CN111996421A - 热交换器用铝合金复合板带箔及其制备方法与应用 - Google Patents

热交换器用铝合金复合板带箔及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111996421A
CN111996421A CN202010893471.5A CN202010893471A CN111996421A CN 111996421 A CN111996421 A CN 111996421A CN 202010893471 A CN202010893471 A CN 202010893471A CN 111996421 A CN111996421 A CN 111996421A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alloy
composite plate
aluminum
annealing
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010893471.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111996421B (zh
Inventor
杨昆
霍美鹏
徐磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baotou Changlv North Aluminum Co ltd
Original Assignee
Baotou Changlv North Aluminum Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baotou Changlv North Aluminum Co ltd filed Critical Baotou Changlv North Aluminum Co ltd
Priority to CN202010893471.5A priority Critical patent/CN111996421B/zh
Publication of CN111996421A publication Critical patent/CN111996421A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111996421B publication Critical patent/CN111996421B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026—Alloys based on aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/38—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling sheets of limited length, e.g. folded sheets, superimposed sheets, pack rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/40—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling foils which present special problems, e.g. because of thinness
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/043—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/05—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys of the Al-Si-Mg type, i.e. containing silicon and magnesium in approximately equal proportions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

本发明涉及铝合金材料领域，公开了一种热交换器用铝合金复合板带箔及其制备方法与应用。该方法包括以下步骤：(1)芯材合金板材的制备；(2)包覆层合金板材的制备；将步骤(1)所得芯材合金板材进行表面处理，然后与步骤(2)所的包覆层合金板材按照包覆层/芯材的组合方式进行焊接固定，然后进行热轧复合得到复合板材；将步骤(3)所得复合板材依次进行一次冷轧、一次退火和二次冷轧和二次退火处理。该方法通过对芯材合金和包覆层合金成分的优化，并采用合理中间退火制度，使成品具有拉长的大尺寸完全再结晶晶粒，形成了抗下垂性能优异的多层铝合金板带箔复合技术。

