[发明专利]一种含Sc和Er的7XXX可焊耐蚀铝合金及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201811076166.6 申请日: 2018-09-14
公开(公告)号: CN109055837B 公开(公告)日: 2020-04-21
发明(设计)人: 黄铁明;冯永平;张建雷;池海涛 申请(专利权)人: 福建祥鑫股份有限公司
主分类号: C22C21/10 分类号: C22C21/10;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/053
代理公司: 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人: 岳泉清
地址: 350119 福建省福*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 一种 sc er xxx 可焊耐蚀 铝合金 及其 制备 方法
【说明书】:

一种含Sc和Er的7XXX可焊耐蚀铝合金及其制备方法,本发明涉及铝合金熔炼铸造领域,具体涉及一种含Sc和Er的7XXX可焊耐蚀铝合金及其制备方法。本发明是要解决现有7XXX系铝合金耐腐蚀性能差,焊接强度较弱,单独添加Sc元素成本较高的问题。由Zn、Mg、Mn、Si、Ti、Zr、Fe、Sc、Er和余量为Al组成。方法:一、熔炼中间合金;二、熔炼纯铝液;三、浇注。本发明通过本方案以Sc和Er元素组合添加代替Sc元素单独添加制备铝合金,保持优异力学性能的基础上,铝合金焊接强度增加,耐腐蚀性能显著提高,降低合金成本,具有显著的经济效益。

技术领域

本发明涉及铝合金熔炼铸造领域,具体涉及一种含Sc和Er的7XXX可焊耐蚀铝合金及其制备方法。

背景技术

随着航空航天、国防、汽车以及交通等工业领域发展,铝合金材料应用越来越深入,尤其是轻量化组件中占据了越来越重要的位置。对铝合金强度,焊接性能,耐蚀性和成本也提出了更高的要求,当然也促进了具有特性的铝合金材料的开发进程。

7xxx系铝合金是以Zn为主要合金元素的变形铝合金,具体包括Al-Zn、Al-Zn-Mg和Al-Zn-Mg-Cu等系列合金。Al-Zn-Mg-Cu系合金具有高的比强度、比刚度、优良的断裂韧性和抗应力腐蚀性能,广泛用于航空航天、交通运输、军工装备、建筑、桥梁等领域。但是现有7XXX系铝合金存在耐腐蚀性能差,焊接强度较弱;Sc是一种铝合金熔炼中常添加的常用稀土元素,与Al形成Al3Sc相,对铝合金的变质具有显著的作用,显著提高铝合金的综合性能。然而Sc的价格较高,导致含Sc铝合金的成本较高。

发明内容

本发明是要解决现有7XXX系铝合金耐腐蚀性能差,焊接强度较弱,且添加Sc元素成本较高的问题,而提供一种含Sc和Er的7XXX可焊耐蚀铝合金及其制备方法。

本发明一种含Sc和Er的7XXX可焊耐蚀铝合金按质量百分比由4.0%~5.0%Zn、1.0%~2.0%Mg、0.01%~0.5%Mn、0.01%~0.2%Si、0.01%~0.06%Ti、0.05%~0.18%Zr、0.01%~0.5%Fe、0.05%~0.5%Sc、0.1%~0.5%Er和余量为Al组成。

本发明一种含Sc和Er的7XXX可焊耐蚀铝合金的制备方法是按以下步骤进行:

一、熔炼中间合金:按质量百分比4.0%~5.0%Zn、1.0%~2.0%Mg、0.01%~0.5%Mn、0.01%~0.2%Si、0.01%~0.06%Ti、0.05%~0.18%Zr、0.01%~0.5%Fe、0.05%~0.5%Sc、0.1%~0.5%Er和余量为Al进行备料,得到待熔炼金属,其中Zn和Al采用锌锭和铝锭,Mg、Si、Fe、Mn、Ti和Zr采用中间合金,Sc和Er采用铝钪合金和铝铒合金;同时按待熔炼金属总质量称量0.08%~0.2%精炼剂和0.05~0.07%变质剂;将炉气温度设定为1000℃~1100℃,将备好中间合金按照块重及尺寸从大到小依次加入到熔炼炉中,待原料完全熔化得到熔体,以250~350r/min的转速将熔体搅拌10~20min保温2h后将炉气温度升至1100~1200℃,将铝钪合金和铝铒合金加入到熔炼炉中,待铝钪合金和铝铒合金完全熔化后以250~350r/min的转速将熔体搅拌10~20min,得到合金熔体A,保温备用;

二、熔炼纯铝液:在惰性气氛保护下,将铝锭在温度为700~800℃的条件下融化,在温度为700~800℃的条件下保温3~4h,加入精炼剂,精炼15~30min,得到纯铝液B,保温备用;

三、浇注:将合金熔体A加入到纯铝液B中,再向其中加入变质剂,以450~600r/min的转速搅拌30~40min,得到合金溶液C,在温度800~830℃条件下加入至铸造机中,冷却至室温后对铸件进行热处理,得到可焊耐蚀铝合金。

本发明的有益效果是:

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