專利名稱：提高復(fù)合鋁釬焊箔材釬焊性能的軋制加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料軋制加工成形領(lǐng)域，特別涉及一種提高復(fù)合鋁釬焊箔材釬焊性能的軋制加工工藝。
背景技術(shù)：
鋁合金復(fù)合板是空氣分離設(shè)備和汽車配件熱交換器的關(guān)鍵材料，生產(chǎn)難度大，技術(shù)要求高。它是由包覆層合金單面或雙面包覆基體合金，經(jīng)復(fù)合軋制而成?；w合金和包覆層合金均是根據(jù)熱交換器的不同結(jié)構(gòu)、不同釬焊方式、不同用途等要求而專門研制的新型合金。
汽車散熱器用多層鋁合金復(fù)合帶是這種新材料的另一個(gè)卓有成效的應(yīng)用。汽車散熱器是汽車內(nèi)的換熱元件，它包括水箱、冷凝器、蒸發(fā)器和暖風(fēng)機(jī)等，是汽車內(nèi)的重要部件。汽車散熱器需要用強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕、導(dǎo)熱性能好和釬焊性能好的金屬材料來制造。上世紀(jì)50年代以前全部用銅材，60年代后國(guó)外開始了鋁材在此方面的應(yīng)用。近年來，各個(gè)工業(yè)國(guó)家又著手將綜合性能更為優(yōu)越的鋁合金復(fù)合材料用于散熱器的生產(chǎn)和制造。與銅質(zhì)散熱器相比，鋁質(zhì)散熱器有重量輕、耐腐蝕、可靠性高、成本低和易回收等優(yōu)點(diǎn)。因此，現(xiàn)在鋁合金復(fù)合帶作為車用換熱材料已廣泛地應(yīng)用在汽車工業(yè)中。在歐洲、北美和日本，鋁質(zhì)復(fù)合材料散熱器的普及率現(xiàn)已達(dá)90％以上。另外，一些家用空調(diào)器、制氧機(jī)的散熱器和柴油機(jī)的冷卻器，以及其他一些機(jī)械的散熱器和冷卻器也使用了這種鋁合金復(fù)合帶。
汽車水箱散熱器經(jīng)受非?？量痰沫h(huán)境影響、反復(fù)的熱循環(huán)和使用周期中產(chǎn)生的振動(dòng)，對(duì)材料性能和焊接方法都提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，汽車散熱器大多采用雙面復(fù)合鋁釬焊箔帶與鋁合金流體管組裝高溫釬焊而成，對(duì)復(fù)合釬焊箔材要求具有良好的釬焊性、散熱性外，還應(yīng)具有良好的抗下垂性能，否則在600℃左右高溫下釬焊時(shí)很容易發(fā)生高溫軟化變形，影響散熱器的性能。由于熱交換器生產(chǎn)線對(duì)鋁合金復(fù)合板的綜合技術(shù)質(zhì)量要求很嚴(yán)格，因此，目前的復(fù)合釬焊鋁箔材還存在著釬焊時(shí)下垂高、釬焊性能低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種提高復(fù)合鋁釬焊箔材釬焊性能的軋制加工工藝，加工出的復(fù)合釬焊箔材組織結(jié)構(gòu)合理，具有高的抗下垂性能和優(yōu)良的釬焊性能。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種提高復(fù)合鋁釬焊箔材釬焊性能的軋制加工工藝，是將基材合金3003和覆層合金4343板材進(jìn)行表面清洗，并對(duì)稱包覆，經(jīng)過加熱和熱軋使芯材和包覆材復(fù)合，然后冷軋到一定的厚度，在溫度為380～440℃條件下保溫60～120min進(jìn)行成品前退火，然后再以10～40％加工率進(jìn)行最后冷軋加工成復(fù)合鋁釬焊箔材。
本發(fā)明中成品前的退火作用是獲得一定程度的再結(jié)晶組織，提高塑性便于后續(xù)冷軋加工，同時(shí)為成品獲得優(yōu)良組織和性能打下基礎(chǔ)。最終冷軋加工作用獲得尺寸精度高，組織和性能良好的復(fù)合釬焊箔材。
本發(fā)明能很好地控制復(fù)合箔材的組織結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)性能的控制。在成品前的退火過程中，基體材料產(chǎn)生再結(jié)晶，然而由于不同的退火溫度和保溫時(shí)間，再結(jié)晶程度和晶粒大小有所不同，采用不同的最后冷軋加工率軋制之后，材料內(nèi)的儲(chǔ)能存在差異，但該儲(chǔ)能大小不能使復(fù)合箔材在高溫釬焊時(shí)重新形成新的細(xì)小再結(jié)晶晶粒，而是為原有的再結(jié)晶晶粒產(chǎn)生長(zhǎng)大提供驅(qū)動(dòng)力，形成粗大的晶粒，提高材料的抗下垂值和釬焊性能。
本發(fā)明由于采用的成品前退火工藝和對(duì)最后冷加工率進(jìn)行控制，使兩工藝實(shí)現(xiàn)合理匹配，從而有利于實(shí)際生產(chǎn)條件下對(duì)釬焊復(fù)合鋁箔材質(zhì)量的控制，提高復(fù)合箔材的釬焊性能，形成內(nèi)在組織和性能優(yōu)良的釬焊箔材，高溫釬焊時(shí)，覆層金屬對(duì)基材金屬的熔蝕程度小，基材金屬的強(qiáng)度高，下垂值低，釬焊性能優(yōu)良。


