專利名稱：提高釬焊用鋁合金復(fù)合箔抗下垂性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高釬焊用鋁合金復(fù)合箔抗下垂性能的方法，屬于有 色金屬技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋁合金復(fù)合箔通常是在580 62(TC的高溫下進(jìn)行釬焊制造熱交換器， 復(fù)合箔在釬焊過程中如果發(fā)生軟化、坍塌現(xiàn)象，就會(huì)影響熱交換器的制造 成品率和使用性能。為防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，這就要求鋁合金復(fù)合箔在高 溫環(huán)境中需具有足夠的抗下垂性能。
國(guó)內(nèi)有文獻(xiàn)表明通過調(diào)整退火工藝可以一定程度地實(shí)現(xiàn)鋁合金復(fù)合 箔抗下垂性能的提高，專利200710129729.9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，通過控制成品軋制前退火工藝和變形率來提 高鋁合金復(fù)合箔的釬焊性能和抗下垂性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種提高釬焊用鋁合 金復(fù)合箔抗下垂性能的方法，使制備出的鋁合金復(fù)合箔在保持良好力學(xué)性 能、耐腐蝕性能、釬焊性能和加工性能等特性的基礎(chǔ)上，尤其具有優(yōu)良的 抗下垂性能。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
提高釬焊用鋁合金復(fù)合箔抗下垂性能的方法，特點(diǎn)為控制成分質(zhì)量 百分比Si0.1 0.4wt%， Fe0.1 0.4 wt%， Cu 0.05 0.3 wt% ， Mn 1.0 1.6wt%， Mg0.3 0.6 wt%， Zn0.05 0.25 wt%， Cr 0.05 0.1 wt% ， Ti《0.01wt%，其余組分為Al和不可避免的雜質(zhì)，熔鑄得到鋁合金芯材鑄錠； 將芯材鑄錠均勻化后與包覆層配對(duì)進(jìn)行熱軋復(fù)合、并冷粗軋，冷粗軋后在 300 50(TC中間退火處理1 6h，繼而進(jìn)行冷精軋，冷精軋過程中控制道 次壓下量，每道次控制在20 40%，最后再將冷精軋箔材在230 450。C溫 度范圍內(nèi)進(jìn)行成品退火1 4h，獲得使用狀態(tài)產(chǎn)品。
進(jìn)一步地，上述的提高釬焊用鋁合金復(fù)合箔抗下垂性能的方法，其特 征在于冷精軋箔材在270 41(TC成品退火2h。
本發(fā)明技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在 本發(fā)明通過優(yōu)選芯材合金成分，最大程度地降低Ti元素含量，防止其 對(duì)晶粒的細(xì)化影響，同時(shí)控制Fe元素含量，減少其對(duì)后續(xù)加工過程中合 金再結(jié)晶程度的不利影響。熔鑄制備出的鑄錠內(nèi)部晶粒以大尺寸晶粒形態(tài) 存在，既能為后續(xù)鋁合金復(fù)合箔獲得優(yōu)良抗下垂性能提供前提條件，又能 減少常規(guī)鑄造過程中晶粒細(xì)化處理環(huán)節(jié)，節(jié)省生產(chǎn)成本。再通過對(duì)軋制、 退火工藝的優(yōu)選，在最終使用狀態(tài)的鋁合金復(fù)合箔的芯材形成大量沿軋制 方向存在的大尺寸拉長(zhǎng)晶粒，大大減少合金內(nèi)晶界的數(shù)量，抑制元素延晶 界的擴(kuò)散，顯著提高了鋁合金復(fù)合箔的抗下垂能力。采用本發(fā)明方法制備 出的鋁合金復(fù)合箔在保持良好力學(xué)性能、耐腐蝕性能、釬焊性和加工性等 特性的基礎(chǔ)上，具有優(yōu)良的抗下垂性能，較好滿足熱交換器對(duì)鋁合金復(fù)合 箔的諸性能要求。本發(fā)明技術(shù)方案還減少工藝環(huán)節(jié)，降低了生產(chǎn)成本，經(jīng) 濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)顯著。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明
