本發(fā)明涉及一種焊接材料，特別是用于鋁銅合金接地材料焊接的鋁合金焊絲及其制備方法。

背景技術(shù)：

變電站接地網(wǎng)是維護電力系統(tǒng)安全可靠運行、保證人員和設(shè)備安全的關(guān)鍵構(gòu)件。接地網(wǎng)用鋁銅合金材料是目前較為理想的接地網(wǎng)材料，其具有以下優(yōu)點：能夠承受強大的接地電流；對于變電站所處地區(qū)的土壤環(huán)境具有良好的耐腐蝕性，滿足對接地網(wǎng)使用壽命的要求等。GB50169-2006《電器裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》中3.41規(guī)定接地體(線)的連接應(yīng)采用焊接，焊接必須牢固無虛焊。由于鋁合金材料本身的物理特性與其他金屬不同，例如比熱容、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率比鋼大，焊接時的熱輸入將向母材迅速流失，需采用高度集中的熱源，使得鋁銅合金材料的焊接相比于其他合金材料(比如鋼)具有很大的焊接難度。

針對鋁銅合金接地材料的焊接，采用的是常規(guī)的Al-Si系焊絲和Al-Cu系焊絲，其中，Al-Si系焊絲是指ER4047、ER4043，Al-Cu系焊絲是指ER2319、ER4145，采用這些焊絲對鋁銅合金接地材料進行焊接，盡管接頭的力學(xué)性能均能滿足要求，但由于焊絲的成分與母材不匹配，使得接頭成分、組織與母材差異較大，導(dǎo)致接頭區(qū)域的耐腐蝕性差。在復(fù)雜的土壤環(huán)境中，焊接接頭耐蝕性不好會導(dǎo)致接地網(wǎng)中斷，這會給電力系統(tǒng)的安全運行造成很大的威脅和安全隱患，所以要求接地網(wǎng)焊接接頭具有良好的耐土壤腐蝕性能。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中對于鋁銅合金接地材料焊接用焊絲形成焊接接頭后存在的耐土壤腐蝕性差的問題，尚缺乏有效的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，采用該焊絲焊接的鋁銅合金接頭焊縫組織細密、成分與母材相近、耐土壤腐蝕性能好。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其質(zhì)量百分比組成為：硅1％～3％，銅1％～3％，鐵≤0.3％，鋯0.001-0.05％，稀土0.001％～0.5％，余量為鋁。

優(yōu)選的，所述的稀土為鑭、鈰、釹、釔中的至少一種。

為進一步提高鋁銅合金接頭焊縫組織細密性和耐土壤腐蝕性，優(yōu)選的，所述鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其質(zhì)量百分比組成為：硅1％～1.5％，銅2.5％～3％，鐵0.1-0.3％，鋯0.002-0.003％，稀土0.05％～0.08％，余量為鋁。

從制備得到的焊接接頭的耐土壤腐蝕性和具有較優(yōu)異的力學(xué)性能來講，尤其是突出其耐土壤腐蝕性，最優(yōu)選的，所述鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其各組分質(zhì)量百分比為：硅1.5％，銅2.5％，鐵0.3％，鋯0.002％，稀土0.08％，余量為鋁。

優(yōu)選的，所述鋁銅合金接地材料，其質(zhì)量百分比組成為：銅Cu3～5％，剩余為鋁。

進一步，其還包含稀土0.1～0.3％，以及不可避免的雜質(zhì)鐵和硅，其中鐵≤0.5％，Si≤0.2％。

本發(fā)明還提供一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲的制備方法，包括以下步驟：

將鋁錠加熱熔化，按比例加入其它各原材料的母合金，當(dāng)原料在熔池里充分熔化，進行扒渣攪拌，然后取樣檢測調(diào)整成分，精煉，再澆注成棒狀鋁合金鑄錠；

采用熱擠壓工藝對棒狀鋁合金鑄錠進行擠壓，加工成鋁合金線坯；

采用拉制工藝將鋁合金線坯拉制成一定規(guī)格的鋁銅合金接地材料焊接用焊絲。

優(yōu)選的，所述澆注溫度為680～730℃。

優(yōu)選的，所述熱擠壓工藝中的加熱溫度為440～460℃。采用此溫度對澆注后形成的合金的各項力學(xué)性能影響較小，保證后續(xù)焊縫接頭的耐腐蝕性能。

