一种汽车油箱用铝合金焊丝及其制备方法与流程

文档序号:13063561阅读:288来源:国知局

本发明涉及焊丝技术领域,尤其涉及一种汽车油箱用铝合金焊丝及其制备方法。



背景技术:

随着汽车行业的快速发展,人们在追求汽车轻便方面的要求越来越高,用铝合金油箱代替钢制油箱,可以减轻汽车重量,但是由于油箱焊接处的抗冲击、耐疲劳性能较低,长期的颠簸和油溶剂的冲击,往往会造成焊接处的损毁,造成漏油,而产生安全隐患。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种汽车油箱用铝合金焊丝及其制备方法,本发明具有细密的焊缝组织,具有良好的抗冲击性、韧性和拉伸强度,抗裂性好,耐疲劳性能好。

本发明提出的一种汽车油箱用铝合金焊丝,其原料按重量百分比包括:mg:6.3-6.7%,mn:0.5-0.8%,ti:0.16-0.18%,be:0.0001-0.005%,fe:0.2-0.4%,b:0.01-0.08%,cr:0.22-0.25%,si:0.3-0.4%,zr:0.16-0.25%,v:0.15-0.2%,sc:0.2-0.3%,cu≤0.1%,zn≤0.2%,其它杂质元素单个含量≤0.05%,其它杂质元素总含量≤0.1%,余量为al。

优选地,其原料中,zr、b、ti的重量百分比满足以下关系式:zr+b+ti≥0.39%。

优选地,其原料中,v、sc的重量百分比满足以下关系式:v+sc≤0.45%。

优选地,其原料中,mg、cr、mn的重量百分比满足以下关系式:mg+cr+mn≤7.45%。

本发明还提出了上述汽车油箱用铝合金焊丝的制备方法,包括如下步骤:将铝锭熔融,加入剩余各原料进行熔炼、精炼、浇注成形得到满足上述成分范围的圆锭;将圆锭进行均匀化、挤压、退火、拉制处理得到汽车油箱用铝合金焊丝。

优选地,均匀化的温度为455-475℃,均匀化温度为24-36h。

优选地,挤压温度为430-440℃,挤压比为40-45。

优选地,退火温度为440-460℃,退火时间为2-3h。

本发明加入了zr、b、ti,并限定了“zr+b+ti≥0.39%”的关系式,zr、b、ti以合适含量相互配合,b、zr起到孕育作用,zr与al可形成细小的al3zr弥散相,抑制合金的再结晶和晶粒长大,可细化焊缝组织,ti与al可形成al3ti,可以细化焊缝组织,降低热裂纹敏感系数,提高焊接质量,凝固过程中析出生成的al3ti相的晶体结构和尺寸与α(al)非常接近,能为α基体非均质形核提供核心,从而显著细化铸态焊缝晶粒,三者相互配合使得焊缝接头具有良好的韧性和拉伸强度;加入v、sc,并限定“v+sc≤0.45%”的关系式,v、sc与al相互配合,可以进一步细化晶粒,细化焊缝组织;加入mg、cr、mn,并限定“mg+cr+mn≤7.45%”,使得mg含量控制在合理范围,大大增加焊丝强度,且使焊丝保持合适的韧性,并且限定mg含量的同时,限定cr、mn的含量,cr、mn可与al相互配合,可提高组织再结晶温度组织晶粒粗化,并且能形成强化相,大大增加焊缝组织的强度和抗冲击性能,提高屈服强度;上述各元素相互配合,使得焊缝组织细密、并具有良好的抗冲击性、韧性和拉伸强度,抗裂性好,从而增加焊丝焊缝的耐疲劳性能,并配以合适的制备工艺,进一步增加焊丝的机械性能和耐疲劳性能。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种汽车油箱用铝合金焊丝,其原料按重量百分比包括:mg:6.5%,mn:0.65%,ti:0.17%,be:0.003%,fe:0.3%,b:0.045%,cr:0.235%,si:0.35%,zr:0.2%,v:0.175%,sc:0.25%,cu≤0.1%,zn≤0.2%,其它杂质元素单个含量≤0.05%,其它杂质元素总含量≤0.1%,余量为al。

