專利名稱：熱軋坯料汽車散熱器翅片用鋁合金箔材及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種汽車釬焊式散熱器所使用的熱交換器材料，特別是一種熱交換器翅片用鋁合金箔材，本發(fā)明還提供了該鋁合金箔材的制造方法。
背景技術：
近年來隨著汽車行業(yè)的高速發(fā)展，由于鋁合金在價格、重量、釬焊強度、防腐性等方面優(yōu)于銅，因此汽車行業(yè)產(chǎn)生了鋁制散熱器替代銅制散熱器的變革。汽車釬焊式散熱器由導管和鋁合金散熱片釬焊而成。導管為扁圓柱狀，其一側由有包覆層的釬焊板經(jīng)軋制后縫焊而成。鋁合金散熱片采用機器折疊后再鉆散熱孔制作而成。由于汽車散熱器用鋁箔工作環(huán)境較為惡劣，要求其具有良好的抗塌陷及耐熱能力。與此同時，為了達到節(jié)約原材料以及輕型化的目的，散熱器鋁箔材料又在朝著厚度更薄的方向發(fā)展。為了達到上述要求，相應的散熱器鋁箔材料需要有更高的強度，并提高材料在高溫釬焊時的耐高溫性和抗下垂性能。因此，新型翅片用鋁合金箔材化學成份的選用至關重要，而其制造方法則是鋁合金箔材能否達到性能要求的重要因素，目前，現(xiàn)有的散熱器鋁箔材料成份范圍寬廣，其中3003牌號鋁合金箔材是一種最常用的翅片用材，但是這些材料均不能完全滿足汽車散熱器翅片用箔材的特定要求。

發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提出一種汽車散熱器翅片用鋁合金箔材，該材料具有較高的強度，在高溫釬焊時具有較好的抗下垂性能，適合于汽車散熱器較惡劣的工作環(huán)境。本發(fā)明的另一個目的是提供一種采用熱軋工藝制造該材料的方法。
2、技術方案為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的熱軋坯料汽車散熱器翅片用鋁合金箔材，其特征在于該材料的組份和重量配比是鐵0.05-0.30％、硅0.90-1.30％、銅0.05-0.15％、錳1.4-2.0％、鋅1.2-1.8％、鋯0.10-0.25％、鈦0.01-0.03％，其余為鋁。
本發(fā)明所述的散熱器翅片用鋁合金箔材的制造方法，其特征在于該方法包括以下步驟1)板坯的熱軋將按上述比例備好的重熔用工業(yè)純鋁錠、鋁鐵中間合金錠、鋁硅中間合金錠、鋁銅中間合金錠、鋁錳中間合金錠、鋁鋯中間合金錠和鋅錠加入熔煉爐中熔化并升溫到720-800℃，精煉、除渣、攪拌、調(diào)整成份后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣，保溫至700-730℃后鑄造，啟用爐外精煉裝置及ALTiB(鋁鈦硼)細化劑添加裝置，進一步除氣除渣及細化晶粒，在鋁液中加入上述比例的鈦元素，并在保證冷卻水流量180-220m3/h的條件下，以40-60mm/min的鑄造速度澆注成熱軋錠坯；錠坯經(jīng)鋸頭、銑面后熱軋，其中熱軋乳液濃度控制在2.5-3.5％，PH值控制在7.5-8.5，開軋溫度控制在440-480℃，終軋溫度控制在250-330℃，經(jīng)過一組道次的熱軋，最終獲得具有符合預定成份、結晶組織、板型和外形尺寸等要求的熱軋板坯；2)板帶的冷軋將熱軋板坯進行冷軋加工，到預定厚度，使該厚度至成品厚度的冷加工率控制到25～60％，在該厚度進行中間退火，中間退火的溫度是350-450℃，保溫時間是12-20小時；然后繼續(xù)軋制至成品厚度，經(jīng)拉彎矯直、精密剪切機剪切后制成具有預定軋制組織、板型、外形尺寸及表面質量的成品。其中，軋制道次的分配、中間退火位置(厚度)的選擇以及中間退火的工藝都是影響抗下垂性等性能的重要因素。
3、有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點在同樣的厚度下，產(chǎn)品有較高的強度，高溫下抗下垂性能好，能適應汽車散熱器高溫釬焊時翅片不塌陷。
本發(fā)明所述的散熱器翅片用鋁箔主要技術指標如下

