專利名稱：一種高強(qiáng)度鎂合金焊絲的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度鎂合金焊絲的制備方法，屬有色金屬輕合金焊絲的熔煉、鑄錠 及制絲的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鎂合金是有色金屬合金中最輕的合金，由于它的化學(xué)性質(zhì)活潑，烙點(diǎn)和沸點(diǎn)低，其力 學(xué)性能不夠穩(wěn)定，強(qiáng)度低，韌性差，使得在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用受到很大限制。在航空、航天、電子工業(yè)領(lǐng)域中經(jīng)常使用鎂合金材料及其制品，在鎂合金產(chǎn)品的制作 中經(jīng)常使用焊接方法，把同類的鎂合金零件焊接成各種形狀的鎂合金產(chǎn)品，在鎂合金制品 的焊接中，由于其力學(xué)性能低和化學(xué)性能不夠穩(wěn)定的情況，往往使鎂合金焊接部位不夠理 想，例如存在焊接裂紋、氣孔、未熔合等缺陷，焊接接頭強(qiáng)度低，焊縫金屬的力學(xué)性能 不易把握，高強(qiáng)度鎂合金焊絲的成分設(shè)計(jì)困難，成型難以控制，使焊接工藝穩(wěn)定性差，不 易掌握，嚴(yán)重影響著鎂合金焊接接頭的質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本發(fā)明的目的就是針對背景技術(shù)的不足，采用新的合金元素制成鎂合金焊絲，在鎂元 素中加入鋁、鋅、錳、硅、釔，通過熔煉、鑄錠、制絲，制成高強(qiáng)度、高韌性的鎂合金焊 絲，以大幅度提高鎂合金焊接接頭的質(zhì)量和力學(xué)性能。技術(shù)方案本發(fā)明使用的化學(xué)物質(zhì)材料為鎂、鋁、鋅、釔、鎂錳中間合金、鉛硅中間合金、覆 蓋劑、精煉劑、涂覆劑、去離子水、石墨、細(xì)砂，其量值如下以克、毫升為計(jì)量單位 鎂Mg1831.6g±lg固態(tài)塊體鋁Al 68.4g±lg 固態(tài)塊體 鋅Zn 26g±lg固態(tài)塊體釔Y 12g士0.5g 固態(tài)塊體鎂錳中間合金Mg-Mn 60g士0.5g固態(tài)塊體鋁硅中間合金Al-Si 2g士0.1g固態(tài)塊體精煉劑Mg2oK7Na9Ca7BaCl63FI() 200g±lg固態(tài)粉體覆蓋劑RJ-2 Mg15K14Ca4BaCl46F8 600g±lg 固態(tài)粉體涂覆劑Mg3Si4H2012 + Na2Si03 + H3B03 + H20 1000ml ±lml 液體去離子水H20 2000ml ±lml 液體石墨C 200g±lg固態(tài)粉體細(xì)砂Si02 5000 ±lg 固態(tài)粉體制備方法如下(1) 、精選化學(xué)物質(zhì)材料 對制備所需的化學(xué)物質(zhì)材料要嚴(yán)格進(jìn)行精選，并進(jìn)行純度、精度控制鎂Mg 99.9% 鋁Al 99.9% 鋅Zn 99.9% 釔Y 99.9%鎂錳中間合金Mg-Mn Mg90% Mn 10% 鋁硅中間合金Al-Si A180% Si 20%精煉劑Mg2oK7Na9Ca7BaCl63F10 MgCl2 50% KC1 14.5% NaCl 14.5% CaCl 2 