CN104827255A - 一种双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺，首先制得的铝合金铸锭中各组分按质量百分比计包括Fe：0.25-0.50%、Si：0.40-0.7%、Cu：0.01-0.10%、Mn：1.5-1.7%、Zn：1.4-2.0%、Zr：0.10-0.25%、Ti：0.02-0.04%，稀土元素0.10-0.125%，杂质含量＜0.15%，余量为Al，铸造温度为690-700℃，保温时间为1小时-3小时；稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量为La；本发明所设计的双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺其易加工、性能稳定、焊接性能及耐腐蚀性能优良、具有高抗下垂性能，大幅提高铝合金翅片材料钎焊后的晶粒尺寸，从而提高铝合金翅片的高温抗塌陷能力。
Description
技术领域
本发明涉及冷却器的型材处理技术领域，特别是一种双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺。
背景技术
一般铝合金热交换器由翅片、主板以及散热水管等部件组成，随着节能减排的深入，要求热交换器部件重量越来越轻，铝合金散热器相比与传统的铜合金散热器，具有重量轻、成本低、散热效率高、节能等优点，但由于厚度的减少，其各方面性能将大幅降低，在此种情况下，如何进一步获得具有钎焊后表面光滑、焊接性能及耐腐蚀性能优良、强度高、抗下垂性好的铝合金热交换器用翅片材料，仍然是技术难题。
铝合金翅片在钎焊过程中抵抗重力自然下垂的能力称为抗下垂性能（简称SAG性）；翅片与管通常是在600-620℃温度下进行高温钎焊，翅片强度降低发生软化变形甚至塌陷，可能导致导管与散热翅片焊合不牢固，甚至产生虚焊或脱焊现象，影响热交换器的散热效果；因此，抗下垂性能成为衡量钎焊式复合翅片质量的重要指标。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺，包括如下具体步骤：
a.将铝锭及添加剂熔炼后经扒渣、搅拌、除气、精炼后得到铝合金熔体；
b.将铝合金熔体铸造成需要厚度及宽度的铝合金铸锭，铝合金铸锭中各组分按质量百分比计包括Fe：0.25-0.50%、Si：0.40-0.7%、Cu：0.01-0.10%、Mn：1.5-1.7%、Zn：1.4-2.0%、Zr：0.10-0.25%、Ti：0.02-0.04%，稀土元素0.10-0.125%，杂质含量＜0.15%，余量为Al，铸造温度为690-700℃，保温时间为1小时-3小时；
稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量为La；
c.对铝合金铸锭进行锯切、铣面处理后放入加热炉进行热处理，对热处理后的铝合金铸锭进行热轧处理，热轧处理的开轧温度为400℃-420℃，热轧厚度为4mm-7mm；待冷却后再一次进行冷轧处理、中间退火处理及精轧处理，成品厚度为0.06mm-0.1mm；
d.按照重量百分比为：Fe：≤0.25%，Si：7.0-10.5%，Ti：≤0.05%，Sr：0.02-0.04%，杂质含量＜0.15%，余量为Al在熔炼炉内，经熔炼与精炼后铸造包覆材料，铸造温度为690-700℃，精炼时间11-14分钟；
e.将包覆材料焊接在步骤c中成品的两面，按8-12%的配比焊接成三层的复合锭，并放入立推式加热炉中加热，加热温度510-520℃，保温时间5-6小时；
f.将复合锭热轧至2-3mm厚的热轧坯料，随后在冷轧机上轧制至1.5-1.8mm，随后在退火炉里进行中间退火；
g.最后经1道次轧制至0.8-1.5cm，即完成双金属空气冷却器用铝合金翅片管材的处理。
技术效果：通过添加微量元素Sr来细化初晶硅，包覆材中Si颗粒的平均ECD≤2μm，Si颗粒的平均ECD较小，可以提高钎焊时包覆材流动性，减少钎焊过程中Si的渗透侵蚀，有利于提高抗下垂性能；
高温钎焊时，包覆材能够在490℃左右时开始熔化，融化的金属液体一部分形成钎焊接头，另一部分沿着晶界向芯部金属扩散，在包覆材和芯部金属界面处形成一层扩散带；
包覆材中的Si主要沿着芯材晶界扩散形成α(Al)+Si共晶，从而降低芯材的强度，导致高温时发生软化变形；本发明采用较低开轧温度，因而有效避免平衡相过度的析出，从而避免在高温时晶粒形核核心过多而造成晶粒细小；