四具體實施方式
實施例1材料的化學成份配比是

散熱器翅片用鋁合金箔材的制作方法是1)板坯的熱軋將重熔用工業(yè)純鋁錠、鋁鐵中間合金錠、鋁硅中間合金錠、鋁銅中間合金錠、鋁錳中間合金錠、鋁鋯中間合金錠和鋅錠按上述成份計算并備好材料后，加入熔煉爐中熔化并升溫到750℃，精煉、除渣、攪拌、分析并調(diào)整成份后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣，保溫至700℃后鑄造，啟用爐外精煉裝置及ALTiB細化劑添加裝置，進一步除氣除渣及細化晶粒，保證在鋁液中加入上述比例的鈦元素，并在保證冷卻水流量180m3/h的條件下，以45mm/min的鑄造速度澆注成熱軋錠坯。錠坯經(jīng)鋸頭、銑面后熱軋，其中熱軋乳液濃度控制在2.5％，PH值控制-在7.5，開軋溫度控制在440℃，終軋溫度控制在250℃，經(jīng)過多道次熱軋，最終獲得具有符合預定成份、結晶組織、板型和外形尺寸等要求的熱軋板坯；2)板帶的冷軋熱軋板坯通過7道次冷軋，到預定厚度，使該厚度至成品厚度的冷加工率控制到30％，在該厚度進行中間退火，退火溫度為360℃，保溫時間為14小時。然后再經(jīng)過1道次冷軋至成品厚度。
實施例2材料的化學成份配比是

散熱器翅片用鋁合金箔材的制作方法是1)板坯的熱軋將重熔用工業(yè)純鋁錠、鋁鐵中間合金錠、鋁硅中間合金錠、鋁銅中間合金錠、鋁錳中間合金錠、鋁鋯中間合金錠和鋅錠按上述成份計算并備好材料后，加入熔煉爐中熔化并升溫到750℃，精煉、除渣、攪拌、分析并調(diào)整成份后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣，保溫至710℃后鑄造，啟用爐外精煉裝置及ALTiB細化劑添加裝置，進一步除氣除渣及細化晶粒，保證在鋁液中加入上述比例的鈦元素，并在保證冷卻水流量190m3/h的條件下，以45mm/min的鑄造速度澆注成熱軋錠坯。錠坯經(jīng)鋸頭、銑面后熱軋，其中熱軋乳液濃度控制在2.8％，PH值控制在8.0，開軋溫度控制在450℃，終軋溫度控制在280℃，經(jīng)過多道次熱軋，最終獲得具有符合預定成份、結晶組織、板型和外形尺寸等要求的熱軋板坯；2)板帶的冷軋熱軋板坯通過7道次冷軋，到預定厚度，使該厚度至成品厚度的冷加工率控制到25％，在該厚度進行中間退火，退火溫度為380℃，保溫時間為12小時。然后再經(jīng)過1道次冷軋至成品厚度。
實施例3材料的化學成份配比是

散熱器翅片用鋁合金箔材的制作方法是1)板坯的熱軋將重熔用工業(yè)純鋁錠、鋁鐵中間合金錠、鋁硅中間合金錠、鋁銅中間合金錠、鋁錳中間合金錠、鋁鋯中間合金錠和鋅錠按上述成份計算并備好材料后，加入熔煉爐中熔化并升溫到760℃，精煉、除渣、攪拌、分析并調(diào)整成份后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣，保溫至720℃后鑄造，啟用爐外精煉裝置及ALTiB細化劑添加裝置，進一步除氣除渣及細化晶粒，保證在鋁液中加入上述比例的鈦元素，并在保證冷卻水流量200m3/h的條件下，以50mm/min的鑄造速度澆注成熱軋錠坯。錠坯經(jīng)鋸頭、銑面后熱軋，其中熱軋乳液濃度控制在3.0％，PH值控制在8.0，開軋溫度控制在460℃，終軋溫度控制在290℃，經(jīng)過多道次熱軋，最終獲得具有符合預定成份、結晶組織、板型和外形尺寸等要求的熱軋板坯；2)板帶的冷軋熱軋板坯通過7道次冷軋，到預定厚度，使該厚度至成品厚度的冷加工率控制到40％，在該厚度進行中間退火，退火溫度為400℃，保溫時間為16小時。然后再經(jīng)過1道次冷軋至成品厚度。
實施例4材料的化學成份配比是