5.5% CaF210% BaCl25.5%覆蓋劑RJ-2 Mg15K14Ca4BaCl46F8 MgCl2 47% KC136% CaF2 10% BaCl2 7% 涂覆劑Mg3Si4H2012 10% + Na2SiO3 2.4%+ H 3B03 5% + H 20 82.6% 去離子水H20 99.99% 石墨C 99.9% 細(xì)砂Si02 200目(2) 、預(yù)切制固態(tài)塊體材料對制備使用的固態(tài)塊體材料鎂、鋁、鋅、釔、鎂錳中間合金、鋁硅中間合金，要進(jìn) 行預(yù)切制，塊體尺寸為鎂30x30x30mm鋁、鋅、釔、鎂錳中間合金、鋁硅中間合金10xl0xl0mm(3) 、預(yù)制澆鑄模具 模具結(jié)構(gòu)開合式 材料不銹鋼模芯圓柱形，0 50x200mm(4) 、熔煉鎂合金① 、清理熔煉爐用吸塵器抽吸爐腔內(nèi)灰塵及有害物質(zhì)，使其潔凈，抽吸時間為5min±lmin;② 、清理、清潔熔煉坩堝用金屬鏟、刷清除坩堝內(nèi)殘留物及有害物質(zhì)； 用去離子水2000ml刷洗坩堝內(nèi)腔，使腔內(nèi)潔凈，并晾干；③ 、刷涂坩堝內(nèi)壁配制涂覆劑滑石粉Mg3Si4H2012 10 Og±lg，水玻璃Na2Si03 1 7ml士0.1ml，硼酸 H3B03 3 5ml士0.1ml，去離子水H20 826ml士lml，在不銹鋼容器內(nèi)攪拌均勻，成糊狀； 刷涂坩堝內(nèi)壁將涂覆劑反復(fù)刷涂，涂層厚度為0.5mm;烘干箱烘干將刷涂了涂覆劑的坩堝置于烘干箱中干燥，溫度200°C ±5°C，時間20min 士2min;④ 、預(yù)熱塊體材料、覆蓋劑、精煉劑將鎂塊、鋁塊、鋅塊、釔塊、鎂錳中間合金塊、鋁硅中間合金塊，覆蓋劑，精煉劑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土5。C，時間10min士lmin; (D、預(yù)熱坩堝將坩堝置于烘干箱中預(yù)熱，溫度400'C士5'C，時間30min±3min; ⑥、熔煉在坩堝內(nèi)壁均勻撒上一層覆蓋劑RJ-2 100 g;置放預(yù)熱的鎂、鋁塊體，并在塊體上部勻撒覆蓋劑RJ-2 100g;將坩堝置于熔煉爐中；開啟熔煉爐，使其升溫，由20°C 士3'C升溫至700。C ±5°C，升溫速度20°C/min，升溫 時間34min士2min，恒溫保溫10min士lmin;置放中間合金Mg-Mn、 Al-Si，勻撒覆蓋劑RJ-2 100 g，恒溫保溫10min土lmin; 置放稀土元素釔，溫度升至80(TC士5'C，加入釔塊，并加覆蓋劑RJ-2 100g,攪拌，恒溫保溫20min 士2min;置放元素鋅，溫度由80(TC土5。C降至70(TCi5'C，加入鋅塊，熔液表面勻撒覆蓋劑 RJ墨2 100 g,恒溫保溫10min士lmin;邊熔煉，邊攪拌，并進(jìn)行合金化反應(yīng)，成合金熔液；精煉扒去合金熔液表面熔渣，并撈出； 在合金熔液表面勻撒覆蓋劑RJ-2 100g; 在合金熔液表面加入精煉劑200g;將溫度由700°C 士5。C升至760。C 士5。C，恒溫保溫20min 士2min，合金熔液呈現(xiàn)鏡面光澤；⑦ 、降溫、澆鑄精煉后溫度由760。C 士5。C降至700°C ±5°C;預(yù)熱澆鑄模具預(yù)熱溫度200。