本發(fā)明屬于有色金屬技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高復(fù)合釬焊鋁箔抗下垂性能的熱處理工藝。

背景技術(shù)：

汽車熱交換器主要包括散熱器和空調(diào)器，散熱器是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的重要部件，且工作環(huán)境惡劣，故需要強(qiáng)度高，耐蝕性好的材料制造。隨著節(jié)能環(huán)保成為近年來(lái)汽車技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，而其有效的途徑之一則是實(shí)現(xiàn)汽車的逐步輕量化，因此具有密度小、導(dǎo)熱性好、耐蝕性佳、良好的加工成形性等一系列優(yōu)良特性的鋁及鋁合金成為汽車輕量化最理想的材料，因而，鋁制熱交換器得到了廣泛的應(yīng)用。自20世紀(jì)70年代以來(lái)，世界發(fā)達(dá)國(guó)家已用鋁制熱交換器代替了老式的銅制熱交換器。

隨著技術(shù)的發(fā)展，鋁制熱交換器由機(jī)械式組裝，發(fā)展到了廣泛使用的釬焊工藝，其是利用低熔點(diǎn)的al-si合金將鋁合金管材和作為翅片料的箔材高溫釬焊而成。近年來(lái)，為節(jié)能環(huán)保，節(jié)約成本，鋁制熱交換器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面不斷改進(jìn)，作為翅片料的復(fù)合釬焊鋁箔也呈現(xiàn)減薄的趨勢(shì)，其厚度將會(huì)逐漸變?yōu)?.07mm及其以下。而復(fù)合釬焊鋁箔是在600℃左右的高溫下進(jìn)行釬焊制造熱交換器，翅片料減薄隨之帶來(lái)的影響則是在高溫下容易發(fā)生軟化變形，出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，影響散熱器的使用性能。因此，復(fù)合釬焊鋁箔除了擁有良好的散熱性、釬焊性能以外，還需要在高溫環(huán)境中具有較好的抗下垂性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種提高復(fù)合釬焊鋁箔抗下垂性能的熱處理工藝，使得復(fù)合釬焊鋁箔在保持良好的力學(xué)性能、釬焊性能的基礎(chǔ)上具有良好的抗下垂性能。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種提高復(fù)合釬焊鋁箔抗下垂性能的熱處理工藝，芯層各組分的質(zhì)量百分比:si0.5～0.6％，mn1.5～1.6％，zn1.3～1.4％，zr0.09～0.12％，fe0.1～0.2％，cu0.02～0.08％，不可避免雜質(zhì)＜0.2％，余量為al；皮材為4343鋁合金；分別熔鑄得到皮材和芯材鑄錠，然后分別熱軋，再進(jìn)行熱軋復(fù)合，然后再冷軋，冷軋后在300℃～400℃中間退火1～3h，之后進(jìn)行35％～45％終冷軋(優(yōu)選最終厚度為0.07±0.02mm)；終冷軋得到的箔材在280℃～420℃溫度范圍內(nèi)成品退火1～7h，獲得使用狀態(tài)產(chǎn)品。

終軋箔材最優(yōu)選在330℃～360℃溫度范圍內(nèi)成品退火3～6.5h。

熱軋復(fù)合時(shí)，皮材的包覆厚度為總厚度的8-12％。

本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明的提高復(fù)合釬焊鋁箔抗下垂性能的熱處理工藝，使合金的芯材在最終使用狀態(tài)下形成沿軋制方向上的大尺寸晶粒，大大減少晶界的數(shù)量，而高溫下晶界屬于弱化相，同時(shí)減少了包覆層(4343合金)中si元素向芯材的擴(kuò)散，減小了熔蝕的影響，因此顯著提高了復(fù)合釬焊鋁箔高溫釬焊過(guò)程中的抗下垂性能。采用本發(fā)明制備出的復(fù)合釬焊鋁箔在保持良好的力學(xué)性能、釬焊性能的基礎(chǔ)上具有良好的抗下垂性能，滿足了熱交換器對(duì)復(fù)合釬焊鋁箔的系列要求。

附圖說(shuō)明

圖1為厚度為0.07mm的復(fù)合釬焊鋁箔280℃～450℃不同溫度等時(shí)5h退火，模擬釬焊后下垂量隨溫度的變化曲線；

圖2為厚度為0.07mm的復(fù)合釬焊鋁箔等溫(330℃～360℃)退火不同時(shí)間，模擬釬焊后下垂量隨溫度的變化曲線；

圖3為厚度為0.07mm的復(fù)合釬焊鋁箔添加成品退火可用工藝窗口以及優(yōu)選工藝窗口；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1：

