專利名稱：一種釬焊復(fù)合鋁箔的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料加工成型技術(shù)領(lǐng)域，涉及到ー種釬焊復(fù)合鋁箔的制備方法。
背景技術(shù)：
此前，汽車上的冷凝器，蒸發(fā)器，以及同類熱交換器都是由多孔擠壓管和波浪形翹片構(gòu)成。波浪形翹片則是由ー種被稱為釬焊復(fù)合鋁箔的材料構(gòu)成，是以A3003或A3203(I. 1% Mn)為基材，雙面包覆釬焊材料Al-Si 系合金A4343 (Si_7. 5%)或A4045 (Si-10%，Mg-L 5%)。通常單面包覆率的范圍在8%-13%，翹片用的釬焊復(fù)合鋁箔總厚度約為O. IOmm-O. 15_，詳見(jiàn)圖I。目前國(guó)內(nèi)、外傳統(tǒng)的復(fù)合鋁箔制備多采用鑄錠、銑面、均勻化處理、熱軋開坯、組坯焊接，熱軋復(fù)合、冷軋、退火處理等一系列復(fù)雜エ藝過(guò)程。在鑄錠、均勻化處理、加熱和多道次熱軋過(guò)程中，要消耗大量的能量。熱軋過(guò)程由于溫度的波動(dòng)、潤(rùn)滑冷卻條件變化都將影響釬焊復(fù)合鋁箔的厚度精度，特別是包覆層的厚度精度，這將直接影響釬焊復(fù)合鋁箔的焊接可靠性。另外，加熱和熱軋過(guò)程中在高溫狀態(tài)下包覆層硅元素很容易擴(kuò)散到基體中，從而造成翹片的高溫強(qiáng)度下降。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有復(fù)合鋁箔制備エ藝復(fù)雜、能耗高、精度低和產(chǎn)品高溫強(qiáng)度低的問(wèn)題，本發(fā)明提供ー種釬焊復(fù)合鋁箔的制備方法。本發(fā)明的釬焊復(fù)合鋁箔是由作為皮材的鋁硅系合金雙面包覆基材鋁錳系合金而成。本發(fā)明所用的皮材是Al-Si系或Al-Si-Mg系釬焊材料，包括A4343 (7. 4%_Si)，A4045(10%-Si)和 A4004 (10%-Si, I. 5%-Mg), A4104 (10%_Si，0. 1%-Bi),合金中均含有約 1% 的Zn。本發(fā)明所用的基材是Al-Mn系合金，包括A3003或A3203 (1.1% Mn)。本發(fā)明按以下步驟進(jìn)行
I)鑄軋基材和皮材，采用鑄軋的方法分別制備A4343或A4045或A4004或A4104鋁合金皮材鑄軋板卷和A3003或A3203鋁合金基材鑄軋板卷，省去了通常的鑄錠、銑面、均勻化處理、熱軋開坯、組坯焊接，熱軋復(fù)合等一系列高能耗、高污染、低效率的エ藝過(guò)程。同時(shí)也排出了因高溫使包覆層硅元素向基體合金中擴(kuò)散，造成釬焊復(fù)合箔的高溫強(qiáng)度下降的可能。2)軋前表面處理，在軋制復(fù)合前基材與皮材鋁合金帶要分別進(jìn)行在線或離線表面處理，以達(dá)到去除帶材表面油脂、灰塵及氧化物層的效果，從而使基材與皮材通過(guò)軋制變形實(shí)現(xiàn)界面冶金結(jié)合。3)復(fù)合軋制，將基材與皮材分別冷軋到要求的厚度，皮材厚度為O. 3^0. 6mm，基材厚度為3. (Γ6. 0mm，在室溫或略高于室溫條件下，把基材與皮材鋁合金帶上下三層或兩層重疊后一起送入軋機(jī)進(jìn)行冷軋或溫軋，道次壓下率為40%飛0%，使兩種合金材料的界面實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合。冷軋復(fù)合法省掉了鑄坯銑面、組坯焊接，熱軋復(fù)合等過(guò)程，既簡(jiǎn)化了エ藝，節(jié)能降耗，又排除了熱軋復(fù)合中溫度波動(dòng)對(duì)復(fù)合鋁箔厚度精度的影響。
4)獲得的復(fù)合帶還需要經(jīng)過(guò)至少兩個(gè)冷軋道次和至少兩個(gè)中間退火處理。成箔道次軋制軋到鋁合金復(fù)合帶厚度為O. 06、. 10mm。退火溫度范圍是300°C _450°C，退火時(shí)間為O. 5-6小吋。從最后一次的成品前退火到復(fù)合鋁箔的成品厚度，最后成品道次冷軋壓下率應(yīng)滿足10% < ε ^ 50%的要求，使制備的釬焊復(fù)合鋁箔滿足性能的要求。本發(fā)明與其他復(fù)合鋁箔制備方法相比具有エ藝流程短，效率高，能耗低等特點(diǎn)。該釬焊復(fù)合鋁箔廣泛應(yīng)用于制作換熱器、冷凝器翅片等汽車、電力、機(jī)械工程領(lǐng)域。


圖I復(fù)合鋁箔截面示意圖，其中I為基材，2為皮材；
圖2釬焊復(fù)合鋁箔制備流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，首先經(jīng)連續(xù)鑄軋分別獲得厚度為7mm的A3003與A4343鋁合金鑄軋帶坯。A3003鑄軋帶坯經(jīng)冷軋獲得3. Omm厚冷軋帶，A4343鑄軋帶坯經(jīng)冷軋獲得O. 3mm厚冷軋帶。3. Omm基材與O. 3mm皮材經(jīng)退火處理,再分別經(jīng)表面清潔處理后送入復(fù)合軋機(jī)進(jìn)行溫軋(加熱溫度> 160°C)。三層帶材總厚度為3. 6mm，經(jīng)ー個(gè)道次軋到厚度為
2.16mm，復(fù)合道次壓下率為40%，從而實(shí)現(xiàn)三層帶材界面的冶金結(jié)合。厚度為2. 16mm復(fù)合帶經(jīng)300°C，6h退火處理，再經(jīng)3道次冷軋到成品前厚度O. 067mm。厚度O. 067mm復(fù)合鋁帶經(jīng)450°C，0. 5h成品前退火處理后，再冷軋到成品厚度O. 06mm，最后成品道次冷軋壓下率10%。本發(fā)明實(shí)施例制備的厚度為O. 06mm釬焊復(fù)合鋁箔，強(qiáng)度> 210Mpa，延伸率^ 1.0%，厚度精度滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。實(shí)施例2:
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，首先經(jīng)連續(xù)鑄軋分別獲得厚度為7mm的A3003與A4045鋁合金鑄軋帶坯。A3003鑄軋帶坯經(jīng)冷軋獲得4. Omm厚冷軋帶，4045鑄軋帶坯經(jīng)冷軋獲得O. 40mm厚冷軋帶。4. Omm基材與O. 40mm皮材經(jīng)退火處理,再分別經(jīng)表面清潔處理后送入復(fù)合軋機(jī)進(jìn)行冷軋。兩層帶材總厚度為4. 4mm,經(jīng)ー個(gè)道次軋到厚2. 28mm,復(fù)合道次壓下率為48%，從而實(shí)現(xiàn)兩層帶材界面的冶金結(jié)合。厚度為2. 28mm復(fù)合帶經(jīng)360°C，4h退火處理，再經(jīng)3道次冷軋到成品前厚度O. 093mm。厚度O. 093mm復(fù)合鋁帶經(jīng)400°C，2h成品前退火處理后，再冷軋到成品厚度
O.07mm，最后成品道次冷軋壓下率25%。本發(fā)明實(shí)施例制備的厚度為O. 07mm釬焊復(fù)合鋁箔，強(qiáng)度> 200Mpa，延伸率^ 1.5%，厚度精度滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。實(shí)施例3:
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，首先經(jīng)連續(xù)鑄軋分別獲得厚度為7mm的A3203與A4004鋁合金鑄軋帶坯。A3203鑄軋帶坯經(jīng)冷軋獲得5. Omm厚冷軋帶，A4004鑄軋帶坯經(jīng)冷軋獲得O. 50mm厚冷軋帶。5. Omm基材與O. 50mm皮材經(jīng)退火處理,再分別經(jīng)表面清潔處理后送入復(fù)合軋機(jī)進(jìn)行溫軋(加熱溫度彡160°C)。三層帶材總厚度為6. 0mm，經(jīng)ー個(gè)道次軋到厚2.76mm，復(fù)合道次壓下率為54%，從而實(shí)現(xiàn)三層帶材界面的冶金結(jié)合。厚度為2. 76mm復(fù)合帶經(jīng)450°C，2h退火處理，再經(jīng)3道次冷軋到成品前厚度O. 12mm。厚度O. 12mm復(fù)合鋁帶經(jīng)300°C，4h成品前退火處理后，再冷軋到成品厚度O. 08mm,最后成品道次冷軋壓下率35%。
