技术摘要：
本发明属于铝合金材料领域，公开了一种高强可焊铝合金，所述高强可焊铝合金包括以下成分：0.4‑1.2％Mg、0.7‑1.4％Si、0.2‑0.7％Mn、0.05‑0.2％Cu、0.1‑0.5％Zn、0.4‑0.6％Fe、0.05‑0.15％Cr、0.1‑0.3％的其他合金元素，余量为Al；其他合金元素包括Ni、V、Ti、Z 全部
背景技术：
6xxx系铝合金是应用最广、产量最大的铝合金，现有6xxx系铝合金已被应用于航 空航天、武器装备、交通运输、电力等重要行业。然而随着其应用范围的扩大，6xxx系铝合金 的强韧性、焊接性以及耐腐蚀性受到了严峻的挑战。 6xxx系为Al-Mg-Si合金，是可沉淀强化的铝合金，主要的强化相为Mg2Si，然而目 前6xxx系铝合金中合金元素含量较低，如Mg的含量为0.3％-1 .2％；Si的含量为0.3％- 1.7％，因此，合金强度和硬度较低。例如6063铝合金挤压型材，T6状态下抗拉强度一般不高 于260MPa；6061-T6的抗拉强度通常也低于290MPa。虽然可以添加锆、钒、硼、钛等元素进行 铝合金改性，但是在铝合金提高强度后，韧性、耐腐蚀性以及焊接性能降低。 中国专利申请文献″一种中强可焊耐蚀6xxx系铝合金及其制备方法(公开号： CN110066932A)″公开了一种中强可焊耐蚀6xxx系铝合金及其制备方法。该发明是要解决现 有6XXX系铝合金合金强度和硬度较低，当采用其他元素改性时又会降低韧性、耐腐蚀性以 及焊接性能的问题。铝合金按质量百分比由0.8-1.6％Mg、1.2-1.8％Si、0.4-1.2％Mn、0.1- 0.7％Cu、0.3-0.8％Zn、0.1-0.5％Fe、0.1-0.5％Cr、0.01-0.06％稀土元素，余量为Al和其 他不可避免的杂质元素组成。虽然该发明的铝合金具有较好的焊接性能和一定强度，但是 其强度在某些特殊领域还是不够，不属于高强铝合金，因此需要一种高强可焊的铝合金。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种高强可焊铝合金，通过对原有配方的改进，提升了强度 和力学性能，可作为新能源汽车动力电池里面的铝合金零件，比如端板，托盘等等，以及集 装箱的型材。 为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案： 一种高强可焊铝合金，所述高强可焊铝合金包括以下成分：0.4-1 .2％Mg、0.7- 1.4％Si、0.2-0.7％Mn、0.05-0.2％Cu、0.1-0.5％Zn、0.4-0.6％Fe、0.05-0.15％Cr、0.1- 0.3％的其他合金元素，余量为Al；其他合金元素包括Ni、V、Ti、Zr、稀土元素的组合，比例为 1.2-1.4∶0.6-0.8∶2.4-2.6∶0.4-0.6∶0.2；稀土元素包括：Ce、La、Er，其中Ce占稀土元素总 量的60％以上。 进一步地，所述高强可焊铝合金包括以下成分：0.8％Mg、1 .05％Si、0.45％Mn、 0.125％Cu、0.3％Zn、0.5％Fe、0.1％Cr、0.2％的其他合金元素，余量为Al。 进一步地，所述的稀土元素包括：70％Ce，20％La，10％Er。 进一步地，所述的其他合金元素包括Ni、V、Ti、Zr、稀土元素的组合，比例为1.3∶ 0.7∶2.5∶0.5∶0.2。 进一步地，所述Mg和Si的含量不超过2％。 3 CN 111575550 A 说 明 书 2/5 页 进一步地，高强可焊铝合金的制备方法，包括以下步骤：(a)熔炼中间合金：Zn、Al、 Mg采用纯锌锭、纯铝锭和纯镁锭，Si、Fe、Mn、Cu和Cr采用铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝锰 中间合金、铝铜中间合金和铝铬中间合金；将纯铝锭装炉，炉气温度设定为750-780℃，待纯 铝锭熔化后保温20-40min进行扒渣，然后将铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝铁中间合金和 纯镁锭按照块重及尺寸从大到小依次加入到熔炼炉中，然后将炉气温度提升10-20℃保温 至中间合金及镁锭全部熔化后，再将炉气温度提升10-20℃后依次加入铝硅中间合金、铝铬 中间合金和纯锌锭，保温至完全熔化后得到合金溶液，将合金熔液的温度降低至720-740 ℃，加入其他合金元素后进行精炼，然后以1℃/min的速度升温至780℃，精炼10min，降温至 720度后，依次进行静置、扒渣和铸造，得到铸锭；(2)均匀化处理：将铸锭进行均匀化处理， 得到均匀化后的铸锭；(3)热挤压及热处理：对均匀化后的铸锭进行热挤压，得到挤压型材， 随后对挤压型材进行在线淬火处理，最后进行时效处理，得到高强可焊铝合金。 