C士5'C，時間100min士5min;將精煉的合金熔液對準(zhǔn)模具澆口、濾網(wǎng)，進(jìn)行澆鑄，澆滿即可；⑧ 、合金熔液在凝固、結(jié)晶過程中進(jìn)行合金化反應(yīng)反應(yīng)式如下ggO。C MO。CMg+Al+Zn十Y+Mg德+Al-Si - Mg5612Al185Zn29Mn8SiY1040min 士5min◎、冷卻澆鑄完成后，將模具及其內(nèi)的鑄件置于自然空氣中冷卻，冷卻至450。C士5。C; ⑩、脫模、二次冷卻打開開合式模具，鑄錠脫模，將鑄錠整體置于干燥的細(xì)砂中，使其在自然空氣中冷卻 至20。C ±3°C;(5) 、切制成型將冷卻后的鑄錠進(jìn)行切制，成鎂合金錠0) 50x200mm，表面粗糙度Ra 0.63-1.25 u m;(6) 、擠壓成型鎂合金焊絲 擠壓過程在焊絲擠壓機(jī)上進(jìn)行；將鎂合金錠置于熱擠壓機(jī)的焊絲模具上部，在鎂合金錠上部為擠壓凸模，在擠壓凸模 上部為壓力機(jī)，在焊絲模具的周邊側(cè)部設(shè)置電阻加熱器，焊絲模具設(shè)有四個O 1.6x200mm的型腔；當(dāng)電阻加熱器溫度升至40(TC士5。C時，壓力機(jī)施壓于擠壓凸模，擠壓凸模施壓鎂合金 錠，模具型腔內(nèi)加入石墨200g，鎂合金錠在凸模壓力下、在加熱狀態(tài)下，鎂合金錠進(jìn)行塑 性變形，由焊絲型腔擠壓出鎂合金焊絲，即O 1.6x200mm焊絲；旋轉(zhuǎn)鑄錠，可重復(fù)擠壓；(7) 、檢測、分析 對制備的鎂合金焊絲進(jìn)行形貌、金相組織、力學(xué)性能分析； 用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行金相組織分析；用微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，抗拉強(qiáng)度可達(dá)330MPa，延伸率可達(dá)25%;(8) 、儲存包裝對制備的鎂合金焊絲要用軟質(zhì)材料密封包裝，儲存于干燥潔凈環(huán)境，要防水、防潮、 防氧化、防酸、鹽、堿侵蝕，儲存溫度20'C士3i:，相對濕度《20%。所述的高強(qiáng)度鎂合金焊絲的制備，是以鎂、鋁、鋅、釔為原料，以鎂錳中間合金、鋁 硅中間合金為添加原料，以混合物RJ-2 Mg15K14Ca4BaCl46F8為覆蓋劑，以混合物 Mg2QK7Na9Ca7BaCl63F1G為精煉劑，以混合物滑石粉Mg3Si4H20u+水玻璃Na2Si03+硼酸 H3B03+去離子水H20為涂覆劑，以去離子水為清洗劑。所述的鎂合金焊絲的熔煉是在豎式電阻熔煉爐中進(jìn)行的，鎂、鋁熔煉溫度是70(TC 士5。C，鎂錳中間合金、鋁硅中間合金熔煉溫度是700。C士5。C，釔熔煉溫度是800。C 士5。C， 鋅熔煉溫度是700。C士5。C,精煉溫度是76(TC士5。C，澆鑄溫度是700°C ±5°C ，開模溫度是 450°C ±5°C ，熱擠壓鎂合金焊絲溫度是400°C ±5°C 。有益效果本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有明顯的先進(jìn)性，它是以鎂、鋁、鋅、釔為原料，以鎂錳中 間合金、鋁硅中間合金為添加原料，在豎式電阻熔煉爐中，經(jīng)70(TC熔煉，在80(TC加入 稀土元素釔，經(jīng)76(TC精煉，加入覆蓋劑、精煉劑，經(jīng)恒溫、保溫、靜置，制成鎂合金熔 液，經(jīng)模具澆鑄，制成鎂合金錠，經(jīng)冷卻，切制成圓柱形，再經(jīng)熱塑擠壓，最終制成高強(qiáng) 