專利名稱：一種航天用鋁合金焊絲線材的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種焊絲線材的制備方法。
背景技術：
目前，我國航天用產品需要一種焊接性能好的焊絲線材；要求此種合金線材具有優良的焊接性能，但現有合金和工藝無法滿足此種要求?，F有航天用鋁合金焊絲線材主要通過以下方法制備制備鋁合金溶液一鑄造鑄錠—鑄錠均火一鑄錠擠壓一毛料退火一拉伸一成品交貨，但現有熔鑄工藝及合金配比方法所生產焊絲線材焊接性能低，無法滿足用戶使用要求。

發明內容
本發明是要解決現有熔鑄工藝及合金配比方法所生產焊絲線材焊接性能低的問題，而提供一種航天用鋁合金焊絲線材的制備方法。一種航天用鋁合金焊絲線材的制備方法，具體是按照以下步驟進行的一、熔煉按Mg的質量分數為O. 00019Γ0. 015%、Cr的質量分數為O. 007% 0· 08%、Si的質量分數為O. 00019Γ0. 06%、Fe的質量分數為0. 0001°/Γ0. 12%、Cu的質量分數為6. 09Γ6. 5%、Zn的質量分數為0. ΟΟΟΡ/ΓΟ. 03%、Mn的質量分數為0. 20% 0. 35%、Ti的質量分數為0. 109Γ0. 15%, Zr的質量分數為0. 10% 0. 15%,V的質量分數為0. 05% 0. 10%、Be的質量分數為0 . 00 0 29Γ0. 0007%、余量為Al稱取鎂含量低于0. 015%鋁合金錠、銅錠、鋅錠、鋁-錳中間合金、鋁-鉻中間合金、鋁-釩中間合金、鋁-鋯中間合金、鋁-鈹中間合金和鋁-鈦中間合金錠并加入到干燥的熔煉爐中，在溫度為750°C 800°C條件下熔煉4h 5h，得到鋁合金熔液；二、鑄造將步驟一得到的鋁合金溶液在溫度為730 °C 750 °C、鑄造速度為130mm/min 145mm/min、冷卻水強度為0. 07MPa 0. lOMPa、冷卻水溫度為10°C 30°C的條件下鑄造成直徑為170mnTl74mm的鑄錠；三、均火將步驟二得到的鑄錠切斷，斷后的鑄錠長度為495mnT505mm，再車去表面的鑄造氧化皮，制得直徑為160mnTl64_的鋁合金鑄錠，再進行均勻化退火處理，退火溫度為510°C 530°C，保溫時間為24h 25h，得到鋁合金鑄錠；四、擠壓將步驟三得到的鋁合金鑄錠放入電阻加熱爐中加熱至320°C 450°C，保溫ltT2h，再放入擠壓機中，在壓力為624MPa 863MPa、溫度為380°C 450°C條件下進行擠壓，制得線材毛料；五、拉伸將步驟四制得的線材毛料在溫度為360°C 420°C條件下保溫lhlh，再以低于30°C /h的降溫速度冷卻至270°C以下，然后出爐空冷至室溫；再將線材進行第一次拉伸，拉伸至直徑為IOmnTlO. 5mm的線材，再將線材進行中間退火，退火溫度為360°C 420°C，保溫時間為lh 2h，再以低于30°C/h的降溫速度冷卻至270°C以下，然后出爐空冷至室溫；再將線材進行第二次拉伸，拉伸至直徑為5. 0mnT5. Imm的線材，制得航天用鋁合金焊絲線材。本發明的有益效果是本發明方法是通過在鋁中添加Zn、Cr、Ti、Zr、V、Be、Mn微量元素，同時嚴格控制Mg、Si、Fe雜質元素的含量，而制備的一種航天用鋁合金焊絲線材，并通過嚴格控制合金中各元素的百分比，雙級過濾，除氣除渣等措施，使鋁合金的焊接性增強。本發明用于制備航天用鋁合金焊絲線材。
具體實施例方式本發明技術方案不局限于以下所列舉的具體實施方式
，還包括各具體實施方式
之間的任意組合。
具體實施方式
一本實施方式一種航天用鋁合金焊絲線材的制備方法，具體是按