Description

热交换器用铝合金复合板带箔及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及铝合金材料领域，具体涉及一种热交换器用铝合金复合板带箔及其制备方法与应用。
背景技术
铝制热交换器效率高、结构紧凑、适应性强，被广泛应用于石油化工、空气分离、汽车、航空和电站等工业中。随着钎焊技术的发展，工业发达国家热交换器铝化率已达到90％以上。
其中，铝合金复合板带箔是制备铝质热交换器的关键材料，由芯材合金和皮材合金复合而成。近年来，国内对钎焊式热交换器用铝合金复合板带箔的需求与日俱增，仅汽车热交换器用复合板带箔产品的年需求量就高达18000吨。由于复合板带箔基体合金与高硅包覆层合金的力学性能相差很大，生产工艺复杂，生产难度大，目前国内仅有少数厂家可小批量的供应。而且国内现有工艺生产的复合板带箔性能不稳定，特别是材料的抗下垂性差，在钎焊时散热带易变形，造成热交换器整体塌陷，严重影响热交换器的生产及成品整体强度。因此，国内铝合金复合板带箔的生产能力远不能满足市场需求，高性能、高精度、优质复合板带箔材仍需依赖进口。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种热交换器用铝合金复合板带箔及其制备方法与应用。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种热交换器用铝合金复合板带箔的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)芯材合金板材的制备：按芯材合金成分及重量百分比进行配料，然后转移至熔铝炉中进行熔炼，铝液温度达到745-765℃时搅拌并出灰扒渣，取样分析并进行成分调整，然后转移至静置炉进行精炼，精炼时间为25-30min，静置15-20min后进行铸轧，接着进行均匀化处理和去应力，得到芯材合金锭，最后进行切头去尾和切端面，并利用平面锯将所述芯材合金锭切成275-325mm厚的芯材合金板材；所述芯材合金的各化学成分按重量百分比计为Si：1-1.35％，Fe：0.3-0.52％，Cu：0.8-1.2％，Mn：0.18-0.28％，Mg：1.2-1.8％，Ti：0.13-0.18％，其余为Al和小于0.1％的不可避免杂质；
(2)包覆层合金板材的制备：按包覆层合金成分及重量百分比进行配料，然后转移至熔铝炉中进行熔炼，铝液温度达到725-745℃时搅拌并出灰扒渣，取样分析并进行成分调整，然后转移至静置炉进行精炼，精炼时间为20-25min，静置15-20min后进行铸轧，接着进行均匀化处理和去应力，得到包覆层合金锭，最后进行切头去尾和切端面，并利用平面锯将所述包覆层合金锭切成30-35mm厚的包覆层合金板材；所述包覆层合金的各化学成分按重量百分比计为Si：5.8-6.2％，Fe：0.15-0.45％，Cu：0.1-0.25％，Mn≤0.1％，Zn≤0.2％，Sr：0.02-0.05％，其余为Al和小于0.1％的不可避免杂质；
(3)将步骤(1)所得芯材合金板材进行表面处理，然后与步骤(2)所的包覆层合金板材按照包覆层/芯材的组合方式进行焊接固定，然后进行热轧复合得到复合板材，所述热轧复合的条件包括：预热时间为20-30min，预热温度为400-450℃，加热温度为455-475℃，保温时间为45-95min；
(4)将步骤(3)所得复合板材依次进行一次冷轧、一次退火和二次冷轧和二次退火处理；所述一次冷轧和二次冷轧均为多道次冷轧，所述一次退火为差温退火，所述差温退火的具体步骤包括：首先升温至230-245℃并保温2-2.5h，然后升温至405-415℃并保温50-90min，最后降温至250-275℃并保温6-9h。
优选地，在步骤(1)和步骤(2)中，精炼时还需进行在线晶粒细化、除气和过滤。
优选地，所述在线晶粒细化的具体过程包括：在熔铝炉的溜槽加入铝钛硼丝，加入量为铝液的0.1-0.2重量％。
优选地，在步骤(1)中，铸轧的条件包括：轧辊辊径为845-855mm，前箱温度为685-695℃，铸轧速度为650-670mm/min。
优选地，在步骤(2)中，铸轧的条件包括：轧辊辊径为845-855mm，前箱温度为675-680℃，铸轧速度为630-645mm/min。
优选地，在步骤(3)中，进行所述焊接固定时，芯材合金板材占厚度比例为80-95％，包覆层合金板材占厚度比例为5-20％。
优选地，在步骤(4)中，所述一次冷轧为4道次冷轧。
优选地，在步骤(4)中，所述二次退火的条件包括：退火温度为395-415℃，退火时间为3.5-4.5h。
本发明第二方面提供由上述方法制备得到的热交换器用铝合金复合板带箔。
本发明第三方面提供上述热交换器用铝合金复合板带箔在热交换器生产过程中的应用。
