專(zhuān)利名稱(chēng)：鋁合金焊絲的制作方法
鋁合金焊絲交叉引用相關(guān)申請(qǐng)本項(xiàng)申請(qǐng)主張2010年2月10日提出的第61/303，149號(hào)美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)《鋁合金焊絲》的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)以引用的方式并入本文。
背景技術(shù)：
本發(fā)明大體上涉及焊接用填充金屬領(lǐng)域，具體涉及適用于焊接鋁合金的復(fù)合物。有很多已知并且目前正在使用的金屬件連接工藝，包括釬焊和焊接。釬焊和焊接都能連接鋁制品和鋁合金件。與鋼或其它金屬不同，鋁合金因金相、熔點(diǎn)、隨特定合金劑的變化而變化的強(qiáng)度等因素而存在特殊問(wèn)題。此外，由于一方面追求減小鋁合金工件的厚度，另一方面又希望工件越來(lái)越厚，因此很難選擇性能良好、能夠達(dá)到所期望的物理機(jī)械性能 的釬焊和焊接材料。釬焊操作使用熔化溫度低于待連接基底金屬溫度的填充金屬。在釬焊中，基底金屬不熔，選擇填充金屬的合金元素，使其降低填充材料的熔化溫度，濕潤(rùn)在基底金屬中始終存在的氧化鋁，以便在不熔解基底金屬的情況下達(dá)到冶金結(jié)合。在某些應(yīng)用中，可以在置于真空或保護(hù)環(huán)境的熔爐中實(shí)施釬焊，其中，溫度僅在填充金屬熔化、通過(guò)液體流動(dòng)和毛細(xì)管作用填滿(mǎn)固體基底金屬元件之間的接頭后才上升。釬焊接頭一般用于低強(qiáng)度的鋁合金以及很薄的截面結(jié)構(gòu)，例如，汽車(chē)散熱器以及換熱器，例如，用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的散熱器以及換熱器。釬焊溫度可使非熱處理鋁合金和熱處理鋁合金退火，從而改變冷加工或熱處理及時(shí)效處理所達(dá)到的機(jī)械性能。因此，雖然釬焊的應(yīng)用比較廣泛，但不適用于連接高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用
I=I -Wl o
焊接操作通過(guò)熔化每個(gè)待連接工件的一部分基底金屬，同時(shí)熔化填充金屬以在接頭中形成焊接熔池來(lái)連接金屬件。焊接需要在接頭處集中加熱，以形成焊接熔池，焊接熔池一旦凝固就產(chǎn)生的化學(xué)復(fù)合物是填充金屬和基底金屬的混合化學(xué)品。一般可以控制足夠高的焊接溫度，使填充金屬和基底金屬兩者熔化，并保持最小的基底金屬熱影響區(qū)，以保持機(jī)械性能。釬焊和焊接的添加料一般為絲狀，即通過(guò)焊炬進(jìn)給的連續(xù)長(zhǎng)絲，或手動(dòng)進(jìn)給的短絲，或甚至為條狀，例如，焊條焊接(stick welding)用涂藥焊條，具體形狀取決于應(yīng)用。但是，目前可用的鋁合金釬焊和焊接焊絲不能滿(mǎn)足眾多現(xiàn)代應(yīng)用的需求。舉例來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有產(chǎn)品在連接操作中缺乏所需的流動(dòng)性，或者缺乏當(dāng)在焊接應(yīng)用中與基底材料結(jié)合所需的強(qiáng)度，在一系列現(xiàn)代焊接工藝中尤為如此。此外，當(dāng)焊弧在熔透力、發(fā)熱量和熔池形成等方面差異較大時(shí)，現(xiàn)有鋁合金焊絲及復(fù)合物無(wú)法使最終接頭的復(fù)合物和強(qiáng)度達(dá)到所需程度的一致性要求。目前需要適合焊接(及釬焊)應(yīng)用(滿(mǎn)足該等需求)的改進(jìn)型鋁合金復(fù)合物。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明提供了形成焊接接頭或釬焊接頭的復(fù)合物，包含重量百分比約為4. 7% 10.9% (包含這兩個(gè)值)的硅、重量百分比約為0. 15% 0.50%(包含這兩個(gè)值)的鎂、其余為鋁及痕量成分。這些成分的特定子范圍具有改進(jìn)的性能和優(yōu)異的強(qiáng)度，特別引人注目。此外，本發(fā)明提供了焊接或釬焊用填充金屬產(chǎn)品，包括卷筒焊絲、直線焊絲或焊條，構(gòu)成為重量百分比約為4. 7% 10. 9% (包含這兩個(gè)值)的硅、重量百分比約為0.15% 0.50% (包含這兩個(gè)值)的鎂、其余為鋁及痕量成分。根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了焊接接頭或釬焊接頭的構(gòu)成方法，包括熔化至少一部分工件的基底材料，在熔化的基底金屬中加入填充金屬，所述填充金屬包含重量百分比約為4. 7% 10.9% (包含這兩個(gè)值)的硅、重量百分比約為0. 15% 0.50% (包含這兩個(gè)值)的鎂、其余為鋁及痕量成分，以及容許形成的焊接接頭或釬焊接頭凝固。此處再次說(shuō)明，某些工藝和子范圍具有優(yōu)異的性能和強(qiáng)度。本發(fā)明還意在涵蓋由所提供的新方法和材料所制成的接頭和結(jié)構(gòu)。



結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明有助于更好地理解本發(fā)明的上述和其他的特性、方面及其優(yōu)勢(shì)，附圖用相同的符號(hào)表示相同的部件，其中圖I為一種示范性焊接系統(tǒng)(適合使用本文公開(kāi)的新型復(fù)合物)的圖解視圖；圖2為另一種示范性焊接系統(tǒng)(適合使用新型復(fù)合物)的圖解視圖。