圖1:實(shí)施例1中芯材鋁合金鑄錠鑄態(tài)宏觀晶粒形貌照片； 圖2:實(shí)施例1中H24態(tài)鋁合金復(fù)合箔組織照片； 圖3:實(shí)施例1中O態(tài)鋁合金復(fù)合箔組織照片。
具體實(shí)施例方式
為滿足熱交換器部件用鋁合金材料所要求的種種特性，本發(fā)明提供一 種提高釬焊用鋁合金復(fù)合箔抗下垂性能的方法，選擇優(yōu)化的合金組分含 量，合理控制熔鑄、軋制和熱處理等工藝手段進(jìn)行生產(chǎn)制造，制造獲得的 鋁合金復(fù)合箔具有優(yōu)良的抗下垂性能，同時(shí)還能保持良好的力學(xué)性能、耐 腐蝕性能、釬焊性和加工性等特性。
優(yōu)選芯材合金成分0.1 0.4 wt%Si， 0.1 0.4 wt%Fe， 0.05 0.3 wt %Cu， 1.0 1.6 wt%Mn， 0.3 0.6 wt%Mg， 0.05 0.25 wt%Zn， 0.05 0.1 wt%Cr， Ti《0.01wt%。在熔鑄過程中控制合金元素的添加順序，并嚴(yán)格 控制Fe、 Ti含量，在澆鑄時(shí)不進(jìn)行任何細(xì)化處理，控制澆鑄和凝固過程中 的冷卻條件，使晶粒能充分長(zhǎng)大，獲得的芯材鑄錠具有大尺寸晶粒。
芯材鑄錠經(jīng)高溫均勻化后進(jìn)行熱軋復(fù)合、冷粗軋，在進(jìn)行冷精軋前需 對(duì)帶材進(jìn)行中間退火處理，即在300 50(TC溫度范圍內(nèi)保溫1 6h，冷精 軋過程中控制道次壓下量，每道次控制在20 40%。最后再將冷精軋箔材 在230 45(TC溫度范圍內(nèi)進(jìn)行成品退火1 4h，獲得相應(yīng)的使用狀態(tài)產(chǎn)品。
實(shí)施例l:
芯材成分含量Si0.4wt%， Fe0.4wt%， Cu0.3wt%， Mnl.2wt%， Mg0.5wt%， Zn0.25wt%， Cr0.1wt%， Ti 0.01wt%，芯材鑄錠宏觀晶粒 照片如圖1，上下包覆層均采用4004鋁合金(包覆率10±2%)。
將芯材鑄錠均勻化后與包覆層4004鋁合配對(duì)進(jìn)行熱軋復(fù)合、并冷粗 軋，冷粗軋后在300 50(TC中間退火處理6h，繼而進(jìn)行冷精軋，冷精軋 過程中控制道次壓下量，每道次控制在30%左右，制備出的鋁合金復(fù)合箔 厚度為0.25土0.01mm。
成品退火時(shí)，H24處理態(tài)參數(shù)選取27(TC保溫2h，其微觀組織照片如 圖2; 0處理態(tài)參數(shù)選取41(TC保溫2h，其微觀組織照片如圖3。參照日 本低溫焊接委員會(huì)提供的試驗(yàn)方法進(jìn)行抗下垂性能測(cè)試，在610士rC保溫7min，經(jīng)檢測(cè)其H24態(tài)時(shí)下垂值為2.8mm， O態(tài)時(shí)下垂值為6.3mm，表明 抗下垂性能優(yōu)良。
實(shí)施例2:
芯木才成分含量Si0.3wt%， Fe0.3wt%， Cu0.3wt%， Mnl.6wt%， Mg0.5wt%， Zn0.25wt%， Cr0.1wt%， Ti 0.01wt%，上下包覆層均采用 4004鋁合金(包覆率10±2%)。
