焊絲的化學(xué)成分按重量百分比計(jì):A1 2. IOwt% -2. 40wt%;Zn :0. 35wt% -0. 50wt%;Mn :0. 28wt% -0. 45wt%； Ca :0. Olwt % -0. 025wt% ；Ce :0. 30wt% -0. 83wt% ；Y :0. 02wt% -0. 03wt% ；余量為 Mg 以及不可避免的雜質(zhì)。上述鎂合金焊絲的制備方法包括下述步驟步驟1、備料準(zhǔn)備好配方量的純鎂錠(純度> 99.9wt% )、純鋁錠(純度彡99. 9wt. % )、純鋅錠(純度彡99. 9wt. % )、純鈰錠(純度彡99. 9wt. % )、鎂鈣中間合金錠、鎂錳中間合金錠以及鎂釔中間合金錠；步驟2、預(yù)熱將鎂錠、鋁錠、鋅錠、鈰錠、鎂鈣中間合金錠、鎂錳中間合金錠和鎂釔中間合金錠、覆蓋劑RJ-2、精煉劑RJ-5分別置于不銹鋼容器中，然后置于烘干箱中預(yù)熱，預(yù)熱溫度200°C 士5°C，時(shí)間IOmin士 Imin ；預(yù)熱的作用是去除鑄錠中的水，并使各種鑄錠的性能均勻化。步驟3、熔融合金化將坩堝置于烘干箱中預(yù)熱，溫度400°C 士 5°C，時(shí)間 30min 士 ;3min;再將坩堝置于熔煉爐中，并在坩堝內(nèi)置放經(jīng)過(guò)預(yù)熱的鎂錠、鋁錠，同時(shí)置放覆蓋劑RJ-2，將熔煉爐由室溫升溫至700°C 士5 °C，升溫速率20 °C /min,恒溫保溫IOmin 士 Imin ；再置放鎂鈣中間合金和鎂錳中間合金，恒溫保溫IOmin 士 Imin ；然后升溫至800°C 士5°C，再置放鈰錠和鎂釔中間合金，恒溫保溫20min士^in ；之后降溫至 700 0C 士 5°C，置放鋅錠，恒溫保溫IOmin 士 lmin，整個(gè)熔融過(guò)程都伴隨機(jī)械攪拌，更有利于鑄錠的互熔。步驟4、精煉在鎂合金元素形成鎂合金熔液后，扒去鎂合金熔液表面的熔渣，并撈出；在鎂合金熔液表面均勻撒入覆蓋劑RJ-2，并置放精煉劑RJ-5，然后升溫至 7600C 士5°C，恒溫保溫20min士aiiin，合金熔液呈現(xiàn)鏡面光澤，精煉后將溫度由760V 士5°C 降至700°C 士5°C，得到精煉后的鎂合金熔液。
步驟5、澆鑄將精煉后的鎂合金熔液澆鑄入溫度200°C 士5°C的模具中，澆鑄完成后，將模具及其內(nèi)的鎂合金熔液置于空氣中冷卻，冷卻至450°C 士5°C時(shí)，打開(kāi)模具， 將鑄錠脫模并置于干燥的細(xì)砂中，使其在空氣中自然冷卻至室溫。經(jīng)金屬分析儀測(cè)定， 所制得的鎂合金鑄錠符合所需鎂合金焊絲的組成，其化學(xué)組成的重量百分比(襯％)鋁 (Al) 2. OOwt % -2. 50wt %、鋅(Zn) 0. 28wt % -0. 50wt %、錳(Mn) 0. 25wt % -0. 50wt %、鈣 (Ca) 0. 01wt% -0. 03wt%、鋪(Ce)O. IOwt% -0. 83wt%、釔(Y)O. 02wt% -0.及重量百分比不大于0.03wt%的雜質(zhì)(Cu、Ni、狗、Si等雜質(zhì)中一種或幾種)。步驟6、將冷卻后的鎂合金鑄錠進(jìn)行機(jī)械加工，制成直徑為Φ90-Φ95πιπι，長(zhǎng)度為 420mm-450mm的鎂合金棒料；步驟7、采用熱擠壓方法，將鎂合金棒料制成鎂合金焊絲，焊絲的直徑為2mm-3mm， 熱擠壓方法可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，后續(xù)可將熱擠壓制得的鎂合金焊絲繞入專用的焊絲盤， 注意不可以折彎，保持干凈，以供后續(xù)使用。下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案及其優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例1將純度大于99. 9wt%的鎂合金焊絲原料將配方量的鎂錠、鋁錠、鋅錠、鈰錠、鎂鈣中間合金錠、鎂錳中間合金錠以及鎂釔中間合金錠，采用覆蓋劑熔煉、澆鑄的方式獲得鎂合金鑄錠，其組成為A1 2. 40wt%,Zn 0. 48wt%,Mn 0. 40wt%,Ca 0. 02wt%,Ce 0. 2wt%, Y 0.(Mwt%，余量為Mg以及含量不大于0.03wt%的雜質(zhì)(Cu、Ni、Fe、Si等)，然后采用熱擠壓方法將鎂合金鑄錠制成直徑為3mm的鎂合金焊絲Al。