[发明专利]一种城轨列车用抗疲劳高韧性铝合金焊丝

说明书

技术领域

本发明涉及焊丝技术领域，尤其涉及一种城轨列车用抗疲劳高韧性铝合金焊丝。

背景技术

铝合金具有良好的比强度、耐腐蚀性和导电导热性，同时具有优异的加工成形性和焊接性，在航天航空、船舶汽车、机械制造、军事化工等领域受到广泛应用。随着生活和国民经济的不断发展，对材料的选择不断优化，在满足使用要求的前提下，用铝合金替代钢铁材料，对于列车减轻自身的重量，减低能耗具有十分重大的意义。目前，城轨列车铝合金车体主要使用的材料有Al-Mg、Al-Mg-Si、Al-Zn-Mg系合金，采用普通的ER5356及ER5183焊丝焊接时，其接头强度往往只有母材强度的60％-70％，韧性与抗疲劳性差，这将不利于高速列车运营的安全性。因此，急需研制一种用于城轨列车具有高强度、高韧性、抗疲劳性优异的铝合金焊丝。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种城轨列车用抗疲劳高韧性铝合金焊丝，其组分合理，焊接时电弧稳定性好，焊缝成型美观，与母材结合强度高且性能稳定，焊接接头具有高强度、高韧性，且抗疲劳性优异。

本发明提出的一种城轨列车用抗疲劳高韧性铝合金焊丝，其质量分数包括以下组分：Mg：0.6-1％、Si：0.5-0.65％、Fe：0.25-0.4％、Zn：0.2-0.3％、Mn：0.5-0.7％、Cr：0.08-0.15％、Cu：0.2-0.35％、Ti：0.1-0.15％、Sr：0.03-0.06％、Mo：0.1-0.3％、W：0.1-0.2％、V：0.4-0.6％、Nb：0.05-0.12％、Zr：0.15-0.35％、Sc：0.1-0.22％、Er：0.06-0.15％、Ce：0.04-0.08％、Y：0.02-0.06％、Gd：0.02-0.06％，其余为Al及不可避免的杂质。

具体实施方式中，Mg的质量分数还可以为0.65％、0.7％、0.75％、0.8％、0.85％、0.9％，Si的质量分数还可以为0.52％、0.55％、0.58％、0.6％、0.62％，Fe的质量分数还可以为0.28％、0.3％、0.33％、0.36％、0.38％，Zn的质量分数还可以为0.22％、0.24％、0.25％、0.26％、0.28％，Mn的质量分数还可以为0.54％、0.58％、0.6％、0.62％、0.65％、0.68％，Cr的质量分数还可以为0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.14％，Cu的质量分数还可以为0.23％、0.26％、0.28％、0.3％、0.32％，Ti的质量分数还可以为0.11％、0.12％、0.13％、0.14％，Sr的质量分数还可以为0.035％、0.04％、0.045％、0.05％、0.055％，Mo的质量分数还可以为0.14％、0.18％、0.2％、0.22％、0.25％、0.28％，W的质量分数还可以为0.11％、0.13％、0.15％、0.17％、0.19％，V的质量分数还可以为0.42％、0.46％、0.48％、0.5％、0.52％、0.56％，Nb的质量分数还可以为0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％，Zr的质量分数还可以为0.18％、0.2％、0.24％、0.28％、0.32％，Sc的质量分数还可以为0.12％、0.14％、0.16％、0.18％、0.2％，Er的质量分数还可以为0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.12％，Ce的质量分数还可以为0.05％、0.055％、0.06％、0.065％、0.07％，Y的质量分数还可以为0.025％、0.03％、0.04％、0.045％、0.05％，Gd的质量分数还可以为0.03％、0.035％、0.04％、0.045％、0.05％，其余为Al及不可避免的杂质。

优选地，其质量分数包括以下组分：Mg：0.7-0.9％、Si：0.55-0.6％、Fe：0.3-0.35％、Zn：0.22-0.28％、Mn：0.55-0.65％、Cr：0.1-0.14％、Cu：0.25-0.3％、Ti：0.11-0.14％、Sr：0.04-0.05％、Mo：0.15-0.25％、W：0.13-0.17％、V：0.45-0.55％、Nb：0.08-0.1％、Zr：0.2-0.3％、Sc：0.12-0.2％、Er：0.08-0.13％、Ce：0.05-0.07％、Y：0.03-0.05％、Gd：0.03-0.05％，其余为Al及不可避免的杂质。

优选地，Mg、Zn在铝合金焊丝中的质量分数满足以下关系式：3％≤Mg/Zn≤3.5％。