本發(fā)明實(shí)施例制備的厚度為O. 08mm釬焊復(fù)合鋁箔，強(qiáng)度> 210Mpa，延伸率^ 1.0%，厚度精度滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。實(shí)施例4:
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，首先經(jīng)連續(xù)鑄軋分別獲得厚度為7mm的A3203與A4104鋁合金鑄軋帶坯。A3203鑄軋帶坯經(jīng)冷軋獲得6. Omm厚冷軋帶，A4104鑄軋帶坯經(jīng)冷軋獲得
O.6mm厚冷軋帶。6. Omm基材與O. 6mm皮材經(jīng)退火處理,再分別經(jīng)表面清潔處理后送入復(fù)合軋機(jī)進(jìn)行溫軋(加熱溫度彡160°C)。兩層帶材總厚度為6. 6mm，經(jīng)ー個(gè)道次軋到厚2. 64mm,復(fù)合道次壓下率為60%，從而實(shí)現(xiàn)兩層帶材界面的冶金結(jié)合。厚度為2. 64mm復(fù)合帶經(jīng)400°C，0. 5h退火處理，再經(jīng)3道次冷軋到成品前厚度O. 20mm。厚度O. 20mm復(fù)合鋁帶經(jīng)350°C，6h成品前退火處理后，再冷軋到成品厚度O. IOmm,最后成品道次冷軋壓下率50%。本發(fā)明實(shí)施例制備的厚度為O. IOmm釬焊復(fù)合鋁箔，強(qiáng)度> 210Mpa，延伸率^ 1.0%，厚度精度滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。
權(quán)利要求
1.ー種釬焊復(fù)合鋁箔的制備方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行首先采用鑄軋的方法分別制備A4343或A4045或A4004或A4104鋁合金皮材鑄軋板卷和A3003或A3203鋁合金基材鑄軋板卷；再將基材與皮材分別冷軋到要求的厚度，皮材厚度為O. 3^0. 6mm，基材A3003厚度為3. (Γ6. Omm ;然后對(duì)基材和皮材進(jìn)行軋前表面處理；在室溫或略高于室溫條件下，把基材與皮材鋁合金帶上下三層或兩層重疊后一起送入軋機(jī)進(jìn)行冷軋或溫軋，道次壓下率為40%飛0%，使兩種合金材料的界面實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合；獲得的復(fù)合帶還需要經(jīng)過(guò)至少兩個(gè)冷軋道次和至少兩個(gè)中間退火處理，成箔厚度為O. 06、. 10mm，退火溫度的最佳范圍是3000C _450°C，退火時(shí)間的最佳范圍是O. 5-6小時(shí)，從最后一次的成品前退火到復(fù)合鋁箔的成品厚度，最后成品道次冷軋壓下率應(yīng)滿足109Γ50%的要求，使制備的釬焊復(fù)合鋁箔滿足性能的要求。
全文摘要
一種釬焊復(fù)合鋁箔的制備方法，首先采用鑄軋的方法分別制備A4343或A4045或A4004或A4104鋁合金皮材鑄軋板卷和A3003或A3203鋁合金基材鑄軋板卷；再將基材與皮材分別冷軋到要求的厚度；然后對(duì)基材和皮材進(jìn)行軋前表面處理；在室溫或略高于室溫條件下，把基材與皮材鋁合金帶上下三層或兩層重疊后一起送入軋機(jī)進(jìn)行冷軋或溫軋，使兩種合金材料的界面實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合；復(fù)合帶經(jīng)過(guò)冷軋和中間退火處理得釬焊復(fù)合鋁箔成品。
文檔編號(hào)B21B1/40GK102641889SQ20121009902
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者于九明 申請(qǐng)人:東北大學(xué)