將兩塊AZ31鎂合金試板(尺寸為150mmX 50mmX 2mm)在夾具上進(jìn)行端面無(wú)間隙對(duì)接，然后采用所制得的鎂合金焊絲Al，進(jìn)行手工送絲鎢極氬弧焊接(TIG)，采用交流焊接電源(WP300型焊機(jī))施焊，焊接電流100A，焊接速度4mm/s，氬氣流量15L/min，使用專用行走機(jī)構(gòu)控制焊接速度，焊后未觀察到焊縫收弧處熱裂紋。按照GB/T 2651-2008標(biāo)準(zhǔn)，用線切割方法在焊接鎂合金試板上切取拉伸試樣，用 CMT5105電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)(標(biāo)距為50mm)，取3個(gè)試樣的平均值作為拉伸結(jié)果，應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖見(jiàn)圖1A，拉伸測(cè)試的數(shù)值見(jiàn)表1，同時(shí)參閱圖2A，焊接試板在焊接熱影響區(qū)處斷裂，斷口宏觀上呈45°斜截面。實(shí)施例2將純度大于99. 9wt %的鎂合金焊絲原料將配方量的鎂錠、鋁錠、鋅錠、鈰錠、 鎂鈣中間合金錠、鎂錳中間合金錠以及鎂釔中間合金錠，采用覆蓋劑熔煉、澆鑄的方式獲得鎂合金鑄錠，其組成為Al 2. 45wt%, Zn 0. 30wt %, Mn 0. 48wt %, Ca 0. 03wt%, Ce 0. 25wt%, Y 0. 045wt%，余量為Mg以及含量不大于0. 03wt%的雜質(zhì)(Cu、Ni、佝、Si等)， 然后采用熱擠壓方法將鎂合金鑄錠制成直徑為3mm的鎂合金焊絲A2。將兩塊AZ31鎂合金試板(尺寸為150mmX 50mmX 2mm)在夾具上進(jìn)行端面無(wú)間隙對(duì)接，然后采用所制得的鎂合金焊絲A2，進(jìn)行手工送絲鎢極氬弧焊接(TIG)，采用交流焊接電源(WP300型焊機(jī))施焊，焊接電流100A，焊接速度4mm/s，氬氣流量15L/min，使用專用行走機(jī)構(gòu)控制焊接速度，焊后未觀察到焊縫收弧處熱裂紋，按照GB/T 2651-2008標(biāo)準(zhǔn)，用線切割方法在焊接鎂合金試板上切取拉伸試樣，用 CMT5105電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)(標(biāo)距為50mm)，取3個(gè)試樣的平均值作為拉伸結(jié)果，拉伸測(cè)試的數(shù)值見(jiàn)表1，焊接試板在焊接熱影響區(qū)處斷裂，斷口宏觀上呈45°斜截面。實(shí)施例3將純度大于99. 9wt %的鎂合金焊絲原料將配方量的鎂錠、鋁錠、鋅錠、鈰錠、 鎂鈣中間合金錠、鎂錳中間合金錠以及鎂釔中間合金錠，采用覆蓋劑熔煉、澆鑄的方式獲得鎂合金鑄錠，其組成為Al 2. 20wt %, Zn 0. 45wt %, Mn 0. 38wt%, Ca 0. 015wt%, Ce 0. 60wt%,Y 0. 025wt%，余量為Mg以及含量不大于0. 03wt%的雜質(zhì)(Cu、Ni、佝、Si等)， 然后采用熱擠壓方法將鎂合金鑄錠制成直徑為3mm的鎂合金焊絲A3。將兩塊AZ31鎂合金試板(尺寸為150mm X 50mm X 2mm)在夾具上進(jìn)行端面無(wú)間隙對(duì)接，然后采用所制得的鎂合金焊絲A3，進(jìn)行手工送絲鎢極氬弧焊接(TIG)，采用交流焊接電源(WP300型焊機(jī))施焊，焊接電流100A，焊接速度4mm/s，氬氣流量15L/min，使用專用行走機(jī)構(gòu)控制焊接速度，焊后未觀察到焊縫收弧處熱裂紋。按照GB/T 2651-2008標(biāo)準(zhǔn)，用線切割方法在焊接鎂合金試板上切取拉伸試樣，用 CMT5105電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)(標(biāo)距為50mm)，取3個(gè)試樣的平均值作為拉伸結(jié)果，拉伸測(cè)試的數(shù)值見(jiàn)表1，焊接試板在焊接熱影響區(qū)處斷裂，斷口宏觀上呈45°斜截面。對(duì)比例1將純度為99. 9wt%的ADlB (符合ASTM-93/B 93M標(biāo)準(zhǔn))鎂合金原料采用覆蓋劑熔煉、澆鑄的方式獲得鎂合金鑄錠，其組成為A1 2. 