度鎂合金焊絲，由于在原料配比中加入了稀土元素釔及鎂錳中間合金、鋁硅中間合金，大 幅度提高了鎂合金焊絲的強(qiáng)度、韌性及可焊性，此制備方法工藝嚴(yán)密、配比合理、不污染環(huán)境，其產(chǎn)物鎂合金焊絲金相組織緊密、均勻，致密性好，平均晶粒尺寸25pm，其抗拉 強(qiáng)度可達(dá)330MPa，比現(xiàn)有技術(shù)提高18~28%，延伸率可達(dá)25%，可焊性好，是十分理想的 高強(qiáng)度鎂合金焊絲的制備方法。


圖1為制備工藝流程2為電阻熔煉坩堝爐熔煉狀態(tài)3為熔煉溫度與時間坐標(biāo)關(guān)系4為澆鑄模具及澆鑄狀態(tài)5為高強(qiáng)度鎂合金焊絲熱擠壓成型狀態(tài)6為高強(qiáng)度鎂合金焊絲金相組織結(jié)構(gòu)7為高強(qiáng)度鎂合金焊絲與普通焊絲力學(xué)性能對比表圖中所示，附圖標(biāo)記清單如下1、爐體，2、爐座，3、爐蓋，4、密封蓋，5、開合架，6、電阻絲，7、坩堝座，8、 坩堝，9、爐腔，10、出氣孔，11、提手，12、鎂合金熔液，13、溫度傳感器，14、電控箱， 15、液晶顯示屏，16、指示燈，17、電控開關(guān)，18、導(dǎo)線，19、導(dǎo)線，20、澆鑄模具，21、 澆鑄口， 22、氧化鋯濾網(wǎng)，23、澆鑄型腔，24、鎂合金熔液，25、固定架，26、熱擠壓機(jī)， 27、電阻器，28、焊絲模具，29、壓力機(jī)，30、擠壓凸模，31、焊絲型腔，32、鎂合金錠， 33、石墨，34、套筒。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明圖1所示，為制備工藝流程圖，要嚴(yán)格按制備工藝進(jìn)行，按序操作。 制備所需的化學(xué)物質(zhì)配比是按預(yù)先設(shè)置的量值范圍確定的，以克、毫升為計(jì)量單位，當(dāng)工業(yè)化制取時，以千克、升為計(jì)量單位，并按比例計(jì)算。制備使用的鎂、鋁、鋅、釔、鎂錳中間合金、鋁硅中間合金均是以塊體進(jìn)行熔煉添加的，故要進(jìn)行預(yù)切制。組合配比中使用的稀土元素釔及以中間合金形式添加的鎂錳中間合金、鋁硅中間合 金，可有效的增加鎂合金焊絲的強(qiáng)度及可焊性。熔煉、精煉中使用的覆蓋劑RJ-2、精煉劑要嚴(yán)格控制用量，并按工藝順序添加。熔煉、精煉中的溫度、時間要嚴(yán)格控制，恒溫、保溫、靜置時間要掌握好，以防引起 過熱反應(yīng)。熔煉前，坩堝、塊體材料、澆鑄模具均要進(jìn)行預(yù)熱，并控制好預(yù)熱溫度。鑄錠的開模、冷卻要控制好溫度，鑄錠開模后要將鑄錠置于干燥的細(xì)砂中冷卻至2(TC ±3°C，以使冷卻均勻，不變形。高強(qiáng)度鎂合金焊絲的擠壓是在熱擠壓機(jī)上進(jìn)行的，熱壓溫度400。Ci5。C，成型模具可 為四孔形，也可視需要做成八孔形、十六孔形，擠壓力要均勻，以利于鎂合金的塑性變形， 而成為焊絲，也可旋轉(zhuǎn)鑄錠，進(jìn)行多次擠壓。