进一步地，所述步骤二中所述均匀化处理的处理温度为560-600℃，时间为8h。 进一步地，所述步骤三中所述热挤压的温度为520-540℃。 进一步地，所述步骤三中所述在线淬火处理的冷却方式为水雾冷却，水温为15-25 ℃。 进一步地，所述步骤三中所述时效处理为双级时效，一级时效温度为200-220℃， 时间为1-2h；二级时效温度为160℃，时效时间为5-7h。 本发明具有以下有益效果： 通过添加稀土元素有三方面作用，第一、稀土元素具有强烈的细化晶粒作用，增加 合金延展性和耐腐蚀性；第二、稀土元素与合金中多余的Si、Cu以及未充分沉淀的Mg元素形 成细小弥散分布的强化相，进一步改善合金强度；第三、稀土元素能够在焊接过程中形成细 小的难熔质点，改善焊接性能。本发明中为了提高铝合金的强度，对稀土元素进行了优选， 与原有技术中的配方和比例相比，发现当添加Ce、La、Er，其中Ce占稀土元素总量的60％以 上时，具有较明显的强度增强的效果，所得高强可焊铝合金屈服强度可达500MPa以上，例如 515MPa以上，拉伸强度可达400MPa以上，例如430MPa以上。 调节Mg和Si的元素含量、形成更多的Mg2Si沉淀相，增加沉淀强化效果。Mg和Si的 含量由于调节了稀土元素的含量，这里含量不宜过高，需要控制在2％以下。 本发明中还添加的Ni、V、Ti、Zr的组合，Ni可以起到异质核心，强化强度和拉升性 能的效果，Ti的密度与Al相似，在冷却析出时，在铝合金内部分散均匀，从而可以作为成核 的核心，使Mg，Cu在其附近凝结析出，避免Mg，Cu等较重的金属下降在铸件底部导致的力学 性能下降，Cr的添加主要是为了克服Ni，V，Ti的添加带来的铝合金的硬度下降的问题，从而 实现合金性能的最佳平衡。本发明中的Ni、V、Ti、Zr，与稀土元素需要配合加入，能够实现最 佳的技术效果。
本发明属于铝合金材料领域，公开了一种高强可焊铝合金，所述高强可焊铝合金包括以下成分：0.4‑1.2％Mg、0.7‑1.4％Si、0.2‑0.7％Mn、0.05‑0.2％Cu、0.1‑0.5％Zn、0.4‑0.6％Fe、0.05‑0.15％Cr、0.1‑0.3％的其他合金元素，余量为Al；其他合金元素包括Ni、V、Ti、Z 全部
背景技术：
6xxx系铝合金是应用最广、产量最大的铝合金，现有6xxx系铝合金已被应用于航 空航天、武器装备、交通运输、电力等重要行业。然而随着其应用范围的扩大，6xxx系铝合金 的强韧性、焊接性以及耐腐蚀性受到了严峻的挑战。 6xxx系为Al-Mg-Si合金，是可沉淀强化的铝合金，主要的强化相为Mg2Si，然而目 前6xxx系铝合金中合金元素含量较低，如Mg的含量为0.3％-1 .2％；Si的含量为0.3％- 1.7％，因此，合金强度和硬度较低。例如6063铝合金挤压型材，T6状态下抗拉强度一般不高 于260MPa；6061-T6的抗拉强度通常也低于290MPa。虽然可以添加锆、钒、硼、钛等元素进行 铝合金改性，但是在铝合金提高强度后，韧性、耐腐蚀性以及焊接性能降低。 中国专利申请文献″一种中强可焊耐蚀6xxx系铝合金及其制备方法(公开号： CN110066932A)″公开了一种中强可焊耐蚀6xxx系铝合金及其制备方法。该发明是要解决现 有6XXX系铝合金合金强度和硬度较低，当采用其他元素改性时又会降低韧性、耐腐蚀性以 及焊接性能的问题。铝合金按质量百分比由0.8-1.6％Mg、1.2-1.8％Si、0.4-1.2％Mn、0.1- 0.7％Cu、0.3-0.8％Zn、0.1-0.5％Fe、0.1-0.5％Cr、0.01-0.06％稀土元素，余量为Al和其 他不可避免的杂质元素组成。虽然该发明的铝合金具有较好的焊接性能和一定强度，但是 其强度在某些特殊领域还是不够，不属于高强铝合金，因此需要一种高强可焊的铝合金。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种高强可焊铝合金，通过对原有配方的改进，提升了强度 和力学性能，可作为新能源汽车动力电池里面的铝合金零件，比如端板，托盘等等，以及集 装箱的型材。 