80wt%, ZnO. 90wt%, Mn 0. 80wt%、余量為Mg以及含量不大于0. 03wt%的雜質(zhì)(Cu、Ni、狗、Si等)，然后采用熱擠壓方法將鎂合金鑄錠制成直徑為3mm的鎂合金焊絲Bi。將兩塊AZ31鎂合金試板(尺寸為150mmX 50mmX 2mm)在夾具上進(jìn)行端面無(wú)間隙對(duì)接，然后采用所制得的鎂合金焊絲Bi，進(jìn)行手工送絲鎢極氬弧焊接(TIG)，采用交流焊接電源(WP300型焊機(jī))施焊，焊接電流100A，焊接速度4mm/s，氬氣流量15L/min，使用專用行走機(jī)構(gòu)控制焊接速度，焊后未觀察到焊縫收弧處熱裂紋。按照GB/T 2651 -2008標(biāo)準(zhǔn)，用線切割方法在焊接試板上切取拉伸試樣，用
CMT5105電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)(標(biāo)距為50mm)，取3個(gè)試樣的平均值作為拉伸結(jié)
果，應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖見(jiàn)圖1B，拉伸測(cè)試的數(shù)值見(jiàn)表1，同時(shí)參閱圖2B，焊接試板在焊縫處斷 m農(nóng)。對(duì)比例2采用背景技術(shù)提到的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)(公開(kāi)號(hào)CN101585121)的實(shí)施例1的技術(shù)方案以AZ31鎂合金鑄錠為原始成分，加入適量的鋁和稀土鈰元素，采用覆蓋劑熔煉、澆鑄的方式獲得鎂合金鑄錠，用金屬分析儀測(cè)定其主要成分為A1 6. 60wt%,Zn 0. 74wt%,Ce 0. 06wt%,Mn 0.、余量為 Mg 以及含量不大于 0. 03wt%的雜質(zhì)(Cu、Ni、 Fe、Si等)，然后采用熱擠壓方法將鎂合金鑄錠制成直徑為3mm的鎂合金焊絲B2。將兩塊AZ31鎂合金試板(尺寸為150mmX 50mmX 2mm)在夾具上進(jìn)行端面無(wú)間隙對(duì)接，然后采用所制得的鎂合金焊絲B2，進(jìn)行手工送絲鎢極氬弧焊接(TIG)，采用交流焊接電源(WP300型焊機(jī))施焊，焊接電流100A，焊接速度4mm/s，氬氣流量15L/min，使用專用行走機(jī)構(gòu)控制焊接速度，焊后未觀察到焊縫收弧處熱裂紋。按照GB/T 2651 -2008標(biāo)準(zhǔn)，用線切割方法在焊接試板上切取拉伸試樣，用CMT5105電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)(標(biāo)距為50mm)，取3個(gè)試樣的平均值作為拉伸結(jié)果，拉伸測(cè)試的數(shù)值見(jiàn)表1。表 權(quán)利要求
1.一種鎂合金焊絲，其特征在于，所述鎂合金焊絲的化學(xué)成分按重量百分比計(jì) Al 2. OOwt % -2. 50wt % ；Zn 0. 28wt % -0. 50wt % ；Mn :0. 25wt % -0. 50wt % ；Ca 0. Olwt% -0. 03wt% ；Ce :0. IOwt% -0. 83wt% ；Y :0. 02wt% -0. 05wt% ；余量為 Mg。
2.如權(quán)利要求1所述的鎂合金焊絲，其特征在于，所述鎂合金焊絲的化學(xué)成分按重量百分比計(jì):A1 2. IOwt% -2. 40wt% ；Zn :0. 35wt% -0. 50wt% ；Mn :0. 28wt% -0. 45wt% ；Ca 0. Olwt% -0. 025wt% ；Ce :0. 30wt% -0. 83wt% ；Y :0. 02wt% -0. 03wt% ；余量為 Mg。
3.如權(quán)利要求1所述的鎂合金焊絲，其特征在于，所述鎂合金焊絲中還含有重量百分比不大于0. 03wt %的雜質(zhì)，所述雜質(zhì)為Cu、Ni、狗、Si中的一種或幾種。
4.如權(quán)利要求1所述的鎂合金焊絲，其特征在于，所述鎂合金焊絲的直徑為2mm-3mm。