為了便于熱擠壓工藝的進行，優(yōu)選的，澆注成直徑為110mm的棒狀鋁合金鑄錠，澆注成特定直徑的棒狀鋁合金鑄錠有利于熱擠壓工藝的順利進行。

為了更為容易的生產(chǎn)出不同規(guī)格的鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，優(yōu)選的，加工成直徑為12mm的鋁合金線坯。

優(yōu)選的，所述一定規(guī)格的的鋁銅合金接地材料焊接用焊絲的直徑為1.0mm或1.2mm或1.6mm。

本發(fā)明還提供一種采用鋁銅合金接地材料焊接用焊絲的焊接方法，包括采用上述鋁銅合金接地材料焊接用焊絲進行熔化極脈沖氬弧焊的過程，所述熔化極脈沖氬弧焊的工藝參數(shù)為：焊接電壓為20～25V，焊接電流為120～140A，氣體流量為10～15L/min。

在本發(fā)明中，可以主要控制熔化極脈沖氬弧焊的焊接電壓、焊接電流為和氣體流量，為了能夠保證焊接接頭組織細密以及與基體具有良好的結(jié)合力，經(jīng)過工藝參數(shù)優(yōu)化，所述焊接電壓為21V，焊接電流為140A，氣體流量為12L/min。

除了焊絲的元素成分和其配比以外，影響焊縫接頭的力學(xué)性能和耐腐蝕性能的因素還包括焊接方法，焊接方法包括焊接的種類以及其工藝參數(shù)。本發(fā)明針對該焊絲組分，篩選優(yōu)化得到采用熔化極脈沖氬弧焊能夠得到理想性能的焊縫接頭，其可有效控制熔滴過渡和熔池尺寸，有效的控制熱輸入量，從而改善焊縫接頭的性能，進而獲得耐腐蝕性能優(yōu)異的焊縫接頭。

本發(fā)明還提供一種焊縫金屬，該焊縫金屬由上述任一項技術(shù)方案所述的鋁銅合金接地材料焊接用焊絲經(jīng)過上述任一項技術(shù)方案所述的焊接方法，進行焊接后得到。該焊縫金屬具有突出的耐土壤腐蝕性能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的鋁銅合金接地材料用焊絲采用與被焊接金屬成分相近的基體元素，減小了焊縫與母材的成分差異，獲得耐土壤腐蝕性能良好的焊接接頭。同時焊絲中加入了稀土元素，稀土元素起到了細化焊縫晶粒的作用，使焊縫組織細密，增加了接頭的耐腐蝕性能。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的鋁銅合金接地材料用焊絲可實現(xiàn)鋁銅合金接地材料的焊接，焊縫區(qū)組織細密，成分與母材相近，電位差小，具有優(yōu)異的耐土壤腐蝕性能。

本發(fā)明中的焊絲成本低廉，而且其制備方法簡單易行。

具體實施方式

應(yīng)該指出，以下詳細說明都是示例性的，旨在對本發(fā)明提供進一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟和/或它們的組合。

本發(fā)明實施中所使用的材料介紹：

鋁銅合金(AlCu4.5RE)，其各組分質(zhì)量百分比為：Cu3～5％、RE0.1～0.3％、Fe≤0.5％、Si≤0.2％，剩余為鋁。

Al-Si系ER4047，其各組分質(zhì)量百分比為：Si 12％、Mg≤0.10％、Fe≤0.80％、Cu≤0.03％、Zn≤0.20％、Mn≤0.15％，Al余量。

Al-Cu系ER2319，其各組分質(zhì)量百分比為：Cu5.8-6.8％、Mg0.2-0.4％、Si 0.2％、Fe 0.3％、

V 0.05-0.15％、Zr 0.1-0.2％、Zn 0.10％、Mn 0.2-0.4％、Ti 0.1-0.2％，Al余量。

本發(fā)明所用原料，對其來源沒有特別限制，可通過商業(yè)途徑進行購買。

本發(fā)明對所有原料的純度沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的純度即可。

正如背景技術(shù)中所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中的鋁銅合金接地材料焊接用焊絲存在耐土壤腐蝕性差的問題，為了解決如上的技術(shù)問題，本發(fā)明的第一個方面，提出了一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其質(zhì)量百分比組成為：硅1％～3％，銅1％～3％，鐵≤0.3％，鋯0.001-0.05％，稀土0.001％～0.5％，余量為鋁。