照以下步驟進行的一、熔煉按Mg的質量分數為O. 00019Γ0. 015%、Cr的質量分數為O. 007% 0· 08%、Si的質量分數為O. 00019Γ0. 06%、Fe的質量分數為0. 0001°/Γ0. 12%、Cu的質量分數為6. 09Γ6. 5%、Zn的質量分數為0. ΟΟΟΡ/ΓΟ. 03%、Mn的質量分數為0. 20% 0. 35%、Ti的質量分數為0. 109Γ0. 15%, Zr的質量分數為0. 10% 0. 15%,V的質量分數為0. 05% 0. 10%、Be的質量分數為0 . 00 0 29Γ0. 0007%、余量為Al稱取鎂含量低于0. 015%鋁合金錠、銅錠、鋅錠、鋁-錳中間合金、鋁-鉻中間合金、鋁-釩中間合金、鋁-鋯中間合金、鋁-鈹中間合金和鋁-鈦中間合金錠并加入到干燥的熔煉爐中，在溫度為750°C 800°C條件下熔煉4h 5h，得到鋁合金熔液；二、鑄造將步驟一得到的鋁合金溶液在溫度為730 °C 750 °C、鑄造速度為130mm/min 145mm/min、冷卻水強度為0. 07MPa 0. lOMPa、冷卻水溫度為10°C 30°C的條件下鑄造成直徑為170mm 174mm的鑄錠；三、均火將步驟二得到的鑄錠切斷，斷后的鑄錠長度為495mnT505mm，再車去表面的鑄造氧化皮，制得直徑為160mnTl64_的鋁合金鑄錠，再進行均勻化退火處理，退火溫度為510°C 530°C，保溫時間為24h 25h，得到鋁合金鑄錠；四、擠壓將步驟三得到的鋁合金鑄錠放入電阻加熱爐中加熱至320°C 450°C，保溫ltT2h，再放入擠壓機中，在壓力為624MPa 863MPa、溫度為380°C 450°C條件下進行擠壓，制得線材毛料；五、拉伸將步驟四制得的線材毛料在溫度為360°C 420°C條件下保溫lhlh，再以低于30°C /h的降溫速度冷卻至270°C以下，然后出爐空冷至室溫；再將線材進行第一次拉伸，拉伸至直徑為IOmnTlO. 5mm的線材，再將線材進行中間退火，退火溫度為360°C 420°C，保溫時間為ltT2h，再以低于30°C/h的降溫速度冷卻至270°C以下，然后出爐空冷至室溫；再將線材進行第二次拉伸，拉伸至直徑為5.0mnT5. Imm的線材，制得航天用鋁合金焊絲線材。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一不同的是，步驟一中按Mg的質量分數為0. 019Γ0. 014%,Cr的質量分數為0. 008% 0. 079%,Si的質量分數為0. 01% 0. 05%,Fe的質量分數為0. 019Γ0. 11%、Cu的質量分數為6. 19Γ6. 4%、Ζη的質量分數為0. ΟΡ/ΓΟ. 02%、Μη的質量分數為0. 219ΓΟ. 34%,Ti的質量分數為0. 119Γ0. 14%、Zr的質量分數為0. 11°/Γθ. 14%、V的質量分數為O. 069Γ0. 09%、Be的質量分數為O. 00039Π). 0006%、余量為Al稱取鎂含量低于O. 015%鋁合金錠、銅錠、鋅錠、鋁-錳中間合金、鋁-鉻中間合金、鋁-釩中間合金、鋁-鋯中間合金、鋁-鈹中間合金和鋁-鈦中間合金錠。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一至二之一不同的是，步驟一中在溫度為770V 780°C條件下熔煉4. 2h 4. 8h。其它與具體實施方式
一至二之一相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一至三之一不同的是，步驟二中鋁合金溶液在溫度為740°C 748 °C、鑄造速度為140mm/mirTl43mm/min、冷卻水強度為O. 08MPa O. 09MPa、冷卻水溫度為15°C 25°C的條件下鑄造成直徑為173mm的鑄錠。其它步驟及參數與具體實施方式
一至三之一相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一至四之一不同的是，步驟三中的退火溫度為515°C飛25°C，保溫時間為24h。其它與具體實施方式
一至四之一相同。 具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一至五之一不同的是，步驟四中在電阻加熱爐中加熱至330°C 390°C，保溫I. 2tTl. 8h。其它與具體實施方式
一至五之一相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
一至六之一不同的是，步驟四中在壓力為640MPa 850MPa、溫度為410°C 430°C條件下進行擠壓。其它與具體實施方式
