CN102836875A - 汽车热交换器用铝板、铝箔、铝带连续复合轧制工艺 - Google Patents

汽车热交换器用铝板、铝箔、铝带连续复合轧制工艺 Download PDF

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Abstract

汽车热交换器用铝板、铝箔、铝带连续复合轧制工艺，包括以下步骤：（1）分别制备芯材和皮材；（2）分别对芯材和皮材进行连续铸轧；（3）对皮材进行轧制；（4）分别对芯材和皮材进行均匀化处理；（5）对芯材和皮材进行表面清刷处理；（6）进行复合轧制作业；（7）复合轧制的产品进行退火处理，再进行冷轧和中间退火处理；（8）使用精轧机进行精轧；（9）对精轧产品进行分切。本发明生产的复合铝箔包复层分层厚度精度很高，性能良好，是一项高效节能、短流程的高新技术，可显著的降低生产成本、改善产品质量、提高产品附加值和竞争力，解决了传统热轧复合投资大、成材率低的难题。

Description

汽车热交换器用铝板、铝箔、铝带连续复合轧制工艺
技术领域
本发明属于金属板材轧制技术领域，尤其涉及一种汽车热交换器用铝板、铝箔、铝带连续复合轧制工艺。
背景技术
汽车热交换器用复合钎焊铝板、铝带、铝箔材料是现代汽车工业技术发展的产物，也是近年来国外铝加工市场推出的具有高技术含量的产品。对现代汽车轻型化和节能环保及降低成本等具有重要的意义。
20世纪80年代，由于真空钎焊技术的发展，美国生产的汽车有50%安装了复合铝箔热交换器；到了90年代，工业发达国家汽车热交换器复合铝箔使用率已达90%以上。这不仅因为铝比铜价格低，而且用复合铝箔制造汽车散热器的重量比用铜箔约轻37-45%，显著地促进了汽车的轻型化。我国汽车热交换器采用复合铝箔始于20世纪90年代。汽车热交换器用复合铝板带箔是以AL-Mn合金（3003+10%Zn）为芯材，双面包覆厚度为10%的AL-Si合金（4343或4045合金）复合轧制而成复合材料，其成分和机械性能如表1和表2。
表1  复合铝箔化学成分（%）
合金 Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti 其他
芯材3003+10%Zn 0.6 0.7 0.05-0.2 1.0-1.5 0.05 1.0-1.5 0.05 0.03
皮材4343 6.8-8.2 0.8 0.25 0.1 0.05 0.2 0.05 0.03
皮材4045 9.0-11.0 0.8 0.3 0.05 0.05 0.1 0.2 0.03
表2  复合铝箔机械性能
Figure 201210311955X100002DEST_PATH_IMAGE001
复合铝箔的断面结构如图1所示，包括皮材1、芯材2和皮材3，芯材2位于皮材1和皮材3之间。
目前国内外传统的复合铝箔生产多采用铸锭热轧复合，再经反复冷轧的工艺路线，流程长、效率低，复合铝箔包复层的分层厚度精度难以保证。其工艺流程如图2所示。
当前热轧复合铝合金板、带、箔的主要问题有：
1、设备投资大。一套理想的热轧机复合生产线需要投资2亿元以上。
2、能耗大、能效低。要把铸锭从300-500mm轧制到0.08mm,所消耗的动能较大。
3、热轧复合的成材率比较低。由于是从铸锭轧制开始，其锯切、铣面、轧制头尾料、切边等工艺废料很大，综合成品率只有60-70%。
4、复合后的边角废料重复利用率低，使材料的生产成本增大。由于复合废料中含有3系和4系的铝合金，Mn、Zn、Si含量都很高，只能在熔铸3系合金时加入一部分，一般只有20%左右，造成生产成本提高。
5、复合铝箔包复层的分层厚度精度难以保证。由于3系和4系的铝合金的轧制变形量不同，从铸锭轧制到0.08mm厚的箔材，轧制道次多，容易造成包复层厚度不均。
以上这些都是复合铝合金材料价格居高不下的重要因素，也是业内一直以来难以解决的一大技术难题。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种设备投资小、能耗小、成材率高、精度高的汽车热交换器用铝板、铝箔、铝带连续复合轧制工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：汽车热交换器用铝板、铝箔、铝带连续复合轧制工艺，包括以下步骤,
（1）、分别制备芯材和皮材；
（2）、分别对芯材和皮材进行连续铸轧；
（3）、对皮材进行轧制；
（4）、分别对芯材和皮材进行均匀化处理；
（5）、将芯材安装在芯材开卷机上，先对芯材进行矫直，再对芯材的双面进行表面清刷处理；同时将皮材分别安装在上皮材开卷机和下皮材开卷机上，并对皮材的复合面进行表面清刷处理；
（6）、芯材开卷机将芯材感应加热至80-100℃，然后送入复合轧机；同时上皮材开卷机和下皮材开卷机分别通过纠偏装置将上皮材和下皮材对应后也送入复合轧机；这样就可以进行复合轧制作业；
（7）、复合轧制的产品进行退火处理，再进行冷轧和中间退火处理；
（8）、使用精轧机进行精轧；
（9）、对精轧产品进行分切。
所述步骤（3）中均匀化处理后的芯材厚度为7.2mm，皮材厚度为0.9mm，步骤（5）中复合轧制作业后的产品厚度为4.0-4.5mm；复合轧制道次加工率不小于50%。
所述步骤（5）中复合轧机在作业前将工作辊加热至100℃，在轧制作业时的轧制速度为4-10m/min；在复合轧制作业的过程中，为保证辊温恒定并防止粘辊，需要对工作辊进行冷却润滑。
采用上述技术方案，本发明是将三层不同材料的合金带材采用特制的设备，在特定条件下复合到一起，得到一种多功能的特殊材料。本发明的核心设备为表面处理机列和冷轧复合轧机，以及与冷轧复合轧机的配套设备为三台开卷机、一台矫直机及机前坯料的预热装置。特定条件是指材料的表面条件、进行复合轧制时的轧制条件、环境温度、气氛等各项特殊条件。
本发明生产的复合铝箔包复层分层厚度精度很高，性能良好，是一项高效节能、短流程的高新技术，可显著的降低生产成本、改善产品质量、提高产品附加值和竞争力，解决了传统热轧复合投资大、成材率低的难题。
附图说明
图1是复合铝箔的断面结构示意图；
图2是现有技术中生产复合铝箔的工艺流程图；
具体实施方式
本发明的汽车热交换器用铝板、铝箔、铝带连续复合轧制工艺，包括以下步骤：（1）、分别制备芯材和皮材；
（2）、分别对芯材和皮材进行连续铸轧；
（3）、对皮材进行轧制；
（4）、分别对芯材和皮材进行均匀化处理；均匀化处理后的芯材厚度为7.2mm，皮材厚度为0.9mm；
（5）、芯材开卷机将芯材感应加热至80-100℃，然后送入复合轧机；同时上皮材开卷机和下皮材开卷机分别通过纠偏装置将上皮材和下皮材对应后也送入复合轧机；复合轧机在作业前将工作辊加热至100℃，在轧制作业时的轧制速度为4-10m/min；在复合轧制作业的过程中，为保证辊温恒定并防止粘辊，需要对工作辊进行冷却润滑；这样就可以进行复合轧制作业，复合轧制作业后的产品厚度为4.0-4.5mm；复合轧制道次加工率不小于50%；
（6）、芯材开卷机将芯材感应加热至80-100℃，然后送入复合轧机；同时上皮材开卷机和下皮材开卷机分别通过纠偏装置将上皮材和下皮材对应后也送入复合轧机；这样就可以进行复合轧制作业；
（7）、复合轧制的产品进行退火处理，再进行冷轧和中间退火处理；
（8）、使用精轧机进行精轧；
（9）、对精轧产品进行分切。
本发明生产出来的铝箔产品，在显微镜下测量复合带的厚度为0.083mm，单面覆层厚度0.008mm，包覆比为10%，皮层和芯层界面层次清楚，复合箔界面结合良好。同时对复合铝箔的机械性能也进行了分析，分析结果如表3。
表3   复合铝箔的机械性能
Figure 201210311955X100002DEST_PATH_IMAGE002
由以上的分析数据，不难看出，由本发明生产的复合铝箔包复层分层厚度精度很高，性能良好。