本发明所述的热交换器用铝合金复合板带箔的制备方法，通过对芯材合金和包覆层合金成分的优化，并采用合理中间退火制度，使成品具有拉长的大尺寸完全再结晶晶粒；攻克了多层铝合金热轧复合及包覆率控制的技术难点，形成了包覆率精确控制的多层铝合金板带箔复合技术。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明一方面提供一种热交换器用铝合金复合板带箔的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)芯材合金板材的制备：按芯材合金成分及重量百分比进行配料，然后转移至熔铝炉中进行熔炼，铝液温度达到745-765℃时搅拌并出灰扒渣，取样分析并进行成分调整，然后转移至静置炉进行精炼，精炼时间为25-30min，静置15-20min后进行铸轧，接着进行均匀化处理和去应力，得到芯材合金锭，最后进行切头去尾和切端面，并利用平面锯将所述芯材合金锭切成275-325mm厚的芯材合金板材；所述芯材合金的各化学成分按重量百分比计为Si：1-1.35％，Fe：0.3-0.52％，Cu：0.8-1.2％，Mn：0.18-0.28％，Mg：1.2-1.8％，Ti：0.13-0.18％，其余为Al和小于0.1％的不可避免杂质；
(2)包覆层合金板材的制备：按包覆层合金成分及重量百分比进行配料，然后转移至熔铝炉中进行熔炼，铝液温度达到725-745℃时搅拌并出灰扒渣，取样分析并进行成分调整，然后转移至静置炉进行精炼，精炼时间为20-25min，静置15-20min后进行铸轧，接着进行均匀化处理和去应力，得到包覆层合金锭，最后进行切头去尾和切端面，并利用平面锯将所述包覆层合金锭切成30-35mm厚的包覆层合金板材；所述包覆层合金的各化学成分按重量百分比计为Si：5.8-6.2％，Fe：0.15-0.45％，Cu：0.1-0.25％，Mn≤0.1％，Zn≤0.2％，Sr：0.02-0.05％，其余为Al和小于0.1％的不可避免杂质；
(3)将步骤(1)所得芯材合金板材进行表面处理，然后与步骤(2)所的包覆层合金板材按照包覆层/芯材的组合方式进行焊接固定，然后进行热轧复合得到复合板材，所述热轧复合的条件包括：预热时间为20-30min，预热温度为400-450℃，加热温度为455-475℃，保温时间为45-95min；
(4)将步骤(3)所得复合板材依次进行一次冷轧、一次退火和二次冷轧和二次退火处理；所述一次冷轧和二次冷轧均为多道次冷轧，所述一次退火为差温退火，所述差温退火的具体步骤包括：首先升温至230-245℃并保温2-2.5h，然后升温至405-415℃并保温50-90min，最后降温至250-275℃并保温6-9h。
在本发明所述的方法中，在步骤(1)和(2)中，对于原料的来源没有特殊的限制，为本领域的常规选择。在优选地情况下，可以加入复合板材的边角料，起到节约资源和环保的作用。在具体的实施方式中，所述复合板材的边角料占原料总重的25-30重量％。
在本发明所述的方法中，在步骤(1)和步骤(2)中，精炼时还需进行在线晶粒细化、除气和过滤。
在优选情况下，所述除气是通入惰性气体进行除气，所述过滤采用30ppi泡沫陶瓷过滤板进行过滤。
在优选情况下，所述在线晶粒细化的具体过程包括：在熔铝炉的溜槽加入铝钛硼丝，加入量为铝液的0.1-0.2重量％。
在具体的实施方式中，在步骤(1)中，铝液温度达到745℃、750℃、755℃、760℃或765℃时搅拌并出灰扒渣。
在具体的实施方式中，在步骤(1)中，精炼时间可以为25min、26min、27min、28min、29min或30min，然后静置15min、16min、17min、18min、19min或20min后进行铸轧。
在优选情况下，在步骤(1)中，铸轧的条件包括：轧辊辊径为845-855mm，前箱温度为685-695℃，铸轧速度为650-670mm/min。具体的，所述轧辊辊径可以为845mm、846mm、847mm、848mm、849mm、850mm、851mm、852mm、853mm、854mm或855mm；所述前箱温度可以为685℃、687℃、690℃、693℃或695℃；所述铸轧速度可以为650mm/min、655mm/min、660mm/min、665mm/min或670mm/min。
在具体的实施方式中，在步骤(2)中，精炼时间可以为20min、21min、22min、23min、24min或25min，然后静置15min、16min、17min、18min、19min或20min后进行铸轧。
在优选情况下，在步骤(2)中，铸轧的条件包括：轧辊辊径为845-855mm，前箱温度为675-680℃，铸轧速度为630-645mm/min。具体的，所述轧辊辊径可以为845mm、846mm、847mm、848mm、849mm、850mm、851mm、852mm、853mm、854mm或855mm；所述前箱温度可以为675℃、676℃、677℃、678℃或680℃；所述铸轧速度可以为630mm/min、635mm/min、640mm/min或645mm/min。