圖2所示，為熔煉爐結(jié)構(gòu)及熔煉狀態(tài)圖，圖中可知在爐體1的下部為爐座2，在爐 體1的上部為密封蓋4，密封蓋4的上部為爐蓋3，爐蓋3、密封蓋4由開合架5控制開合， 在密封蓋4、爐蓋3的中間設(shè)有出氣孔10、溫度傳感器13，溫度傳感器13通過導(dǎo)線18與 電控箱14連接，在爐體l的內(nèi)壁上設(shè)有電阻絲6，在爐體1的內(nèi)部為爐腔9，爐腔9內(nèi)中 間設(shè)有坩堝座7、坩堝8，坩堝8內(nèi)是鎂合金熔液12，坩堝8上部設(shè)有提手11，在爐體l 的側(cè)部設(shè)有電控箱14,電控箱14上設(shè)有液晶顯示屏15、指示燈16、操縱開關(guān)17，電控 箱14通過導(dǎo)線19與爐體1的電阻絲6連接。圖3所示，為熔煉、精煉、澆鑄、開模、冷卻溫度與時間坐標(biāo)關(guān)系圖，圖中可知溫 度值從20。C 士3'C開始升溫，即A點(diǎn)，升溫速度20°C/min,當(dāng)溫度升至700°C 土5'C時，相 交于B點(diǎn)，分別加入鎂塊和鋁塊、鎂錳中間合金塊和鋁硅中間合金塊，各恒溫、保溫10min 士lmin，即B-C區(qū)段，然后升溫至800。C士5。C，在此溫度添加釔元素，恒溫、保溫20min 士2min，即D-E區(qū)段，然后降溫至F點(diǎn)，在此溫度添加鋅元素，并恒溫、保溫10min士lmin， 即F-G區(qū)段，溫度升至760。C士5。C，即H點(diǎn)，開始精煉，時間20min士2min，即H-K區(qū)段， 然后由K點(diǎn)降溫至700'C 士5。C，即M點(diǎn)，及澆鑄溫度，然后冷卻至450。C士5。C，即N點(diǎn)， 在此溫度脫模，然后在細(xì)砂中冷卻至20'C士3'C，即P點(diǎn)。圖4所示，為開合式澆鑄模具結(jié)構(gòu)及澆鑄狀態(tài)圖，澆鑄模具20的中間為澆鑄口 21， 澆鑄口21內(nèi)為氧化鋯濾網(wǎng)22，澆鑄口 21聯(lián)通澆鑄型腔23，型腔23為山字形，內(nèi)部為鎂 合金熔液24，模具20周邊設(shè)四個開合架25。圖5所示，為高強(qiáng)度鎂合金焊絲擠壓成型狀態(tài)圖，圖中可知熱擠壓機(jī)26上部為壓 力機(jī)29，壓力機(jī)29連接擠壓凸模30，擠壓凸模30壓住鎂合金錠32，鎂合金錠32置于焊 絲模具28上，焊絲模具28內(nèi)設(shè)有四個焊絲型腔31，在熱擠壓機(jī)26的中段、在焊絲模具 28的外部設(shè)有加熱電阻器27，熱擠壓機(jī)26與鎂合金錠32之間設(shè)有石墨33，在焊絲模具28、鎂合金錠32、擠壓凸模30外部由定位套筒34環(huán)繞。
圖6所示，為高強(qiáng)度鎂合金焊絲橫切面金相組織結(jié)構(gòu)圖，圖中可知金相組織均勻、 致密性好，晶粒呈不規(guī)則排列，晶粒平均尺寸為25um，標(biāo)尺單位為50ixm。
圖7所示，為高強(qiáng)度鎂合金焊絲與普通鎂合金焊絲力學(xué)性能對比表，圖中可知普通 鎂合金焊絲抗拉強(qiáng)度為280MPa，延伸率為16%,高強(qiáng)度鎂合金焊絲抗拉強(qiáng)度為330MPa， 延伸率為25%，高強(qiáng)度鎂合金焊絲的力學(xué)性能明顯高于普通鎂合金焊絲，其量值提高 18~28%。
權(quán)利要求