本发明能够有效提高抗塌陷性能由于抗下垂性能与芯材钎时再结晶程度有密切相关，而芯材的再结晶受中间退火和冷加工率的共同影响，故本发明通过合理选择中间退火温度与冷加工率，有助于铝合金翅片钎焊后获得长条状粗大的晶粒。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，前述的双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺，包括如下具体步骤：
a.将铝锭及添加剂熔炼后经扒渣、搅拌、除气、精炼后得到铝合金熔体；
b.将铝合金熔体铸造成需要厚度及宽度的铝合金铸锭，铝合金铸锭中各组分按质量百分比计包括Fe：0.36%、Si：0.56%、Cu：0.06%、Mn：1.6%、Zn：1.5%、Zr：0.18%、Ti：0.03%，稀土元素0.10-0.125%，杂质含量＜0.15%，余量为Al，铸造温度为695℃，保温时间为2小时；
稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量为La；
c.对铝合金铸锭进行锯切、铣面处理后放入加热炉进行热处理，对热处理后的铝合金铸锭进行热轧处理，热轧处理的开轧温度为410℃，热轧厚度为5mm；待冷却后再一次进行冷轧处理、中间退火处理及精轧处理，成品厚度为0.065mm；
d.按照重量百分比为：Fe：≤0.25%，Si：9.5%，Ti：≤0.05%，Sr：0.03%，杂质含量＜0.15%，余量为Al在熔炼炉内，经熔炼与精炼后铸造包覆材料，铸造温度为695℃，精炼时间12分钟；
e.将包覆材料焊接在步骤c中成品的两面，按11%的配比焊接成三层的复合锭，并放入立推式加热炉中加热，加热温度515℃，保温时间5小时；
f.将复合锭热轧至2.5mm厚的热轧坯料，随后在冷轧机上轧制至1.5mm，随后在退火炉里进行中间退火；
g.最后经1道次轧制至1.1cm，即完成双金属空气冷却器用铝合金翅片管材的处理。
前述的双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺，包括如下具体步骤：
a.将铝锭及添加剂熔炼后经扒渣、搅拌、除气、精炼后得到铝合金熔体；
b.将铝合金熔体铸造成需要厚度及宽度的铝合金铸锭，铝合金铸锭中各组分按质量百分比计包括Fe：0.25%、Si：0.7%、Cu：0.01%、Mn：1.7%、Zn：1.4%、Zr：0.25%、Ti：0.02%，稀土元素0.10-0.125%，杂质含量＜0.15%，余量为Al，铸造温度为700℃，保温时间为1小时；
稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量为La；
c.对铝合金铸锭进行锯切、铣面处理后放入加热炉进行热处理，对热处理后的铝合金铸锭进行热轧处理，热轧处理的开轧温度为420℃，热轧厚度为4mm；待冷却后再一次进行冷轧处理、中间退火处理及精轧处理，成品厚度为0.1mm；
d.按照重量百分比为：Fe：≤0.25%，Si：7.0%，Ti：≤0.05%，Sr：0.04%，杂质含量＜0.15%，余量为Al在熔炼炉内，经熔炼与精炼后铸造包覆材料，铸造温度为690℃，精炼时间14分钟；
e.将包覆材料焊接在步骤c中成品的两面，按8%的配比焊接成三层的复合锭，并放入立推式加热炉中加热，加热温度520℃，保温时间6小时；
f.将复合锭热轧至2mm厚的热轧坯料，随后在冷轧机上轧制至1.8mm，随后在退火炉里进行中间退火；
g.最后经1道次轧制至0.9cm，即完成双金属空气冷却器用铝合金翅片管材的处理。
前述的双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺，步骤f中热轧开轧温度为480-490℃。
前述的双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺，步骤f中中间退火的退火温度360-400℃，保温5小时。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺，包括如下具体步骤：
a.将铝锭及添加剂熔炼后经扒渣、搅拌、除气、精炼后得到铝合金熔体；
b.将铝合金熔体铸造成需要厚度及宽度的铝合金铸锭，铝合金铸锭中各组分按质量百分比计包括Fe：0.36%、Si：0.56%、Cu：0.06%、Mn：1.6%、Zn：1.5%、Zr：0.18%、Ti：0.03%，稀土元素0.10-0.125%，杂质含量＜0.15%，余量为Al，铸造温度为695℃，保温时间为2小时；
稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15%，Pr：5%，Dy：7%，Ac：12.8%，Nd：15%，Sm：13%，余量为La；