具體實(shí)施例方式本披露文件首先描述了本發(fā)明所提供的新型復(fù)合物，其次論述了優(yōu)先配合新型復(fù)合物使用的典型焊接操作，隨后探討了能從復(fù)合物的使用中獲益的某些示范性應(yīng)用。請(qǐng)?jiān)谡麄€(gè)論述過(guò)程中謹(jǐn)記，這種新型復(fù)合物的用途不單單局限于焊接或甚至作為填充金屬，還適合其他應(yīng)用和操作，例如釬焊。同樣需要理解的是提及“焊絲”時(shí)，也同時(shí)提及其他適當(dāng)形式的添加金屬，包括但不限于，適用于送絲器應(yīng)用的連續(xù)焊絲(例如，用于金屬惰性氣體(MIG)電弧焊的連續(xù)焊絲)、焊條(例如，用于鎢極惰性氣體(TIG)保護(hù)焊及焊條焊的焊條)以及適用于焊接、熔合、釬焊、板材熔覆(braze cladding of sheet)等類(lèi)似操作的其他形式。在一個(gè)方面，提供了用于焊接由鋁(Al)和鋁合金制成的工件的新型復(fù)合物。在廣義上，復(fù)合物包括重量百分比為4. 7 10. 9的硅(Si)、重量百分比為0. 15 0. 50%的鎂(Mg)以及其余為鋁，其具有在鋁填充金屬中常見(jiàn)的痕量元素。目前預(yù)期的實(shí)施方式包括重量百分比為4. 7 8. 0%的娃,在一個(gè)實(shí)施方式中，娃的重量百分比為5. 0 6. 0*%。另外，在某些實(shí)施方式，鎂的重量百分比為0. 31 0. 50%，以提高多種焊縫的強(qiáng)度。就像全球主要的鋁生產(chǎn)商提供的那樣，鋁可能包含痕量元素雜質(zhì)，包括但不限于，鐵、銅、錳、鋅、鈦和鈹。在一個(gè)實(shí)施方式中，鋁合金焊絲可進(jìn)一步包含總量多達(dá)以下數(shù)值的下列元素的任意一種或全部重量百分比為0. 80%的鐵、重量百分比為0. 30%的銅、重量百分比為0. 15%的錳、重量百分比為0. 20%的鋅、重量百分比為0. 20%的鈦以及重量百分比為0. 0003%的鈹(所有其他痕量元素的總重量百分比不超過(guò)0. 15%，每種痕量元素的重量百分比不超過(guò)0. 05% )0在復(fù)合物形成焊絲的實(shí)施方式中，可以提供焊接作業(yè)用直線形焊絲(即填充金屬)。直線焊絲(連續(xù)或定長(zhǎng)剪切狀)的直徑一般不小于0.010英寸，通常小于0. 30英寸。在優(yōu)選實(shí)施方式中，直線焊絲具有一種或多種直徑，例如，0. 023英寸、0. 030英寸、0. 035英寸、0. 040英寸、0. 047英寸、0. 062英寸、0. 094英寸、0. 125英寸、0. 156英寸、0. 187英寸及0. 250英寸。為了預(yù)期的目的，可以對(duì)含其余為鋁和痕量雜質(zhì)的填充材料的個(gè)別成分的量進(jìn)行選擇，生產(chǎn)特定的填充合金。例如，如上所述，合金復(fù)合物包含重量百分比為4. 7 10. 9%的硅，具體為接近該范圍中間的量，例如，8.0%以下的重量百分比。在特定的實(shí)施方式中，硅含量的重量百分比，舉例來(lái)說(shuō)，可為5.0 6.0% (例如，重量百分比為5. 2 5. 8%的娃)或者介于5. 4 6. 0% (例如，重量百分比為5. 5 5. 8% )。在硅的任一范圍內(nèi)，鎂的重量百分比在0. 15 0.50% (包含這兩個(gè)數(shù)值)之間變 化。換言之，在上述硅的任一范圍內(nèi)，鎂的含量可作選擇如下重量百分比0. 17 0.40%、0. 20 0. 30%,0. 22 0. 30%,0. 25 0. 30%,0. 15 0. 25%,0. 15 0. 23%,0. 15 0. 20%,0. 18 0. 28%以及/或者0. 20 0. 25%。在當(dāng)前預(yù)期的實(shí)施方式中，鎂的數(shù)量接近范圍的上限，其重量百分比為0. 31 0. 50%,以獨(dú)立于基底金屬的稀釋提高焊接強(qiáng)度，詳情參見(jiàn)下文。擬在鋁協(xié)會(huì)中登記當(dāng)前考慮的一個(gè)實(shí)施方式，并且向美國(guó)焊接協(xié)會(huì)提交該實(shí)施方式，使其認(rèn)證為認(rèn)可的鋁焊接合金X4043P (硅含量為5. 0 6. 0%重量百分比，鎂含量為0. 31 0. 50%重量百分比)。本發(fā)明所述的復(fù)合物特別適用于焊接應(yīng)用，雖然它們也可用于釬焊等操作(例如，電鍍)。圖I和圖2所示的示范性焊接系統(tǒng)可被有效利用來(lái)制造利用本文公開(kāi)的復(fù)合物的鋁工件和鋁合金工件的接頭。如上所述，可以使用各種焊接系統(tǒng)和工藝，包括金屬惰性氣體保護(hù)焊(MIG)工藝、鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)工藝、焊條焊(stick welding)工藝等(以及釬焊工藝)。圖I為示范性的金屬惰性氣體保護(hù)焊(MIG)系統(tǒng)10，包括電源供應(yīng)器12和來(lái)自氣源16的保護(hù)氣體，電源供應(yīng)器12用于從電源14處獲取電力。在很多實(shí)施中，電源包括電網(wǎng)，而其他電源也是常見(jiàn)的，例如，內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組、電池及其他發(fā)電儲(chǔ)能裝置。一般用加壓瓶提供保護(hù)氣體。電源供應(yīng)器12包括電源轉(zhuǎn)換電路18，電源轉(zhuǎn)換電路18將外來(lái)或存儲(chǔ)電能轉(zhuǎn)換成適用焊接的形式。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠領(lǐng)會(huì)的那樣，電源轉(zhuǎn)換電路可能包括整流電路、轉(zhuǎn)換器、逆變器、斷路器、增壓電路等。此外，電路可根據(jù)焊接工藝的選擇產(chǎn)生交流電或直流電輸出。電源轉(zhuǎn)換電路與控制電路20耦合，用來(lái)控制轉(zhuǎn)換電路的運(yùn)行。一般而言，控制電路包括一個(gè)或多個(gè)處理器22和內(nèi)存24，內(nèi)存24存儲(chǔ)由處理器執(zhí)行的用來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路運(yùn)行的焊接參數(shù)、設(shè)定點(diǎn)、焊接工藝程序等。