CN101927588B - 汽车热交换器用复合钎焊铝合金材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车热交换器用复合钎焊铝合金材料，包括上层皮材、芯材和下层皮材，上层皮材包覆在芯材的上表面，其特征是：在芯材的下表面包覆有合金皮材，在合金皮材的外侧包覆有下层皮材，芯材的组成按重量百分比为：Si：0.15～0.25，Fe：0.35～0.50，Cu：0.08～0.15，Mn：1.10～1.20，Zn：≤0.10，Ti：≤0.03，杂质≤0.05，余量为铝；所述AA7072合金皮材的组成按重量百分比为：Si：0.10～0.30，Fe：0.20～0.40，Cu：≤0.1，Mn：≤0.07，Mg：≤0.01，Zn：0.90～1.20，其余单个杂质≤0.05，余量为铝。本发明的优点是：增加了AA7072合金皮材，四层复合材料的耐腐蚀性能比传统三层复合材料提高30％，并保持等同的强度、塑性和组织均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及复合钎焊铝合金材料，广泛应用于汽车空调系统的冷凝器、蒸发器，发动机冷却系统的水箱散热器等汽车热交换器产品。
背景技术
汽车热交换器位于汽车前端，经受雨水、灰尘、泥浆、沙砾和汽车尾气等的污染，这对于热交换器防腐提出了严峻的挑战，传统的两层或三层复合钎焊铝合金板耐腐蚀性能不是很良好，水箱等很多在水环境下工作的热交换器的老化和报废通常是由于表面或内壁腐蚀，尤其是南方等气候较湿润地区，其腐蚀速度和程度更高。传统的两层或三层复合钎焊铝合金板的芯材力学性能指标较低，耐腐蚀性也低。因此，应该提供一个新的技术方案解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车热交换器用复合钎焊铝合金材料。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
汽车热交换器用复合钎焊铝合金材料，包括上层皮材、芯材和下层皮材，所述上层皮材包覆在芯材的上表面，在芯材的下表面包覆有合金皮材，在合金皮材的外侧包覆有下层皮材，所述芯材的组成按重量百分比为：Si：0.15～0.25，Fe：0.35～0.50，Cu：0.08～0.15，Mn：1.10～1.20，Zn：≤0.10，Ti：≤0.03，杂质≤0.05，余量为铝；所述合金皮材的组成按重量百分比为：Si：0.10～0.30，Fe：0.20～0.40，Cu：≤0.1，Mn：≤0.07，Mg：≤0.01，Zn：0.90～1.20，其余单个杂质≤0.05，余量为铝。
本发明采用的技术方案，芯材的组成按重量百分比为：Si：0.15～0.25，Fe：0.35～0.50，Cu：0.08～0.15，Mn：1.10～1.20，Zn：≤0.10，Ti：≤0.03，杂质≤0.05，余量为铝，按照上述比例配置制造的芯材，相比较之前的芯材，其稳定性及产品的力学性能指标都提高了，抗腐蚀性能更强。
本发明的合金皮材其组成按重量百分比为：Si：0.10～0.30，Fe：0.20～0.40，Cu：≤0.1，Mn：≤0.07，Mg：≤0.01，Zn：0.90～1.20，其余单个杂质≤0.05，余量为铝，按照上述比例配置制造的AA7072合金皮材，利用其较低的电极电位，与芯材金属形成电位差，能对电位较正的芯材起到良好的“阳极保护”作用，与现有的三层复合板相比，芯材的耐腐蚀性能更好，同时保证不影响材料的力学性能。
本发明的优点是：在同样厚度同样状态下，四层复合材料的耐腐蚀性能比传统三层复合材料提高30％，并保持等同的强度、塑性和组织均匀性。
具体实施方式
实施例1
汽车热交换器用复合钎焊铝合金材料，包括上层皮材、芯材和下层皮材，所述上层皮材包覆在芯材的上表面，在芯材的下表面包覆有牌号为AA7072的合金皮材，在合金皮材的外侧包覆有下层皮材，芯材的组成按重量百分比为：Si：0.15，Fe：0.35，Cu：0.08，Mn：1.10，Zn：≤0.10，Ti：≤0.03，杂质≤0.05，余量为铝；AA7072合金皮材的组成按重量百分比为：Si：0.10，Fe：0.20，Cu：≤0.1，Mn：≤0.07，Mg：≤0.01，Zn：0.90，其余单个杂质≤0.05，余量为铝。
该复合钎焊铝合金材料具体的制造方法，包括熔炼、锯切、铣面、均匀化、焊接、加热、热轧、冷轧、拉弯矫直、成品退火和纵剪步骤。
(1)熔炼
芯材：将12-15吨的重熔用工业铝锭加入熔炼炉熔化，熔炼温度730～760℃，扒渣、取样分析、按照上述比例加入铁剂、铜剂、锰剂后静置、搅拌、喷粉精炼、扒渣调整成分后导入静置炉，加入钛硼剂再次搅拌、精炼、扒渣，经过在线变质处理、除气、过滤、进入铸造机以25～40mm/min的速度进行铸造成铸锭，铸锭尺寸：350×1100×5100mm；
皮材：将13-15吨的重熔用工业铝锭加入熔炼炉熔化，熔炼温度740～760℃，扒渣、取样分析、按照上述比例加入硅后静置、搅拌、喷粉精炼、扒渣调整成分后导入静置炉，加入Sr盐变质剂进行变质细化处理，再次搅拌、精炼、扒渣，经过除气、过滤、进入铸造机以30～50mm/min的速度进行铸造成铸锭，铸锭尺寸：410×1040×5200mm；
(2)锯切
将皮材和芯材底部的缺陷锯掉；
(3)铣面
将均匀化后的芯材铸锭两面各铣掉10mm，铣后铸锭尺寸：330×1100×5100mm；
将皮材铸锭两面各铣掉10mm，铣后铸锭尺寸：390×1040×5200mm；
(4)均匀化
将芯材铸锭放在550～610℃的加热炉内保温18个小时。将铣面后的皮材铸锭放在480～520℃的加入炉内保温11个小时，并在热轧机上将上、下层皮材轧制成尺寸为46mm×1070mm×5000mm的皮材，将AA7072合金皮材轧制成尺寸为22mm×1070mm×5000mm的皮材；
(5)焊接
轧制后的皮材冷却后，与铣面后的芯材分别用钢丝刷打磨掉表面缺陷，芯材铸锭两面覆上皮材在压力机上用氩弧焊剂进行焊接；
(6)加热
将焊接好的复合铸锭放在500～540℃的加热炉内保温11个小时；
(7)热轧
将加热完的复合铸锭在两辊热轧机上轧制成厚度为5～8mm的热轧卷材，并控制终轧温度≥300℃；
(8)冷轧
待冷却后，将热轧卷按25～40％的冷轧加工率在四辊冷轧机上轧制成厚度为0.4～1.0mm的冷轧卷材；
(9)拉弯矫直
将冷轧卷材在拉弯矫直机机上进行清洗和矫直；
(10)成品退火
将拉弯矫直好的冷轧卷材放在退火炉内进行成品退火，首先控制退火温度为240-260℃，退火1.5-2.5小时，然后升高温度为540-560℃，退火150-250分钟，最后降低温度为380-400℃，退火3.5-4.5小时；
(11)纵剪
将退火后的卷材切成不同宽度的带材，即得到本发明的铝合金复合材料。
实施例2
汽车热交换器用复合钎焊铝合金材料，包括上层皮材、芯材和下层皮材，所述上层皮材包覆在芯材的上表面，在芯材的下表面包覆有AA7072合金皮材，在合金皮材的外侧包覆有下层皮材，所述芯材的组成按重量百分比为：Si：0.2，Fe：0.45，Cu：0.1，Mn：1.15，Zn：≤0.10，Ti：≤0.03，杂质≤0.05，余量为铝；所述AA7072合金皮材的组成按重量百分比为：Si：0.20，Fe：0.30，Cu：≤0.1，Mn：≤0.07，Mg：≤0.01，Zn：1.0，其余单个杂质≤0.05，余量为铝。
该复合钎焊铝合金材料具体的制造方法同实施例1。
实施例3
汽车热交换器用复合钎焊铝合金材料，包括上层皮材、芯材和下层皮材，所述上层皮材包覆在芯材的上表面，在芯材的下表面包覆有AA7072合金皮材，在合金皮材的外侧包覆有下层皮材，所述芯材的组成按重量百分比为：Si：0.25，Fe：0.50，Cu：0.15，Mn：1.20，Zn：≤0.10，Ti：≤0.03，杂质≤0.05，余量为铝；所述AA7072合金皮材的组成按重量百分比为：Si：0.30，Fe：0.40，Cu：≤0.1，Mn：≤0.07，Mg：≤0.01，Zn：1.20，其余单个杂质≤0.05，余量为铝。
该复合钎焊铝合金材料具体的制造方法同实施例1。
本发明按照上述比例配置制造的芯材，相比较之前的芯材力学性能及抗腐蚀性能更强。按照上述比例配置制造的AA7072合金皮材，利用其较低的电极电位，与芯材金属形成电位差，能对电位较正的芯材起到良好的“阳极保护”作用，与现有的三层复合板相比，芯材的耐腐蚀性能更好，同时保证不影响材料的力学性能，本发明汽车热交换器用复合钎焊铝合金材料的制造方法，通过热加工、冷加工和热处理工艺改善合金中的应力状态、晶粒大小，控制第二相的形状、大小及分布，使相中组元发生再分配等。使在同样厚度同样状态下，本发明的四层复合材料的耐腐蚀性能比传统三层复合材料提高30％，并保持等同的强度、塑性和组织均匀性。
本发明的优点是：汽车热交换器用复合钎焊铝合金材料，增加了AA7072合金皮材，四层复合材料的耐腐蚀性能比传统三层复合材料提高30％，并保持等同的强度、塑性和组织均匀性。
Claims (1)
1.汽车热交换器用复合钎焊铝合金材料，包括上层皮材、芯材和下层皮材，所述上层皮材包覆在芯材的上表面，其特征是：在芯材的下表面包覆有合金皮材，在合金皮材的外侧包覆有下层皮材，所述芯材的组成按重量百分比为：Si：0.15～0.25，Fe：0.35～0.50，Cu：0.08～0.15，Mn：1.10～1.20，Zn：≤0.10，Ti：≤0.03，杂质≤0.05，余量为铝；所述合金皮材的组成按重量百分比为：Si：0.10～0.30，Fe：0.20～0.40，Cu：≤0.1，Mn：≤0.07，Mg：≤0.01，Zn：0.90～1.20，其余单个杂质≤0.05，余量为铝。
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