在本發(fā)明中，所述硅的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選根據(jù)目標(biāo)焊縫合金抗熱裂紋性能、以及銅、鐵、鋯和稀土的含量綜合判定而定。所述焊絲中的硅的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為1％～3％，更優(yōu)選為1％～1.5％，最優(yōu)選為1.5％；本發(fā)明對硅的純度沒有特別的限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于制備焊絲的純度即可。

本發(fā)明將硅引入鋁銅合金接地材料焊接用焊絲中，能夠顯著提高焊縫的抗熱裂紋性能。在本發(fā)明焊絲中硅的百分含量為1％～3％，過高或過低都會影響焊縫接頭的性能。高于3％，易造成焊縫金屬夾渣，降低耐蝕性；低于1％，改善熔池中金屬流動性的效果不明顯，焊縫熱裂傾向大。

在本發(fā)明中，所述銅的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選為1％～3％，更優(yōu)選為2.5％～3％，最優(yōu)選為2.5％；本發(fā)明對銅的來源沒有特別限定，與本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法制備或市售的即可；本發(fā)明對銅的純度沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于制備焊絲的純度即可。

本發(fā)明將銅引入鋁銅合金接地材料焊接用焊絲中，主要是為了與母材成分匹配，確保焊接接頭成分與母材成分相近，母材與焊接接頭表面電勢相近，提高焊接接頭的耐土壤腐蝕性能。在本發(fā)明焊絲中銅的百分含量為1％～3％，低于1％的話，耐蝕性效果提高不明顯，高于3％的話，易在晶界出現(xiàn)第二相偏析，出現(xiàn)晶間腐蝕。

在本發(fā)明中，所述鐵的質(zhì)量百分含量優(yōu)選根據(jù)目標(biāo)焊縫的強度和塑性進行添加。所述焊絲中鐵的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為小于等于0.3％，更優(yōu)選為0.1-0.3％，最優(yōu)選為鐵0.3％。本發(fā)明對鐵的來源沒有特別限定，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法制備或市售的即可；本發(fā)明對鐵的純度沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于制備焊絲的純度即可。

鐵有較強的固溶強化效果，本發(fā)明將Fe引入鋁銅合金接地材料焊接用焊絲中，會增加目標(biāo)焊縫的韌性，同時會縮小目標(biāo)焊縫與基體材料熱膨脹系數(shù)之間的差值，有助于降低目標(biāo)焊縫的裂紋敏感性。在本發(fā)明焊絲中鐵的含量為≤0.3％，超過0.3％時將降低目標(biāo)焊縫的強度和塑性。

在本發(fā)明中，所述鋯的質(zhì)量百分含量優(yōu)選根據(jù)細化晶粒和目標(biāo)焊縫耐蝕性的綜合效果而定。所述焊絲中的鋯的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為0.001-0.05％，更優(yōu)選為0.1-0.3％，最優(yōu)選為0.002％。本發(fā)明對鋯的來源沒有特別限定，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法制備或市售的即可；本發(fā)明對鋯的純度沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于制備焊絲的純度即可。

本發(fā)明將鋯作為微量元素引入鋁銅合金接地材料焊接用焊絲中，作為變質(zhì)劑，可阻礙再結(jié)晶過程，細化再結(jié)晶晶粒。在本發(fā)明焊絲中鋯的質(zhì)量百分含量為0.001-0.05％，含量過高則易形成第二相(所述第二相是指材料中不同于基體相的所有其他相的統(tǒng)稱)，降低焊縫的耐腐蝕性能，過低則細化晶粒效果不明顯。

在本發(fā)明中，所述稀土的質(zhì)量百分含量優(yōu)選根據(jù)細化目標(biāo)焊縫晶粒和耐蝕性的綜合效果而定。所述焊絲中的稀土的質(zhì)量百分含量優(yōu)選為0.001-0.5％，更優(yōu)選為0.05％～0.08％，最優(yōu)選為0.008％。本發(fā)明的稀土元素優(yōu)選為鑭、鈰、釹、釔中的至少一種。本發(fā)明對稀土的來源沒有特別限定，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法制備或市售的即可；本發(fā)明對稀土的純度沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于制備焊絲的純度即可。

