本发明涉及焊丝
技术领域：
，尤其涉及一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝。
背景技术：
：铝合金具有良好的比强度、耐腐蚀性和导电导热性，同时具有优异的加工成形性和焊接性，在航天航空、船舶汽车、机械制造、军事化工等领域受到广泛应用。随着生活和国民经济的不断发展，对材料的选择不断优化，在满足使用要求的前提下，用铝合金替代钢铁材料，对于列车减轻自身的重量，减低能耗具有十分重大的意义。目前，列车铝合金车体主要使用的材料有al-mg、al-mg-si、al-zn-mg系合金，过于依赖进口焊丝，而国产焊丝存在焊接强度小，韧性与耐磨性差，这将不利于高速列车运营的安全性。因此，急需研制一种用于列车用施焊后其焊接接头具有高强度、高韧性与耐磨性好的铝合金焊丝。技术实现要素：基于
背景技术：
存在的技术问题，本发明提出了一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其组分合理，焊接接头的强度、韧性和耐磨性能优异，焊接时电弧稳定性好，焊缝成型美观，与母材结合强度大且性能稳定。本发明提出的一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其按质量分数包括以下组分：mg：3.4-4.4％、be：0.12-0.2％、si：0.1-0.2％、fe：0.1-0.2％、zn：0.04-0.1％、mn：0.15-0.25％、cr：0.08-0.15％、cu：0.04-0.12％、ti：0.1-0.18％、sr：0.01-0.06％、mo：0.05-0.12％、w：0.05-0.1％、v：0.1-0.22％、nb：0.05-0.12％、zr：0.1-0.2％、sc：0.1-0.22％、ce：0.2-0.35％、y：0.03-0.08％、er：0.03-0.08％，其余为al及不可避免的杂质。具体实施方式中，mg的质量分数还可以为3.6％、3.8％、4％、4.2％、4.3％，be的质量分数还可以为0.14％、0.15％、0.16％、0.18％、0.19％，si的质量分数还可以为0.11％、0.13％、0.15％、0.16％、0.18％，fe的质量分数还可以为0.11％、0.13％、0.15％、0.16％、0.18％，zn的质量分数还可以为0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％，mn的质量分数还可以为0.17％、0.19％、0.2％、0.22％、0.24％，cr的质量分数还可以为0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.14％，cu的质量分数还可以为0.05％、0.06％、0.08％、0.1％、0.11％，ti的质量分数还可以为0.11％、0.13％、0.15％、0.16％、0.17％，sr的质量分数还可以为0.02％、0.03％、0.035、0.04％、0.05％，mo的质量分数还可以为0.06％、0.07％、0.08％、0.1％、0.11％，w的质量分数还可以为0.06％、0.07％、0.08％、0.09％，v的质量分数还可以为0.12％、0.14％、0.16％、0.18％、0.2％，nb的质量分数还可以为0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％，zr的质量分数还可以为0.11％、0.13％、0.15％、0.17％、0.19％，sc的质量分数还可以为0.12％、0.14％、0.16％、0.18％、0.2％，ce的质量分数还可以为0.23％、0.25％、0.27％、0.3％、0.32％，y的质量分数还可以为0.04％、0.05％、0.06％、0.07％，er的质量分数还可以为0.04％、0.05％、0.06％、0.07％，其余为al及不可避免的杂质。优选地，其按质量分数包括以下组分：mg：3.7-4.2％、be：0.14-0.18％、si：0.13-0.17％、fe：0.13-0.17％、zn：0.05-0.08％、mn：0.18-0.22％、cr：0.1-0.13％、cu：0.06-0.1％、ti：0.12-0.16％、sr：0.02-0.05％、mo：0.06-0.1％、w：0.06-0.09％、v：0.14-0.2％、nb：0.06-0.1％、zr：0.13-0.17％、sc：0.14-0.2％、ce：0.25-0.3％、y：0.04-0.07％、er：0.04-0.07％，其余为al及不可避免的杂质。优选地，cr、ti、ce在铝合金焊丝中的质量百分数满足以下关系式：0.38％≤cr+ti+0.6×ce≤0.46％。优选地，ce、y、er在铝合金焊丝中的质量百分数满足以下关系式：0.35％≤ce+y+er≤0.42％。优选地，焊接工艺参数如下：气体流量为17-18.5l/min，焊接电压为22-25v，焊接电流为190-210a，送丝速度为11-12.5m/min，焊接速度为0.65-0.8m/min。优选地，焊接工艺参数如下：气体流量为17.5-18l/min，焊接电压为23-24v，焊接电流为195-205a，送丝速度为11.5-12m/min，焊接速度为0.7-0.75m/min。本发明采用常规制备工艺制得。