上述汽车油箱用铝合金焊丝的制备方法,包括如下步骤:将铝锭熔融,加入剩余各原料进行熔炼、精炼、浇注成形得到满足上述成分范围的圆锭;将圆锭进行均匀化、挤压、退火、拉制处理得到汽车油箱用铝合金焊丝。

实施例2

一种汽车油箱用铝合金焊丝,其原料按重量百分比包括:mg:6.3%,mn:0.8%,ti:0.16%,be:0.005%,fe:0.2%,b:0.08%,cr:0.22%,si:0.4%,zr:0.16%,v:0.2%,sc:0.2%,cu≤0.1%,zn≤0.2%,其它杂质元素单个含量≤0.05%,其它杂质元素总含量≤0.1%,余量为al。

上述汽车油箱用铝合金焊丝的制备方法,包括如下步骤:将铝锭熔融,加入剩余各原料进行熔炼、精炼、浇注成形得到满足上述成分范围的圆锭;将圆锭进行均匀化、挤压、退火、拉制处理得到汽车油箱用铝合金焊丝,其中,均匀化的温度为475℃,均匀化温度为24h,挤压温度为440℃,挤压比为40,退火温度为460℃,退火时间为2h。

实施例3

一种汽车油箱用铝合金焊丝,其原料按重量百分比包括:mg:6.7%,mn:0.5%,ti:0.18%,be:0.0001%,fe:0.4%,b:0.01%,cr:0.25%,si:0.3%,zr:0.25%,v:0.15%,sc:0.3%,cu≤0.1%,zn≤0.2%,其它杂质元素单个含量≤0.05%,其它杂质元素总含量≤0.1%,余量为al。

上述汽车油箱用铝合金焊丝的制备方法,包括如下步骤:将铝锭熔融,加入剩余各原料进行熔炼、精炼、浇注成形得到满足上述成分范围的圆锭;将圆锭进行均匀化、挤压、退火、拉制处理得到汽车油箱用铝合金焊丝,其中,均匀化的温度为455℃,均匀化温度为36h,挤压温度为430℃,挤压比为45,退火温度为440℃,退火时间为3h。

实施例4

一种汽车油箱用铝合金焊丝,其原料按重量百分比包括:mg:6.4%,mn:0.7%,ti:0.165%,be:0.004%,fe:0.25%,b:0.05%,cr:0.23%,si:0.38%,zr:0.18%,v:0.18%,sc:0.22%,cu≤0.1%,zn≤0.2%,其它杂质元素单个含量≤0.05%,其它杂质元素总含量≤0.1%,余量为al。

上述汽车油箱用铝合金焊丝的制备方法,包括如下步骤:将铝锭熔融,加入剩余各原料进行熔炼、精炼、浇注成形得到满足上述成分范围的圆锭;将圆锭进行均匀化、挤压、退火、拉制处理得到汽车油箱用铝合金焊丝,其中,均匀化的温度为470℃,均匀化温度为28h,挤压温度为438℃,挤压比为41,退火温度为455℃,退火时间为2.3h。

实施例5

一种汽车油箱用铝合金焊丝,其原料按重量百分比包括:mg:6.6%,mn:0.6%,ti:0.175%,be:0.002%,fe:0.35%,b:0.04%,cr:0.24%,si:0.32%,zr:0.22%,v:0.17%,sc:0.28%,cu≤0.1%,zn≤0.2%,其它杂质元素单个含量≤0.05%,其它杂质元素总含量≤0.1%,余量为al。

上述汽车油箱用铝合金焊丝的制备方法,包括如下步骤:将铝锭熔融,加入剩余各原料进行熔炼、精炼、浇注成形得到满足上述成分范围的圆锭;将圆锭进行均匀化、挤压、退火、拉制处理得到汽车油箱用铝合金焊丝,其中,均匀化的温度为460℃,均匀化温度为32h,挤压温度为432℃,挤压比为43,退火温度为445℃,退火时间为2.7h。

试验例1

取实施例5和er4043焊丝分别对5a06铝合金板进行焊接并检测性能,结果如下:

由上表可以看出,本发明具有良好的拉伸强度和耐疲劳性能。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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