本發(fā)明涉及焊絲技術領域，尤其涉及一種焊接接頭用高強度抗開裂鋁合金焊絲。

背景技術：

鋁合金具有良好的比強度、耐腐蝕性和導電導熱性，同時具有優(yōu)異的加工成形性和焊接性，在航天航空、船舶汽車、機械制造、軍事化工等領域受到廣泛應用。隨著生活和國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對鋁合金焊接構件的需求日益增多，對材料的選擇不斷優(yōu)化，對焊絲質量的要求越來越嚴格，焊接質量的好壞、焊接效率的高低是由焊接材料、焊接工藝決定的，鋁合金焊絲內部的質量很大程度上取決于原鋁材的質量，目前鋁合金用焊絲還存在組分不合理，焊接時飛濺大，熔敷金屬易出現(xiàn)氣孔，焊接接頭強度小，抗開裂性與耐腐蝕性差，影響金屬構件的正常使用。

技術實現(xiàn)要素：

基于背景技術存在的技術問題，本發(fā)明提出了一種焊接接頭用高強度抗開裂鋁合金焊絲，其組分合理，焊接時飛濺小，熔敷金屬組織致密，無氣孔與裂紋出現(xiàn)，焊接接頭具有高強度、抗開裂性好，與母材結合強度大等優(yōu)點，提高金屬構件的整體性能。

本發(fā)明提出了一種焊接接頭用高強度抗開裂鋁合金焊絲，其按質量分數(shù)包括以下組分：mg：2-3％、b：0.15-0.25％、li：0.1-0.2％、cu：0.2-0.35％、si：0.25-0.4％、ti：0.2-0.3％、cr：0.12-0.22％、mn：0.25-0.4％、fe：0.15-0.25％、v：0.2-0.3％、sr：0.1-0.2％、na：0.15-0.25％、zr：0.05-0.15％、nb：0.02-0.1％、mo：0.15-0.25％、pr：0.06-0.12％、ce：0.15-0.25％、nd：0.05-0.12％，其余為al及不可避免的雜質。

具體實施例中，mg的質量分數(shù)還可以為2.1％、2.3％、2.5％、2.6％、2.8％，b的質量分數(shù)還可以為0.17％、0.19％、0.2％、0.22％、0.24％，li的質量分數(shù)還可以為0.11％、0.13％、0.15％、0.17％、0.19％，cu的質量分數(shù)還可以為0.22％、0.25％、0.28％、0.3％、0.32％，si的質量分數(shù)還可以為0.28％、0.3％、0.32％、0.35％、0.38％，ti的質量分數(shù)還可以為0.22％、0.24％、0.25％、0.26％、0.28％，cr的質量分數(shù)還可以為0.14％、0.16％、0.18％、0.2％，mn的質量分數(shù)還可以為0.28％、0.3％、0.32％、0.35％、0.38％，fe的質量分數(shù)還可以為0.17％、0.19％、0.2％、0.22％、0.24％，v的質量分數(shù)還可以為0.21％、0.23％、0.25％、0.27％、0.29％，sr的質量分數(shù)還可以為0.12％、0.14％、0.15％、0.16％、0.18％，na的質量分數(shù)還可以為0.17％、0.19％、0.2％、0.22％、0.24％，zr的質量分數(shù)還可以為0.06％、0.08％、0.1％、0.12％、0.14％，nb的質量分數(shù)還可以為0.03％、0.04％、0.06％、0.07％、0.09％，mo的質量分數(shù)還可以為0.17％、0.19％、0.2％、0.22％、0.24％，pr的質量分數(shù)還可以為0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％，ce的質量分數(shù)還可以為0.17％、0.19％、0.2％、0.22％、0.24％，nd的質量分數(shù)還可以為0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％，其余為al及不可避免的雜質。

優(yōu)選地，b、li、ti在鋁合金焊絲中的質量分數(shù)滿足以下關系式：1.4％≤(b+li)/ti≤2％。

優(yōu)選地，sr、na的重量比為1:1.5-2。

優(yōu)選地，cu、cr、mn、v、mo在鋁合金焊絲中的質量分數(shù)滿足以下關系式：0.8％≤cr+mn+v+mo≤1.1％。

優(yōu)選地，其按質量分數(shù)包括以下組分：mg：2.2-2.8％、b：0.18-0.22％、li：0.12-0.18％、cu：0.25-0.3％、si：0.3-0.35％、ti：0.22-0.28％、cr：0.14-0.2％、mn：0.3-0.35％、fe：0.18-0.22％、v：0.22-0.28％、sr：0.12-0.18％、na：0.18-0.22％、zr：0.08-0.12％、nb：0.04-0.08％、mo：0.18-0.22％、pr：0.08-0.1％、ce：0.18-0.22％、nd：0.08-0.1％，其余為al及不可避免的雜質。

優(yōu)選地，焊接工藝參數(shù)如下：氣體流量為17-18.5l/min，焊接電壓為22-25v，焊接電流為190-210a，送絲速度為11-12.5m/min，焊接速度為0.65-0.8m/min。

優(yōu)選地，焊接工藝參數(shù)如下：氣體流量為17.5-18l/min，焊接電壓為23-24v，焊接電流為195-205a，送絲速度為11.5-12m/min，焊接速度為0.7-0.75m/min。