为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案： 一种高强可焊铝合金，所述高强可焊铝合金包括以下成分：0.4-1 .2％Mg、0.7- 1.4％Si、0.2-0.7％Mn、0.05-0.2％Cu、0.1-0.5％Zn、0.4-0.6％Fe、0.05-0.15％Cr、0.1- 0.3％的其他合金元素，余量为Al；其他合金元素包括Ni、V、Ti、Zr、稀土元素的组合，比例为 1.2-1.4∶0.6-0.8∶2.4-2.6∶0.4-0.6∶0.2；稀土元素包括：Ce、La、Er，其中Ce占稀土元素总 量的60％以上。 进一步地，所述高强可焊铝合金包括以下成分：0.8％Mg、1 .05％Si、0.45％Mn、 0.125％Cu、0.3％Zn、0.5％Fe、0.1％Cr、0.2％的其他合金元素，余量为Al。 进一步地，所述的稀土元素包括：70％Ce，20％La，10％Er。 进一步地，所述的其他合金元素包括Ni、V、Ti、Zr、稀土元素的组合，比例为1.3∶ 0.7∶2.5∶0.5∶0.2。 进一步地，所述Mg和Si的含量不超过2％。 3 CN 111575550 A 说 明 书 2/5 页 进一步地，高强可焊铝合金的制备方法，包括以下步骤：(a)熔炼中间合金：Zn、Al、 Mg采用纯锌锭、纯铝锭和纯镁锭，Si、Fe、Mn、Cu和Cr采用铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝锰 中间合金、铝铜中间合金和铝铬中间合金；将纯铝锭装炉，炉气温度设定为750-780℃，待纯 铝锭熔化后保温20-40min进行扒渣，然后将铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝铁中间合金和 纯镁锭按照块重及尺寸从大到小依次加入到熔炼炉中，然后将炉气温度提升10-20℃保温 至中间合金及镁锭全部熔化后，再将炉气温度提升10-20℃后依次加入铝硅中间合金、铝铬 中间合金和纯锌锭，保温至完全熔化后得到合金溶液，将合金熔液的温度降低至720-740 ℃，加入其他合金元素后进行精炼，然后以1℃/min的速度升温至780℃，精炼10min，降温至 720度后，依次进行静置、扒渣和铸造，得到铸锭；(2)均匀化处理：将铸锭进行均匀化处理， 得到均匀化后的铸锭；(3)热挤压及热处理：对均匀化后的铸锭进行热挤压，得到挤压型材， 随后对挤压型材进行在线淬火处理，最后进行时效处理，得到高强可焊铝合金。 进一步地，所述步骤二中所述均匀化处理的处理温度为560-600℃，时间为8h。 进一步地，所述步骤三中所述热挤压的温度为520-540℃。 进一步地，所述步骤三中所述在线淬火处理的冷却方式为水雾冷却，水温为15-25 ℃。 进一步地，所述步骤三中所述时效处理为双级时效，一级时效温度为200-220℃， 时间为1-2h；二级时效温度为160℃，时效时间为5-7h。 本发明具有以下有益效果： 通过添加稀土元素有三方面作用，第一、稀土元素具有强烈的细化晶粒作用，增加 合金延展性和耐腐蚀性；第二、稀土元素与合金中多余的Si、Cu以及未充分沉淀的Mg元素形 成细小弥散分布的强化相，进一步改善合金强度；第三、稀土元素能够在焊接过程中形成细 小的难熔质点，改善焊接性能。本发明中为了提高铝合金的强度，对稀土元素进行了优选， 与原有技术中的配方和比例相比，发现当添加Ce、La、Er，其中Ce占稀土元素总量的60％以 上时，具有较明显的强度增强的效果，所得高强可焊铝合金屈服强度可达500MPa以上，例如 515MPa以上，拉伸强度可达400MPa以上，例如430MPa以上。 调节Mg和Si的元素含量、形成更多的Mg2Si沉淀相，增加沉淀强化效果。Mg和Si的 含量由于调节了稀土元素的含量，这里含量不宜过高，需要控制在2％以下。 本发明中还添加的Ni、V、Ti、Zr的组合，Ni可以起到异质核心，强化强度和拉升性 能的效果，Ti的密度与Al相似，在冷却析出时，在铝合金内部分散均匀，从而可以作为成核 的核心，使Mg，Cu在其附近凝结析出，避免Mg，Cu等较重的金属下降在铸件底部导致的力学 性能下降，Cr的添加主要是为了克服Ni，V，Ti的添加带来的铝合金的硬度下降的问题，从而 实现合金性能的最佳平衡。本发明中的Ni、V、Ti、Zr，与稀土元素需要配合加入，能够实现最 佳的技术效果。