將芯材鑄錠均勻化后與包覆層4004鋁合配對(duì)進(jìn)行熱軋復(fù)合、并冷粗 軋，冷粗軋后在300 50(TC中間退火處理lh，繼而進(jìn)行冷精軋，冷精軋 過程中控制道次壓下量，每道次控制在20%，制備出的鋁合金復(fù)合箔厚度 為0.25士0.01mm。成品退火時(shí)，H24處理態(tài)參數(shù)選取230。C保溫4h， O處 理態(tài)參數(shù)選取390。C保溫3h。
經(jīng)檢測(cè)其H24態(tài)時(shí)下垂值為6mm， O態(tài)時(shí)下垂值為3.9mm，表明抗 下垂性能優(yōu)良。
實(shí)施例3:
芯材成分含量Si0.2wt%， Fe0.25wt%， Cu0.25wt%， Mnl.3wt%， Mg0.3wt%， Zn0.2wt%， Cr0.1wt%， Ti0.005wt%，上下包覆層均采用 4004鋁合金(包覆率10±2%)。
將芯材鑄錠均勻化后與包覆層4004鋁合配對(duì)進(jìn)行熱軋復(fù)合、并冷粗 軋，冷粗軋后在300 500'C中間退火處理2h，繼而進(jìn)行冷精軋，冷精軋 過程中控制道次壓下量，每道次控制在40%，制備出的鋁合金復(fù)合箔厚度 為0.25士0.01mm。成品退火時(shí)，H24處理態(tài)參數(shù)選取280'C保溫2h， O處 理態(tài)參數(shù)選取36(TC保溫4h。
經(jīng)檢測(cè)其H24態(tài)時(shí)下垂值為2.2mm， O態(tài)時(shí)下垂值為3.5mm，表明抗 下垂性能優(yōu)良。
實(shí)施例4:芯材成分含量Si0.25wt%， Fe0.1wt%， Cu0.05wt%， Mnl.6wt%， Mg0.6wt%， Zn0.15wt%， Cr0.07wt%， Ti0.006wt%，上下包覆層均采 用4004鋁合金(包覆率10±2%)。
將芯材鑄錠均勻化后與包覆層4004鋁合配對(duì)進(jìn)行熱軋復(fù)合、并冷粗 軋，冷粗軋后在300 50(TC中間退火處理3h，繼而進(jìn)行冷精軋，冷精軋 過程中控制道次壓下量，每道次控制在25%，制備出的鋁合金復(fù)合箔厚度 為0.25士0.01mm。成品退火時(shí)，H24處理態(tài)參數(shù)選取250。C保溫3h， O處 理態(tài)參數(shù)選取45(TC保溫lh。
經(jīng)檢測(cè)其H24態(tài)時(shí)下垂值為1.8mm， O態(tài)時(shí)下垂值為3.0mm，表明抗 下垂性能優(yōu)良。
實(shí)施例5:
芯材成分含量Si0.1wt%， Fe0.2wt%， Cu0.1wt%， Mnl.Owt%， Mg0.4wt%， Zn0.05wt%, Cr0.05wt%， Ti 0.004wt%，上下包覆層均采 用4004鋁合金(包覆率10±2%)。
將芯材鑄錠均勻化后與包覆層4004鋁合配對(duì)進(jìn)行熱軋復(fù)合、并冷粗 軋，冷粗軋后在400 45(TC中間退火處理4h，繼而進(jìn)行冷精軋，冷精軋 過程中控制道次壓下量，每道次控制在35%，制備出的鋁合金復(fù)合箔厚度 為0.25士0.01mm。成品退火時(shí)，H24處理態(tài)參數(shù)選取30(TC保溫lh， O處 理態(tài)參數(shù)選取43(TC保溫2h。
經(jīng)檢測(cè)其H24態(tài)時(shí)下垂值為3.2mm， O態(tài)時(shí)下垂值為6.1mm，表明抗 下垂性能優(yōu)良。
綜上，通過優(yōu)選芯材合金成分，最大程度地降低Ti元素含量，防止其 對(duì)晶粒的細(xì)化影響，同時(shí)控制Fe元素含量，減少其對(duì)后續(xù)加工過程中合 金再結(jié)晶程度的不利影響。熔鑄制備出的鑄錠內(nèi)部晶粒以大尺寸晶粒形態(tài) 存在，既能為后續(xù)鋁合金復(fù)合箔獲得優(yōu)良抗下垂性能提供前提條件，又能減少常規(guī)鑄造過程中晶粒細(xì)化處理環(huán)節(jié)，節(jié)省生產(chǎn)成本。