一至六之一相同。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
一至七之一不同的是，步驟五中線材毛料在溫度為380°C 400°C條件下保溫I. 5h。其它與具體實施方式
一至七之一相同。采用以下實施例驗證本發明的有益效果實施例一本實施例一種航天用鋁合金焊絲線材的制備方法，具體是按照以下步驟進行的一、熔煉按Mg的質量分數為O. 01%、Cr的質量分數為O. 042%、Si的質量分數為O. 06%、Fe的質量分數為O. 08%、Cu的質量分數為6. 1%、Zn的質量分數為O. 03%、Mn的質量分數為O. 32%,Ti的質量分數為O. 15%,Zr的質量分數為O. 13%、V的質量分數為O. 077%,Be的質量分數為O. 00035%、余量為Al稱取鎂含量低于O. 015%鋁合金錠、銅錠、鋅錠、鋁-錳中間合金、鋁-鉻中間合金、鋁-釩中間合金、鋁-鋯中間合金、鋁-鈹中間合金和鋁-鈦中間合金錠并加入到干燥的熔煉爐中，在溫度為770°C條件下熔煉4. 5h，得到鋁合金熔液；二、鑄造將步驟一得到的鋁合金溶液在溫度為740°C、鑄造速度為140mm/min、冷卻水強度為O. 08MPa、冷卻水溫度為25°C的條件下鑄造成直徑為173mm的鑄錠；三、均火將步驟二得到的鑄錠切斷，斷后的鑄錠長度為502mm，再車去表面的鑄造氧化皮，制得直徑為163mm的鋁合金鑄錠，再進行均勻化退火處理，退火溫度為525°C，保溫時間為24h，得到鋁合金鑄錠；四、擠壓將步驟三得到的鋁合金鑄錠放入電阻加熱爐中加熱至390°C，保溫lh，再放入擠壓機中，在壓力為830MPa、溫度為410°C條件下進行擠壓，制得線材毛料；五、拉伸將步驟四制得的線材毛料在溫度為400°C條件下保溫I. 5h，再以低于300C /h的降溫速度冷卻至270°C以下，然后出爐空冷至室溫；再將線材進行第一次拉伸，拉伸至直徑為IOmm的線材，再將線材進行中間退火，退火溫度為400°C，保溫時間為1.5h，再以低于30°C /h的降溫速度冷卻至270°C以下，然后出爐空冷至室溫；再將線材進行第二次拉伸，拉伸至直徑為5. 06mm的線材，制得航天用鋁合金焊絲線材。本實施例步驟一中的煤氣反射爐，步驟三中的電阻反射爐均為市售設備，步驟四中的設備為2000噸擠壓機。本實施例是通過在鋁中添加Zn、Cr、Ti、Zr、V、Be、Mn微量元素，同時嚴格控制Mg、Si、Fe雜質元素的含量，而制備的一種航天用鋁合金焊絲線材，并通過嚴格控制合金中各元 素的百分比，雙級過濾，除氣除渣等措施，使鋁合金的焊接性增強；而現有用于鋁合金焊絲材料，其焊接性能無法滿足新型號的焊接要求，本發明的航天鋁合金焊絲材料相比于現有LY19鋁合金材料，焊接性能有明顯提高，能滿足航天焊絲材料的苛刻要求。
權利要求
1.ー種航天用鋁合金焊絲線材的制備方法，其特征在于航天用鋁合金焊絲線材的制備方法，具體是按照以下步驟進行的 一、熔煉按Mg的質量分數為O. OOOP/Γο. 015%、Cr的質量分數為O. 0079Π). 08%、Si的質量分數為O. 00019Γ0. 06%、Fe的質量分數為0. 0001°/Γ0. 12%、Cu的質量分數為.6.09Γ6. 5%、Zn的質量分數為0. ΟΟΟΡ/ΓΟ. 03%、Mn的質量分數為0. 20% 0. 35%、Ti的質量分數為0. 109Γ0. 15%, Zr的質量分數為0. 10% 0. 15%,V的質量分數為0. 05% 0. 10%、Be的質量分數為0 . 00 0 29Γ0. 0007%、余量為Al稱取鎂含量低于0. 015%鋁合金錠、銅錠、鋅錠、鋁-錳中間合金、鋁-鉻中間合金、鋁-釩中間合金、鋁-鋯中間合金、鋁-鈹中間合金和鋁-鈦中間合金錠并加入到干燥的熔煉爐中，在溫度為750°C 800°C條件下熔煉4h 5h，得到鋁合金熔液； ニ、鑄造將步驟一得到的鋁合金溶液在溫度為730°C 750°C、鑄造速度為130mm/min 145mm/min、冷卻水強度為0. 07MPa 0. lOMPa、冷卻水溫度為10°C 30°C的條件下鑄造成直徑為170mnTl74_的鑄錠； 三、均火將步驟ニ得到的鑄錠切斷，斷后的鑄錠長度為495mnT505mm，再車去表面的鑄造氧化皮，制得直徑為160mnTl64_的鋁合金鑄錠，再進行均勻化退火處理，退火溫度為510°C 530°C，保溫時間為24h 25h，得到鋁合金鑄錠； 四、擠壓將步驟三得到的鋁合金鑄錠放入電阻加熱爐中加熱至320°C 450°C，保溫lh 2h，再放入擠壓機中，在壓カ為624MPa 863MPa、溫度為380°C 450°C條件下進行擠壓，制得線材毛料； 五、拉伸將步驟四制得的線材毛料在溫度為360°C 420°C條件下保溫ltT2h，再以低于30°C/h的降溫速度冷卻至270°C以下，然后出爐空冷至室溫；再將線材進行第一次拉伸，拉伸至直徑為IOmnTlO. 5mm的線材，再將線材進行中間退火，退火溫度為360°C 420°C，保溫時間為ltT2h，再以低于30°C /h的降溫速度冷卻至270°C以下，然后出爐空冷至室溫；再將線材進行第二次拉伸，拉伸至直徑為5. 0mnT5. Imm的線材，制得航天用鋁合金焊絲線材。
2.根據權利要求I所述ー種航天用鋁合金焊絲線材的制備方法，其特征在于步驟一中按Mg的質量分數為0. 019Γ0. 014%、Cr的質量分數為0. 0089Π). 079%、Si的質量分數為.0.01% 0. 05%、Fe的質量分數為0. 01% 0. 11%、Cu的質量分數為6. 1% 6. 4%、Zn的質量分數為0. 01% 0· 02%, Mn的質量分數為0. 21% 0· 34%、Ti的質量分數為0. 11% 0· 14%、Zr的質量分數為0. 119Γ0. 14%、V的質量分數為0. 069Γ0. 09%,Be的質量分數為0. 0003% 0. 0006%、余量為Al稱取鎂含量低于0. 015%鋁合金錠、銅錠、鋅錠、鋁-錳中間合金、鋁-鉻中間合金、鋁-釩中間合金、鋁-鋯中間合金、鋁-鈹中間合金和鋁-鈦中間合金錠。
3.根據權利要求2所述ー種航天用鋁合金焊絲線材的制備方法，其特征在于步驟一中在溫度為77(T780°C條件下熔煉4. 2h 4. 8h。
4.根據權利要求3所述ー種航天用鋁合金焊絲線材的制備方法，其特征在于步驟ニ中鋁合金溶液在溫度為740°C 748°C、鑄造速度為140mm/mirTl43mm/min、冷卻水強度為.0.08MPa 0. 09MPa、冷卻水溫度為15°C 25°C的條件下鑄造成直徑為173mm的鑄錠。
5.根據權利要求4所述ー種航天用鋁合金焊絲線材的制備方法，其特征在于步驟三中的退火溫度為515°C 525°C，保溫時間為24h。
6.根據權利要求5所述ー種航天用鋁合金焊絲線材的制備方法，其特征在于步驟四中在電阻加熱爐中加熱至330°C 390°C，保溫I. 2tTl. 8h。其它與具體實施方式
一至五之一相同。
7.根據權利要求6所述ー種航天用鋁合金焊絲線材的制備方法，其特征在于步驟四中在壓カ為630MPa 860MPa、溫度為410°C 430°C條件下進行擠壓。
8.根據權利要求7所述ー種航天用鋁合金焊絲線材的制備方法，其特征在于步驟五中線材毛料在溫度為380°C 400°C條件下保溫I. 5h。
全文摘要
一種航天用鋁合金焊絲線材的制備方法，本發明涉及一種焊絲線材的制備方法。本發明是要解決現有熔鑄工藝及合金配比方法所生產焊絲線材焊接性能低的問題。方法一、熔煉；二、鑄造；三、均火；四、擠壓；五、拉伸。本發明方法是通過在鋁中添加Zn、Cr、Ti、Zr、V、Be、Mn微量元素，同時嚴格控制Mg、Si、Fe雜質元素的含量，而制備的一種航天用鋁合金焊絲線材，并通過嚴格控制合金中各元素的百分比，雙級過濾，除氣除渣等措施，使鋁合金的焊接性增強。本發明用于制備航天用鋁合金焊絲線材。
文檔編號C21D8/06GK102839306SQ20121034422
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月17日 優先權日2012年9月17日
發明者劉記偉, 羅建華, 張燕飛, 剛建偉, 高新宇, 李娟 申請人:東北輕合金有限責任公司