CN107245680B - 一种提高复合钎焊铝箔抗下垂性能的热处理工艺 - Google Patents

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Abstract

一种提高复合钎焊铝箔抗下垂性能的热处理工艺，属于有色金属技术领域。芯层成分质量百分比:Si0.5～0.6％，Mn1.5～1.6％，Zn1.3～1.4％，Zr0.09～0.12％，Fe0.1～0.2％，Cu0.02～0.08％，不可避免杂质＜0.2％，余量为Al；皮材为4343铝合金。熔铸皮材和芯材铸锭，分别热轧，再进行热轧复合、冷轧，冷轧后在300℃～400℃中间退火1～3h，之后进行35％～45％冷轧；最后将终轧箔材在280℃～420℃温度范围内成品退火1～7h，获得使用状态产品。该工艺所得到的铝合金复合箔材在保持良好的力学性能，钎焊性能的基础上，具有较好的抗下垂性能。

Description

一种提高复合钎焊铝箔抗下垂性能的热处理工艺
技术领域
本发明属于有色金属技术领域，具体涉及一种提高复合钎焊铝箔抗下垂性能的热处理工艺。
背景技术
汽车热交换器主要包括散热器和空调器，散热器是汽车发动机冷却系统的重要部件，且工作环境恶劣，故需要强度高，耐蚀性好的材料制造。随着节能环保成为近年来汽车技术发展的趋势，而其有效的途径之一则是实现汽车的逐步轻量化，因此具有密度小、导热性好、耐蚀性佳、良好的加工成形性等一系列优良特性的铝及铝合金成为汽车轻量化最理想的材料，因而，铝制热交换器得到了广泛的应用。自20世纪70年代以来，世界发达国家已用铝制热交换器代替了老式的铜制热交换器。
随着技术的发展，铝制热交换器由机械式组装，发展到了广泛使用的钎焊工艺，其是利用低熔点的Al-Si合金将铝合金管材和作为翅片料的箔材高温钎焊而成。近年来，为节能环保，节约成本，铝制热交换器结构设计方面不断改进，作为翅片料的复合钎焊铝箔也呈现减薄的趋势，其厚度将会逐渐变为0.07mm及其以下。而复合钎焊铝箔是在600℃左右的高温下进行钎焊制造热交换器，翅片料减薄随之带来的影响则是在高温下容易发生软化变形，出现坍塌现象，影响散热器的使用性能。因此，复合钎焊铝箔除了拥有良好的散热性、钎焊性能以外，还需要在高温环境中具有较好的抗下垂性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高复合钎焊铝箔抗下垂性能的热处理工艺，使得复合钎焊铝箔在保持良好的力学性能、钎焊性能的基础上具有良好的抗下垂性能。
本发明的目的通过以下技术方案实现：一种提高复合钎焊铝箔抗下垂性能的热处理工艺，芯层各组分的质量百分比:Si 0.5～0.6％，Mn1.5～1.6％，Zn1.3～1.4％，Zr0.09～0.12％，Fe0.1～0.2％，Cu0.02～0.08％，不可避免杂质＜0.2％，余量为Al；皮材为4343铝合金；分别熔铸得到皮材和芯材铸锭，然后分别热轧，再进行热轧复合，然后再冷轧，冷轧后在300℃～400℃中间退火1～3h，之后进行35％～45％终冷轧(优选最终厚度为0.07±0.02mm)；终冷轧得到的箔材在280℃～420℃温度范围内成品退火1～7h，获得使用状态产品。
终轧箔材最优选在330℃～360℃温度范围内成品退火3～6.5h。
热轧复合时，皮材的包覆厚度为总厚度的8-12％。
本发明技术方案的优点在于：
本发明的提高复合钎焊铝箔抗下垂性能的热处理工艺，使合金的芯材在最终使用状态下形成沿轧制方向上的大尺寸晶粒，大大减少晶界的数量，而高温下晶界属于弱化相，同时减少了包覆层(4343合金)中Si元素向芯材的扩散，减小了熔蚀的影响，因此显著提高了复合钎焊铝箔高温钎焊过程中的抗下垂性能。采用本发明制备出的复合钎焊铝箔在保持良好的力学性能、钎焊性能的基础上具有良好的抗下垂性能，满足了热交换器对复合钎焊铝箔的系列要求。