1. 一種高強(qiáng)度鎂合金焊絲的制備方法，其特征在于使用的化學(xué)物質(zhì)材料為鎂、鋁、鋅、釔、鎂錳中間合金、鋁硅中間合金、覆蓋劑、精煉劑、涂覆劑、去離子水、石墨、細(xì)砂，其量值如下以克、毫升為計(jì)量單位鎂Mg 1831.6g±1g固態(tài)塊體鋁Al 68.4g±1g固態(tài)塊體鋅Zn 26g±1g固態(tài)塊體釔Y 12g±0.5g固態(tài)塊體鎂錳中間合金Mg-Mn 60g±0.5g固態(tài)塊體鋁硅中間合金Al-Si 2g±0.1g固態(tài)塊體精煉劑Mg20K7Na9Ca7BaCl63F10 200g±1g固態(tài)粉體覆蓋劑RJ-2 Mg15K14Ca4BaCl46F8 600g±1g固態(tài)粉體涂覆劑Mg3Si4H2O12+Na2SiO3+H3BO3+H2O 1000ml±1ml液體去離子水H2O 2000ml±1ml液體石墨C 200g±1g固態(tài)粉體細(xì)砂SiO2 5000±1g固態(tài)粉體制備方法如下(1)、精選化學(xué)物質(zhì)材料對制備所需的化學(xué)物質(zhì)材料要嚴(yán)格進(jìn)行精選，并進(jìn)行純度、精度控制鎂Mg 99.9％鋁Al 99.9％鋅Zn 99.9％釔Y 99.9％鎂錳中間合金Mg-Mn Mg 90％Mn 10％鋁硅中間合金Al-Si Al 80％Si 20％精煉劑Mg20K7Na9Ca7BaCl63F10 MgCl2 50％KCl 14.5％NaCl 14.5％CaCl2 5.5％CaF2 10％ BaCl2 5.5％覆蓋劑RJ-2 Mg15K14Ca4BaCl46F8 MgCl2 47％ KCl 36％ CaF2 10％ BaCl2 7％涂覆劑Mg3Si4H2O12 10％+Na2SiO3 2.4％+H3BO3 5％+H2O 82.6％去離子水H2O 99.99％石墨C 99.9％細(xì)砂SiO2 200目(2)、預(yù)切制固態(tài)塊體材料對制備使用的固態(tài)塊體材料鎂、鋁、鋅、釔、鎂錳中間合金、鋁硅中間合金，要進(jìn)行預(yù)切制，塊體尺寸為鎂30×30×30mm鋁、鋅、釔、鎂錳中間合金、鋁硅中間合金10×10×10mm(3)、預(yù)制澆鑄模具模具結(jié)構(gòu)開合式材料不銹鋼模芯圓柱形，Φ50×200mm(4)、熔煉鎂合金①、清理熔煉爐用吸塵器抽吸爐腔內(nèi)灰塵及有害物質(zhì)，使其潔凈，抽吸時間為5min±1min；②、清理、清潔熔煉坩堝用金屬鏟、刷清除坩堝內(nèi)殘留物及有害物質(zhì)；用去離子水2000ml刷洗坩堝內(nèi)腔，使腔內(nèi)潔凈，并晾干；③、刷涂坩堝內(nèi)壁配制涂覆劑滑石粉Mg3Si4H2O12 10 0g±1g，水玻璃Na2SiO3 1 7ml±0.1ml，硼酸H3BO3 3 5ml±0.1ml，去離子水H2O 826ml±1ml，在不銹鋼容器內(nèi)攪拌均勻，成糊狀；刷涂坩堝內(nèi)壁將涂覆劑反復(fù)刷涂，涂層厚度為0.5mm；烘干箱烘干將刷涂了涂覆劑的坩堝置于烘干箱中干燥，溫度200℃±5℃，時間20min±2min；④、預(yù)熱塊體材料、覆蓋劑、精煉劑將鎂塊、鋁塊、鋅塊、釔塊、鎂錳中間合金塊、鋁硅中間合金塊，覆蓋劑，精煉劑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℃±5℃，時間10min±1min；⑤、預(yù)熱坩堝將坩堝置于烘干箱中預(yù)熱，溫度400℃±5℃，時間30min±3min；⑥、熔煉在坩堝內(nèi)壁均勻撒上一層覆蓋劑RJ-2 100g；置放預(yù)熱的鎂、鋁塊體，并在塊體上部勻撒覆蓋劑RJ-2 