在具体的实施方式中，在步骤(3)中，所述热轧复合的条件可以为：预热时间为20min、22min、25min、27min或30min，预热温度为400℃、405℃、410℃、415℃、420℃、425℃、430℃、435℃、440℃、445℃或450℃，加热温度为455℃、460℃、465℃、470或475℃，保温时间为45min、50min、55min、60min、65min、70min、75min、80min、85min、90min或95min。
在本发明所述的方法中，在步骤(3)中，进行所述焊接固定时，芯材合金板材占厚度比例可以为80-95％，包覆层合金板材占厚度比例可以为5-20％。优选地，所述芯材合金板材占厚度比例可以为85-90％，包覆层合金板材占厚度比例可以为10-15％。
在具体的实施方式中，在步骤(4)中，所述二次退火的条件可以为：退火温度为395℃、400℃、405℃、410℃或415℃，退火时间为3.5h、3.6h、3.7h、3.8h、3.9h、4h、4.1h、4.2h、4.3h、4.4h或4.5h。
在优选情况下，在步骤(4)中，所述一次冷轧为4道次冷轧。
在具体的实施方式中，在步骤(4)中，所述二次冷轧为4道次冷轧。
本发明第二方面提供由上述方法制备得到的热交换器用铝合金复合板带箔。
本发明第三方面提供上述热交换器用铝合金复合板带箔在热交换器生产过程中的应用。
本发明所述的热交换器用铝合金复合板带箔的制备方法，研究了芯材织构与取向、晶粒尺寸及分布、成分等对抗下垂性的影响规律基础上，通过对芯材合金和包覆层合金成分的优化，特别是Mn、Fe、Si等主要合金含量的控制，并采用合理中间退火制度，使成品具有拉长的大尺寸完全再结晶晶粒；攻克了多层铝合金热轧复合及康下垂性能差的技术难点，形成了抗下垂性能优异的多层铝合金板带箔复合技术。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不局限于此。
实施例1
(1)芯材合金板材的制备：按芯材合金成分及重量百分比进行配料，然后转移至熔铝炉中进行熔炼，铝液温度达到750℃时搅拌并出灰扒渣，取样分析并进行成分调整，然后转移至静置炉进行精炼，并且在熔铝炉的溜槽加入铝钛硼丝(加入量为铝液重量的0.15％)进行在线晶粒细化以及进行除气和过滤，精炼时间为25min，静置15min后进行铸轧，铸轧条件包括：轧辊辊径为850mm，前箱温度为690℃，铸轧速度为660mm/min，接着进行均匀化处理和去应力，得到芯材合金锭，最后进行切头去尾和切端面，并利用平面锯将所述芯材合金锭切成280mm厚的芯材合金板材；所述芯材合金的各化学成分如表1所示；
(2)包覆层合金板材的制备：按包覆层合金成分及重量百分比进行配料，然后转移至熔铝炉中进行熔炼，铝液温度达到735℃时搅拌并出灰扒渣，取样分析并进行成分调整，然后转移至静置炉进行精炼，并且在熔铝炉的溜槽加入铝钛硼丝(加入量为铝液重量的0.15％)，精炼时间为20min，静置15min后进行铸轧，铸轧的条件包括：轧辊辊径为850mm，前箱温度为675℃，铸轧速度为640mm/min，接着进行均匀化处理和去应力，得到包覆层合金锭，最后进行切头去尾和切端面，并利用平面锯将所述包覆层合金锭切成30mm厚的包覆层合金板材；所述包覆层合金的各化学成分如表2所示；
(3)将步骤(1)所得芯材合金板材进行表面处理，然后与步骤(2)所的包覆层合金板材按照包覆层/芯材的组合方式进行焊接固定，然后进行热轧复合得到复合板材，所述热轧复合的条件包括：预热时间为25min，预热温度为420℃，加热温度为460℃，保温时间为60min；
(4)将步骤(3)所得复合板材依次进行一次冷轧、一次退火和二次冷轧和二次退火处理；所述一次冷轧和二次冷轧均为4道次冷轧，所述一次退火为差温退火，具体包括：首先升温至240℃并保温2h，然后升温至410℃并保温60min，最后降温至260℃并保温8h；所述二次退火的条件包括：退火温度为400℃，退火时间为4h。
表1
Si Fe Cu Mn Mg Ti Al+杂质
含量(重量％) 1.2 0.42 1 0.22 1.4 0.15 余量
表2
Si Fe Cu Mn Zn Sr Al+杂质
含量(重量％) 6 0.3 0.118 0.05 0.12 0.03 余量
实施例2
(1)芯材合金板材的制备：按芯材合金成分及重量百分比进行配料，然后转移至熔铝炉中进行熔炼，铝液温度达到745℃时搅拌并出灰扒渣，取样分析并进行成分调整，然后转移至静置炉进行精炼，并且在熔铝炉的溜槽加入铝钛硼丝(加入量为铝液重量的0.12％)进行在线晶粒细化以及进行除气和过滤，精炼时间为27min，静置15min后进行铸轧，铸轧条件包括：轧辊辊径为850mm，前箱温度为692℃，铸轧速度为665mm/min，接着进行均匀化处理和去应力，得到芯材合金锭，最后进行切头去尾和切端面，并利用平面锯将所述芯材合金锭切成300mm厚的芯材合金板材；所述芯材合金的各化学成分如表3所示；