c.对铝合金铸锭进行锯切、铣面处理后放入加热炉进行热处理，对热处理后的铝合金铸锭进行热轧处理，热轧处理的开轧温度为410℃，热轧厚度为5mm；待冷却后再一次进行冷轧处理、中间退火处理及精轧处理，成品厚度为0.065mm；
d.按照重量百分比为：Fe：≤0.25%，Si：9.5%，Ti：≤0.05%，Sr：0.03%，杂质含量＜0.15%，余量为Al在熔炼炉内，经熔炼与精炼后铸造包覆材料，铸造温度为695℃，精炼时间12分钟；
e.将包覆材料焊接在步骤c中成品的两面，按11%的配比焊接成三层的复合锭，并放入立推式加热炉中加热，加热温度515℃，保温时间5小时；
f.将复合锭热轧至2.5mm厚的热轧坯料，随后在冷轧机上轧制至1.5mm，随后在退火炉里进行中间退火；
g.最后经1道次轧制至1.1cm，即完成双金属空气冷却器用铝合金翅片管材的处理；
前述的双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺，步骤f中热轧开轧温度为480-490℃，步骤f中中间退火的退火温度360-400℃，保温5小时。
实施例2
本实施例提供的一种双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺，包括如下具体步骤：
a.将铝锭及添加剂熔炼后经扒渣、搅拌、除气、精炼后得到铝合金熔体；
b.将铝合金熔体铸造成需要厚度及宽度的铝合金铸锭，铝合金铸锭中各组分按质量百分比计包括Fe：0.25%、Si：0.7%、Cu：0.01%、Mn：1.7%、Zn：1.4%、Zr：0.25%、Ti：0.02%，稀土元素0.10-0.125%，杂质含量＜0.15%，余量为Al，铸造温度为700℃，保温时间为1小时；
稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：16%，Pr：4%，Dy：8%，Ac：12.6%，Nd：15%，Sm：11%，余量为La；
c.对铝合金铸锭进行锯切、铣面处理后放入加热炉进行热处理，对热处理后的铝合金铸锭进行热轧处理，热轧处理的开轧温度为420℃，热轧厚度为4mm；待冷却后再一次进行冷轧处理、中间退火处理及精轧处理，成品厚度为0.1mm；
d.按照重量百分比为：Fe：≤0.25%，Si：7.0%，Ti：≤0.05%，Sr：0.04%，杂质含量＜0.15%，余量为Al在熔炼炉内，经熔炼与精炼后铸造包覆材料，铸造温度为690℃，精炼时间14分钟；
e.将包覆材料焊接在步骤c中成品的两面，按8%的配比焊接成三层的复合锭，并放入立推式加热炉中加热，加热温度520℃，保温时间6小时；
f.将复合锭热轧至2mm厚的热轧坯料，随后在冷轧机上轧制至1.8mm，随后在退火炉里进行中间退火；
g.最后经1道次轧制至0.9cm，即完成双金属空气冷却器用铝合金翅片管材的处理；
前述的双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺，步骤f中热轧开轧温度为480-490℃，步骤f中中间退火的退火温度360-400℃，保温5小时。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (5)
1.一种双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：
a.将铝锭及添加剂熔炼后经扒渣、搅拌、除气、精炼后得到铝合金熔体；
b.将铝合金熔体铸造成需要厚度及宽度的铝合金铸锭，所述铝合金铸锭中各组分按质量百分比计包括：Fe：0.25-0.50%、Si：0.40-0.7%、Cu：0.01-0.10%、Mn：1.5-1.7%、Zn：1.4-2.0%、Zr：0.10-0.25%、Ti：0.02-0.04%，稀土元素0.10-0.125%，杂质含量＜0.15%，余量为Al，铸造温度为690-700℃，保温时间为1小时-3小时；
所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量为La；
c.对所述铝合金铸锭进行锯切、铣面处理后放入加热炉进行热处理，对热处理后的铝合金铸锭进行热轧处理，热轧处理的开轧温度为400℃-420℃，热轧厚度为4mm-7mm；待冷却后再一次进行冷轧处理、中间退火处理及精轧处理，成品厚度为3mm-4mm；
d.按照重量百分比为：Fe：≤0.25%，Si：7.0-10.5%，Ti：≤0.05%，Sr：0.02-0.04%，杂质含量＜0.15%，余量为Al在熔炼炉内，经熔炼与精炼后铸造包覆材料，铸造温度为690-700℃，精炼时间11-14分钟；
e.将包覆材料焊接在步骤c中成品的两面，按8-12%的配比焊接成三层的复合锭，并放入立推式加热炉中加热，加热温度510-520℃，保温时间5-6小时；