焊接接头的抗拉强度和屈服强度随si含量的增加而增加；本发明中通过调节铝合金焊丝中cr、ti、ce的含量，使cr、ti、ce满足0.38％≤cr+ti+0.6×ce≤0.46％的函数关系，cr、ti、ce在焊缝组织中生成al7cr相、al3ti相和al4ce相，且其呈弥散分布在焊缝组织晶粒内部，有效细化组织晶粒，改善了铝合金焊丝焊后的焊接接头的显微组织，提高再结晶温度，为α-al基体在结晶过程中的非均质形核提供核心，显著细化铸态焊缝晶粒组织，有效改善强化相与二次相的析出大小与分布，提高焊接接头抗拉强度、屈服强度、韧性和耐磨性；通过调节铝合金焊丝中ce、y、er的含量，使铝合金焊丝具有良好的脱氧脱氢能力，减少出现气孔与裂纹现象，提高铝合金焊丝的焊接性能，焊接时电弧稳定性好，飞溅小，焊缝成型美观，脱渣性能好，与ti、sr配合，控制两者的含量，变质效果显著，有效改善熔敷金属中夹杂物的形态和分布，净化焊缝组织，提高再结晶温度，细化焊缝中α-al枝晶和共晶硅相，进一步提高焊接接头的抗拉强度、屈服强度、抗抗冲击性和耐磨性，同时改善焊接接头的抗疲劳性、抗应力腐蚀与抗开裂性。本发明提出了一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其组分合理，焊接接头的强度、韧性和耐磨性能优异，焊接时电弧稳定性好，焊缝成型美观，与母材结合强度大且性能稳定。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本发明提出的一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其按质量分数包括以下组分：mg：3.4％、be：0.2％、si：0.1％、fe：0.2％、zn：0.04％、mn：0.25％、cr：0.08％、cu：0.12％、ti：0.1％、sr：0.06％、mo：0.05％、w：0.1％、v：0.1％、nb：0.12％、zr：0.1％、sc：0.22％、ce：0.2％、y：0.08％、er：0.03％，其余为al及不可避免的杂质。实施例2本发明提出的一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其按质量分数包括以下组分：mg：4.4％、be：0.12％、si：0.2％、fe：0.1％、zn：0.1％、mn：0.15％、cr：0.15％、cu：0.04％、ti：0.18％、sr：0.01％、mo：0.12％、w：0.05％、v：0.22％、nb：0.05％、zr：0.2％、sc：0.1％、ce：0.35％、y：0.03％、er：0.08％，其余为al及不可避免的杂质。实施例3本发明提出的一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其按质量分数包括以下组分：mg：4％、be：0.16％、si：0.15％、fe：0.15％、zn：0.06％、mn：0.2％、cr：0.11％、cu：0.08％、ti：0.14％、sr：0.035％、mo：0.08％、w：0.08％、v：0.16％、nb：0.08％、zr：0.15％、sc：0.18％、ce：0.28％、y：0.06％、er：0.05％，其余为al及不可避免的杂质。其中，焊接工艺参数如下：气体流量为18l/min，焊接电压为24v，焊接电流为200a，送丝速度为12m/min，焊接速度为0.75m/min。实施例4本发明提出的一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其按质量分数包括以下组分：mg：3.7％、be：0.18％、si：0.13％、fe：0.17％、zn：0.05％、mn：0.22％、cr：0.1％、cu：0.1％、ti：0.12％、sr：0.05％、mo：0.06％、w：0.09％、v：0.14％、nb：0.1％、zr：0.13％、sc：0.2％、ce：0.25％、y：0.07％、er：0.04％，其余为al及不可避免的杂质。其中，焊接工艺参数如下：气体流量为17l/min，焊接电压为22v，焊接电流为190a，送丝速度为11m/min，焊接速度为0.65m/min。实施例5本发明提出的一种列车用高强度耐磨铝合金焊丝，其按质量分数包括以下组分：mg：4.2％、be：0.14％、si：0.17％、fe：0.13％、zn：0.08％、mn：0.18％、cr：0.13％、cu：0.06％、ti：0.16％、sr：0.02％、mo：0.1％、w：0.06％、v：0.2％、nb：0.06％、zr：0.17％、sc：0.14％、ce：0.3％、y：0.04％、er：0.07％，其余为al及不可避免的杂质。其中，焊接工艺参数如下：气体流量为17-18.5l/min，焊接电压为22-25v，焊接电流为190-210a，送丝速度为11-12.5m/min，焊接速度为0.8m/min。对本发明实施例3-5中所述列车用高强度耐磨铝合金焊丝与进口5356焊丝在常温常压下进行性能测试，试验结果平均值如下：本发明进口5356焊丝抗拉强度/mpa248.5237.4屈服强度/mpa93.589.2断后伸长率/％26.125.4通过上述表格可以看出，本发明所述棒球棒用高强度抗冲击铝合金与现有技术相比，在抗拉强度、屈服强度和断裂延伸率方面都得到了提升，表现出更加优异的性能，提高了列车的安全运行，更适合于生产使用。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。当前第1页12