圖1A為實(shí)施例1的復(fù)合鋁釬焊箔材的組織照片；圖1B為實(shí)施例1中的復(fù)合鋁釬焊箔材抗下垂實(shí)驗(yàn)后的組織照片；圖2A為實(shí)施例2的復(fù)合鋁釬焊箔材的組織照片；圖2B為實(shí)施例2中的復(fù)合鋁釬焊箔材抗下垂實(shí)驗(yàn)后的組織照片；圖3A為實(shí)施例3的復(fù)合鋁釬焊箔材的組織照片；圖3B為實(shí)施例3中的復(fù)合鋁釬焊箔材抗下垂實(shí)驗(yàn)后的組織照片；具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以助于理解本發(fā)明的內(nèi)容。
實(shí)施例1選取的芯板材料為3003鋁合金用為基材，包覆板覆層合金材料為4343鋁合金。這兩種材料的化學(xué)成分如表1所示。
表1 3003、4343鋁合金的化學(xué)成分

將芯板和包覆板用化學(xué)方法或物理方法進(jìn)行表面清洗處理之后，按13-17％的包覆率進(jìn)行對(duì)稱包覆，加熱之后，控制熱軋工藝實(shí)現(xiàn)良好的熱軋復(fù)合。
將熱軋復(fù)合板冷軋到0.18mm，在380℃溫度下保溫120min，隨后采用38.8％加工率冷軋成0.11mm的復(fù)合鋁釬焊箔材，其組織照片如圖1A所示，從照片可以看出箔材的晶粒較大。
箔材在標(biāo)準(zhǔn)的抗垂實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)經(jīng)610℃×5min退火之后，其組織照片如圖1B所示，顯示芯材晶粒組織明顯粗大，下垂值為5.6，表明其釬焊性能的抗下垂性能優(yōu)良。
實(shí)施例2采用的合金材料、表面清洗處理、包覆作業(yè)、加熱和熱軋復(fù)合等工序與實(shí)施例1相同。
熱軋復(fù)合板冷軋到0.2mm，在400℃溫度下保溫80min，隨后采用20％加工率冷軋成0.16mm的復(fù)合鋁釬焊箔材，其組織照片如圖2A所示，從照片可以看出箔材的晶粒相對(duì)較小。
箔材在抗垂實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)經(jīng)610℃×5min退火之后，其組織照片如圖2B所示，顯示芯材晶粒組織較粗大，下垂值為7.3，表明其釬焊性能和抗下垂性能優(yōu)良。
實(shí)施例3采用的合金材料、表面清洗處理、包覆作業(yè)、加熱和熱軋復(fù)合等工序與實(shí)施例1相同。
熱軋復(fù)合板冷軋到0.26mm，在440℃溫度下保溫60min，隨后采用38.46％加工率冷軋成0.16mm的復(fù)合鋁釬焊箔材，其組織照片如圖3A所示，內(nèi)部晶粒組織細(xì)小。
箔材在抗垂實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)再經(jīng)610℃×5min退火之后，其組織照片如圖3B所示，芯材晶粒組織大，下垂值為8.5，表明釬焊性能及抗下垂性能優(yōu)良。
權(quán)利要求
1.一種提高復(fù)合鋁釬焊箔材釬焊性能的軋制加工工藝，其特征在于是將基材合金3003和覆層合金4343板材進(jìn)行表面清洗，并對(duì)稱包覆，經(jīng)過加熱和熱軋使芯材和包覆材復(fù)合，然后冷軋到一定的厚度，在溫度為380～440℃條件下保溫60～120min進(jìn)行成品前退火，然后再以10～40％加工率進(jìn)行最后冷軋加工成復(fù)合鋁釬焊箔材。
2.如權(quán)利要求1所述的提高復(fù)合鋁釬焊箔材釬焊性能的軋制加工工藝，其特征在于所述的表面清洗為物理或化學(xué)清洗。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高復(fù)合鋁釬焊箔材釬焊性能的軋制加工工藝，其特征在于是將基材合金3003和覆層合金4343板材進(jìn)行表面清洗，并對(duì)稱包覆，經(jīng)過加熱和熱軋使芯材和包覆材復(fù)合，然后冷軋到一定的厚度，在溫度為380～440℃條件下保溫60～120min進(jìn)行成品前退火，然后再以10～40％加工率進(jìn)行最后冷軋加工成復(fù)合鋁釬焊箔材。本發(fā)明由于采用的成品前退火工藝和對(duì)最后冷加工率進(jìn)行控制，使兩工藝實(shí)現(xiàn)合理匹配，從而有利于實(shí)際生產(chǎn)條件下對(duì)釬焊復(fù)合鋁箔材質(zhì)量的控制，提高復(fù)合箔材的釬焊性能，形成內(nèi)在組織和性能優(yōu)良的釬焊箔材，高溫釬焊時(shí)，覆層金屬對(duì)基材金屬的熔蝕程度小，基材金屬的強(qiáng)度高，下垂值低，釬焊性能優(yōu)良。
文檔編號(hào)C21D11/00GK101088646SQ200710129729
公開日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2007年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月24日
發(fā)明者尹曉輝, 林林, 黃光杰, 李翔 申請(qǐng)人:西南鋁業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司