本發明專利技術提供了一種高焊接強度Al-Mg-Si合金，其合金成分及質量百分比為：0.5～0.9％Si、0.4～0.7％Mg、Mn＜0.5％、Cr＜0.3％、0.12～0.5％Mn+Cr、Fe＜0.35％、Zn＜0.2％、Ti＜0.1％和0.2～0.5％Cu，另外，還包括0.2～0.8％Er、0.2～0.6％Zr和0.3～1.2％Sc中的一種或多種，其他合金成分總量不超過0.15％，剩余為Al含量。同時，本發明專利技術還提供了制備上述合金型材的方法。本發明專利技術所提供的Al-Mg-Si合金，焊接強度得到顯著提高，所提供的合金型材制備方法，工藝也較為簡單。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于金屬合金
，尤其涉及一種。
技術介紹
6X X X系Al-Mg-Si合金是以Mg2Si為合金強化相的熱處理可強化鋁合金，具有成型加工性好、耐腐蝕性好等特點，廣泛應用于軌道交通、民用建筑、工程機械、電子零部件等領域。其中，軌道車輛和輕量化道路交通車輛，多采用6005、6005A、6N01等鋁合金的整體組焊結構，局部要求強度較高的零部件采用6061、6082等鋁合金型材焊接結構。焊接方法主要有Mig/Tig氣體保護焊、激光焊接、攪拌摩擦焊等,其中Mig/Tig氣體保護焊是使用最多的一種方法。但對于Al-Mg-Si合金在交通車輛上應用來說，缺點是經Mig/Tig氣體保護焊接后，其接頭的強度軟化嚴重。例如6005A是車輛使用最多的鋁合金，其焊接強度僅為母材的60% 65%，但實際應用過程中，希望此類合金的焊接強度進一步提高。Al-Mg-Si合金焊接后強度的下降原因為(I)基材焊接后，焊接接頭分為焊縫區、熱影響區和基材區；(2)A1-Mg-Si —般使用5X X X系鋁合金焊絲，焊縫中心為焊絲的鑄態組織，具有與母材相當的強度；(3)熱影響區由于在焊接過程中，受到循環熱沖擊的作用，強化相Mg2Si重新溶解、析出、聚集長大，削弱了其強化的作用；(4)熱影響區的晶粒長大，也是造成了其強度嚴重下降的一個因素。因此，若期望能夠提高Al-Mg-Si合金的焊接強度，需要有效的控制Mg2Si的析出長大和晶粒的粗化。
技術實現思路
為了解決上述問題，本專利技術提供了一種，該合金焊接強度得到顯著提高，且該合金型材制備方法，生產工藝較為簡單。本專利技術的具體技術方案如下一種高焊接強度Al-Mg-Si合金，該合金成分及其質量百分比為0. 5 0. 9% S1、0.4 0. 7% Mg,Mn < 0. 5%,Cr < 0. 3%,0. 12 0. 5% Mn+Cr、Fe < 0. 35%,Zn < 0. 2%,Ti < 0.1 %和 0. 2 0. 5% Cu，另外，還包括 0. 2% 0. 8% Er、0. 2 0. 6% Zr 和 0. 3 1.2% Sc中的一種或多種,其他合金元素總量不超過0. 15%,剩余為Al含量。一種制備上述高焊接強度Al-Mg-Si合金型材的方法，該制備方法包括以下步驟(I)原料配制以金屬純鋁、純鎂、純鐵、純銅、Al-Si中間合金、Al-Mn中間合金、Al-Cr中間合金、Al-Zr中間合金、Al-Sc中間合金、Al-Er中間合金、Al-Ti合金作為原料,按照合金成分及其質量百分比0. 2 — 0. 5% Cu、0. 5 0. 9% S1、0. 4 0. 7%Mg,Mn<0. 5%,Cr < 0. 3%,0. 12 0. 5% Mn+Cr、Fe < 0. 35%, Zn < 0. 2%和 Ti < 0. 1%，另外，還包括0. 2 0. 8% Er、0. 2 0. 6% Zr和0. 3 1. 2% Sc中的一種或多種，進行配比。 (2)合金熔煉將配制好的合金原料在覆蓋劑或惰性氣體保護作用下，進行加熱熔煉液化，熔煉溫度740 760V。(3)鋁合金鑄錠的鑄造對液化的合金原料進行30 60min的攪拌，并扒除表面的熔渣，之后，將合金原料液體以65 80mm/min的速度進行鑄造，并以噴水的方式快速冷卻到室溫，獲得鋁合金鑄錠。(4)對鋁合金鑄錠的熱處理將冷卻后的鑄錠加熱到545 565°C溫度范圍內，再進行保溫，以實現鑄錠的均勻化退火。(5)型材擠壓將均勻化退火后的鑄錠加熱到490 510°C，隨后通過擠壓機進行擠壓，擠壓速度控制在6 12m/min，出口的溫度控制在515 540°C，然后，再通過水淬的方式，將擠壓出的型材進行快速冷卻到室溫，獲得型材產品。(6)型材的時效熱處理將上述第(5)步驟中所獲得的型材產品裝入工業時效爐中，以0. 8 1. 50C /min的升溫速度從室溫升至時效溫度范圍內，時效溫度范圍為160 180°C，之后，再進行10 14h保溫處理，最后，將經過保溫處理后的型材取出，在室溫狀態下降溫，獲得高焊接強度型材產品。上述第(5)步驟中所獲得的型材產品在IOh內，必須進入上述第(6)步驟的時效熱處理。本專利技術具有以下優點(I)該合金焊接強度顯著提高；(2)該合金型材制備方法工藝較為簡單。具體實施方式 通過以下具體實施例，對本專利技術作更進一步詳細說明。