焊丝用5356铝合金制备工艺的研究

题名:焊丝用5356铝合金制备工艺的研究
作者:纪艳卿
学位授予单位:哈尔滨工业大学
关键词:5356铝合金;;熔体处理;;均匀化热处理;;稀土
摘要:

 5356铝合金是一种用于制备铝合金焊丝的变形铝合金。5356铝合金焊丝作为一种通用型焊材,广泛应用于运动器材、机车车厢、化工压力容器、兵工生产、造船、航空等行业。我国焊丝用铝合金存在的主要问题:一是铝合金纯净度低,内部组织差,二是铝合金力学性能(尤其塑性)不佳,影响了后续加工。本文运用光学Magnetic lifter显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜(配备能谱分析)等实验设备与力学性能及减压凝固测试等手段研究了5356铝合金的熔体净化、细化处理工艺,均匀化热处理工艺及稀土Ce对5356铝合金组织及性能的影响。

 运用减压凝固法测试了C_2Cl_6和NH_4Cl两种方法的除气效果,结果发现合金经Cl_2Cl_6除气后减压凝固试样的密度为2.5402g·cm~(-3),高于NH_4Cl除气后的2.4717g·cm~(-3),这表明C_2Cl_6除气效果优于NH_4Cl;分析比较了泡沫陶瓷和玻璃纤维网的过滤效果,结果显示前者明显优于后者。在此基础上研究了Al-5Ti-1B对5356铝合金的细化效果,发现加入温度为720℃,保温5min的条件下,细化剂添加量为0.5%时,细化效果最佳。通过对5356铝合金铸态和均匀化态显微组织及成分分布的研究,确定了该合金最佳的均匀化热处理工艺为420℃×18h。研究了合金均匀化动力学,导出了均匀化动力学方程,发现该方程与上述热处理工艺相符。

 研究了微量稀土元素Ce对5356铝合金组织及性能的影响。结果表明适量稀土元素Ce的加入不但能提高5356铝合金的纯净度,细化合金晶粒,而且还对第二相具有变质作用,使Al_3Mg_2相由原来的骨骼状变为http://www.999magnet.com/products/131-magnetic-lifter颗粒状,提高了合金的综合力学性能。通过分析发现,稀土相主要沿5356铝合金的晶界析出。腐蚀实验表明,由于稀土Ce对Al_3Mg_2相的变质作用以及稀土耐蚀相的生成,所以稀土Ce的加入增强了合金的抗腐蚀敏感性。但是当稀土的添加量超过0.5%时,合金的抗腐蚀性呈减弱趋势。
学位年度:2010