專利名稱：金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及藥芯焊絲，尤其是涉及一種金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲。
背景技術(shù)：
鋁硅合金的焊接性、潤(rùn)濕性、和母材色澤一致性、鍍覆性、接頭強(qiáng)度和抗腐蝕性能都極佳，是氬弧焊和釬焊鋁合金常用的優(yōu)良焊接材料。目前藥芯焊絲在氬弧焊和釬焊用焊接材料中所占的比例越來越大。但現(xiàn)有的鋁硅合金在硅含量較大時(shí)存在加工困難，拉拔加工時(shí)易斷等問題，難以加工成藥芯焊絲。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，硅含量超過10. 5%時(shí)，就已經(jīng)很難加工，當(dāng)硅含量為11%時(shí)，焊絲一般只能加工到Φ2πιπι，很難制成直徑更細(xì)的焊絲，焊絲從Φ9_拉拔到Φ2_，中間至少需要退火2次。此外，在用鋁硅焊絲焊接一些強(qiáng)度較高的鋁合金(如6063)時(shí)焊縫強(qiáng)度較母材強(qiáng)度低。如果在焊絲中添加Ni和Cu元素時(shí)，雖可以提高焊縫的強(qiáng)度，但鋁中加鎳容易產(chǎn)生偏析，加銅則又使焊絲變脆。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種既能增強(qiáng)焊縫強(qiáng)度且加工時(shí)不易斷的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案
本發(fā)明所述的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，包括硅鋁合金外皮和填充在所述外皮內(nèi)的藥芯，所述藥芯由原料氟鋁酸鉀、K3BF6 (氟硼酸鉀)、K2SiF6 (氟硅酸鉀)、K2GeF6 (氟鍺酸鉀)、Cu-Ni合金、Al-Si合金、Cu-Si合金、Al-Cu合金按下述質(zhì)量百分比配制而成K3BF6 :5% 20% ；K2SiF6 :0% 35% ；K2GeF6 :0% 18% ；Cu-Ni 合金0· 8% 20% ;Al_Si 合金0% 40% ；Cu-Si合金0% 30% ；A1-Cu合金0% 5% ;余量為氟鋁酸鉀。所述Cu-Ni合金中的Ni含量為1-30% ;所述Al-Si合金中的Si含量為2% 30%;所述Cu-Si合金中的Si含量為1% 99% ;所述Al-Cu合金中的Cu含量為40% 60%。所述外皮由原料硅、稀土和鋁按照下述質(zhì)量百分比配制而成硅6_10%，稀土
O.03-1.8%，余量為鋁。 所述藥芯占鋁焊絲重量的8-30%。所述外皮的厚度為O. 2-1. 5mm。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于藥芯中以中間合金的形式添加了 Ni、Si、Cu和B元素，焊絲外皮中較低的硅含量保證了其優(yōu)良的加工性能，即使焊絲中硅含量達(dá)到13%，焊絲從Φ9πιπι拉拔到Φ2_，中間只要退火I次就可以制出成品；同時(shí)添加元素使焊絲具有良好的潤(rùn)濕性和流動(dòng)性，提高了焊縫的低溫沖擊韌性和抗裂性能，降低了韌脆轉(zhuǎn)變溫度，增加了焊縫強(qiáng)度；最重要的是在外皮不改變成分的前提下，可通過靈活調(diào)整藥芯中的金屬比例得到不同組分的焊縫。芯粉中加入K2SiFf^P K3BF6可以在很大程度上提高釬劑的活性，在硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過釬劑總質(zhì)量的2%時(shí)，析出的Si還具有自釬作用。


圖I是本發(fā)明焊絲的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明所述的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，包括硅鋁合金外皮I和填充在外皮內(nèi)的藥芯2，外皮I的厚度為O. 2-0. 7mm ;藥芯2占鋁焊絲重量的8_30%。實(shí)施例I :