本發(fā)明將稀土作為微量元素引入鋁銅合金接地材料焊接用焊絲中，起到了細化焊縫晶粒的作用，使焊縫組織細密，增加了接頭的耐腐蝕性能。在本發(fā)明焊絲中稀土的質(zhì)量百分含量為0.001％～0.5％，高于0.5％，易出現(xiàn)稀土元素的富集，形成化合物，降低細化晶粒的作用；低于0.001％，細化焊縫晶粒的效果也不明顯；二者均不利于接頭的耐腐蝕性能。

本發(fā)明的焊絲采用與被焊金屬相同的基體元素，減少了焊接時成分和組織的不連續(xù)性，盡量消除表面電勢的差異，再通過調(diào)整所添加的合金元素含量，確保其具有良好的可焊性、細密的組織、良好的力學(xué)和耐土壤腐蝕性能。

合理的鋁銅合金接地材料焊接用焊絲的元素成分和配比可以提高焊縫接頭的耐腐蝕性能和力學(xué)性能。本發(fā)明制備焊絲的主要原則是：選取與被焊接金屬成分(鋁銅合金接地材料)相近的基體元素，最大程度的減小焊縫與母材的成分差異，在此基礎(chǔ)上，再通過調(diào)整優(yōu)化各個元素種類和配比，使形成的焊縫接頭以Al-Cu固溶組織為主，具有優(yōu)異的耐土壤腐蝕性能和良好的力學(xué)性能，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對于鋁銅合金接地材料焊接用焊絲形成焊接接頭后存在的耐土壤腐蝕性差的問題。本發(fā)明基于對多種元素以及配比進行篩選優(yōu)化，得到的突出的耐土壤腐蝕性能的技術(shù)效果，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是突出意料的技術(shù)效果，應(yīng)用在接地網(wǎng)中鋁銅合金接地材料的焊接具有重要的意義。

本發(fā)明的鋁銅合金接地材料焊接用焊絲主要是針對鋁銅合金接地材料進行應(yīng)用，所述鋁銅合金接地材料其質(zhì)量百分比組成為：銅Cu3～5％，剩余為鋁。更優(yōu)選的，其還包含稀土0.1～0.3％，以及不可避免的雜質(zhì)鐵和硅，其中鐵≤0.5％，Si≤0.2％。本發(fā)明的焊絲與所述鋁銅合金接地材料形成的目標(biāo)焊縫，具有優(yōu)異的耐土壤腐蝕性能和良好的力學(xué)性能，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對于鋁銅合金接地材料焊接用焊絲形成焊接接頭后存在的耐土壤腐蝕性差的問題。

本發(fā)明的第二個方面，提供了一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲的制備方法，包括以下步驟：

將鋁錠加熱熔化，按比例加入其它各原材料的母合金，當(dāng)原料在熔池里充分熔化，進行扒渣攪拌，然后取樣檢測調(diào)整成分，精煉，再澆注成棒狀鋁合金鑄錠；

采用熱擠壓工藝對棒狀鋁合金鑄錠進行擠壓，加工成鋁合金線坯；

采用拉制工藝將鋁合金線坯拉制成一定規(guī)格的鋁銅合金接地材料焊接用焊絲。

在本發(fā)明中，所述澆注溫度為680～730℃。

在本發(fā)明中，所述熱擠壓工藝中的加熱溫度為440～460℃。采用此溫度對澆注后形成的合金的各項力學(xué)性能影響較小，保證后續(xù)焊縫接頭的耐腐蝕性能。

在本發(fā)明中，為了便于熱擠壓工藝的進行，澆注成直徑為110mm的棒狀鋁合金鑄錠，澆注成特定直徑的棒狀鋁合金鑄錠有利于熱擠壓工藝的順利進行。

在本發(fā)明中，為了更為容易的生產(chǎn)出不同規(guī)格的鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，加工成直徑為12mm的鋁合金線坯。

在本發(fā)明中，所述一定規(guī)格的鋁銅合金接地材料焊接用焊絲可以具有大于等于1毫米(mm)的直徑。在一些實施例中，焊絲可以具有1mm、1.2mm或1.6mm的直徑，或者具有在由前述的任意一對值所界定的任何范圍之內(nèi)的直徑。例如，在某些實施例中，焊絲可以具有從大約1mm到大約1.6mm的直徑，并且更具體地，可以具有從大約1.2mm到大約1.6mm的直徑。