(2)包覆层合金板材的制备：按包覆层合金成分及重量百分比进行配料，然后转移至熔铝炉中进行熔炼，铝液温度达到740℃时搅拌并出灰扒渣，取样分析并进行成分调整，然后转移至静置炉进行精炼，并且在熔铝炉的溜槽加入铝钛硼丝(加入量为铝液重量的0.15％)，精炼时间为23min，静置17min后进行铸轧，铸轧的条件包括：轧辊辊径为850mm，前箱温度为677℃，铸轧速度为637mm/min，接着进行均匀化处理和去应力，得到包覆层合金锭，最后进行切头去尾和切端面，并利用平面锯将所述包覆层合金锭切成32mm厚的包覆层合金板材；所述包覆层合金的各化学成分如表4所示；
(3)将步骤(1)所得芯材合金板材进行表面处理，然后与步骤(2)所的包覆层合金板材按照包覆层/芯材的组合方式进行焊接固定，然后进行热轧复合得到复合板材，所述热轧复合的条件包括：预热时间为20min，预热温度为440℃，加热温度为470℃，保温时间为50min；
(4)将步骤(3)所得复合板材依次进行一次冷轧、一次退火和二次冷轧和二次退火处理；所述一次冷轧和二次冷轧均为4道次冷轧；所述一次退火为差温退火，具体包括：首先升温至235℃并保温2.5h，然后升温至405℃并保温90min，最后降温至260℃并保温7.5h；所述二次退火的条件包括：退火温度为410℃，退火时间为3.5h。
表3
Si Fe Cu Mn Mg Ti Al+杂质
含量(重量％) 1.3 0.44 1.1 0.25 1.35 0.16 余量
表4
Si Fe Cu Mn Zn Sr Al+杂质
含量(重量％) 6.1 0.26 0.18 0.03 0.09 0.03 余量
实施例3
(1)芯材合金板材的制备：按芯材合金成分及重量百分比进行配料，然后转移至熔铝炉中进行熔炼，铝液温度达到765℃时搅拌并出灰扒渣，取样分析并进行成分调整，然后转移至静置炉进行精炼，并且在熔铝炉的溜槽加入铝钛硼丝(加入量为铝液重量的0.17％)进行在线晶粒细化以及进行除气和过滤，精炼时间为30min，静置20min后进行铸轧，铸轧条件包括：轧辊辊径为850mm，前箱温度为695℃，铸轧速度为670mm/min，接着进行均匀化处理和去应力，得到芯材合金锭，最后进行切头去尾和切端面，并利用平面锯将所述芯材合金锭切成305mm厚的芯材合金板材；所述芯材合金的各化学成分如表5所示；
(2)包覆层合金板材的制备：按包覆层合金成分及重量百分比进行配料，然后转移至熔铝炉中进行熔炼，铝液温度达到730℃时搅拌并出灰扒渣，取样分析并进行成分调整，然后转移至静置炉进行精炼，并且在熔铝炉的溜槽加入铝钛硼丝(加入量为铝液重量的0.15％)，精炼时间为21min，静置19min后进行铸轧，铸轧的条件包括：轧辊辊径为850mm，前箱温度为679℃，铸轧速度为645mm/min，接着进行均匀化处理和去应力，得到包覆层合金锭，最后进行切头去尾和切端面，并利用平面锯将所述包覆层合金锭切成30mm厚的包覆层合金板材；所述包覆层合金的各化学成分如表6所示；
(3)将步骤(1)所得芯材合金板材进行表面处理，然后与步骤(2)所的包覆层合金板材按照包覆层/芯材的组合方式进行焊接固定，然后进行热轧复合得到复合板材，所述热轧复合的条件包括：预热时间为24min，预热温度为444℃，加热温度为465℃，保温时间为75min；
(4)将步骤(3)所得复合板材依次进行一次冷轧、一次退火和二次冷轧和二次退火处理；所述一次冷轧和二次冷轧均为4道次冷轧；所述一次退火为差温退火，具体包括：首先升温至230℃并保温2.5h，然后升温至410℃并保温75min，最后降温至265℃并保温7h；所述二次退火的条件包括：退火温度为405℃，退火时间为4.5h。
表5
Si Fe Cu Mn Mg Ti Al+杂质
含量(重量％) 1.1 0.45 1.1 0.9 1.5 0.17 余量
表6
Si Fe Cu Mn Zn Sr Al+杂质
含量(重量％) 6.2 0.36 0.21 0.05 0.14 0.035 余量
对比例1
按照实施例1的方法进行实施，与之不同的是，在步骤(4)中，一次退火的条件为：退火温度为410℃，退火时间为5h。
对比例2
按照实施例1的方法进行实施，与之不同的是，在步骤(4)中，一次退火的条件为：首先升温至240℃并保温2h，然后升温至440℃并保温60min，最后降温至260℃并保温8h。
测试例
对实施例和对比例中得到的材料的性能进行检测，结果如表7所示。
表7
实施例编号 厚度(mm) 抗拉强度(MPa) Si扩散厚度(μm) 下垂值(mm)
实施例1 0.45 135 12 21.4