5.一種鎂合金焊絲的制造方法，該方法包括以下步驟將配方量的鎂合金焊絲的原料經(jīng)過(guò)熔煉、澆鑄的方法獲得鎂合金鑄錠，將該鎂合金鑄錠經(jīng)機(jī)械加工成鎂合金棒料，再將鎂合金棒料采用熱擠壓方法制得所述鎂合金焊絲，其特征在于，所述鎂合金原料包含鎂錠、鋁錠、鋅錠、鈰錠、鎂鈣中間合金錠、鎂錳中間合金錠以及鎂釔中間合金錠；其中，各組成元素的重量百分比:A1 2. OOwt % -2. 50wt% ；Zn :0. 28wt % -0. 50wt % ； Mn :0. 25wt % -0. 50wt % ；Ca :0. Olwt % -0. 03wt % ；Ce :0. IOwt % -0. 83wt % ；Y 0. 02wt% -0. 05wt% ；余量為 Mg。
6.如權(quán)利要求5所述的鎂合金焊絲的制造方法，其特征在于，所述鎂錠為含Mg 99.9wt%以上的純鎂錠；所述鋁錠為含Al 99.9wt%以上的純鋁錠；所述鋅錠為含Si 99. 9wt%以上的純鋅錠；所述鈰錠為含Ce 99. 9wt%以上的純鈰錠。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎂合金焊絲的制造方法，其特征在于，所述鎂合金原料中還含有重量百分比不大于0. 03wt%的雜質(zhì)元素，所述雜質(zhì)元素為Fe、Si、Ni、Ca中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎂合金焊絲的制造方法，其特征在于，在所述熔煉步驟前對(duì)原料進(jìn)行預(yù)熱處理將鎂錠、鋁錠、鋅錠、鈰錠、鎂鈣中間合金錠、鎂錳中間合金錠和鎂釔中間合金錠進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度200°C 士 5°C，時(shí)間IOmin 士 lmin。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎂合金焊絲的制造方法，其特征在于，所述熔煉步驟包括1)、熔融合金化將坩堝置于烘干箱中預(yù)熱，溫度400°C士5°C，時(shí)間30min士;3min，再將坩堝置于熔煉爐中，并在坩堝內(nèi)置放鎂錠、鋁錠，同時(shí)置放覆蓋劑，將熔煉爐由室溫升溫至 7000C 士5°C，升溫速率20°C /min，恒溫保溫IOmin士 Imin ；再置放鎂鈣中間合金和鎂錳中間合金，恒溫保溫IOmin 士 Imin ；然后升溫至800°C 士 5°C，再置放鈰錠和鎂釔中間合金，恒溫保溫20min士aiiin ；之后降溫至700°C 士5°C，置放鋅錠，恒溫保溫IOmin士 lmin，制得鎂合金熔液；2)精煉在鎂合金熔液表面均勻撒入覆蓋劑，并置放精煉劑，然后升溫至760°C士5°C， 恒溫保溫20min士aiiin，直至合金熔液呈現(xiàn)鏡面光澤，再將溫度由760°C 士5°C降至 7000C 士5°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鎂合金焊絲的制造方法，其特征在于，所述澆鑄步驟將精煉后的鎂合金熔液澆鑄入溫度200°C 士5°C的模具中，澆鑄完成后，將模具及其內(nèi)的鎂合金熔液置于空氣中冷卻，冷卻至450°C 士5°C，將鎂合金鑄錠脫模并置于干燥的細(xì)砂中，使其在空氣中自然冷卻至室溫。
全文摘要
一種鎂合金焊絲，其化學(xué)成分按重量百分比計(jì)Al2.00wt％-2.50wt％；Zn0.28wt％-0.50wt％；Mn0.25wt％-0.50wt％；Ca0.01wt％-0.03wt％；Ce0.10wt％-0.83wt％；Y0.02wt％-0.05wt％；余量為Mg；本發(fā)明還涉及上述鎂合金焊絲的制備方法。本發(fā)明的鎂合金焊絲可滿足Mg-Al-Zn系鎂合金熔化焊用并具有較高強(qiáng)度，能夠在低含量合金化元素條件下，獲得更加優(yōu)異的組織性能，具有較高的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，焊接后可獲得較高的接頭強(qiáng)度，能夠避免焊接接頭在焊縫位置處出現(xiàn)斷裂。
文檔編號(hào)B23K35/28GK102310295SQ20101021908
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者林眾 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司