散熱器翅片用鋁合金箔材的制作方法是1)板坯的熱軋將重熔用工業(yè)純鋁錠、鋁鐵中間合金錠、鋁硅中間合金錠、鋁銅中間合金錠、鋁錳中間合金錠、鋁鋯中間合金錠和鋅錠按上述成份計算并備好材料后，加入熔煉爐中熔化并升溫到780℃，精煉、除渣、攪拌、分析并調(diào)整成份后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣，保溫至725℃后鑄造，啟用爐外精煉裝置及ALTiB細化劑添加裝置，進一步除氣除渣及細化晶粒，保證在鋁液中加入上述比例的鈦元素，并在保證冷卻水流量210m3/h的條件下，以50mm/min的鑄造速度澆注成熱軋錠坯。錠坯經(jīng)鋸頭、銑面后熱軋，其中熱軋乳液濃度控制在3.0％，PH值控制在8.5，開軋溫度控制在460℃，終軋溫度控制在300℃，經(jīng)過多道次熱軋，最終獲得具有符合預定成份、結晶組織、板型和外形尺寸等要求的熱軋板坯；2)板帶的冷軋熱軋板坯通過8道次冷軋，到預定厚度，使該厚度至成品厚度的冷加工率控制到45％，在該厚度進行中間退火，退火溫度為420℃，保溫時間為18小時。然后再經(jīng)過1道次冷軋至成品厚度。
實施例5材料的化學成份配比是

散熱器翅片用鋁合金箔材的制作方法是1)板坯的熱軋將重熔用工業(yè)純鋁錠、鋁鐵中間合金錠、鋁硅中間合金錠、鋁銅中間合金錠、鋁錳中間合金錠、鋁鋯中間合金錠和鋅錠按上述成份計算并備好材料后，加入熔煉爐中熔化并升溫到740℃，精煉、除渣、攪拌、分析并調(diào)整成份后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣，保溫至710℃后鑄造，啟用爐外精煉裝置及ALTiB細化劑添加裝置，進一步除氣除渣及細化晶粒，保證在鋁液中加入上述比例的鈦元素，并在保證冷卻水流量200m3/h的條件下，以50mm/min的鑄造速度澆注成熱軋錠坯。錠坯經(jīng)鋸頭、銑面后熱軋，其中熱軋乳液濃度控制在3.5％，PH值控制在8.0，開軋溫度控制在480℃，終軋溫度控制在320℃，經(jīng)過多道次熱軋，最終獲得具有符合預定成份、結晶組織、板型和外形尺寸等要求的熱軋板坯；2)板帶的冷軋熱軋板坯通過7道次冷軋，到預定厚度，使該厚度至成品厚度的冷加工率控制到50％，在該厚度進行中間退火，退火溫度為400℃，保溫時間為18小時。然后再經(jīng)過1道次冷軋至成品厚度。
實施例6材料的化學成份配比是

