专利名称：铝硅钛硼焊丝的制作方法
技术领域：
本发明属于一种焊接材料，特别是一种铝硅钛硼焊丝。
建筑铝型材构件难以焊接，是长期困扰建筑业的一个难题，由于建筑铝型材即热处理强化铝合金材料，如硬铝(LYXX)、超硬铝(LCXX)、锻铝(LDXX)，经固溶淬火和时效等工艺处理后，其抗拉强度显著提高，但焊接性能变差，特别是在熔化焊(MIG、TIG)时，采用传统的“同材质，等强度”选材原则，产生焊接热裂纹的倾向较大，在内应力的作用下在结晶温度区间内产生热裂纹。为了解决和防止上述问题，本发明提供一种焊接材料专门用于热处理强化铝合金的焊接，具有消除脆性相、改善焊接性能、调整焊缝的组织结构，使之获得最佳性能，与母材性能相匹配的特点。
本发明的技术方案是这样的铝硅钛硼焊丝，在对热处理强化铝合金进行焊接时，通过变质剂和异质处理起到消除脆性相的作用，改善焊接性能，根据具体施焊的材料的不同调整焊缝的组织结构，使之获得最佳性能，与母材性能相匹配。
本发明的技术方案是这样实现的铝硅钛硼焊丝，针对热处理强化铝合金中Mg、Cu、Mn以及Fe等金属材料，在焊接时具有产生脆性组织和造成裂纹的特点，即焊接时，由于Fe，Mn等金属材料能促使形成所谓结晶裂纹，所以在铝合金中Fe，Mn等金属材料的含量一般限制在0.4％以内。为减少Fe，Mn等金属材料的不良作用，在配制铝合金材料时，加入一些Si非金属材料，使非金属材料Si与Fe，Mn等金属材料结合形成Fe--Si--Al或Mn--Si--Al化合物(a)，这种化合物呈单独而细小的夹杂物形式分布的金属组织，使焊缝塑性提高。本发明的铝硅钛硼焊丝，为了避免焊缝裂纹，首先要求保证焊缝金属组织有较好的塑性，对热处理强化铝合金中的Mg、Cu、Mn、Fe金属材料进行稀释，使其中的Mg、Cu、Mn、Fe等金属材料含量降低；其次为了保证热处理强化铝合金强度的匹配，要适当增加Si非金属材料的含量，使之成为异质材料，对热处理强化铝合金进行变质处理和异质处理以调整焊缝的组织结构，从而获得细小等轴晶和细小柱状晶的混合晶态，这种焊缝组织不仅提高了抗裂性，其细小晶粒还获得了良好的综合力学性能。达到了改善焊接性能，克服使用纯铝填充焊缝强度低，焊接过程中结晶区间窄，易开裂的问题的效果。本发明采用的焊接材料为起抗裂作用金属材料Si、用于细化晶粒的金属材料Ti、和非金属材料Si、B以及主体材料金属材料Al。为了避免由于比例不当造成的焊缝出现钎焊或强度降低的现象，本发明的组配比例为Si6％--8％Ti0.2％--0.4％B0.1％--0.3％Ai93.7％--91.3％使用以上成份合组配比例的铝硅钛硼焊丝，在常温条件下，采用气体保护焊方式，按照通常电流，对热处理强化铝合金进行焊接，其有高抗裂、止烈的性能和调整焊缝组织性能的作用。以下结合
本发明的实施例附图1铝硅钛硼焊丝的工艺流程及配比图如图所示的铝硅钛硼焊丝，其制作过程是这样的(以制作1000g为例)首先将金属材料Ai965g、Ti3g进行熔炼、并在熔炼过程中加入非金属材料Si70g、B2g，制成铝硅钛硼合金坯料，经对制成的铝硅钛硼合金坯料进行金属成份分析，确定符合设定的组配比例后，对制成铝硅钛硼合金坯料进行拉丝处理，根据所要求的使用情况制成直径不等的焊丝。
使用所制成铝硅钛硼合金焊丝对热处理强化铝合金进行焊接加工的实例一由不同铝合金板材制作的在长方形箱体，其所用材料情况如下1短边板为锻造铝合金材料(LD31)的铝合金板材，板厚度为10m/m；2底板为铝铜合金材料(LY12)的铝合金板材，板厚度为5m/m；3长边板为铝合金型材(6005)的铝合金板材，板厚度为10m/m。本箱体所用的铝合金材料涉及了三种特点不同、焊接应力不同、材料膨胀系数不同、金属组织结构不同的铝合金材料，焊接加工面分别为两种不同的铝合金材料和两种不同的铝合金材料、在加工现场及工件处于25CD的常温条件下，采用氩弧焊方式，选用160A电流，使用本发明所制成铝硅钛硼合金焊丝，进行焊接，其焊缝为细小的等轴晶和细小粒状晶的混合晶态，具有交高的抗裂性和良好的综合力学性能。
权利要求
1.铝硅钛硼焊丝，所采用的焊接材料为起抗裂作用金属材料Si、用于细化晶粒的金属材料Ti、和非金属材料Si、B以及主体材料金属材料Al。
2.如权利要求1所述的铝硅钛硼焊丝，其组配比例为Si6％--8％Ti0.2％--0.4％B 0.1％--0.3％Ai93.7％--91.3％。
全文摘要
本发明属于一种焊接材料,特别是一种铝硅钛硼焊丝。建筑铝型材即:热处理强化铝合金材料,如硬铝(LYXX)、超硬铝(LCXX)、锻铝(LDXX),经固熔淬火和时效等工艺处理后,其抗拉强度显著提高,但焊接性能变差,特别是在熔化焊(MIG、TIG)时,采用传统的“同材质,等强度”选材原则,产生焊接热裂纹的倾向较大,在内应力的作用下在结晶温度区间内产生热裂纹。为了解决和防止上述问题,本发明提供一种焊接材料专门用于热处理强化铝合金的焊接,具有消除脆性相、改善焊接性能、调整焊缝的组织结构,使之获得最佳性能,与母材性能相匹配的特点。
文档编号B23K35/22GK1256986SQ9912716
公开日2000年6月21日 申请日期1999年12月29日 优先权日1999年12月29日
发明者白津生 申请人:白津生