实施例2 0.44 134 13 21.6
实施例3 0.5 132 13 22
对比例1 0.45 125 15 24.7
对比例2 0.45 130 15 25.1
通过表7的结果可以看出，采用本发明的方法制备的材料，表现出优异的利息性能和抗下垂性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种热交换器用铝合金复合板带箔的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)芯材合金板材的制备：按芯材合金成分及重量百分比进行配料，然后转移至熔铝炉中进行熔炼，铝液温度达到745-765℃时搅拌并出灰扒渣，取样分析并进行成分调整，然后转移至静置炉进行精炼，精炼时间为25-30min，静置15-20min后进行铸轧，接着进行均匀化处理和去应力，得到芯材合金锭，最后进行切头去尾和切端面，并利用平面锯将所述芯材合金锭切成275-325mm厚的芯材合金板材；所述芯材合金的各化学成分按重量百分比计为Si：1-1.35％，Fe：0.3-0.52％，Cu：0.8-1.2％，Mn：0.18-0.28％，Mg：1.2-1.8％，Ti：0.13-0.18％，其余为Al和小于0.1％的不可避免杂质；
(2)包覆层合金板材的制备：按包覆层合金成分及重量百分比进行配料，然后转移至熔铝炉中进行熔炼，铝液温度达到725-745℃时搅拌并出灰扒渣，取样分析并进行成分调整，然后转移至静置炉进行精炼，精炼时间为20-25min，静置15-20min后进行铸轧，接着进行均匀化处理和去应力，得到包覆层合金锭，最后进行切头去尾和切端面，并利用平面锯将所述包覆层合金锭切成30-35mm厚的包覆层合金板材；所述包覆层合金的各化学成分按重量百分比计为Si：5.8-6.2％，Fe：0.15-0.45％，Cu：0.1-0.25％，Mn≤0.1％，Zn≤0.2％，Sr：0.02-0.05％，其余为Al和小于0.1％的不可避免杂质；
(3)将步骤(1)所得芯材合金板材进行表面处理，然后与步骤(2)所的包覆层合金板材按照包覆层/芯材的组合方式进行焊接固定，然后进行热轧复合得到复合板材，所述热轧复合的条件包括：预热时间为20-30min，预热温度为400-450℃，加热温度为455-475℃，保温时间为45-95min；
(4)将步骤(3)所得复合板材依次进行一次冷轧、一次退火和二次冷轧和二次退火处理；所述一次冷轧和二次冷轧均为多道次冷轧，所述一次退火为差温退火，所述差温退火的具体步骤包括：首先升温至230-245℃并保温2-2.5h，然后升温至405-415℃并保温50-90min，最后降温至250-275℃并保温6-9h。
2.根据权利要求1所述的热交换器用铝合金复合板带箔的制备方法，其特征在于，在步骤(1)和步骤(2)中，精炼时还需进行在线晶粒细化、除气和过滤。
3.根据权利要求1所述的热交换器用铝合金复合板带箔的制备方法，其特征在于，所述在线晶粒细化的具体过程包括：在熔铝炉的溜槽加入铝钛硼丝，加入量为铝液的0.1-0.2重量％。
4.根据权利要求1所述的热交换器用铝合金复合板带箔的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，铸轧的条件包括：轧辊辊径为845-855mm，前箱温度为685-695℃，铸轧速度为650-670mm/min。
5.根据权利要求1所述的热交换器用铝合金复合板带箔的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，铸轧的条件包括：轧辊辊径为845-855mm，前箱温度为675-680℃，铸轧速度为630-645mm/min。
6.根据权利要求1所述的热交换器用铝合金复合板带箔的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，进行所述焊接固定时，芯材合金板材占厚度比例为80-95％，包覆层合金板材占厚度比例为5-20％。
7.根据权利要求1所述的热交换器用铝合金复合板带箔的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述一次冷轧为4道次冷轧。
8.根据权利要求1所述的热交换器用铝合金复合板带箔的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述二次退火的条件包括：退火温度为395-415℃，退火时间为3.5-4.5h。
9.由权利要求1-8中任意一项所述的方法制备得到的热交换器用铝合金复合板带箔。
10.如权利要求9所述的热交换器用铝合金复合板带箔在热交换器生产过程中的应用。