芯材各組分成分si0.5～0.6％，mn1.5～1.6％，zn1.3～1.4％，zr0.09～0.12％，fe0.1～0.2％，cu0.02～0.08％，不可避免雜質(zhì)＜0.2％，余量為al；皮材為4343鋁合金。熔鑄得到皮材和芯材鑄錠，熔煉溫度740℃～750℃，熔鑄得到鋁合金芯材鑄錠，芯材鑄錠與4343皮材分別熱軋后，再進(jìn)行熱軋復(fù)合(包覆厚度為總厚度的10％)、冷軋，冷軋后在330℃中間退火2h，之后進(jìn)行終軋，終軋的壓下量控制在35％～45％，制備出的箔材厚度為0.07±0.02mm.

終軋箔材在280℃～450℃不同的溫度下成品退火5h(見圖1)，水冷至室溫，之后放進(jìn)爐子中進(jìn)行抗下垂性能測(cè)試，測(cè)試工藝為：將爐溫24min升溫到600℃，保溫10min，空冷至室溫，測(cè)量鋁箔自由端的下垂距離，比較下垂量的變化規(guī)律，其中測(cè)試所用終軋箔材rd方向總長(zhǎng)度為100mm，支點(diǎn)到自由端的長(zhǎng)度為50mm。

對(duì)比例1：

采用的合金材料，加工過(guò)程，成品箔材厚度與實(shí)施例1相同。

終軋后得到0.07±0.02mm的箔材不添加成品退火工藝，直接進(jìn)行抗下垂性能測(cè)試，24min升溫到600℃，保溫10min，空冷至室溫。對(duì)比可知，添加成品退火工藝溫度在280℃～420℃之間可不同程度的減小下垂量，并且在330℃～360℃下垂量最小，如圖1所示。

實(shí)施例2：

采用的合金材料，加工過(guò)程，成品箔材厚度與實(shí)施例1相同。

成品退火在330℃～360℃溫度范圍內(nèi)成品退火1～9h，水冷至室溫，之后進(jìn)行抗下垂性能測(cè)試，測(cè)試工藝為：將爐溫24min升溫到600℃，保溫10min，空冷至室溫，測(cè)量鋁箔自由端的下垂距離，比較下垂量的變化規(guī)律，如圖2所示。

由圖2可知，在330℃～360℃成品退火3h～6.5h可滿足工藝生產(chǎn)中允許復(fù)合釬焊鋁箔下垂量最大不超過(guò)30mm要求。

圖3為復(fù)合釬焊鋁箔添加成品退火可用的工藝窗口即優(yōu)于未添加成品退火的工藝以及滿足工業(yè)生產(chǎn)中所允許的最大下垂量的優(yōu)選工藝窗口。

綜上所述，本發(fā)明提供的提高復(fù)合釬焊鋁箔抗下垂性能的成品退火工藝為：添加330℃～360℃，3～6.5h的成品退火工藝。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種提高復(fù)合釬焊鋁箔抗下垂性能的熱處理工藝，屬于有色金屬技術(shù)領(lǐng)域。芯層成分質(zhì)量百分比:Si0.5～0.6％，Mn1.5～1.6％，Zn1.3～1.4％，Zr0.09～0.12％，F(xiàn)e0.1～0.2％，Cu0.02～0.08％，不可避免雜質(zhì)＜0.2％，余量為Al；皮材為4343鋁合金。熔鑄皮材和芯材鑄錠，分別熱軋，再進(jìn)行熱軋復(fù)合、冷軋，冷軋后在300℃～400℃中間退火1～3h，之后進(jìn)行35％～45％冷軋；最后將終軋箔材在280℃～420℃溫度范圍內(nèi)成品退火1～7h，獲得使用狀態(tài)產(chǎn)品。該工藝所得到的鋁合金復(fù)合箔材在保持良好的力學(xué)性能，釬焊性能的基礎(chǔ)上，具有較好的抗下垂性能。

技術(shù)研發(fā)人員：聶祚仁;張?jiān)?高坤元;丁宇升;黃暉;文勝平;吳曉藍(lán)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.05
技術(shù)公布日：2017.10.13