進(jìn)而，通過對(duì)軋制、退火工藝的優(yōu)選，在最終使用狀態(tài)的鋁合金復(fù)合箔的 芯材形成大量沿軋制方向存在的大尺寸拉長(zhǎng)晶粒，這樣大大減少合金內(nèi)晶 界的數(shù)量，抑制元素延晶界的擴(kuò)散，從而顯著提高鋁合金復(fù)合箔的抗下垂 能力。利用本發(fā)明提供的方法制備出的鋁合金復(fù)合箔在保持良好力學(xué)性 能、耐腐蝕性能、釬焊性和加工性等特性的基礎(chǔ)上，具有優(yōu)良的抗下垂性 能，可滿足熱交換器對(duì)鋁合金復(fù)合箔的諸性能要求，且本發(fā)明技術(shù)方案還 減少工藝環(huán)節(jié)，降低了生產(chǎn)成本。
以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限 制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明權(quán)利 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 提高釬焊用鋁合金復(fù)合箔抗下垂性能的方法，其特征在于控制成分質(zhì)量百分比Si0.1～0.4wt％，F(xiàn)e0.1～0.4wt％，Cu0.05～0.3wt％，Mn1.0～1.6wt％，Mg0.3～0.6wt％，Zn0.05～0.25wt％，Cr0.05～0.1wt％，Ti≤0.01wt％，其余組分為Al和不可避免的雜質(zhì)，熔鑄得到芯材鑄錠；將芯材鑄錠均勻化后與包覆層配對(duì)進(jìn)行熱軋復(fù)合、并冷粗軋，冷粗軋后在300～500℃中間退火處理1～6h，繼而進(jìn)行冷精軋，冷精軋過程中控制道次壓下量，每道次控制在20～40％，最后再將冷精軋箔材在230～450℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行成品退火1～4h，獲得使用狀態(tài)產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高釬焊用鋁合金復(fù)合箔抗下垂性能的方 法，其特征在于冷精軋箔材在270 410'C成品退火2h。
全文摘要
本發(fā)明涉及提高釬焊用鋁合金復(fù)合箔抗下垂性能的方法，控制成分質(zhì)量百分比Si 0.1～0.4wt％，F(xiàn)e 0.1～0.4wt％，Cu 0.05～0.3wt％，Mn 1.0～1.6wt％，Mg 0.3～0.6wt％，Zn 0.05～0.25wt％，Cr 0.05～0.1wt％，Ti≤0.01wt％，熔鑄得到鋁合金芯材鑄錠；將芯材鑄錠均勻化后與包覆層配對(duì)進(jìn)行熱軋復(fù)合、并冷粗軋，冷粗軋后在300～500℃中間退火處理1～6h，繼而進(jìn)行冷精軋，冷精軋過程中控制道次壓下量，每道次控制在20～40％，最后再將冷精軋箔材在230～450℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行成品退火1～4h，獲得使用狀態(tài)產(chǎn)品。制備出的鋁合金復(fù)合箔在保持良好力學(xué)性能、耐腐蝕性能、釬焊性和加工性等特性的基礎(chǔ)上，具有優(yōu)良的抗下垂性能，較好滿足熱交換器對(duì)鋁合金復(fù)合箔的諸性能要求。
文檔編號(hào)C22F1/04GK101433910SQ20081023598
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日
發(fā)明者劉國(guó)金, 潘琰峰, 紀(jì)艷麗, 平 胡, 郭富安 申請(qǐng)人:蘇州有色金屬研究院有限公司