舉例來(lái)說(shuō)，處理器可使轉(zhuǎn)換電路執(zhí)行恒電流工藝、恒電壓工藝、脈沖焊接工藝、短路過(guò)渡工藝(short circuit transfer processes)或者適用于具有該公開(kāi)的復(fù)合物的焊接鋁部件的其他合適的工藝。操作員界面28允許焊接操作人員選擇焊接工藝，并設(shè)定如電流、電壓、送絲速度等焊接參數(shù)。電源供應(yīng)器12通過(guò)線纜30與送絲器32連接。線纜可能包括輸送焊接電力的電力線纜，傳遞控制信號(hào)和反饋信號(hào)的數(shù)據(jù)線纜、以及提供保護(hù)氣體的氣體軟管或線纜。送絲器32包括根據(jù)所公開(kāi)復(fù)合物所述的焊絲卷筒34。送絲驅(qū)動(dòng)36從卷筒中拉出焊絲，將焊絲送往與焊炬40連接的焊接電纜38。盡管送絲器可能包含自有處理器和內(nèi)存(未顯示)，自有處理器和內(nèi)存用于控制或協(xié)同控制送絲速度、自電源至推進(jìn)的焊絲的電力應(yīng)用，但送絲驅(qū)動(dòng)一般根據(jù)電源的設(shè)置來(lái)工作。另外還需要注意的是送絲器可能包含自有界面(未體現(xiàn))，其允許焊接操作人員改變焊接工藝、焊接設(shè)置、送絲速度等。焊接電纜38向焊炬40輸送電力和氣體，并且可以向送絲器(再向電源)輸送數(shù)據(jù)信號(hào)(例如，檢測(cè)電流和/或電壓)。在鋁焊接應(yīng)用中，焊炬40可設(shè)置內(nèi)部電機(jī)，在送絲器32協(xié)同推動(dòng)焊絲時(shí)拉動(dòng)焊絲。工件電纜42與待焊接工件44相連，并且容許通過(guò)焊炬、焊絲和工件建立閉路，在焊絲和工件之間形成焊弧。焊弧在焊接期間(在選擇特定的焊接工藝和控制體系時(shí))保持不變，并且熔化焊絲，一般至少熔化一部分工件或待連接的工件。如圖I附圖標(biāo)記46所示，焊接系統(tǒng)可作調(diào)整，以接納焊條焊焊炬。這種焊炬使用的是電焊條48 (可根據(jù)公開(kāi)的復(fù)合物制造)而不是連續(xù)卷筒進(jìn)給的焊絲。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠領(lǐng)會(huì)的那樣，焊條焊焊炬可直接連接焊接電源供應(yīng)器12，焊接電源12可執(zhí)行其他焊接進(jìn)程(例如，金屬惰性氣體保護(hù)焊(MIG)、鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG))，或者在本項(xiàng)應(yīng)用中，電源可以就可用工藝方面而言具有更多有限功能。圖2為能配合公開(kāi)的新型復(fù)合物使用的示范性鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)系統(tǒng)。
鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)系統(tǒng)50也包含電源供應(yīng)器52，電源供應(yīng)器52與上述系統(tǒng)類(lèi)似，其用于接收來(lái)自電源54的電力，來(lái)自氣源56的保護(hù)氣體。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠領(lǐng)會(huì)的那樣，所用的保護(hù)氣體因所選定的工藝而異。電源供應(yīng)器52同樣包含電源轉(zhuǎn)換電路58及相關(guān)控制電路60?？刂齐娐?0包括一個(gè)或多個(gè)處理器62和內(nèi)存64，內(nèi)存64用于存儲(chǔ)焊接設(shè)置、焊接工藝等。同樣，操作員界面68可允許焊接操作人員設(shè)置鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)工藝的焊接參數(shù)。不過(guò)，在鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)工藝中，焊絲不會(huì)被送往工件，僅通過(guò)適合的線纜70輸送電力和氣體。焊炬72接收電力和氣體，并且允許通過(guò)內(nèi)部鎢極產(chǎn)生焊弧。工件電纜74與工件76連接，來(lái)閉合電路。用工件產(chǎn)生焊弧以后，焊絲78被送往焊接位置，并在該位置被熔化，一般至少熔化工件的一部分基底金屬。腳踏開(kāi)關(guān)78 (或另一種操作人員輸入裝置)可允許操作人員在焊弧持續(xù)時(shí)以及焊接進(jìn)行時(shí)對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行精細(xì)控制。還需要注意的是，配合本發(fā)明所述的復(fù)合物使用的工藝可以部分自動(dòng)化或全自動(dòng)。也就是說(shuō)，在某些設(shè)置下，可使接頭被編程為用自動(dòng)焊接系統(tǒng)、自動(dòng)機(jī)械等來(lái)執(zhí)行。在大多數(shù)這種設(shè)置下，焊絲如上文所述從卷筒連續(xù)進(jìn)給。另外，復(fù)合物可與多種其他工藝和應(yīng)用，例如，激光焊接、點(diǎn)焊、激光釬焊等配合使用。雖然工藝可通過(guò)設(shè)計(jì)適用于鋁和鋁合金的連接，復(fù)合物絕不僅限于該等應(yīng)用，還可以連接鋼等非鋁基底材料。上述方法允許形成包含熔融鋁填充材料合金以及部分熔融工件的熔池。在某些實(shí)施方式中，熔池包含的鋁填充金屬合金的重量百分比超過(guò)20 %、30 %、40 %、50 %、60 %、70%、80%、90%、92%、94%、96%、98%、或99%，剩余部分為熔融的基底金屬工件。本發(fā)明所述的復(fù)合物使用規(guī)范也可有效用于生成鋁結(jié)構(gòu)的熱處理和時(shí)效處理。某些這類(lèi)操作可在溫度高于室溫以及低于基底金屬工件、鋁填充金屬合金及熔池的熔化溫度進(jìn)行。熱處理步驟的時(shí)間最好在30分鐘和30小時(shí)之間(如I小時(shí) 10小時(shí)，例如，2小時(shí) 8小時(shí))。另外，工藝過(guò)程可能包括允許焊接的鋁結(jié)構(gòu)在高于環(huán)境溫度的溫度下在介于30分鐘和30天(例如，I小時(shí) I周，例如，2小時(shí) 12小時(shí))的一段時(shí)間內(nèi)作時(shí)效處理。另外，在環(huán)境溫度下進(jìn)行I周 2年(例如,2周 I年,例如，I月 6月)的時(shí)效處理對(duì)復(fù)合物有利。