本發(fā)明的第三個方面，提供了一種采用鋁銅合金接地材料焊接用焊絲的焊接方法，包括采用上述鋁銅合金接地材料焊接用焊絲進行熔化極脈沖氬弧焊的過程，所述熔化極脈沖氬弧焊的工藝參數(shù)為：焊接電壓為20～25V，焊接電流為120～140A，氣體流量為10～15L/min。

在本發(fā)明中，可以主要控制熔化極脈沖氬弧焊的焊接電壓、焊接電流為和氣體流量，為了能夠保證焊接接頭組織細密以及與基體具有良好的結(jié)合力，經(jīng)過工藝參數(shù)優(yōu)化，所述焊接電壓為21V，焊接電流為140A，氣體流量為12L/min。

本發(fā)明對所述焊接的其他工藝條件沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的焊接條件即可；本發(fā)明對所述焊接的設(shè)備沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的熔化極脈沖氬弧焊設(shè)備即可。

該焊接方法結(jié)合本發(fā)明的鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，使得鋁銅合金接地材料與焊絲的焊接更加容易操作，對焊接操作者和工藝條件要求較低。

本發(fā)明的第四個方面，還提供了一種焊縫金屬或焊縫接頭，該焊縫金屬由上述任一項技術(shù)方案所述的鋁銅合金接地材料焊接用焊絲經(jīng)過上述任一項技術(shù)方案所述的焊接方法，進行焊接后得到。

本發(fā)明對上述焊接方法得到的焊縫金屬進行性能測試，試驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的焊縫金屬的耐蝕性性能顯著突出，獲得的焊縫金屬的腐蝕失重較小，同時還具有較優(yōu)異的力學(xué)性能。

為了使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更加清楚地了解本發(fā)明的技術(shù)方案，以下將結(jié)合具體的實施例與對比例詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

實施例1

一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其各組分質(zhì)量百分比為：硅1％，銅3％，鐵0.1％，鋯0.003％，稀土0.05％，余量為鋁。其中，所述稀土為鑭。

所述鋁銅合金接地材料焊接用焊絲的制備方法，包括以下步驟：

首先熔煉鋁銅稀土合金鑄錠。將鋁錠放入爐中加熱，待鋁錠熔化后，按以上比例加入其它各原材料的母合金，當(dāng)爐料在熔池里充分熔化，進行扒渣攪拌，然后取樣檢測調(diào)整成分，精煉，出爐澆注成直徑為110mm的棒狀鋁銅稀土合金鑄錠，澆注溫度為690℃。然后將棒狀鋁銅稀土合金鑄錠采用反相擠壓法熱擠壓成直徑12mm的鋁合金線坯，擠壓筒加熱溫度為440～450℃，采用拉制工藝將鋁合金線坯拉制成直徑為1.6mm的鋁合金焊絲。

將該成分的焊絲用于鋁銅合金(AlCu4.5RE)接地材料的焊接，焊接方法采用熔化極脈沖氬弧焊，焊接電壓為21V，焊接電流為140A，氣體流量為12L/min。焊接后，與采用Al-Si系ER4047和Al-Cu系ER2319焊絲獲得的相同尺寸的焊接接頭一起在pH值為9的堿性土壤中進行加速腐蝕試驗。經(jīng)過240小時的高溫、高含水量加速試驗，測量三種接頭的腐蝕失重。該成分焊絲獲得焊接接頭的腐蝕失重平均值為56.5mg，ER4047獲得的焊接接頭腐蝕失重為83.2mg，ER2319獲得的焊接接頭腐蝕失重為80.8mg。

實施例2

一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其各組分質(zhì)量百分比為：硅1.5％，銅2.5％，鐵0.3％，鋯0.002％，稀土0.08％，余量為鋁。其中，所述稀土為鈰。

