[发明专利]一种TIG/MIG铝焊丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于焊丝领域，具体涉及一种特别适用于预焙阳极电解槽及其导杆组等焊接强度要求高的TIG/MIG铝焊丝。

背景技术

目前铝厂普遍使用SAL1070铝焊丝对预焙阳极电解槽及其导杆组进行焊接或修复，虽然SAL1070铝焊丝具有极好的抗腐蚀性能和导电性能，但是强度不高，对于大型预焙铝电解槽在而言，如图1所示，由于阳极导杆（铝棒）不仅承担导电作用，同时还承载重达上吨重的钢爪架和碳块，如果焊缝强度低，导杆在运输过程或在电解槽中受热、受外力作用容易造成铝焊缝脱落、开裂，由此带来的是阳极块报废，SAL1070仍难以满足使用要求。

发明内容

本发明的目的是克服上述问题，提供一种焊缝强度更高的TIG/MIG铝焊丝。

本发明实现上述目的所采用的技术方案如下：

一种TIG/MIG铝焊丝，按重量计包括以下组分：Ce:0.1%～0.3%,Cu:0.05%～0.1%,余量为Al。

优先地，所述Ce的含量为0.1%～0.2%。

上述TIG/MIG铝焊丝的制备方法，步骤如下：

a、称量，配料，熔炼、浇铸得到铸锭；

b、清除铸锭表面杂物后在550℃～580℃温度下挤压制得合金盘条；

c、将合金盘条拉丝后，再进行刮削清洗得到所述TIG/MIG铝焊丝。

进一步，步骤（a）中，熔炼温度为650～680℃。

进一步，步骤（c）中，采用旋转式三角孔刮刀进行刮削清洗。

本发明的有益效果体现在以下几个方面：

1、与现有技术中的SAL1070纯铝TIG/MIG焊丝焊接接头抗拉强度Rm为100 MPa，屈服强度Rp0.2为35MPa，接头延伸率A为34%相比，本发明的TIG/MIG铝焊丝在原料中加入的稀土元素（Ce），达到了弥散强化晶格结构、改善共晶分布形态、强化焊缝凝固组织的目的，力学性能有较大的改善，焊接接头抗拉强度Rm可达140～220MPa，屈服强度Rp0.2达70～150 MPa，接头延伸率A降至20～7%。当Ce掺入量进一步控制在0.1-0.2%，电阻率（20℃）可显著降至27.2～27.6（nΩ·m），与SAL1070纯铝焊丝相当。本发明的TIG/MIG铝焊丝特别适用于铝厂焊接强度要求高的地方使用，如预焙阳极电解槽及其导杆组等。

2、与传统冷挤压工艺相比，本发明在挤压时将合金锭预热至550℃～580℃，解决了传统冷压时铝稀土合金焊丝盘条表面粗糙、划痕深，且挤压接头强度低的问题，使得在后续工序拉丝时不易断裂，提高了生产效率。

3、采用刮削清洗工艺，避免了传统化学清洗工艺带来的环境污染问题。

附图说明

图1为预焙铝电解槽的阳极，其中，1、钢爪架，2、钢-铝复合片，3、铝棒，I、铝焊缝，II、黑焊缝。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明。

实施例1

一种预焙阳极电解槽专用TIG/MIG铝焊丝，所述焊丝采用Al-Re合金系统，各组分的重量百分含量为：Ce:0.1%,Cu:0.05%～0.1%,余量为Al。按以下步骤的方法制备：

a、按配比量称量各组分，配料，采用感应炉进行熔炼，熔炼温度为650℃～680℃，熔炼后得浇铸得铸锭；

b、清除铸锭表面杂物后在550℃～580℃温度下连续挤压制得合金盘条；

c、将合金盘条经过粗、中、精拉丝后，再采用旋转式三角孔刮刀经刮削清洗处理即得到所述焊丝。

实施例2

一种TIG/MIG铝焊丝，所述焊丝采用Al-Re合金系统，各组分的重量百分含量为：Ce:0.15%,Cu:0.05%～0.1%,余量为Al。按以下步骤的方法制备：

a、按配比量称量各组分，配料，采用感应炉进行熔炼，熔炼温度为650℃～680℃，熔炼后得浇铸得铸锭；

b、清除铸锭表面杂物后在550℃～580℃温度下连续挤压制得合金盘条；

c、将合金盘条经过粗、中、精拉丝后，再采用旋转式三角孔刮刀经刮削清洗处理即得到所述焊丝。

实施例3

一种预焙阳极电解槽专用TIG/MIG铝焊丝，所述焊丝采用Al-Re合金系统，各组分的重量百分含量为：Ce: 0.2%,Cu:0.05%～0.1%,余量为Al。按以下步骤的方法制备：

a、按配比量称量各组分，配料，采用感应炉进行熔炼，熔炼温度为650℃～680℃，熔炼后得浇铸得铸锭；