實施例1 :本實施例的高焊接強度Al-Mg-Si合金，其合金成分及其質量百分比為MgO. 55%、SiO. 69%、MnO. 27%、CrO. 13%, FeO. 16%、CuO. 25%、TiO. 01%, ErO. 25%、ZrO. 5%，其余為Al含量。上述高焊接強度Al-Mg-Si合金型材制備方法如下(I)原料配制以金屬純鋁、純鎂、純鐵、純銅、Al-Si中間合金、Al-Mn中間合金、Al-Cr中間合金、Al-Zr中間合金、Al-Sc中間合金、Al-Er中間合金、Al-Ti合金作為原料，按上述合金成分及其質量百分比，進行配比。(2)合金熔煉將配制好的合金原料在覆蓋劑或惰性氣體保護作用下，進行加熱熔煉液化，熔煉溫度740 760V。(3)鋁合金鑄錠的鑄造對液化的合金原料進行30 60min的攪拌，并扒除表面的熔渣，之后，將合金原料液體以65 80mm/min的速度進行鑄造，并以噴水的方式快速冷卻到室溫，獲得鋁合金鑄錠。(4)對鋁合金鑄錠的熱處理將冷卻后的鑄錠加熱到545 565°C溫度范圍內，再進行保溫，以實現鑄錠的均勻化退火。(5)型材擠壓將均勻化退火后的鑄錠加熱到490 510°C，隨后通過擠壓機進行擠壓，擠壓速度控制在6 12m/min，出口的溫度控制在515 540°C，然后，再通過水淬的方式，將擠壓出的型材進行快速冷卻到室溫，獲得型材產品。(6)型材的時效熱處理上述第(5)步驟中所獲得的型材產品在室溫下停放了 8h后，將所述型材產品裝入工業時效爐中，以0. 8 1. 5°C /min的升溫速度從室溫升至時效溫度范圍內，時效溫度范圍為160 180°C，之后，再進行10 14h保溫處理，最后，將經過保溫處理后的型材取出，在室溫狀態下降溫，獲得3_厚度高焊接強度空心型材產品。上述3mm厚度空心型材的高焊接強度具體可以通過以下實驗所測得數據體現出來，實驗具體如下通過使用Mig氣體保護焊進行焊接，焊接工藝參數為直流140A，電壓16V，保護氣體為高純Ar氣，流量為15L/min，焊絲為直徑1. 2mm牌號ER5356焊絲。型材焊接后，取母材及焊接接頭，分別加工試樣，進行拉伸試驗，所獲得的母材抗拉強度為285Mpa，焊接接頭的抗拉強度為199. 5Mpa，焊接強度為母材的70. 0%。上述取母材及焊接接頭樣品時，其焊縫是置于樣品中間的。實施例2 :與實施例1相比，本實施例的區別在于本實施例的合金成分及其質量百分比為MgO. 60%, SiO. 77%, MnO. 35%, TiO. 05%, CrO. 14%, FeO. 08%, CuO. 43%,ScO. 53%, ZrO. 62%，其余為 Al 含量。所獲得的3mm厚度空心型材的高焊接強度實驗結果為本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高焊接強度Al?Mg?Si合金，其特征在于，該合金成分及其質量百分比為：0.5～0.9％Si、0.4～0.7％Mg、Mn＜0.5％、Cr＜0.3％、0.12～0.5％Mn+Cr、Fe＜0.35％、Zn＜0.2％、Ti＜0.1％和0.2～0.5％Cu，另外，還包括0.2～0.8％Er、0.2～0.6％Zr和0.3～1.2％Sc中的一種或多種，其他合金元素總量不超過0.15％，剩余為Al含量。
【技術特征摘要】
1.一種高焊接強度Al-Mg-Si合金，其特征在于，該合金成分及其質量百分比為0. 5 0. 9% S1、0. 4 0. 7% Mg,Mn < 0. 5%,Cr < 0. 3%,0. 12 0. 5% Mn+Cr、Fe < 0. 35%,Zn< 0. 2%,Ti < 0. 1%和 0. 2 0. 5% Cu，另外，還包括 0. 2 0. 8% Er、0. 2 0. 6% Zr 和0.3 1. 2% Sc中的ー種或多種，其他合金元素總量不超過0. 15%，剩余為Al含量。2.一種如權利要求1所述的高焊接強度Al-Mg-Si合金型材制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 (1)原料配制以金屬純鋁、純鎂、純鐵、純銅、Al-Si中間合金、Al-Mn中間合金、Al-Cr中間合金、Al-Zr中間合金、Al-Sc中間合金、Al-Er中間合金、Al-Ti合金作為原料,按照合金成分及其質量百分比0. 2 0. 5% Cu、0. 5 0. 9% S1、0. 4 0. 7% Mg、Mn < 0. 5%、Cr < 0. 3%,0. 12 0. 5% Mn+Cr、Fe < 0. 35%, Zn < 0. 2%和 Ti < 0. 1%，另外，還包括0.2 0. 8% Er、0. 2 0...
【專利技術屬性】
技術研發人員：不公告發明人，
申請(專利權)人：湖南晟通科技集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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