可以相信，使用本發(fā)明所述的復(fù)合物和焊絲能生產(chǎn)質(zhì)量?jī)?yōu)良、焊接性能(包括與利用其他鋁填充金屬焊接的鋁結(jié)構(gòu)相比，剪切強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度更高)良好的焊接鋁結(jié)構(gòu)。舉例來(lái)說(shuō)，可以相信，復(fù)合物可憑借焊態(tài)下的固熔強(qiáng)化以及鎂和硅的金屬化合物在焊接結(jié)構(gòu)物焊后熱處理和/或時(shí)效處理中的形成和沉降而擁有更大的強(qiáng)度焊接接頭。本發(fā)明所述的復(fù)合物，例如單合金板、釬焊復(fù)合板、板材、管材、條材、棒材、擠壓制品、鑄件、鍛件、粉末金屬零件以及各種配置的金屬陶瓷(例如，圓形、方形、矩形)或者其中幾種配置的組合，可有利于各種工件和工件配置?？梢愿鶕?jù)要求設(shè)置任何厚度，以打造預(yù)期的焊接結(jié)構(gòu)。這些復(fù)合物都能很好地配合基底金屬工件的所有厚度以及具有熔融的基底材料的熔池的所有稀釋量來(lái)工作。具體而言,在lxxx、2xxx、3xxx、5xxx直到3%鎂、6xxx及7xxx系列招合金中配合鋁合金基底材料使用時(shí)能改善性能。更具體地說(shuō)，本發(fā)明所述的復(fù)合物有利于用6XXX系列 鋁合金制作的基底材料工件。由于可進(jìn)行熱處理，因此6XXX系列合金在很多鋁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用尤為廣泛。舉例來(lái)說(shuō)，上述結(jié)構(gòu)包括擠壓制品、薄板及板材，應(yīng)用于汽車(chē)、卡車(chē)拖車(chē)、船舶、軍用車(chē)輛等無(wú)數(shù)結(jié)構(gòu)的制造。多年來(lái)，人們一直用鋁-硅二元合金4043焊接6xxx系列鋁合金。4043合金不能進(jìn)行熱處理。其焊態(tài)強(qiáng)度為采用4043合金焊接的最廣泛使用的6XXX系列合金強(qiáng)度的50%。加入鎂能使4043成為與6XXX系列合金類(lèi)似的、可進(jìn)行熱處理的三元合金，加入足夠的鎂可使4043達(dá)到很高的焊態(tài)下強(qiáng)度，在焊后熱處理和時(shí)效處理中達(dá)到與6XXX基底金屬類(lèi)似的機(jī)械性能。在焊接操作中，熔池被一定數(shù)量的熔融基底材料稀釋?zhuān)@種現(xiàn)象簡(jiǎn)單稱(chēng)為稀釋。如果用4043焊接6XXX系列基底金屬時(shí)，舉例來(lái)說(shuō)，發(fā)生稀釋?zhuān)瑒t填充金屬與基底金屬熔合，并且熔池需要一定數(shù)量的鎂。熔池的強(qiáng)度隨著稀釋量的增加而提高。目前已經(jīng)有例如6061的基底金屬的焊接規(guī)范，例如，AWS Dl. 2。規(guī)范在假設(shè)基底金屬的最小稀釋量為20%的情況下，規(guī)定最終焊接組件必須達(dá)到的剪切強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。必須在生產(chǎn)中遵守這些設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的焊接工藝。但是，在本發(fā)明之前，行業(yè)無(wú)法始終如一地滿(mǎn)足6xxx系列合金的規(guī)范要求。當(dāng)基底金屬和填充金屬的化學(xué)范圍與焊接工藝中的所有變化因素相互結(jié)合時(shí)，熔池的焊后鎂含量缺乏一致性，無(wú)法通過(guò)控制始終達(dá)到規(guī)范要求的含量。在兩種常用焊接設(shè)計(jì)中，即角接接頭和對(duì)接接頭，80%的焊接普遍采用角接接頭。由于物理形狀的關(guān)系，焊接角接接頭時(shí)，稀釋量很小。同樣，在截面厚度大于3/8英寸或小于3/32英寸的結(jié)構(gòu)中焊接對(duì)接接頭時(shí)，稀釋量很小，甚至根本不稀釋。因此，這些焊接接頭沒(méi)有從基底金屬中獲取足夠的鎂，以達(dá)到理想的焊態(tài)下強(qiáng)度或焊后熱處理及時(shí)效處理強(qiáng)度。這已帶來(lái)了非常嚴(yán)重的行業(yè)問(wèn)題。鋁是減輕重量、降低能耗的理想金屬，但是現(xiàn)有填充金屬阻礙了鋁的應(yīng)用。本發(fā)明解決了上述問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種鋁-硅-鎂三元合金，其化學(xué)范圍產(chǎn)生的剪切強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度能滿(mǎn)足AWS Dl. 2關(guān)于6XXX系列合金規(guī)范的要求，稀釋量很小或根本不稀釋。這種填充金屬?gòu)?fù)合物的設(shè)計(jì)考慮了硅和鎂在6XXX系列合金中的化學(xué)范圍以及在焊接制造過(guò)程中遇到的變化因素，并且假設(shè)最終焊接點(diǎn)含有足夠的硅和鎂，以滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。如上所述，新型金屬?gòu)?fù)合物可能包含不同的硅和鎂量，例如以下不同的重量百分比4. 7 10. 9%硅，具體為4. 7 8. 0%，更具體為5. 0 6. 0%。鎂的成分可能為如下重量百分比0. 15 0. 50%以及0. 15 0. 30%，但為提高強(qiáng)度起見(jiàn)，可以是0. 31 0. 50%。