CN202010893471.5A 2020-08-31 2020-08-31 热交换器用铝合金复合板带箔及其制备方法与应用 Active CN111996421B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010893471.5A CN111996421B (zh) 2020-08-31 2020-08-31 热交换器用铝合金复合板带箔及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010893471.5A CN111996421B (zh) 2020-08-31 2020-08-31 热交换器用铝合金复合板带箔及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111996421A true CN111996421A (zh) 2020-11-27
CN111996421B CN111996421B (zh) 2021-09-21

Family

ID=73464789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010893471.5A Active CN111996421B (zh) 2020-08-31 2020-08-31 热交换器用铝合金复合板带箔及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111996421B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113858752A (zh) * 2021-10-08 2021-12-31 东北轻合金有限责任公司 一种1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料的制造方法
CN115106677A (zh) * 2022-05-27 2022-09-27 中铝材料应用研究院有限公司 一种单层自钎焊铝合金材料及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006053064A2 (en) * 2004-11-12 2006-05-18 Alcan Rolled Products-Ravenswood, Llc Improved aluminum brazing sheet for use in heat exchanger applications, especially radiator tube stock
CN101088646A (zh) * 2007-07-24 2007-12-19 西南铝业（集团）有限责任公司 提高复合铝钎焊箔材钎焊性能的轧制加工工艺
CN102676884A (zh) * 2012-05-24 2012-09-19 长沙众兴新材料科技有限公司 一种高抗下垂性热交换器钎焊用铝合金复合箔
CN103343269A (zh) * 2013-06-24 2013-10-09 江苏常铝铝业股份有限公司 高抗下垂性热交换器用铝合金复合翅片箔及其制造方法
JP5456920B1 (ja) * 2013-02-18 2014-04-02 株式会社Ｕａｃｊ 無フラックスろう付け用ブレージングシート
CN103276149B (zh) * 2013-06-13 2014-07-16 广西南南铝加工有限公司 一种汽车热交换器用铝合金复合材料的制备方法
WO2017148788A1 (en) * 2016-02-29 2017-09-08 Aleris Rolled Products Germany Gmbh Rolled aluminium alloy for heat exchangers
CN111560573A (zh) * 2020-06-12 2020-08-21 包头常铝北方铝业有限责任公司 一种铝合金铸轧坯料铝箔的退火方法及其应用

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006053064A2 (en) * 2004-11-12 2006-05-18 Alcan Rolled Products-Ravenswood, Llc Improved aluminum brazing sheet for use in heat exchanger applications, especially radiator tube stock
CN101088646A (zh) * 2007-07-24 2007-12-19 西南铝业（集团）有限责任公司 提高复合铝钎焊箔材钎焊性能的轧制加工工艺
CN102676884A (zh) * 2012-05-24 2012-09-19 长沙众兴新材料科技有限公司 一种高抗下垂性热交换器钎焊用铝合金复合箔