本發(fā)明的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，外皮I為Al-9Si合金，其中稀土元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 6%，藥芯2占鋁焊絲總質(zhì)量的25%。藥芯2 由原料氟鋁酸鉀、K3BF6, K2SiF6, Cu_20Ni 合金、Al_22Si 合金、Cu_20Si 合金按下述質(zhì)量百分比配制而成8% K3BF6、10%K2SiF6、2%Cu-20Ni合金、25%Al_22Si合金、 20%Cu-20Si，余量為氟鋁酸鉀。用球磨機(jī)將上述原料磨至粒度200目粉末混勻，在真空爐中燒結(jié)成燒結(jié)焊劑形態(tài)，然后采用振動(dòng)法將該焊劑裝入外徑12_、內(nèi)徑6_的Al-9Si合金管中，經(jīng)軋制、粗拔、退火、細(xì)拔、層繞等工序制成直徑Φ2_的成品藥芯鋁焊絲。使用該藥芯鋁焊絲和普通的Al_12Si/氟鋁酸鉀藥芯焊絲對(duì)6063鋁合金進(jìn)行釬焊對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果顯示本發(fā)明的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯焊絲在焊接過程中表現(xiàn)出良好的潤(rùn)濕性和流動(dòng)性，焊后接頭外觀良好；焊縫成分分析顯示本發(fā)明藥芯焊絲的焊縫中Si含量高于傳統(tǒng)焊絲的焊縫約I. 5% ;低溫沖擊韌性試驗(yàn)顯示本發(fā)明藥芯焊絲的焊縫沖擊韌性比普通藥芯焊絲高約10%;強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果顯示本發(fā)明藥芯焊絲的焊縫強(qiáng)度比普通藥芯焊絲高約15%，超過了母材強(qiáng)度。實(shí)施例2:
本發(fā)明的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，外皮I為Al-9. 5Si合金，其中稀土元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 4%，藥芯2占鋁焊絲總質(zhì)量的30%。藥芯2由原料氟鋁酸鉀、K3BF6、K2SiF6、Cu-10Ni合金、Al_20Si合金、Cu_40Si合金按下述質(zhì)量百分比配制而成15% K3BF6、17 %K2SiF6、6% Cu-IONi合金、10% Al_20Si合金、7% Cu-40Si合金，余量為氟鋁酸鉀。焊絲的制造方法同實(shí)施例I。使用該藥芯鋁焊絲和普通的Al_12Si/氟鋁酸鉀藥芯焊絲對(duì)6063鋁合金進(jìn)行釬焊對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果顯示焊縫成分分析顯示本發(fā)明藥芯焊絲的焊縫中Si含量高于傳統(tǒng)焊絲的焊縫約I. 7% ;低溫沖擊韌性試驗(yàn)顯示本發(fā)明藥芯焊絲的焊縫沖擊韌性比普通藥芯焊絲高約12%;強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果顯示本發(fā)明藥芯焊絲的焊縫強(qiáng)度比普通藥芯焊絲高約16%，超過了母材強(qiáng)度。實(shí)施例3
本發(fā)明的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，外皮I為Al-9Si合金，其中稀土元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 6%，藥芯2占鋁焊絲總質(zhì)量的25%。藥芯2由原料氟鋁酸鉀、K3BF6、K2SiF6、Cu_2Ni合金、Al_22Si合金按下述質(zhì)量百分比配制而成5% K3BF6,35% K2SiF6UO% Cu_2Ni合金、20% Al_22Si合金，余量為氟鋁酸鉀。焊絲的制造方法同實(shí)施例I。
本發(fā)明焊絲的優(yōu)點(diǎn)同實(shí)施例I。實(shí)施例4
本發(fā)明的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲 ，外皮I為Al-9Si合金，其中稀土元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 6%，藥芯2占鋁焊絲總質(zhì)量的25%。藥芯2由原料氟鋁酸鉀、K3BF6, Cu-20Ni合金、Cu_20Si合金按下述質(zhì)量百分比配制而成12% K3BF6,20% Cu-2Ni合金、20% Cu_20Si合金，余量為氟鋁酸鉀。焊絲的制造方法同實(shí)施例I。本發(fā)明焊絲的優(yōu)點(diǎn)同實(shí)施例I。實(shí)施例5
本發(fā)明的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，外皮I為Al-9Si合金，其中稀土元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 6%，藥芯2占鋁焊絲總質(zhì)量的25%。藥芯2由原料氟鋁酸鉀、K3BF6, K2GeF6, Cu_8Ni合金、Al_50Cu合金、Cu_30Si合金按下述質(zhì)量百分比配制而成12% K3BF6U3% K2GeF6,3% Cu_8Ni合金、25% Cu_30Si合金、l%Al-50Cu合金，余量為氟鋁酸鉀。焊絲的制造方法同實(shí)施例I。本發(fā)明焊絲的優(yōu)點(diǎn)同實(shí)施例I。實(shí)施例6