附图说明
图1为厚度为0.07mm的复合钎焊铝箔280℃～450℃不同温度等时5h退火，模拟钎焊后下垂量随温度的变化曲线；
图2为厚度为0.07mm的复合钎焊铝箔等温(330℃～360℃)退火不同时间，模拟钎焊后下垂量随温度的变化曲线；
图3为厚度为0.07mm的复合钎焊铝箔添加成品退火可用工艺窗口以及优选工艺窗口；
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1：
芯材各组分成分Si 0.5～0.6％，Mn1.5～1.6％，Zn1.3～1.4％，Zr0.09～0.12％，Fe0.1～0.2％，Cu0.02～0.08％，不可避免杂质＜0.2％，余量为Al；皮材为4343铝合金。熔铸得到皮材和芯材铸锭，熔炼温度740℃～750℃，熔铸得到铝合金芯材铸锭，芯材铸锭与4343皮材分别热轧后，再进行热轧复合(包覆厚度为总厚度的10％)、冷轧，冷轧后在330℃中间退火2h，之后进行终轧，终轧的压下量控制在35％～45％，制备出的箔材厚度为0.07±0.02mm.
终轧箔材在280℃～450℃不同的温度下成品退火5h(见图1)，水冷至室温，之后放进炉子中进行抗下垂性能测试，测试工艺为：将炉温24min升温到600℃，保温10min，空冷至室温，测量铝箔自由端的下垂距离，比较下垂量的变化规律，其中测试所用终轧箔材RD方向总长度为100mm，支点到自由端的长度为50mm。
对比例1：
采用的合金材料，加工过程，成品箔材厚度与实施例1相同。
终轧后得到0.07±0.02mm的箔材不添加成品退火工艺，直接进行抗下垂性能测试，24min升温到600℃，保温10min，空冷至室温。对比可知，添加成品退火工艺温度在280℃～420℃之间可不同程度的减小下垂量，并且在330℃～360℃下垂量最小，如图1所示。
实施例2：
采用的合金材料，加工过程，成品箔材厚度与实施例1相同。
成品退火在330℃～360℃温度范围内成品退火1～9h，水冷至室温，之后进行抗下垂性能测试，测试工艺为：将炉温24min升温到600℃，保温10min，空冷至室温，测量铝箔自由端的下垂距离，比较下垂量的变化规律，如图2所示。
由图2可知，在330℃～360℃成品退火3h～6.5h可满足工艺生产中允许复合钎焊铝箔下垂量最大不超过30mm要求。
图3为复合钎焊铝箔添加成品退火可用的工艺窗口即优于未添加成品退火的工艺以及满足工业生产中所允许的最大下垂量的优选工艺窗口。
综上所述，本发明提供的提高复合钎焊铝箔抗下垂性能的成品退火工艺为：添加330℃～360℃，3～6.5h的成品退火工艺。

Claims (3)

1.一种提高复合钎焊铝箔抗下垂性能的热处理工艺，芯层各组分的质量百分比:Si0.5～0.6％，Mn1.5～1.6％，Zn1.3～1.4％，Zr0.09～0.12％，Fe0.1～0.2％，Cu0.02～0.08％，不可避免杂质＜0.2％，余量为Al；皮材为4343铝合金；分别熔铸得到皮材和芯材铸锭，然后分别热轧，再进行热轧复合，然后再冷轧，冷轧后在300℃～400℃中间退火1～3h，之后进行35％～45％终冷轧；其特征在于，终冷轧得到的箔材在330℃～360℃温度范围内成品退火3～6.5h，获得使用状态产品；终冷轧得到的箔材厚度为0.07±0.02mm。
2.按照权利要求1所述的一种提高复合钎焊铝箔抗下垂性能的热处理工艺，其特征在于：热轧复合时，皮材的包覆厚度为总厚度的8-12％。
3.按照权利1或2所述的热处理工艺得到的复合钎焊铝箔的应用，用于600℃的高温钎焊。
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