所述鋁銅合金接地材料焊接用焊絲的制備方法，包括以下步驟：

首先熔煉鋁銅稀土合金鑄錠。將鋁錠放入爐中加熱，待鋁錠熔化后，按以上比例加入其它各原材料的母合金，當(dāng)爐料在熔池里充分熔化，進行扒渣攪拌，然后取樣檢測調(diào)整成分，精煉，出爐澆注成直徑為110mm的棒狀鋁合金鑄錠，澆注溫度為690℃。然后將鋁銅稀土合金鑄錠采用反相擠壓法熱擠壓成直徑12mm的鋁合金線坯，擠壓筒加熱溫度為440～450℃，采用拉制工藝將鋁合金線坯拉制成直徑為1.2mm的鋁合金焊絲。

對比例1

一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其各組分質(zhì)量百分比為：硅4％，銅2.5％，鐵0.3％，鋯0.002％，稀土0.08％，余量為鋁。其中，所述稀土為鈰。

制備方法同實施例2。

對比例2

一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其各組分質(zhì)量百分比為：硅0.5％，銅2.5％，鐵0.3％，鋯0.002％，稀土0.08％，余量為鋁。其中，所述稀土為鈰。

制備方法同實施例2。

對比例3

一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其各組分質(zhì)量百分比為：硅1.5％，銅4％，鐵0.3％，鋯0.002％，稀土0.08％，余量為鋁。其中，所述稀土為鈰。

制備方法同實施例2。

對比例4

一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其各組分質(zhì)量百分比為：硅1.5％，銅0.5％，鐵0.3％，鋯0.002％，稀土0.08％，余量為鋁。其中，所述稀土為鈰。

制備方法同實施例2。

對比例5

一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其各組分質(zhì)量百分比為：硅1.5％，銅2.5％，鐵0.6％，鋯0.002％，稀土0.08％，余量為鋁。其中，所述稀土為鈰。

制備方法同實施例2。

對比例6

一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其各組分質(zhì)量百分比為：硅1.5％，銅2.5％，鐵0.8％，鋯0.07％，稀土0.08％，余量為鋁。其中，所述稀土為鈰。

制備方法同實施例2。

對比例7

一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其各組分質(zhì)量百分比為：硅1.5％，銅2.5％，鐵0.3％，鋯0.05％，稀土0.7％，余量為鋁。其中，所述稀土為鈰。

制備方法同實施例2。

對比例8

一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其各組分質(zhì)量百分比為：硅1.5％，銅2.5％，Mg0.3％，鐵0.3％，鋯0.05％，稀土0.08％，余量為鋁。其中，所述稀土為鈰。

制備方法同實施例2。

將該成分的焊絲用于鋁銅合金(AlCu4.5RE)接地材料的焊接，焊接方法采用熔化極脈沖氬弧焊，焊接電壓為21V，焊接電流為120A，氣體流量為12L/min。焊接后，與采用Al-Si系ER4047、Al-Cu系ER2319和對比例1～8中的焊絲獲得的相同尺寸的焊接接頭一起在pH值為9的堿性土壤中進行加速腐蝕試驗。經(jīng)過240小時的高溫、高含水量加速試驗，測量以上接頭的腐蝕失重，檢測結(jié)果見表1。

表1焊接接頭的性能

焊接接頭的抗拉強度試驗按GB/T 228.1的規(guī)定進行，夾具之間的樣品長度不宜低于500mm。焊接接頭的抗彎強度試驗方法參照GB/T 232的規(guī)定進行。

在進行摸索鋁銅合金接地材料焊接用焊絲的成分和配比時，本發(fā)明人進行了大量的實驗和分析，經(jīng)過試驗驗證，不合適的元素和各元素配比得到的焊絲，其相應(yīng)的焊縫接頭的性能差別顯著，結(jié)果見表1。這說明本發(fā)明經(jīng)過對各個元素種類以及配比的優(yōu)化，在保證較好的力學(xué)性能(焊接接頭抗拉強度不低于150MPa，試樣彎曲外表面無肉眼可見裂紋)的前提下，得到了耐腐蝕性效果突出的焊絲組合物。

實施例3

一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其各組分質(zhì)量百分比為：硅2％，銅2％，鐵0.3％，鋯0.01％，稀土0.12％，余量為鋁。其中，所述稀土為釹。