本發(fā)明的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，外皮I為Al-9Si合金，其中稀土元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 6%，藥芯2占鋁焊絲總質(zhì)量的25%。藥芯2 由原料氟鋁酸鉀、K3BF6, K2SiF6, Cu_12Ni 合金、Cu_20Si 合金、1% Al_40Cu合金按下述質(zhì)量百分比配制而成9% K3BF6、23% K2SiF6、2% Cu_12Ni合金、30% Cu_20Si合金、I Al_40Cu合金，余星為氣招酸鐘。焊絲的制造方法同實(shí)施例I。本發(fā)明焊絲的優(yōu)點(diǎn)同實(shí)施例I。實(shí)施例7
本發(fā)明的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，外皮I為Al-9Si合金，其中稀土元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 6%，藥芯2占鋁焊絲總質(zhì)量的25%。藥芯2由原料氟鋁酸鉀、K3BF6, K2GeF6, Cu_4Ni合金、Al_22Si合金、Al_60Cu合金按下述質(zhì)量百分比配制而成:7% K3BF6U2% K2GeF6UO% Cu_4Ni合金、40% Al_22Si合金、2% A1-60CU合金，余量為氟鋁酸鉀。焊絲的制造方法同實(shí)施例I。本發(fā)明焊絲的優(yōu)點(diǎn)同實(shí)施例I。實(shí)施例8
本發(fā)明的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，外皮I為Al-9Si合金，其中稀土元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 6%，藥芯2占鋁焊絲總質(zhì)量的25%。藥芯2由原料氟鋁酸鉀、K3BF6、K2SiF6、Cu_6Ni合金和Cu_60Si合金按下述質(zhì)量百分比配制而成20% K3BF6U4% K2SiF6,5% Cu_6Ni合金、10% Cu_60Si合金，余量為氟鋁酸鉀。焊絲的制造方法同實(shí)施例I。
本發(fā)明焊絲的優(yōu)點(diǎn)同實(shí)施例I。實(shí)施例9
本發(fā)明的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，外皮I為Al-9Si合金，其中稀土元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 6%，藥芯2占鋁焊絲總質(zhì)量的25%。藥芯2由原料氟鋁酸鉀、K3BF6, K2GeF6, Cu_20Ni合金和Al_22Si合金按下述質(zhì)量百分比配制而成13% K3BF6U8% K2GeF6,2% Cu_20Ni合金、30% Al_22Si合金，余量為氟鋁酸鉀。 焊絲的制造方法同實(shí)施例I。本發(fā)明焊絲的優(yōu)點(diǎn)同實(shí)施例I。實(shí)施例10
本發(fā)明的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，外皮I為Al-9Si合金，其中稀土元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 6%，藥芯2占鋁焊絲總質(zhì)量的25%。藥芯2由原料氟鋁酸鉀、K3BF6, Cu-6Ni合金和Al_22Si合金按下述質(zhì)量百分比配制而成18% K3BF6,3% Cu-6Ni合金、35% Al_22Si合金，余量為氟鋁酸鉀。焊絲的制造方法同實(shí)施例I。本發(fā)明焊絲的優(yōu)點(diǎn)同實(shí)施例I。實(shí)施例11
本發(fā)明的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，外皮I為Al-9Si合金，其中稀土元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 6%，藥芯2占鋁焊絲總質(zhì)量的25%。藥芯2 由原料氟鋁酸鉀、K3BF6, K2GeF6, Cu-IONi 合金、Al_18Si 合金、Cu_60Si 合金和A1-40CU合金按下述質(zhì)量百分比配制而成15% K3BF6UO% K2GeF6U % Cu-IONi合金、25% A1-18S1合金、10% Cu_60Si合金、5% Al_40Cu，余量為氟鋁酸鉀。焊絲的制造方法同實(shí)施例I。本發(fā)明焊絲的優(yōu)點(diǎn)同實(shí)施例I。實(shí)施例12
