Zr芯Al壳焊丝

消除凝固裂纹

一种专用于2024高强铝合金焊接和增材制造的复合填充焊丝，通过异质形核细化晶粒，获得无凝固裂纹的焊缝。

Jin, Jun · 耿韶宁 · 蒋平 · Ren, Liangyuan · Han, Chu · Li, Yuantai

Journal of Materials Science and Technology 2025

参数信息

枝晶尺寸

6 µm

晶间相面积分数

7.65 %

液相通道长度

8.6 mm

技术优势

焊缝无裂纹

Zr芯Al壳焊丝生成的Al3Zr相作为α-Al的异质形核核心，使凝固组织变为细小等轴非枝晶，液相通道缩短，最终凝固阶段的裂纹敏感性指数|dT/d(fs)1/2|降低，从而获得无凝固裂纹的焊缝。

组织显著细化

焊缝枝晶尺寸仅为6 µm，且呈等轴非枝晶形态，远小于常规焊丝的柱状枝晶，提高变形协调能力并抑制裂纹萌生。

液相通道更短

晶间液相通道长度缩短至8.6 mm，降低了凝固后期液膜被撕裂的倾向，进一步降低裂纹敏感性。

应用场景

• 铝合金增材制造：用该焊丝进行电弧增材制造，可获得无裂纹的2024铝合金构件，突破高强铝合金打印裂纹难题。
• 高强铝合金焊接：焊接2024高强铝合金时可直接获得无凝固裂纹焊缝，省去预热或焊后修复工序。
• 航空航天结构件：用于制造和修复航空航天2024铝合金结构件，避免焊接裂纹引起的失效隐患。
• 飞机蒙皮连接：飞机蒙皮2024铝合金连接时获得无裂纹焊缝，保证气密性和结构完整性。