本發(fā)明采用常規(guī)制備工藝制得。

本發(fā)明中通過調整鋁合金焊絲中cu、cr、mn、v和mo的含量為熔敷金屬具有良好的抗拉強度、屈服強度、硬度和韌性等力學性能奠定了基礎，同時改善了鋁合金焊絲的焊接性能；通過調整b、li、ti的含量，由于b、li、ti三者的密度不同，在焊液中的擴散速度不同，受氧化損失情況的不同，為保證熔敷金屬受到快速有效且長久的變質效果，避免li、b變質易衰退，避免單獨使用ti變質潛伏期較長的缺點，控制b、li、ti的含量，使三者之間滿足函數(shù)關系式：1.4％≤(b+li)/ti≤2％，b、li、ti三者配合，變質時間長，變質效果明顯，促進異質形核核心的形成，阻止微小晶粒的成長和聚集，促進新相成核，使熔敷金屬整體晶粒細化，且生成的強化相al3ti、al3li、tib2均勻分布在α-al基體中，在α-al基體中作為形核基底，顯著細化焊縫組織中的晶粒，提高熔敷金屬中再結晶溫度，阻礙位錯滑移，有效減輕雜質的危害，使熔敷金屬中含鐵相更少且更細小，同時有效避免出現(xiàn)粗大針片狀β相，從而提高焊接接頭的耐腐蝕性和抗拉強度，與sr、na配合，且sr、na的重量比滿足1:1.5-2，進一步增強熔敷金屬的變質效果，改善焊接接頭中組織形態(tài)，減少熔敷金屬中初晶硅和共晶硅的生成，使焊縫中的組織呈現(xiàn)亞共晶狀態(tài)，且焊縫中針孔率達到最低，焊接接頭中組織分布更加均勻，抑制出現(xiàn)偏析現(xiàn)象，在提高焊接接頭強度和硬度的同時還顯著提高了焊接接頭的韌性、抗蠕變性、耐腐蝕性，有效防止焊接接頭出現(xiàn)開裂、變形現(xiàn)象。本發(fā)明提出的一種焊接接頭用高強度抗開裂鋁合金焊絲，其組分合理，焊接時飛濺小，熔敷金屬組織致密，無氣孔與裂紋出現(xiàn)，焊接接頭具有高強度、抗開裂性好，與母材結合強度大等優(yōu)點，提高金屬構件的整體性能。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。

實施例1

本發(fā)明提出的一種焊接接頭用高強度抗開裂鋁合金焊絲，其按質量分數(shù)包括以下組分：mg：2％、b：0.25％、li：0.1％、cu：0.35％、si：0.25％、ti：0.3％、cr：0.12％、mn：0.4％、fe：0.15％、v：0.3％、sr：0.1％、na：0.25％、zr：0.05％、nb：0.1％、mo：0.15％、pr：0.12％、ce：0.15％、nd：0.12％，其余為al及不可避免的雜質。

實施例2

本發(fā)明提出的一種焊接接頭用高強度抗開裂鋁合金焊絲，其按質量分數(shù)包括以下組分：mg：3％、b：0.15％、li：0.2％、cu：0.2％、si：0.4％、ti：0.2％、cr：0.22％、mn：0.25％、fe：0.25％、v：0.2％、sr：0.2％、na：0.15％、zr：0.15％、nb：0.02％、mo：0.25％、pr：0.06％、ce：0.25％、nd：0.05％，其余為al及不可避免的雜質。

實施例3

本發(fā)明提出的一種焊接接頭用高強度抗開裂鋁合金焊絲，其按質量分數(shù)包括以下組分：mg：2.5％、b：0.2％、li：0.15％、cu：0.28％、si：0.32％、ti：0.25％、cr：0.16％、mn：0.32％、fe：0.2％、v：0.25％、sr：0.15％、na：0.2％、zr：0.1％、nb：0.06％、mo：0.2％、pr：0.09％、ce：0.2％、nd：0.09％，其余為al及不可避免的雜質。

其中，焊接工藝參數(shù)如下：氣體流量為18l/min，焊接電壓為24v，焊接電流為200a，送絲速度為12m/min，焊接速度為0.75m/min。

實施例4

本發(fā)明提出的一種焊接接頭用高強度抗開裂鋁合金焊絲，其按質量分數(shù)包括以下組分：mg：2.2％、b：0.22％、li：0.12％、cu：0.3％、si：0.3％、ti：0.28％、cr：0.14％、mn：0.35％、fe：0.18％、v：0.28％、sr：0.12％、na：0.22％、zr：0.08％、nb：0.08％、mo：0.18％、pr：0.1％、ce：0.18％、nd：0.1％，其余為al及不可避免的雜質。

其中，焊接工藝參數(shù)如下：氣體流量為17l/min，焊接電壓為22v，焊接電流為210a，送絲速度為11m/min，焊接速度為0.65m/min。

實施例5

本發(fā)明提出的一種焊接接頭用高強度抗開裂鋁合金焊絲，其按質量分數(shù)包括以下組分：mg：2.8％、b：0.18％、li：0.18％、cu：0.25％、si：0.35％、ti：0.22％、cr：0.2％、mn：0.3％、fe：0.22％、v：0.22％、sr：0.18％、na：0.18％、zr：0.12％、nb：0.04％、mo：0.22％、pr：0.08％、ce：0.22％、nd：0.08％，其余為al及不可避免的雜質。

其中，焊接工藝參數(shù)如下：氣體流量為18.5l/min，焊接電壓為25v，焊接電流為190a，送絲速度為12.5m/min，焊接速度為0.8m/min。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。