本發(fā)明的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，外皮I為Al-9Si合金，其中稀土元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 6%，藥芯2占鋁焊絲總質(zhì)量的25%。藥芯2由原料氟鋁酸鉀、K3BF6, K2SiF6, K2GeF6, Cu_20Ni合金和Cu_50Si合金按下述質(zhì)量百分比配制而成20% K2SiF6,12% K3BF6,7% K2GeF6,1 % Cu_20Ni 合金、15% Cu_50Si合金，余量為氟鋁酸鉀。焊絲的制造方法同實(shí)施例I。本發(fā)明焊絲的優(yōu)點(diǎn)同實(shí)施例I。實(shí)施例13
本發(fā)明的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，外皮I為Al-9Si合金，其中稀土元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 6%，藥芯2占鋁焊絲總質(zhì)量的25%。藥芯2 由原料氟鋁酸鉀、K3BF6, K2SiF6, K2GeF6, Cu_18Ni 合金、Al_22Si 合金、Cu-40Si合金和A1-50CU合金按下述質(zhì)量百分比配制而成10 % K3BF6、12 % K2SiF6,8%K2GeF6,2% Cu-18Ni,20% Al_22Si 合金、8% Cu_40Si 合金、1% Al_50Cu 合金，余量為氟鋁酸鉀。
焊絲的制造方法同實(shí)施例I。 本發(fā)明焊絲的優(yōu)點(diǎn)同實(shí)施例I。
權(quán)利要求
1.一種金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，包括硅鋁合金外皮(I)和填充在所述外皮內(nèi)的藥芯(2)，其特征在于所述藥芯(2)由原料氟鋁酸鉀、K3BF6, K2SiF6, K2GeF6, Cu-Ni合金、Al-Si合金、Cu-Si合金、Al-Cu合金按下述質(zhì)量百分比配制而成=K3BF6 :5% 20%，K2SiF6 :0% 35%, K2GeF6 :0% 18%，Cu-Ni 合金0· 8% 20%，Al-Si 合金0% 40%，Cu-Si 合金0% 30%，Al-Cu合金0% 5%，余量為氟鋁酸鉀。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，其特征在于所述Cu-Ni合金中的Ni含量為1-30% ;所述Al-Si合金中的Si含量為2% 30% ;所述Cu-Si合金中的Si含量為1% 99% ;所述Al-Cu合金中的Cu含量為40% 60%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，其特征在于所述外皮(I)由原料硅、稀土和鋁按照下述質(zhì)量百分比配制而成硅6-10%，稀土 O. 03-1.8%，余量為鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，其特征在于所述藥芯(2)占鋁焊絲重量的8-30%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，其特征在于所述外皮(I)的厚度為 O. 2-0. 7mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬顆粒增強(qiáng)藥芯鋁焊絲，包括硅鋁合金外皮和填充在外皮內(nèi)的藥芯，藥芯由原料氟鋁酸鉀、K3BF6、K2SiF6、K2GeF6、Cu-Ni合金、Al-Si合金、Cu-Si合金、Al-Cu合金按下述質(zhì)量百分比配制而成K3BF65％～20％；K2SiF60％～35％；K2GeF60％～20％；Cu-Ni合金0.8％～20％；Al-Si合金0％～40％；Cu-Si合金0％～30％；Al-Cu合金0％～5％；余量為氟鋁酸鉀。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于藥芯中以中間合金的形式添加了Ni、Si、Cu和B元素，保證了優(yōu)良的加工性能，同時(shí)焊絲具有良好的潤(rùn)濕性和流動(dòng)性，提高了焊縫的低溫沖擊韌性和抗裂性能，降低了韌脆轉(zhuǎn)變溫度，增加了焊縫強(qiáng)度。
文檔編號(hào)B23K35/28GK102935562SQ201210523509
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者龍偉民, 呂登峰, 張青科, 馬佳, 鮑麗, 沈元?jiǎng)? 馬力, 黃俊蘭, 薛行雁, 鐘素娟, 朱坤 申請(qǐng)人:鄭州機(jī)械研究所