用這些復(fù)合物焊接的接頭不僅能在連接操作中利用復(fù)合物的性能，還能獲得更好的焊態(tài)(或較通常為連接)結(jié)構(gòu)性能。例如，硅成分能降低熔點(diǎn)和表面張力，增加流動(dòng)性。相對(duì)較高的鎂含量使之無(wú)須從基底材料中獲取鎂才能達(dá)到較高的強(qiáng)度(例如，與基底金屬一致的強(qiáng)度)。這一點(diǎn)特別有利于連接較薄的截面(少量基底材料熔化的截面或者其中有少量材料可促成焊態(tài)接頭)及較厚的截面(可能需要多條焊道，產(chǎn)生多條后續(xù)焊道，其從基底材料或初始焊道中獲取鎂的能力逐漸減弱)。例如，6061基底材料合金通常采用薄板和板材形式，并且用4043填充金屬焊接。6061合金是鎂-硅型合金，含I %的鎂、0.6%的硅，以及少量銅和鉻。6061合金通過(guò)熱處理達(dá)到最好的機(jī)械性能，在熱處理中，合金元素作為金屬互化物熔透，強(qiáng)化鋁金屬基體，在這種情況下，通過(guò)仔細(xì)控制熱操作控制硅化鎂及其在整個(gè)基體中的大小和分布。這種熱處理微觀結(jié)構(gòu)很快就被焊接破壞，焊接點(diǎn)熱影響區(qū)的機(jī)械性能損失為30% 50%。6061在-T6熱處理?xiàng)l件下的非焊接抗拉強(qiáng)度一般是45KSI，而規(guī)范規(guī)定的最小焊態(tài)下抗拉強(qiáng)度是24KSI。6061的完全退火抗拉強(qiáng)度一般是19KSI。根據(jù)采用的焊接條件，完全退火的熱影響區(qū)可以存在部分6061基底金屬。4043的完全退火抗拉強(qiáng)度一般也是19KSI，可能低至15KSI。此外，4043是不能進(jìn)行熱處理的合金。 發(fā)布的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)說(shuō)明了用4043焊接的6061在焊態(tài)及焊后熱處理和時(shí)效處理下的機(jī)械性能。數(shù)據(jù)根據(jù)不同配置下的實(shí)際焊接開(kāi)發(fā)而來(lái)。數(shù)據(jù)的前提條件是一定比例的基底金屬在焊接過(guò)程中熔化，熔入熔池，產(chǎn)生新的化學(xué)品，即4043和6061的混合物。在這種情況下，一些鎂進(jìn)入4043化學(xué)品，如果有足夠的基底金屬熔化，則熔池成為合金，經(jīng)焊態(tài)條件下的鎂固溶強(qiáng)化，響應(yīng)焊后熱處理操作。表I為利用4043焊接的6061基底金屬在焊態(tài)條件及焊后熱處理和時(shí)效處理?xiàng)l件下的數(shù)據(jù)實(shí)例表I
蓮底合金填充合金冋火規(guī)范條件抗拉強(qiáng)度(KSI)
最小一般
6061-T6 4043 焊態(tài)AWS D1。224。0 27。0
6061-T6 4043 焊態(tài)無(wú)稀釋15.0 19.0
6061-T6 4043焊后熱處理最少20%的6061稀釋42.0 45.06061-T6 4043 焊后熱處理無(wú)稀釋.1.5.0 19.0
606.1-T6 4643 焊態(tài)獨(dú)、>:于稀釋24.0 27。0
6061-T6 X4043P 焊態(tài)獨(dú)立于稀釋> 24. 0 > 27. 0
6061-T6 4643 焊后熱處理獨(dú)立于稀釋42.0 45,0
6061 T6 X4043P焊后熱處理獨(dú)立于稀釋>42.0 >45,0注意2 :在熔池的熔融基底金屬無(wú)稀釋的情況下，合金組合的焊態(tài)及焊后熱處理抗拉強(qiáng)度達(dá)不到AWS Dl. 2的設(shè)計(jì)要求。
注意2 :在熔池的熔融基底金屬無(wú)稀釋的情況下，滿(mǎn)足AWS Dl. 2的4643及X4043P的抗拉強(qiáng)度要求。如上所述，絕大部分焊接采用兩種常用焊接接頭類(lèi)型，即角接接頭和對(duì)接接頭。角接接頭的焊接接頭角一般是90度，必須用填充金屬填滿(mǎn)。對(duì)于很薄的基底金屬截面，必須在焊接操作中將基底金屬熔融量控制在絕對(duì)最小值，以實(shí)現(xiàn)很小的熔融基底金屬引起的熔池稀釋量。對(duì)于本處所舉的、采用4043填充金屬的實(shí)例，產(chǎn)生的焊接點(diǎn)沒(méi)有足夠的鎂，達(dá)不到焊態(tài)強(qiáng)度要求，并且不會(huì)響應(yīng)焊后熱處理和時(shí)效處理。當(dāng)角焊縫配合被連接的厚截面尺寸使用時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)上述情形。在這種情況下，熔融基底金屬使焊接接頭底部有足夠的熔池稀釋?zhuān)附咏宇^被多條焊道填滿(mǎn)，后續(xù)焊道中的填充金屬不再接近基底材料，不出現(xiàn)基底金屬稀釋現(xiàn)象。因此，本處再次說(shuō)明，焊縫的含鎂量不足，達(dá)不到焊態(tài)條件下的強(qiáng)度要求，且不響應(yīng)焊后熱處理和時(shí)效處理。用4043焊接的角焊縫所發(fā)布數(shù)據(jù)和AWS Dl. 2焊接規(guī)范認(rèn)識(shí)到了這種情況，機(jī)械強(qiáng)度數(shù)據(jù)正確地顯示了在不稀釋的情況下待用4043焊接的接頭強(qiáng)度。另一方面，對(duì)接接頭的基底金屬熔化比例要高得多。對(duì)于用4043焊接的6061對(duì)接接頭，所發(fā)布的數(shù)據(jù)和AWS Dl. 2假設(shè)熔池充分稀釋?zhuān)_(dá)到焊態(tài)條件和焊后加熱處理和時(shí)效處理?xiàng)l件下的強(qiáng)度要求。但是，對(duì)接接頭中的熔池稀釋量很難控制，并且不太可能在生產(chǎn)焊接操作中可靠地重現(xiàn)。表2為角焊縫的一般最大設(shè)計(jì)強(qiáng)度，該角焊縫含100%僅用于當(dāng)前可用合金焊絲的填充金屬表2