Claims (3)

1.汽车热交换器用铝板、铝箔、铝带连续复合轧制工艺，其特征在于：包括以下步骤,
（1）、分别制备芯材和皮材；
（2）、分别对芯材和皮材进行连续铸轧；
（3）、对皮材进行轧制；
（4）、分别对芯材和皮材进行均匀化处理；
（5）、将芯材安装在芯材开卷机上，先对芯材进行矫直，再对芯材的双面进行表面清刷处理；同时将皮材分别安装在上皮材开卷机和下皮材开卷机上，并对皮材的复合面进行表面清刷处理；
（6）、芯材开卷机将芯材感应加热至80-100℃，然后送入复合轧机；同时上皮材开卷机和下皮材开卷机分别通过纠偏装置将上皮材和下皮材对应后也送入复合轧机；这样就可以进行复合轧制作业；
（7）、复合轧制的产品进行退火处理，再进行冷轧和中间退火处理；
（8）、使用精轧机进行精轧；
（9）、对精轧产品进行分切。
2.根据权利要求1所述的汽车热交换器用铝板、铝箔、铝带连续复合轧制工艺，其特征在于：所述步骤（3）中均匀化处理后的芯材厚度为7.2mm，皮材厚度为0.9mm，步骤（5）中复合轧制作业后的产品厚度为4.0-4.5mm；复合轧制道次加工率不小于50%。
3.根据权利要求1所述的汽车热交换器用铝板、铝箔、铝带连续复合轧制工艺，其特征在于：所述步骤（5）中复合轧机在作业前将工作辊加热至100℃，在轧制作业时的轧制速度为4-10m/min；在复合轧制作业的过程中，为保证辊温恒定并防止粘辊，需要对工作辊进行冷却润滑。
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