100g；將坩堝置于熔煉爐中；開啟熔煉爐，使其升溫，由20℃±3℃升溫至700℃±5℃，升溫速度20℃/min，升溫時間34min±2min，恒溫保溫10min±1min；置放中間合金Mg-Mn、Al-Si，勻撒覆蓋劑RJ-2 100g，恒溫保溫10min±1min；置放稀土元素釔，溫度升至800℃±5℃，加入釔塊，并加覆蓋劑RJ-2 100g，攪拌，恒溫保溫20min±2min；置放元素鋅，溫度由800℃±5℃降至700℃±5℃，加入鋅塊，熔液表面勻撒覆蓋劑RJ-2 100g，恒溫保溫10min±1min；邊熔煉，邊攪拌，并進(jìn)行合金化反應(yīng)，成合金熔液；精煉扒去合金熔液表面熔渣，并撈出；在合金熔液表面勻撒覆蓋劑RJ-2 100g；在合金熔液表面加入精煉劑200g；將溫度由700℃±5℃升至760℃±5℃，恒溫保溫20min±2min，合金熔液呈現(xiàn)鏡面光澤；⑦、降溫、澆鑄精煉后溫度由760℃±5℃降至700℃±5℃；預(yù)熱澆鑄模具預(yù)熱溫度200℃±5℃，時間100min±5min；將精煉的合金熔液對準(zhǔn)模具澆口、濾網(wǎng)，進(jìn)行澆鑄，澆滿即可；⑧、合金熔液在凝固、結(jié)晶過程中進(jìn)行合金化反應(yīng)反應(yīng)式如下id="icf0001" file="S2008100549259C00031.gif" wi="138" he="9" top="226" left="38" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>⑨、冷卻澆鑄完成后，將模具及其內(nèi)的鑄件置于自然空氣中冷卻，冷卻至450℃±5℃；⑩、脫模、二次冷卻打開開合式模具，鑄錠脫模，將鑄錠整體置于干燥的細(xì)砂中，使其在自然空氣中冷卻至20℃±3℃；(5)、切制成型將冷卻后的鑄錠進(jìn)行切制，成鎂合金錠Φ50×200mm，表面粗糙度Ra 0.63～1.25μm；(6)、擠壓成型鎂合金焊絲擠壓過程在焊絲擠壓機(jī)上進(jìn)行；將鎂合金錠置于熱擠壓機(jī)的焊絲模具上部，在鎂合金錠上部為擠壓凸模，在擠壓凸模上部為壓力機(jī)，在焊絲模具的周邊側(cè)部設(shè)置電阻加熱器，焊絲模具設(shè)有四個Φ1.6×200mm的型腔；當(dāng)電阻加熱器溫度升至400℃±5℃時，壓力機(jī)施壓于擠壓凸模，擠壓凸模施壓鎂合金錠，模具型腔內(nèi)加入石墨200g，鎂合金錠在凸模壓力下、在加熱狀態(tài)下，鎂合金錠進(jìn)行塑性變形，由焊絲型腔擠壓出鎂合金焊絲，即Φ1.6×200mm焊絲；旋轉(zhuǎn)鑄錠，可重復(fù)擠壓；(7)、檢測、分析對制備的鎂合金焊絲進(jìn)行形貌、金相組織、力學(xué)性能分析；用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行金相組織分析；用微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，抗拉強(qiáng)度可達(dá)330MPa，延伸率可達(dá)25％；(8)、儲存包裝對制備的鎂合金焊絲要用軟質(zhì)材料密封包裝，儲存于干燥潔凈環(huán)境，要防水、防潮、防氧化、防酸、鹽、堿侵蝕，儲存溫度20℃±3℃，相對濕度≤20％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度鎂合金焊絲的制備方法，其特征在于所述的 