填充合金縱向剪切強(qiáng)度(KSI)橫向剪切強(qiáng)度(KSI)
11007.57.5
404311。515.0
464313.520.0
X4043P> 13.5> 20.0
565412.018.0
555417.023.0
535617.026.0截面大于3/8英寸的對(duì)接接頭無(wú)法在接頭中心形成足夠的基底金屬熔化量，無(wú)法達(dá)到熔池的最小稀釋量要求。因此，因?yàn)?043必須通過(guò)將基底金屬熔融入熔池中稀釋來(lái)獲得鎂，所以如果不能在生產(chǎn)中確實(shí)地獲得，則很難控制焊態(tài)條件及焊后熱處理和時(shí)效處理?xiàng)l件下的機(jī)械性能要求。如上所述，本發(fā)明所述的復(fù)合物能與各種焊接工藝一起使用。某些焊接工藝的開(kāi)發(fā)推動(dòng)了薄截面尺寸結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)。脈沖焊接等工藝能阻止基底金屬的大量熔化，允許不斷縮小焊接截面的尺寸。特別是在薄型截面結(jié)構(gòu)方面，當(dāng)前可用的硅焊接合金為達(dá)到理想的設(shè)計(jì)強(qiáng)度提供了可能性，這限制了能夠減輕重量、維持強(qiáng)度的零件的設(shè)計(jì)選擇。解決上述問(wèn)題的改進(jìn)包括，例如，登記為4643的合金，4643合金被認(rèn)為是為厚截面6061基底材料的對(duì)接焊接提供了一種解決方案。當(dāng)然也可以用4643合金焊接同樣存在熔池稀釋不足的薄截面。4643合金是在焊接作業(yè)的熔池中產(chǎn)生的從20% 6061和80% 4043的混合合金獲取的合金的一種復(fù)制品。與4043相比，4643的硅含量越低，流動(dòng)性就越小，熔化溫度就越高，凝固和固態(tài)收縮就越大。此外，4643取決于焊接過(guò)程中含6xxx系列合金的低硅稀釋量。生成的合金達(dá)不到最佳焊接特性，當(dāng)熔池的硅含量在焊接過(guò)程中降到2%或以下時(shí)，焊接裂縫敏感性問(wèn)題惡化。因此，4643并未被視為是4043的可行替代品，僅在少數(shù)情況下使用4643解決具體問(wèn)題。4643合金的產(chǎn)量非常少，成本是4043的七倍，沒(méi)有經(jīng)濟(jì)可行性。本發(fā)明所述的復(fù)合物解決了 6061/4043合金組合的缺點(diǎn)。此復(fù)合物含有所需含量的鎂，無(wú)須依賴(lài)熔池稀釋達(dá)到理想的焊態(tài)及焊后熱處理機(jī)械性能要求。另外，復(fù)合物能在焊接過(guò)程中保持足夠的固溶和淬火速率，以便其可以隨著時(shí)間的推移自然時(shí)效，并且第一年期間在室溫下強(qiáng)度增加。復(fù)合物還為制造商提供了購(gòu)買(mǎi)-T4回火6XXX系列合金的選擇自由，-T4回火進(jìn)行固溶熱處理和淬火，但不作時(shí)效處理。于是，用本發(fā)明所述的復(fù)合物焊接以后，對(duì)成品焊件進(jìn)行簡(jiǎn)單的時(shí)效處理即可達(dá)到接近-T6回火的強(qiáng)度水平。此外，與4043相比，本發(fā)明所述的復(fù)合物能使每一種焊接接頭(無(wú)論類(lèi)型或稀釋 因子)具有焊態(tài)縱向剪切強(qiáng)度至少自動(dòng)增加17%左右，橫向剪切強(qiáng)度至少自動(dòng)增加33%，抗拉強(qiáng)度至少增加42%，并且焊后熱處理剪切強(qiáng)度能提高130%左右。另一個(gè)重要考慮因素是制造適合的焊接接頭所需的填充金屬量。用填角的橫截面焊喉尺寸及相關(guān)填充合金的所發(fā)布剪切強(qiáng)度計(jì)算角焊縫的剪切強(qiáng)度。各種純填充金屬合金的一些典型剪切強(qiáng)度請(qǐng)參見(jiàn)上述表I。因?yàn)樘罱浅叽珉S著焊接工藝或焊道數(shù)的增加而增加，因此焊喉尺寸的增加與所用填充金屬量之間沒(méi)有線性關(guān)系。如果焊喉尺寸增加一倍，則以4倍的因子增加填充填角所需的填充金屬量。因?yàn)樘畛涮罱撬璧暮傅罃?shù)量隨著焊喉尺寸的增加而迅速增加，并且需要蓋住下面的焊道時(shí)電焊工必須處理滿(mǎn)焊道，因此填充填角所需的填充金屬量更大。在某些情況下，如果基底材料未焊透，不存在熔融基底金屬引起的熔池稀釋?zhuān)瑒t設(shè)計(jì)師不得不增加角焊縫的焊喉尺寸，以達(dá)到足夠的焊接強(qiáng)度。結(jié)果會(huì)消耗更多昂貴的填充金屬，這提高焊接結(jié)構(gòu)的成本。利用本發(fā)明所述的復(fù)合物能提高強(qiáng)度，無(wú)須為了達(dá)到強(qiáng)度要求而使熔池具有足夠的鎂，因而無(wú)須全部焊透，可通過(guò)減小角焊縫尺寸極大地降低成本。另外，使用本發(fā)明所述的復(fù)合物以后，焊接接頭將在焊態(tài)條件下自然時(shí)效，時(shí)效速度將隨著工作溫度的升高而迅速加快。焊接接頭的機(jī)械性能至少在焊后一年內(nèi)隨著時(shí)間的推移而持續(xù)增強(qiáng)。關(guān)于硅和鎂在本發(fā)明所述復(fù)合物中的絕對(duì)量和相對(duì)量，發(fā)明人意識(shí)到，可以用亞共晶復(fù)合物制作絲狀硅基鋁焊接填充金屬合金。隨著硅含量的增加，凝固區(qū)間縮小，液相線和固相線減少。這使得合金的焊接裂縫敏感性下降。硅的含量(重量百分比)降到0.5 2. 0%時(shí)，鋁-硅合金具有凝固裂縫敏感性。硅含量低于4. 7%重量百分比所生成的硅-鋁合金可能在達(dá)到裂縫敏感區(qū)間之前就限制基底金屬的稀釋總量。這一特性在如下鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)中尤為重要根據(jù)焊接工藝，熔融基底金屬形成的熔池稀釋量相對(duì)較大。6xxx系列等合金在熱處理過(guò)程中通過(guò)硅化鎂獲得機(jī)械性能，在焊接化學(xué)品的結(jié)合含量降至0. 6 0. 8%重量百分比的硅和0. 5 I. 0%重量百分比的鎂時(shí)，或者換言之，硅化鎂總量下降2% (重量百分比)左右時(shí)，具有裂縫敏感性。從6005系列到6061系列(包括6061)是對(duì)裂縫最敏感的6XXX系列合金。這就是鎂在鋁-鎂填充金屬合金中的最高實(shí)際上限為0.5% (重量百分比)的原因。如果4043填充合金通過(guò)熔融6xxx基底金屬產(chǎn)生的熔池稀釋而獲得了 0.20% (重量百分比)的最小鎂含量，則合金獲得的機(jī)械性能類(lèi)似于6xxx基底金屬通過(guò)焊后熱處理和時(shí)效處理至-T6回火的機(jī)械性能。因此，本人已指定，本發(fā)明所述的X40430P復(fù)合物的硅含量為5. 0 6. 0%重量百分比，鎂含量為0. 31 0. 50%重量百分比。在某些實(shí)施方式中，復(fù)合物的規(guī)定值域是5. 0 6. 0%重量百分比。無(wú)祀娃含量一般為5. 2%重量百分比。無(wú)靶硅在華氏1292度下熔化，在合金中形成液體粘度，其內(nèi)摩擦力為I. I厘泊。焊接行業(yè)早就期待ER4043具有這種流動(dòng)性，50多年來(lái)，符合要求的焊接實(shí)踐也記錄了這種流動(dòng)性。5.0 6.0% (重量百分比)硅含量的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是與焊接時(shí)熔化填充金屬所需的電流密切相關(guān)。本文所述的變化將使全球焊接工藝規(guī)范及眾多制造用焊接設(shè)備的預(yù)編焊接參數(shù)發(fā)生變化。硅含量還會(huì)影響合金的熱膨脹。硅含量降低時(shí)，焊珠的熱膨脹系數(shù)增加。例如，復(fù)合物的硅含量為5. 2% (重量百分比)時(shí)，1.0純鋁的熱膨脹系數(shù)為0.94。復(fù)合物的硅含量為3. 5% (重量百分比)時(shí)，熱膨脹系數(shù)為0.97。鋁和已知填充金屬?gòu)?fù)合物之間的熱膨脹差異會(huì)增加焊接變形量，使裂縫敏感性大于本發(fā)明所述的復(fù)合物。硅含量越大，凝固及固態(tài)收縮率越小。與現(xiàn)有復(fù)合物相比，本發(fā)明所述復(fù)合物的硅含量較大，形成較大的共晶相體積分?jǐn)?shù)，能降低熔池的收縮率。本發(fā)明所述復(fù)合物的裂縫敏感性水平等同于或優(yōu)于現(xiàn)有合金。因此，本發(fā)明所述的復(fù)合物可作為現(xiàn)有復(fù)合物(例如4043)的直接替代品，且無(wú)須改變焊接實(shí)踐或工藝，此外，與4643(雖然4643并未被視作4043的直接替代物)相比，本發(fā)明所述復(fù)合物能帶來(lái)更大的強(qiáng)度效益。由于本發(fā)明所述的新型復(fù)合物含有鎂，其不僅能作為4043的直接替代品還能為各類(lèi)焊接帶來(lái)顯著優(yōu)勢(shì)，即更大的剪切強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。本發(fā)明所述的復(fù)合物能避免熔池缺乏相應(yīng)的基底金屬稀釋量而導(dǎo)致的焊接金屬機(jī)械性能差的問(wèn)題。可以將這種新型合金的 鎂含量控制在裂縫敏感水平以下。鎂的含量足夠低，在焊接6XXX系列合金時(shí)，能從熔融基底金屬形成的熔池稀釋中獲得一些額外的鎂。因此，新型復(fù)合物的最大鎂含量為0. 50%重量百分比。這一含量為附加鎂(可能加入熔融基底金屬稀釋形成的熔池)提供了安全系數(shù)。焊接強(qiáng)度較低的Ixxx或3xxx系列合金時(shí)，熔池有一些非故意的稀釋量，發(fā)明人的X4043P合金具有0. 31的最小鎂含量安全系數(shù)，能使鎂保持滿(mǎn)足要求的含量，ER4043或ER4643都沒(méi)有這種特性。雖然本文僅列舉、介紹了本發(fā)明的某些特性，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員能想到很多修改和變化。因此，所附權(quán)利要求書(shū)意在涵蓋所有落入本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神之內(nèi)的所有修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種構(gòu)成焊接接頭或釬焊接頭的復(fù)合物，包括 重量百分比約為4. 7% 10. 9% (包括這兩個(gè)值)的娃； 重量百分比約為O. 15% O. 50% (包括這兩個(gè)值)的鎂；及 其余為鋁和痕量成分。
2.權(quán)利要求I所述的復(fù)合物，其包含重量百分比約為4.7% 8.0% (包括這兩個(gè)值)的硅；
3.權(quán)利要求2所述的復(fù)合物，其包含重量百分比約為5.0% 6.0%(包括這兩個(gè)值)的硅；
4.權(quán)利要求I所述的復(fù)合物，其包含重量百分比約為O.15% O. 30% (包括這兩個(gè)值)的鎂；
5.權(quán)利要求4所述的復(fù)合物，其包含重量百分比約為O.31% O. 50% (包括這兩個(gè)值)的鎂；
6.權(quán)利要求I所述的復(fù)合物，其包含一種或多種痕量成分，包括鐵、銅、錳、鋅、鈦及被。
7.權(quán)利要求6所述的復(fù)合物，其中痕量成分的總重量比例不超過(guò)復(fù)合物的大約O.15%重量百分比。
8.權(quán)利要求I所述的復(fù)合物，其中復(fù)合物包含卷筒焊絲、直線焊絲或焊條。
9.權(quán)利要求I所述的復(fù)合物，其中復(fù)合物包含ー種釬焊組元。
10.權(quán)利要求10所述的復(fù)合物，其中釬焊組元包含，例如，釬焊環(huán)或釬焊膏。
11.權(quán)利要求I所述的復(fù)合物，其中復(fù)合物包含熔覆合金，用于熔覆與鋁或鋁合金基底金屬組件釬焊的鋁基底合金。
12.權(quán)利要求11所述的復(fù)合物，其中焊絲或焊條的公稱(chēng)直徑為O.023英寸、O. 030英寸、O. 035英寸、O. 040英寸、O. 047英寸、O. 062英寸、O. 094英寸、O. 125英寸、O. 156英寸、O. 187英寸或O. 250英寸。
13.一種焊接或釬焊用填充金屬產(chǎn)品，包括 卷筒焊絲、直線焊絲或焊條，其包含ー種合金，合金含約4. 7% 10.9% (包括這兩個(gè)值)重量百分比的硅，約O. 15% O. 50% (包括這兩個(gè)值)重量百分比的鎂，以及其余為鋁和痕量成分。
14.權(quán)利要求13所述的產(chǎn)品，其包含重量百分比約為4.7% 8.0% (包括這兩個(gè)值)的硅。
15.權(quán)利要求14所述的產(chǎn)品，其包含重量百分比約為5.0% 6.0%(包括這兩個(gè)值) 的硅。
16.權(quán)利要求13所述的產(chǎn)品，其包含重量百分比約為O.15% O. 30% (包括這兩個(gè)值)的鎂。
17.權(quán)利要求16所述的產(chǎn)品，其包含重量百分比約為O.31% O. 50% (包括這兩個(gè)值)的鎂。
18.—種制作構(gòu)成焊接接頭或釬焊接頭的復(fù)合物的方法，包括 獲取ー種合金，合金包含重量百分比約為4. 7% 10. 9% (包含這兩個(gè)值)的娃、重量百分比約為O. 15% O. 50% (包含這兩個(gè)值)的鎂，其余為鋁和痕量成分；及 將合金制成適合焊接或釬焊以及熔覆釬焊復(fù)合板的鋳造、擠出、拉出、軋制或直線焊絲或焊條。
19.權(quán)利要求18所述的方法，其中焊絲或焊條的公稱(chēng)直徑為0.023英寸、0. 030英寸、0. 035 英寸、0. 040 英寸、0. 047 英寸、0. 062 英寸、0. 094 英寸、0. 125 英寸、0. 156 英寸、0. 187英寸或0. 250英寸。
20.一種構(gòu)成焊接接頭或釬焊接頭的方法，包括 熔化或冶金粘結(jié)至少一部分工件基底金屬； 在基底金屬上添加或粘結(jié)填充金屬，填充金屬包含合金，合金包含重量百分比約為4.7% 10. 9% (包含這兩個(gè)值)的硅、重量百分比約為0. 15% 0. 50% (包含這兩個(gè)值)的鎂，其余為鋁和痕量成分； 使產(chǎn)生的焊接接頭或釬焊接頭凝固。
21.權(quán)利要求20所述的方法，其中通過(guò)焊接操作熔化基底金屬和添加填充金屬，焊接操作包括在基底金屬和組成填充金屬的焊絲或焊條之間發(fā)生焊弧。
22.權(quán)利要求21所述的方法，其中焊接操作包括金屬惰性氣體保護(hù)焊操作。
23.權(quán)利要求22所述的方法，其中焊接操作包括脈沖波形焊工藝。
24.權(quán)利要求21所述的方法，其中焊接操作包括焊條焊操作。
25.權(quán)利要求20所述的方法，其中熔化基底金屬或冶金粘合基底金屬及添加填充金屬通過(guò)包括用熱源加熱基底金屬，手動(dòng)添加填充金屬，預(yù)制成釬焊環(huán)或釬焊板熔覆的操作來(lái)執(zhí)行。
26.權(quán)利要求25所述的方法，其中操作包括鎢惰性氣體保護(hù)焊工藝、等離子氣體焊接工藝、電子束焊接工藝、激光束焊接工藝、爐內(nèi)釬焊工藝或火炬釬焊工藝。
27.權(quán)利要求20所述的方法，其包括對(duì)帶有焊接接頭或釬焊接頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱處理。
28.權(quán)利要求20所述的方法，其包括對(duì)帶有焊接接頭或釬焊接頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行時(shí)效處理。
29.權(quán)利要求20所述的方法，其包括設(shè)置多個(gè)連續(xù)焊道，在焊道中熔化基底金屬和/或填充金屬的先前焊道，熔覆更多填充金屬。
30.權(quán)利要求29所述的方法，其中連續(xù)焊道中至少有一個(gè)焊道的絕大多數(shù)鎂來(lái)自填充金屬。
31.權(quán)利要求20所述的方法，其中在帶有焊接接頭或釬焊接頭的結(jié)構(gòu)中，焊接接頭或釬焊接頭的強(qiáng)度至少等于基底金屬的強(qiáng)度。
32.采用權(quán)利要求17所述的方法制作的焊接或釬焊結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種鋁焊接或釬焊用復(fù)合物，包含硅(Si)和鎂(Mg)以及一種合金的鋁，適用于焊接及釬焊。硅含量可以是4.7～10.9％的重量百分比，鎂含量可以是0.15～0.50％重量百分比。該合金適用于如下操作有少量基底金屬稀釋或沒(méi)有稀釋影響填充金屬的硅及/或鎂含量。硅含量能改善流動(dòng)性，避免應(yīng)力集中和裂縫。鎂含量能提高強(qiáng)度。形成的接頭強(qiáng)度至少等于有少量稀釋或無(wú)稀釋(即獲取鎂基)基底金屬的強(qiáng)度。接頭可進(jìn)行熱處理及人工時(shí)效或自然時(shí)效。
文檔編號(hào)C22C21/02GK102753298SQ201180009053
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2011年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者布魯斯·愛(ài)德華·安德森 申請(qǐng)人:霍伯特兄弟公司