所述鋁銅合金接地材料焊接用焊絲的制備方法，包括以下步驟：

首先熔煉鋁銅稀土合金鑄錠。將鋁錠放入爐中加熱，待鋁錠熔化后，按以上比例加入其它各原材料的母合金，當(dāng)爐料在熔池里充分熔化，進行扒渣攪拌，然后取樣檢測調(diào)整成分，精煉，出爐澆注成直徑為110mm的棒狀鋁合金鑄錠，澆注溫度為700℃。然后將鋁銅稀土合金鑄錠采用反相擠壓法熱擠壓成直徑12mm的鋁合金線坯，擠壓筒加熱溫度為440～450℃，采用拉制工藝將鋁合金線坯拉制成直徑為1.0mm的鋁合金焊絲。

該鋁合金焊絲用于鋁銅合金(AlCu4.5RE)接地材料的焊接，焊接方法采用熔化極脈沖氬弧焊，焊接電壓為24V，焊接電流為130A，氣體流量為12L/min。焊接后，在pH值為9的堿性土壤中進行加速腐蝕試驗，經(jīng)過240小時的高溫、高含水量加速試驗，測量焊縫接頭的腐蝕失重。該成分焊絲獲得焊接接頭的腐蝕失重平均值為56.7mg左右，焊接接頭的抗拉強度大于150MPa，試樣彎曲外表面無肉眼可見裂紋。

實施例4

一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其各組分質(zhì)量百分比為：硅3％，銅1％，鐵0.3％，鋯0.02％，稀土0.20％，余量為鋁。其中，所述稀土為釔。

所述鋁銅合金接地材料焊接用焊絲的制備方法，包括以下步驟：

首先熔煉鋁銅稀土合金鑄錠。將鋁錠放入爐中加熱，待鋁錠熔化后，按以上比例加入其它各原材料的母合金，當(dāng)爐料在熔池里充分熔化，進行扒渣攪拌，然后取樣檢測調(diào)整成分，精煉，出爐澆注成直徑為110mm的棒狀鋁合金鑄錠，澆注溫度為720℃。然后將鋁銅稀土合金鑄錠采用反相擠壓法熱擠壓成直徑12mm的鋁合金線坯，擠壓筒加熱溫度為440～450℃，采用拉制工藝將鋁合金線坯拉制成直徑為1.2mm的鋁合金焊絲。

該鋁合金焊絲用于鋁銅合金(AlCu4.5RE)接地材料的焊接，焊接方法采用熔化極脈沖氬弧焊，焊接電壓為22V，焊接電流為120A，氣體流量為14L/min。焊接后，在pH值為9的堿性土壤中進行加速腐蝕試驗，經(jīng)過240小時的高溫、高含水量加速試驗，測量焊縫接頭的腐蝕失重。該成分焊絲獲得焊接接頭的腐蝕失重平均值為56.4mg左右，焊接接頭的抗拉強度大于150MPa，試樣彎曲外表面無肉眼可見裂紋。

實施例5

一種鋁銅合金接地材料焊接用焊絲，其各組分質(zhì)量百分比為：硅1％，銅3％，鐵0.2％，鋯0.001％，稀土0.20％，余量為鋁。其中，所述稀土為鈰和釔，兩者質(zhì)量比例為1：1。

所述鋁銅合金接地材料焊接用焊絲的制備方法，包括以下步驟：

首先熔煉鋁銅稀土合金鑄錠。將鋁錠放入爐中加熱，待鋁錠熔化后，按以上比例加入其它各原材料的母合金，當(dāng)爐料在熔池里充分熔化，進行扒渣攪拌，然后取樣檢測調(diào)整成分，精煉，出爐澆注成直徑為110mm的棒狀鋁合金鑄錠，澆注溫度為730℃。然后將鋁銅稀土合金鑄錠采用反相擠壓法熱擠壓成直徑12mm的鋁合金線坯，擠壓筒加熱溫度為440～450℃，采用拉制工藝將鋁合金線坯拉制成直徑為1.2mm的鋁合金焊絲。

該鋁合金焊絲用于鋁銅合金(AlCu4.5RE)接地材料的焊接，焊接方法采用熔化極脈沖氬弧焊，焊接電壓為20V，焊接電流為140A，氣體流量為12L/min。焊接后，在pH值為9的堿性土壤中進行加速腐蝕試驗，經(jīng)過240小時的高溫、高含水量加速試驗，測量焊縫接頭的腐蝕失重。該成分焊絲獲得焊接接頭的腐蝕失重平均值為55.9mg左右，焊接接頭的抗拉強度大于150MPa，試樣彎曲外表面無肉眼可見裂紋。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。