一種凹槽型鋁合金復合焊絲及其制造方法技術

一種凹槽型鋁合金復合焊絲，包括焊絲帶材，所述焊絲帶材的橫截面中間開有凹槽，凹槽內填充混合釬劑；所述的焊絲帶材為1XXX系～8XXX系鋁合金焊絲帶材；所述的混合釬劑的各個成分按質量百分比為：1～90％CsF-AlF3釬劑，0.01～35％RbF-AlF3釬劑，0.001～20％Al(OH)3，0.001～0.5％氧化鋅（ZnO），0.001～1.5％氧化鎵（Ga2O3），0.001～2.0％Al-Zr合金，余量為KF-AlF3釬劑。以及提供了一種凹槽型鋁合金復合焊絲的制造方法。本發明專利技術同時適用于TIG焊或釬焊、且有效兼顧低成本、高效率和高性能。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】一種凹槽型鋁合金復合焊絲，包括焊絲帶材，所述焊絲帶材的橫截面中間開有凹槽，凹槽內填充混合釬劑；所述的焊絲帶材為1XXX系～8XXX系鋁合金焊絲帶材；所述的混合釬劑的各個成分按質量百分比為：1～90％CsF-AlF3釬劑，0.01～35％RbF-AlF3釬劑，0.001～20％Al(OH)3，0.001～0.5％氧化鋅（ZnO），0.001～1.5％氧化鎵（Ga2O3），0.001～2.0％Al-Zr合金，余量為KF-AlF3釬劑。以及提供了一種凹槽型鋁合金復合焊絲的制造方法。本專利技術同時適用于TIG焊或釬焊、且有效兼顧低成本、高效率和高性能。【專利說明】
本專利技術涉及材料加工工程中的焊接領域，具體涉及一種鋁合金復合焊絲及其制造方法。
技術介紹
現代工業的高速發展必須以裝備制造業的進步作為基礎。隨著我國城市化進程的加快，高鐵、城市軌道交通、汽車產業的發展可謂“一日千里”，這些行業的發展除了對鋁合金材料的需求迅速增加之外，對鋁合金的“焊接材料”的需求也提出了更多、更高的新要求，以滿足各種成分鋁合金、各種鋁合金結構高性能、高可靠性焊接的需要，而“鋁合金復合焊絲”就是為滿足上述要求提出來的“新概念”焊接材料。目前，國內外已有的鋁合金焊絲等焊接材料主要有“實心焊絲”、“藥芯焊絲”、“藥皮焊條”三類。藥皮焊條即電焊條，只不過電焊條的“金屬芯”為鋁或鋁合金，這類電焊條有稱為鋁合金焊條，其業內熟知的有L109、L209、L309牌號(或稱型號)。實心焊絲按照GB/T10858-2008《鋁及鋁合金焊絲》表I給出的型號，有幾十種，最常用的有SA15356、SA14047、SA14043 (也有國內外文獻表述為ER5356、ER4047、ER4043)等。而鋁合金“藥芯焊絲”則是近幾年才出現的焊接材料，主要有用于鋁-鋁、鋁-銅焊接的Zn-Al基“藥芯焊絲”。藥芯焊絲的制造工藝主要分為“無縫”、“有縫”兩種。“無縫”藥芯焊絲生產方法存在著焊劑填充困難、設備繁雜、填充不均勻、拉撥次數多、成本高、投資大等問題，因此目前國內外廣泛采用的是“有縫”藥芯焊絲制造方法。“有縫”藥芯焊絲的缺點是“縫隙”會使藥芯吸潮。在已公開的中國專利文獻中，CN99100147.8研究了通過藥芯成分的調整，提高抗吸潮性；CN02131909.X通過采用“在焊絲表面涂覆氧化性薄膜，以改善藥芯焊絲的耐蝕性”。CN201010240162.4則將有縫藥芯焊絲的接縫制造為“帶有臺階”的接縫，以有利于焊絲的邊緣咬合，有效阻止水分及其它化學物質通過接縫進入藥芯焊絲內部，確保藥芯具有良好的抗吸潮性。現有藥芯焊絲的制備，大致分為三類:I)先將合金(或純金屬)制備成帶材，然后再通過“有縫藥芯焊絲”成型設備將其制備成有縫藥芯焊絲；2)先將合金(或純金屬)制備成管材，然后再灌裝藥粉，再拉拔成無縫藥芯焊絲；3)采用特殊模具，直接將合金(或純金屬)擠壓成無縫藥芯焊絲。上述方法受合金成分變化導致合金自身塑性、易加工性能變化的影響，因此， 申請人:發現在中華人民共和國國家知識產權局網站“專利檢索與服務系統”(httD://www.pss-system.gov, cn/sipopublicsearch/portal/index, shtml)可公開查詢至丨J的幾百種有關“藥芯焊絲”的專利中，大多數專利的“權利要求”除“鋼皮”之外的“藥芯”成分中，都包含一種以上金屬成分，這些金屬(純金屬或合金)就是為了彌補用于制備藥芯焊絲的“鋼皮”中合金成分的不足或調節焊縫的合金配比而添加的。通過對釬劑或藥芯成分的改進，使得藥芯焊絲中“藥芯”自身的抗吸潮性能大大提高；鋁合金自身的耐蝕性大大優于鋼的耐蝕性，但是，如何將自身強度相當于碳鋼而塑性又遠遠低于碳鋼的高強度鋁合金(如SA15356焊絲，還有很多種恕不一一列舉)制備成“復合焊絲”以適用于TIG焊或釬焊，無論將其制備成“有縫”或“無縫”藥芯焊絲，都難以實現“低成本”、“高效率”、“高性能”地生產。