高強(qiáng)度鎂合金焊絲的制備，是以鎂、鋁、鋅、釔為原料，以鎂錳中間合金、鋁硅中間合金 為添加原料，以混合物RJ-2 Mg15K14Ca4BaCl46F8為覆蓋劑，以混合物 Mg2oK7Na9Ca7BaCl63FK)為精煉劑，以混合物滑石粉Mg3Si4H20u+水玻璃Na2Si03+硼酸 H3B03+去離子水H20為涂覆劑，以去離子水為清洗劑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度鎂合金焊絲的制備方法，其特征在于所述的 鎂合金焊絲的熔煉是在豎式電阻熔煉爐中進(jìn)行的，鎂、鋁熔煉溫度是70(TC士5。C，鎂錳中 間合金、鋁硅中間合金熔煉溫度是700。C土5。C，釔熔煉溫度是800。Ci5。C，鋅熔煉溫度是 700°C ±5°C ，精煉溫度是760°C ±5°C ，澆鑄溫度是700°C ±5°C ，開模溫度是450°C ±5°C ， 熱擠壓鎂合金焊絲溫度是400°C ±5°C 。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度鎂合金焊絲的制備方法，其特征在于所述的 鎂合金熔煉、精煉、澆鑄、開模、冷卻溫度與時間坐標(biāo)關(guān)系是溫度值從2(TCi3'C開始升溫，即A點(diǎn)，升溫速度20。C/miia，當(dāng)溫度升至700°C ± 5'C時，相交于B點(diǎn)，分別加入 鎂塊和鋁塊、鎂錳中間合金塊和鋁硅中間合金塊，各恒溫、保溫10min ±lmin，即B-C區(qū) 段，然后升溫至80(TC 士5。C，在此溫度添加釔元素，恒溫、保溫20min ±2min，即D-E區(qū) 段，然后降溫至F點(diǎn)，在此溫度添加鋅元素，并恒溫、保溫10min ±lmin，即F-G區(qū)段， 溫度升至760。C士5。C,即H點(diǎn)，開始精煉，時間20min士2min，即H-K區(qū)段，然后由K點(diǎn) 降溫至70(TC士5。C，即M點(diǎn)，及澆鑄溫度，然后冷卻至450。C士5。C，即N點(diǎn)，在此溫度脫 模，然后在細(xì)砂中冷卻至20。C士3'C，即P點(diǎn)。
全文摘要
一種高強(qiáng)度鎂合金焊絲的制備方法，它是以合金元素鎂、鋁、鋅、釔、鎂錳中間合金、鋁硅中間合金為原料，在豎式熔煉爐中，經(jīng)700℃熔煉、800℃加入稀土元素釔，經(jīng)760℃精煉，加入覆蓋劑、精煉劑，經(jīng)恒溫、保溫、靜置，制成鎂合金熔液，經(jīng)模具澆鑄，制成鎂合金錠，經(jīng)冷卻、切制成型，再經(jīng)熱塑擠壓，最終制成高強(qiáng)度鎂合金焊絲，釔元素及鎂錳中間合金、鋁硅中間合金可大幅度提高鎂合金焊絲的強(qiáng)度、韌性及可焊性，此制備工藝嚴(yán)密、配比合理、不污染環(huán)境，其產(chǎn)物鎂合金焊絲金相組織均勻、致密性好，平均晶粒尺寸25μm，其抗拉強(qiáng)度可達(dá)330MPa、延伸率可達(dá)25％，比現(xiàn)有技術(shù)可提高18～28％，可焊性好。
文檔編號C22B26/22GK101269449SQ20081005492
公開日2008年9月24日 申請日期2008年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月5日
發(fā)明者劉金華, 崔澤琴, 張紅霞, 張金旺, 王文先, 許并社, 陳少平 申請人:太原理工大學(xué)