本發(fā)明涉及金屬材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鎂合金焊絲的短流程制備方法。
背景技術(shù)：
鎂合金具有比強(qiáng)度和比剛度高、導(dǎo)熱性好、阻尼減震性能好、電磁屏蔽性能良好、機(jī)械加工性能優(yōu)良等顯著特點(diǎn)，在航空航天、汽車、電子等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，是目前實(shí)際應(yīng)用中最輕的新型金屬結(jié)構(gòu)材料。隨著鎂合金使用領(lǐng)域和應(yīng)用范圍的不斷拓展，鎂合金焊接結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用逐漸增多，市場對鎂合金焊絲的需求不斷擴(kuò)大。
目前開發(fā)的應(yīng)用于焊接領(lǐng)域的鎂合金焊絲主要制備方法為熱擠壓法和鑄造方法。與鑄造方法相比，采用熱擠壓法生產(chǎn)的鎂合金焊絲具有更優(yōu)秀的質(zhì)量，獲得了更為廣泛的應(yīng)用。但是熱擠壓法生產(chǎn)鎂合金焊絲具有過程復(fù)雜、效率較低等缺點(diǎn)，特別是焊絲直徑小于2.0mm時，擠壓過程中擠壓力大幅度增加，致使鎂合金焊絲擠壓成形的難度大大增加，降低了生產(chǎn)效率，并且由于熱擠壓鎂合金焊絲表面多毛刺、強(qiáng)度偏軟，難以保證焊接過程中的連續(xù)性。為了順利生產(chǎn)直徑小于2.0mm的鎂合金焊絲和有效改善其性能，需要進(jìn)一步對熱擠壓鎂合金焊絲進(jìn)行熱拉拔加工。
金文中等公開了一種熱擠壓-拉拔加工方法[鎂合金焊絲的熱擠壓-拉拔工藝及其變形機(jī)理,《材料科學(xué)與工藝》,2005,13(5):466-469]，該法將AZ61鎂合金擠壓坯料在溫度440℃的條件下進(jìn)行熱擠壓，然后在300℃的條件下進(jìn)行多道次拉拔成形鎂合金焊絲，盡管該法具有降低直徑2.0mm 以下焊絲的生產(chǎn)難度、提高生產(chǎn)效率以及保證焊絲良好的挺直度等優(yōu)點(diǎn)，但生產(chǎn)工序復(fù)雜、工藝流程長、成本高。因此，采用熱擠壓法生產(chǎn)鎂合金焊絲仍存在較多問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鎂合金焊絲的制備方法，該方法工藝簡單、效率高，可以制備直徑尺寸為2.0mm以下的鎂合金焊絲。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：制備方法步驟如下：在冷卻水流量為500~1500L/h，冷卻水溫度為20~30℃，真空度為0.1~1Pa的條件下，將加熱鑄型中的熔融鎂合金以1~100mm/min的拉坯速度制備出直徑為4.0~8.0mm的線坯；將鎂合金線坯進(jìn)行3~15道次拉撥加工，拉撥道次延伸系數(shù)為1.1~1.5，最終獲得直徑為1.0~3.0mm的鎂合金焊絲。
本發(fā)明通過對加熱鑄型加熱使鎂合金保持液態(tài)，同時在鑄型出口附近對鑄件進(jìn)行冷卻，形成強(qiáng)烈的定向凝固條件，通過連續(xù)拉坯獲得高表面質(zhì)量的鎂合金線坯，這種具有定向凝固組織的線坯可直接進(jìn)行室溫拉拔成形鎂合金焊絲。與傳統(tǒng)擠壓方法相比，本發(fā)明方法制備鎂合金焊絲具有成本低、效率高等特點(diǎn)。
本發(fā)明的鎂合金焊絲制備方法和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
A) 與傳統(tǒng)鎂合金焊絲擠壓方法相比，采用本發(fā)明可以省除熱擠壓工序，簡化了工藝流程，降低了生產(chǎn)成本；
B) 本發(fā)明制備的鎂合金線坯含定向凝固組織，加工延伸變形能力顯著優(yōu)于各種鑄造和變形組織線坯，有利于提高道次加工率，減少加工道次，實(shí)現(xiàn)高效加工；
C) 拉拔加工過程中不需進(jìn)行中間退火或僅需少量低溫退火，有利于提高成材率、生產(chǎn)效率和焊絲性能，降低生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
直徑1.0mm的AZ31鎂合金焊絲制備方法。
首先將AZ31鎂合金在700℃下熔化，在冷卻水流量1500L/h、冷卻水溫度20℃、真空度0.1Pa，將加熱鑄型中的熔融AZ31鎂合金以100mm/min的拉坯速度制備出直徑4.0mm的AZ31鎂合金線坯；然后將AZ31鎂合金線坯進(jìn)行室溫拉拔，拉撥道次延伸系數(shù)為1.1~1.5，拉拔過程中實(shí)施2次低溫退火，退火溫度為300℃，潤滑劑為植物油；經(jīng)過15道次，拉拔成直徑1.0mm的鎂合金焊絲。本實(shí)施例制備的AZ31鎂合金焊絲外表面光亮、內(nèi)部為纖維晶組織。
實(shí)施例2
直徑3.0mm的ZK60鎂合金焊絲制備方法。
首先將ZK60鎂合金在680℃下熔化，在冷卻水流量1000L/h、冷卻水溫度30℃、真空度0.1Pa，將加熱鑄型中的熔融ZK60鎂合金以30mm/min的拉坯速度制備出直徑5.0mm的ZK60鎂合金線坯；然后將ZK60鎂合金線坯進(jìn)行室溫拉拔，拉拔道次延伸系數(shù)為1.1~1.5，拉拔過程中實(shí)施2次低溫退火，退火溫度為250℃，潤滑劑為植物油；經(jīng)過8道次，拉拔成直徑2.0mm的鎂合金焊絲。本實(shí)施例制備的ZK60鎂合金焊絲外表面光亮、內(nèi)部為纖維晶組織。
實(shí)施例3
直徑2.0mm的AZ61鎂合金焊絲制備方法。
首先將AZ61鎂合金在650℃下熔化，在冷卻水流量500L/h、冷卻水溫度25℃、真空度1Pa，將加熱鑄型中的熔融AZ61鎂合金以60mm/min的拉坯速度制備出直徑6.0mm的AZ61鎂合金線坯；然后將AZ61鎂合金線坯進(jìn)行室溫拉拔，拉撥道次延伸系數(shù)為1.1~1.5，拉拔過程中實(shí)施3次低溫退火，退火溫度為250℃，潤滑劑為植物油；經(jīng)過10道次，拉拔成直徑2.0mm的鎂合金焊絲。本實(shí)施例制備的AZ61鎂合金焊絲外表面光亮、內(nèi)部為纖維晶組織。
本發(fā)明是通過實(shí)施例來描述的，但并不對本發(fā)明構(gòu)成限制，參照本發(fā)明的描述，所公開的實(shí)施例的其他變化，如對于本領(lǐng)域的專業(yè)人士是容易想到的，這樣的變化應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求限定的范圍之內(nèi)。