JP5456920B1 (ja) * 2013-02-18 2014-04-02 株式会社Ｕａｃｊ 無フラックスろう付け用ブレージングシート
CN103276149B (zh) * 2013-06-13 2014-07-16 广西南南铝加工有限公司 一种汽车热交换器用铝合金复合材料的制备方法
CN103343269A (zh) * 2013-06-24 2013-10-09 江苏常铝铝业股份有限公司 高抗下垂性热交换器用铝合金复合翅片箔及其制造方法
WO2017148788A1 (en) * 2016-02-29 2017-09-08 Aleris Rolled Products Germany Gmbh Rolled aluminium alloy for heat exchangers
CN111560573A (zh) * 2020-06-12 2020-08-21 包头常铝北方铝业有限责任公司 一种铝合金铸轧坯料铝箔的退火方法及其应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
祖国胤: "《层状金属复合材料制备理论与技术》", 31 December 2013 *
许秋平: "加工工艺和钎焊制度对热交换器复合铝箔抗下垂性能的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》 *
谢水生等: "《简明铝合金加工手册》", 31 December 2016, 冶金工业出版社 *
邹振楚等: "《中华人民共和国国家标准GB/T3109-1996》", 9 July 1996, 国家技术监督局 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113858752A (zh) * 2021-10-08 2021-12-31 东北轻合金有限责任公司 一种1500mm宽度以上的大规格铝合金复合材料的制造方法
CN115106677A (zh) * 2022-05-27 2022-09-27 中铝材料应用研究院有限公司 一种单层自钎焊铝合金材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111996421B (zh) 2021-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110241337B (zh) 一种超大宽幅铝合金板材的制备方法
CN108220716B (zh) 一种具有优异冲压成形性能的Al-Mg-Si-Cu-Zr-Er合金及其制备方法
CN111996421B (zh) 热交换器用铝合金复合板带箔及其制备方法与应用
CN111057912B (zh) 一种降低3003铝合金再结晶温度的工艺
CN112853161B (zh) 一种适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材及其制备方法
CN111440970A (zh) 汽车车身外板用6系铝合金板材及其制备方法
CN110184515B (zh) 一种火箭燃料箱用超宽铝合金板材的制备工艺
CN113957304B (zh) 一种5052铝合金薄板的制备方法
CN112375943A (zh) 一种高成形性6111铝合金汽车板的制备工艺
CN115094276B (zh) 一种铝合金及其制备方法和应用
CN110714147B (zh) 一种航空用6082铝合金板材及其制备工艺
CN116815026A (zh) 一种免热处理铝合金及制备方法
CN113981282A (zh) 一种液晶背光模组背板用铝合金带材及其制备方法和应用
CN114752821A (zh) 一种动力电池壳体用铝合金带材及其制备方法
CN113881877A (zh) 一种铝合金带材及其制备方法和应用
CN111360067B (zh) 一种屏蔽电缆用铝材的制备方法
CN113528903A (zh) 一种具有高折弯性能的5052铝合金及其制备方法
CN113046660B (zh) 一种冲压成型优良的铝合金箔及其制造方法和应用
CN112210700B (zh) 一种Al-Mg-Mn-Si系合金及合金板带材和其制备方法
CN110016595B (zh) 一种铝合金箔及其制备方法
CN112030014A (zh) 动力电池用铝合金材料及其制备方法与应用
CN114790526A (zh) 大型轴流风机叶片用的高强度铝合金及其型材的生产工艺
CN111086292A (zh) 一种含高比例返回料的铝合金复合材料及其制备方法
CN113061786B (zh) 用于拉伸成形电池壳的稀土铝带材
CN117019913A (zh) 汽车结构件用5754-o态铝合金板材及其生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant