本發(fā)明涉及一種鋁硅合金圓桿，尤其涉及一種焊絲用鋁硅合金圓桿。

背景技術(shù)：

鋁及其合金以其密度小、塑性好、比強(qiáng)度高、抗腐蝕性等優(yōu)異性能，被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)工業(yè)中，這也促使鋁及鋁合金焊接材料的廣泛應(yīng)用。但是由于鋁合金線膨脹系數(shù)較大，焊接裂紋傾向較大，會(huì)造成焊縫接頭力學(xué)性能的下降，甚至造成失效。

鋁硅合金圓桿是加工鋁硅合金焊絲的基材，目前國(guó)內(nèi)主要采用半連續(xù)鑄造或水平牽引鑄造—擠壓的工藝路線進(jìn)行生產(chǎn)。該工藝雖然工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，但流程較復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量欠佳、性能不夠穩(wěn)定、 生產(chǎn)規(guī)模適中等特點(diǎn)，只適合于中小型企業(yè)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種焊絲用鋁硅合金圓桿，此焊絲用鋁硅合金圓桿組織結(jié)構(gòu)明顯好轉(zhuǎn)，宏觀晶粒度可達(dá)6~8級(jí)別，抗拉強(qiáng)度達(dá)到180~200 MPa。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種焊絲用鋁硅合金圓桿，所述焊絲用鋁硅合金圓桿通過(guò)以下工藝獲得，此工藝包括以下步驟：

步驟一、將100份鋁錠投入熔鋁爐熔煉，控制爐內(nèi)鋁液溫度≤760℃；

步驟二、將熔煉好的鋁液轉(zhuǎn)注到保溫爐，制保溫爐鋁液溫度在740±10℃時(shí)，在鋁液添加硅0.04份、鐵1.1份、銅0.2份、稀土元素0.1份、硼0.02份、鈦0.012份、鈹0.012份，攪拌30分鐘，使鋁液成分充分均勻，所述稀土元素由鑭、鈰和鈧組成，且此鑭、鈰和鈧按照14：6：1重量份比例混合形成所述稀土元素；

步驟三、在鋁液溫度達(dá)到750±10℃時(shí)用高純氮?dú)庾鬏d體，將高效噴粉精煉劑通入保溫爐內(nèi)熔體中進(jìn)行精煉，達(dá)到鋁液除氣、除雜等凈化處理；

步驟四、將經(jīng)過(guò)步驟三的鋁合金液靜置，打開(kāi)保溫爐扒渣門(mén)將浮在鋁合金液表面上的鋁渣清理干凈；

步驟五、在鋁合金液溫度達(dá)到740±10℃時(shí)，出爐，鋁合金液從保溫爐出來(lái)經(jīng)過(guò)流槽進(jìn)入在線除氣裝置和過(guò)濾裝置，進(jìn)行爐外精煉，再次除氣除渣；

步驟六、將經(jīng)步驟五獲得的潔凈后鋁合金液進(jìn)行連續(xù)澆鑄，澆鑄溫度控制在690~700℃，采用水平澆鑄方式進(jìn)行澆鑄獲得鑄造后鑄坯；

步驟七、對(duì)步驟六制得的鑄造后鑄坯進(jìn)行校直、加熱，控制進(jìn)軋前鑄坯溫度保持在520-540℃，使鋁合金桿終軋溫度≤300℃；

步驟八、用水或稀乳化液對(duì)軋機(jī)出來(lái)的鋁合金桿進(jìn)行快速冷卻處理，并控制鋁桿表面溫度≤70℃；

步驟九、在鋁桿進(jìn)入收線框前，用壓縮空氣將鋁桿表面的水吹干，保持鋁桿的潔凈和干燥后，再自然冷卻。

上述技術(shù)方案中進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案如下：

1. 上述方案中，所述步驟五除氣除渣后再在鋁合金澆鑄流槽內(nèi)的鋁熔體中通過(guò)喂絲機(jī)加入Al-Ti-B絲。

2. 上述方案中，所述步驟四的鋁合金液靜置時(shí)間為5~10分鐘。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1. 本發(fā)明焊絲用鋁硅合金圓桿，其采用含有由鑭、鈰和鈧組成的稀土元素在指定范圍內(nèi)鐵和稀土的協(xié)同作用,可以提高合金桿的延展性、優(yōu)化鋁液體成分，細(xì)化晶粒、去渣、增加耐腐蝕性能，去除鋁合金中的氣體和有害雜質(zhì)，減少鋁合金的裂紋源，從而提高鋁合金的強(qiáng)度，改善加工性能，還能改善鋁合金的耐熱性、可塑性及可鍛性，提高硬度、增加強(qiáng)度和韌性；其次，所述鑭、鈰和鈧按照14：6：1重量份比例混合形成所述稀土元素與硼協(xié)同作用，使得產(chǎn)品在澆鑄過(guò)程中提高鋁的流動(dòng)性，減小鋁中其他元素的不利影響，形成核質(zhì)點(diǎn)，從而形成非自發(fā)形核，起到細(xì)化晶粒的作用，宏觀晶粒度在可以達(dá)到5-6級(jí)。添加的硼元素在一定范圍內(nèi)，和上述鋁能合理搭配，能夠降低電阻率6-10%；再次，鈦元素：由于鋁基體中存在上述有益元素后，再加入鈦元素，可以在金屬晶粒組織中起到明顯作用，將鈦元素控制在本發(fā)明的范圍內(nèi)，宏觀晶粒度達(dá)到6-8級(jí)。

2. 本發(fā)明焊絲用鋁硅合金圓桿，通過(guò)對(duì)熔煉、精煉、鑄造、軋制等工藝的控制，制出抗拉強(qiáng)度符合鋁硅合金圓桿，此種鋁桿經(jīng)24小時(shí)自然冷卻后，經(jīng)過(guò)包覆，可直接進(jìn)入拉絲機(jī)，按常規(guī)拉絲工藝進(jìn)行拉拔，由此得到的鋁硅合金圓桿其抗拉強(qiáng)度達(dá)到180~200 MPa。與傳統(tǒng)的鋁桿或?qū)w退火處理工藝相比，通過(guò)本發(fā)明所提供的方法制得的鋁硅合金圓桿性能穩(wěn)定，使用這些鋁桿拉拔出來(lái)的鋁硅合金圓桿同樣性能穩(wěn)定，產(chǎn)品合格率≥90。由于減掉了退火處理工序，省卻了熱處理工藝帶來(lái)的能耗和生產(chǎn)時(shí)間，因此在完全滿足對(duì)鋁硅合金圓桿使用要求的前提下，大大提高了鋁硅合金圓桿的生產(chǎn)效率、降低了生產(chǎn)成本。根據(jù)本方案所生產(chǎn)的鋁合金桿，制造的鋁合金桿將廣泛的用于鋁硅合金圓桿，將為目前存在的情況進(jìn)行大幅度改善。將合金元素控制在本方案中的質(zhì)量百分比，將解決原來(lái)出現(xiàn)的問(wèn)題。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

實(shí)施例：一種焊絲用鋁硅合金圓桿，所述焊絲用鋁硅合金圓桿通過(guò)以下工藝獲得，此工藝包括以下步驟：

步驟一、將100份鋁錠投入熔鋁爐熔煉，控制爐內(nèi)鋁液溫度≤760℃；

步驟二、將熔煉好的鋁液轉(zhuǎn)注到保溫爐，制保溫爐鋁液溫度在740±10℃時(shí)，在鋁液添加硅0.04份、鐵1.1份、銅0.2份、稀土元素0.1份、硼0.02份、鈦0.012份、鈹0.012份，攪拌30分鐘，使鋁液成分充分均勻，所述稀土元素由鑭、鈰和鈧組成，且此鑭、鈰和鈧按照14：6：1重量份比例混合形成所述稀土元素；

步驟三、在鋁液溫度達(dá)到750±10℃時(shí)用高純氮?dú)庾鬏d體，將高效噴粉精煉劑通入保溫爐內(nèi)熔體中進(jìn)行精煉，達(dá)到鋁液除氣、除雜等凈化處理；

步驟四、將經(jīng)過(guò)步驟三的鋁合金液靜置5~10分鐘，打開(kāi)保溫爐扒渣門(mén)將浮在鋁合金液表面上的鋁渣清理干凈；

步驟五、在鋁合金液溫度達(dá)到740±10℃時(shí)，出爐，鋁合金液從保溫爐出來(lái)經(jīng)過(guò)流槽進(jìn)入在線除氣裝置和過(guò)濾裝置，進(jìn)行爐外精煉，再次除氣除渣；

步驟六、將經(jīng)步驟五獲得的潔凈后鋁合金液進(jìn)行連續(xù)澆鑄，澆鑄溫度控制在690~700℃，采用水平澆鑄方式進(jìn)行澆鑄獲得鑄造后鑄坯；

步驟七、對(duì)步驟六制得的鑄造后鑄坯進(jìn)行校直、加熱，控制進(jìn)軋前鑄坯溫度保持在520-540℃，使鋁合金桿終軋溫度≤300℃；

步驟八、用水或稀乳化液對(duì)軋機(jī)出來(lái)的鋁合金桿進(jìn)行快速冷卻處理，并控制鋁桿表面溫度≤70℃；

步驟九、在鋁桿進(jìn)入收線框前，用壓縮空氣將鋁桿表面的水吹干，保持鋁桿的潔凈和干燥后，再自然冷卻。

上述步驟三中精煉時(shí)控制精煉劑吹入的速度和氮?dú)獾膲毫?，使精煉時(shí)間控制在20~30分鐘，氮?dú)鈮毫刂圃?0~15KPa。

上述步驟五除氣除渣后再在鋁合金澆鑄流槽內(nèi)的鋁熔體中通過(guò)喂絲機(jī)加入Al-Ti-B絲。

采用上述焊絲用鋁硅合金圓桿時(shí)，其配方中含有由鑭、鈰和鈧組成的稀土元素在指定范圍內(nèi)鐵和稀土的協(xié)同作用,可以提高合金桿的延展性、優(yōu)化鋁液體成分，細(xì)化晶粒、去渣、增加耐腐蝕性能。去除鋁合金中的氣體和有害雜質(zhì)，減少鋁合金的裂紋源，從而提高鋁合金的強(qiáng)度，改善加工性能，還能改善鋁合金的耐熱性、可塑性及可鍛性，提高硬度、增加強(qiáng)度和韌性；其次，所述鑭、鈰和鈧按照14：6：1重量份比例混合形成所述稀土元素與硼協(xié)同作用，使得產(chǎn)品在澆鑄過(guò)程中提高鋁的流動(dòng)性，減小鋁中其他元素的不利影響，形成核質(zhì)點(diǎn)，從而形成非自發(fā)形核，起到細(xì)化晶粒的作用，宏觀晶粒度在可以達(dá)到5-6級(jí)。添加的硼元素在一定范圍內(nèi)，和上述鋁能合理搭配，能夠降低電阻率6-10%；再次，鈦元素：由于鋁基體中存在上述有益元素后，再加入鈦元素，可以在金屬晶粒組織中起到明顯作用，將鈦元素控制在本發(fā)明的范圍內(nèi)，宏觀晶粒度達(dá)到6-8級(jí)。

上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。