散熱器翅片用鋁合金箔材的制作方法是1)板坯的熱軋將重熔用工業(yè)純鋁錠、鋁鐵中間合金錠、鋁硅中間合金錠、鋁銅中間合金錠、鋁錳中間合金錠、鋁鋯中間合金錠和鋅錠按上述成份計算并備好材料后，加入熔煉爐中熔化并升溫到800℃，精煉、除渣、攪拌、分析并調(diào)整成份后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣，保溫至730℃后鑄造，啟用爐外精煉裝置及ALTiB細化劑添加裝置，進一步除氣除渣及細化晶粒，保證在鋁液中加入上述比例的鈦元素，并在保證冷卻水流量220m3/h的條件下，以60mm/min的鑄造速度澆注成熱軋錠坯。錠坯經(jīng)鋸頭、銑面后熱軋，其中熱軋乳液濃度控制在3.2％，PH值控制在8.2，開軋溫度控制在470℃，終軋溫度控制在330℃，經(jīng)過多道次熱軋，最終獲得具有符合預定成份、結晶組織、板型和外形尺寸等要求的熱軋板坯；2)板帶的冷軋熱軋板坯通過7道次冷軋，到預定厚度，使該厚度至成品厚度的冷加工率控制到55％，在該厚度進行中間退火，退火溫度為450℃，保溫時間為12小時。然后再經(jīng)過1道次冷軋至成品厚度。
權利要求
1.一種熱軋坯料汽車散熱器翅片用鋁合金箔材，其特征在于該材料的組份和重量配比是鐵0.05-0.30％、硅0.90-1.30％、銅0.05-0.15％、錳1.4-2.0％、鋅1.2-1.8％、鋯0.10-0.25％、鈦0.01-0.03％，其余為鋁。
2.一種熱軋坯料汽車散熱器翅片用鋁合金箔材的制造方法，其特征在于該方法包括以下步驟1)板坯的熱軋將按上述比例備好的重熔用工業(yè)純鋁錠、鋁鐵中間合金錠、鋁硅中間合金錠、鋁銅中間合金錠、鋁錳中間合金錠、鋁鋯中間合金錠和鋅錠加入熔煉爐中熔化并升溫到720-800℃，精煉、除渣、攪拌、調(diào)整成份后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣，保溫至700-730℃后鑄造，啟用爐外精煉裝置及鋁鈦硼細化劑添加裝置，進一步除氣除渣及細化晶粒，在鋁液中加入上述比例的鈦元素，然后澆注成熱軋錠坯；錠坯經(jīng)鋸頭、銑面后熱軋，經(jīng)過一組道次的熱軋，獲得熱軋板坯；2)板帶的冷軋將熱軋板坯進行冷軋加工，根據(jù)冷加工率冷軋至預定厚度，使該厚度至成品厚度的冷加工率控制在25～60％，在該厚度進行中間退火，中間退火的溫度是350-450℃，保溫時間是12-20小時，然后繼續(xù)軋至成品厚度，經(jīng)拉彎矯直、剪切后制得成品。
3.根據(jù)權利要求2所述的熱軋坯料汽車散熱器翅片用鋁合金箔材的制造方法，其特征是在步驟1)的澆注過程中，冷卻水流量為180-220m3/h，鑄造速度為40-60mm/min。
4.根據(jù)權利要求2所述的熱軋坯料汽車散熱器翅片用鋁合金箔材的制造方法，其特征是在步驟1)的熱軋過程中，熱軋乳液濃度控制在2.5-3.5％，PH值控制在7.5-8.5，開軋溫度控制在440-480℃，終軋溫度控制在250-330℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱軋坯料汽車散熱器翅片用鋁合金箔材及其制造方法，該箔材的組份和重量配比是鐵0.05－0.30％、硅0.90－1.30％、銅0.05－0.15％、錳1.4－2.0％、鋅1.2－1.8％、鋯0.10－0.25％、鈦0.01－0.03％，其余為鋁。其制造方法是首先進行板坯的熱軋，然后對熱軋板坯進行冷軋加工制得箔材成品，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，在同樣的厚度下，產(chǎn)品有較高的強度，高溫下抗下垂性能好，能適應汽車散熱器高溫釬焊時翅片不塌陷。
文檔編號B22D11/16GK1884598SQ20061008821
公開日2006年12月27日 申請日期2006年7月4日 優(yōu)先權日2006年7月4日
發(fā)明者張敏達, 朱俊明, 張建軍, 吳永新, 吳廣宇 申請人:江蘇常鋁鋁業(yè)股份有限公司