f.将复合锭热轧至2-3mm厚的热轧坯料，随后在冷轧机上轧制至1.5-1.8mm，随后在退火炉里进行中间退火；
g.最后经1道次轧制至0.8-1.5cm，即完成双金属空气冷却器用铝合金翅片管材的处理。
2.根据权利要求1所述的双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：
a.将铝锭及添加剂熔炼后经扒渣、搅拌、除气、精炼后得到铝合金熔体；
b.将铝合金熔体铸造成需要厚度及宽度的铝合金铸锭，所述铝合金铸锭Fe：0.36%、Si：0.56%、Cu：0.06%、Mn：1.6%、Zn：1.5%、Zr：0.18%、Ti：0.03%，稀土元素0.10-0.125%，杂质含量＜0.15%，余量为Al，铸造温度为695℃，保温时间为2小时；
所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量为La；
c.对所述铝合金铸锭进行锯切、铣面处理后放入加热炉进行热处理，对热处理后的铝合金铸锭进行热轧处理，热轧处理的开轧温度为410℃，热轧厚度为5mm；待冷却后再一次进行冷轧处理、中间退火处理及精轧处理，成品厚度为3mm；
d.按照重量百分比为：Fe：≤0.25%，Si：9.5%，Ti：≤0.05%，Sr：0.03%，杂质含量＜0.15%，余量为Al在熔炼炉内，经熔炼与精炼后铸造包覆材料，铸造温度为695℃，精炼时间12分钟；
e.将包覆材料焊接在步骤c中成品的两面，按11%的配比焊接成三层的复合锭，并放入立推式加热炉中加热，加热温度515℃，保温时间5小时；
f.将复合锭热轧至2.5mm厚的热轧坯料，随后在冷轧机上轧制至1.5mm，随后在退火炉里进行中间退火；
g.最后经1道次轧制至1.1cm，即完成双金属空气冷却器用铝合金翅片管材的处理。
3.根据权利要求1所述的双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：
a.将铝锭及添加剂熔炼后经扒渣、搅拌、除气、精炼后得到铝合金熔体；
b.将铝合金熔体铸造成需要厚度及宽度的铝合金铸锭，所述铝合金铸锭Fe：0.25%、Si：0.7%、Cu：0.01%、Mn：1.7%、Zn：1.4%、Zr：0.25%、Ti：0.02%，稀土元素0.10-0.125%，杂质含量＜0.15%，余量为Al，铸造温度为700℃，保温时间为1小时；
所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量为La；
c.对所述铝合金铸锭进行锯切、铣面处理后放入加热炉进行热处理，对热处理后的铝合金铸锭进行热轧处理，热轧处理的开轧温度为420℃，热轧厚度为4mm；待冷却后再一次进行冷轧处理、中间退火处理及精轧处理，成品厚度为0.1mm；
d.按照重量百分比为：Fe：≤0.25%，Si：7.0%，Ti：≤0.05%，Sr：0.04%，杂质含量＜0.15%，余量为Al在熔炼炉内，经熔炼与精炼后铸造包覆材料，铸造温度为690℃，精炼时间14分钟；
e.将包覆材料焊接在步骤c中成品的两面，按8%的配比焊接成三层的复合锭，并放入立推式加热炉中加热，加热温度520℃，保温时间6小时；
f.将复合锭热轧至2mm厚的热轧坯料，随后在冷轧机上轧制至1.8mm，随后在退火炉里进行中间退火；
g.最后经1道次轧制至0.9cm，即完成双金属空气冷却器用铝合金翅片管材的处理。
4.根据权利要求1至3中任意一项权利要求所述的双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺，其特征在于：所述步骤f中热轧开轧温度为480-490℃。
5.根据权利要求4所述的双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺，其特征在于：所述步骤f中中间退火的退火温度360-400℃，保温5小时。
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| CN201510291610.6A CN104827255A (zh) | 2015-06-01 | 2015-06-01 | 一种双金属空气冷却器用铝合金翅片的处理工艺 |
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2015
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150812 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |