本成果为一种 Al-Mg 合金焊丝的制备工艺,项目团队在传统 Al-Mg 合金焊丝中添加低熔点的金属元素 Tl,有效降低合金的熔点,提高焊料与母材的润湿性。Tl 在 Al 中显示出的偏析行为和凝固过程中控制晶界活动对合金性能的提高具有显著作用,由于 Tl 在一定温度下以 Tl(ht)单质存在,在焊接加热过程中将发生优先的熔融,Al 晶界处的液态 Tl 将促进 Al 基体的熔融,焊丝的熔点降低。存在于α-Al 晶界处的低熔点 Tl 在焊接过程中最后凝固,其在焊丝α-Al 基体晶粒与母材表面之间提高了液体和固体之间的分子相互作用产生的粘接力,减小了液态焊料与固体母材之间的接触角,增大了焊料的铺展面积和铺展率,焊料的润湿角减小,提高了焊接接头的界面剪切强度。同时,高温时 Tl 可与 S、P 反应,但不与氢、氮、氨或干燥的二氧化碳起反应,因此降低了焊接熔池中的 S,P 含量,净化熔池合金减少夹渣,且对焊接熔池有保护作用。
Al-Mg 合金焊丝,焊丝熔点低,介于 633~645℃之间;与母材润湿性好,根据 GB/T 11364-2008《钎料润湿性试验方法》测得的润湿角介于 64~76°;强度可达 423 Mpa,延伸率可达 13.3%,力学性能优异,同时还具有优异的耐腐蚀性能。
制备的 Al-Mg 合金焊丝性能优异,在海洋工业、汽车、高速列车、航空航天等领域有广泛的应用。
产业化
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