技術實現思路
為了克服已有鋁合金復合焊絲及其制造方法的無法同時適用于TIG焊或釬焊、無法兼顧低成本、高效率和高性能的不足，本專利技術提供了一種同時適用于TIG焊或釬焊、且有效兼顧低成本、高效率和高性能的凹槽型鋁合金復合焊絲及其制造方法。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是:一種凹槽型鋁合金復合焊絲，包括焊絲帶材，所述焊絲帶材的橫截面中間開有凹槽，凹槽內填充混合釬劑；所述的焊絲帶材為IXXX系~8XXX系鋁合金焊絲帶材；所述的混合釬劑的各個成分按質量百分比為:1~90% CsF-AlF3釬劑，0.01~35% RbF-AlF3釬劑，0.001 ~20% Al (OH)3,0.001 ~0.5%氧化鋅(ZnO)，0.001 ~1.5%氧化鎵(Ga2O3), 0.001 ~2.0% Al-Zr合金，余量為KF-AlF3釬劑。進一步，所述焊絲帶材與所述混合釬劑的質量比為8:1。更進一步，所述焊絲帶材的橫截面呈中心對稱，所述凹槽的寬度為1.6mm，所述鋁焊絲的寬度為3.0mm，所述凹槽的高度為0.76mm，所述鋁焊絲的厚度為1.14mm。一種凹槽型鋁合金復合焊絲的制造方法，所述制造方法包括以下步驟:(I)選用IXXX系~8XXX系鋁合金焊絲線材，將鋁合金焊絲線材通過軋輥使線材壓扁成為扁絲，將扁絲通過帶有型槽的垂直軋輥，制備成截面為凹槽型的鋁焊絲；(2)在混合釬劑中加入粘結劑，攪拌均勻；所述的混合釬劑的各個成分按質量百分比為:1 ~90% CsF-AlF^f 劑，0.01 ~35% RbF-AlF3 釬劑，0.001 ~20% Al (OH) 3，0.001 ~0.5% 氧化鋅(Ζη0)，0.001 ~1.5 % 氧化鎵(Ga2O3),0.001 ~ 2.0 % Al-Zr 合金，余量為KF-AlF3 釬劑；(3)將添加了粘結劑的混合釬劑填滿凹槽，混合釬劑壓緊和壓實，釬劑自然晾干，制得凹槽型鋁合金復合焊絲。進一步，所述步驟(3)中，刮削掉高出凹槽面的混合釬劑，隨后通過垂直軋輥將混合釬劑壓緊、壓實。再進一步，所述焊絲帶材與所述混合釬劑的質量比為8:1。所述鋁焊絲的橫截面呈中心對稱，所述凹槽的寬度為1.6mm，所述鋁焊絲的寬度為3.0mm，所述凹槽的高度為0.76mm，所述鋁焊絲的厚度為1.14mm。所述粘結劑為以下一種或兩種及以上混合:①水玻璃，②環氧樹脂，③丙烯酸酯。本專利技術的技術構思為:從《合成技術及應用》2008年第一期第22頁題為“美國普度大學開發出合金制氫新工藝”的報道了解到，美國普度大學的研究人員最近開發出一種利用鋁鎵合金加水制造氫氣的新工藝。其原理是將水添加到鋁鎵合金時，鋁通過吸收氧氣分解水，在此過程中產生氫氣。合金中的鎵是關鍵成分，因為鋁和氧結合后在鋁的表面形成一層氧化鋁膜，而鎵能阻止這個膜的形成，使反應繼續下去，直到所有的鋁都被用來產生氫氣。從上述報道中鎵的作用得到啟發，本專利技術人通過添加鎵的氧化物一氧化鎵(即Ga2O3),得到了前所未有的效果。雖然從“百度百科” 了解到，氧化鎵(即Ga2O3，正常情況下鎵的氧化物只有這一種，本說明書中所指氧化鎵均為Ga2O3)的熔點為1740°C，但是比氧化鋁(即Al2O3)的熔點2045°本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種凹槽型鋁合金復合焊絲，包括焊絲帶材，其特征在于：所述焊絲帶材的橫截面中間開有凹槽，凹槽內填充混合釬劑；所述的焊絲帶材為1XXX系～8XXX系鋁合金焊絲帶材；所述的混合釬劑的各個成分按質量百分比為：1～90％CsF?AlF3釬劑，0.01～35％RbF?AlF3釬劑，0.001～20％Al(OH)3，0.001～0.5％氧化鋅ZnO，0.001～1.5％氧化鎵Ga2O3，0.001～2.0％Al?Zr合金，余量為KF?AlF3釬劑。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：王博，薛松柏，林中強，
申請(專利權)人：浙江宇光鋁材有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33