CN114293069A

CN114293069A - 一种汽车冷却器用高强复合铝箔及其制备方法

Info

Publication number: CN114293069A
Application number: CN202111680905.4A
Authority: CN
Inventors: 薛卫龙; 王学锋; 董福伟; 薛卫军; 张龙
Original assignee: Zhenjiang Longyuan Aluminum Co ltd
Current assignee: Zhenjiang Longyuan Aluminum Co ltd
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-04-08

Abstract

本发明提供一种汽车冷却器用高强复合铝箔及其制备方法，通过在芯材铝箔和表层铝箔中添加锰元素提高铝合金强度及防腐蚀性能，在芯材铝箔和表层铝箔中添加锆元素提高铝合金的高温强度，在芯材铝箔和表层铝箔中添加锌元素实现牺牲阳极保护铝合金的腐蚀作用，通过上述多种元素的组合添加及配比优化适当降低铝箔高温强度的同时，保证了铝箔的常温强度及耐腐蚀性能。

Description

一种汽车冷却器用高强复合铝箔及其制备方法

技术领域

本发明涉及铝箔成型工艺的技术领域，具体涉及一种汽车冷却器用高强复合铝箔及其制备方法。

背景技术

现有技术中的车载冷却器用铝箔往往采用芯层和表层统一工艺制作，或仅对芯层进行专用工艺制作，而对表层进行普通工艺制作，使得成型后的铝箔使用稳定性及抗腐蚀性能差，无法长时间使用；同时汽车冷却器用铝箔对高温强度要求降低的同时，由于汽车行驶过程中的不同车况产生的颠簸以及冷却过程中可能与冷凝液的接触，对自身的常温强度及耐腐蚀性能提出了更高的要求。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷与不足，本发明提出一种汽车冷却器用高强复合铝箔，其特征在于：所述铝箔包括芯材铝箔和表层铝箔，表层铝箔位于芯材铝箔的外周，其中，

所述芯材铝箔中各元素质量分数满足：

Si 0.5-0.8％；

Fe 0.20-0.30％；

Cu<0.10％；

Mn 1.60-1.90％；

Mg<0.05％；

Zn 1.30-1.60％；

Zr 0.10-0.20％；

杂质单种<0.05％；

杂质合计<0.15％；

余量为Al；

所述表层铝箔中各元素质量分数满足：

Si 7.4-8.2％；

Fe<0.25％；

Cu<0.10％；

Mn<0.07％；

Mg<0.05％；

Zn<0.10％；

Zr<0.03％；

杂质单种<0.05％；

杂质合计<0.15％；

余量为Al。

作为本发明的另一实施例，本发明还提供一种制备所述的汽车冷却器用高强复合铝箔的方法，其特征在于：包括以下步骤

芯材铝箔：

A1)熔炼：按照芯材铝箔的预设合金元素及对应配比，选择制备原料的合金种类并准备对应配比的原料进行熔炼；

A2)铸造：将配备好的原料铸造成型为铸轧卷；

A3)铣面：通过铣刀去除铸轧卷表面毛刺及凹凸；

表层铝箔：

B1)熔炼：按照表层铝箔的预设合金元素及对应配比，选择制备原料的合金种类并准备对应配比的原料进行熔炼；

B2)铸造：将配备好的原料铸造成型为铸轧卷；

B3)铣面：通过铣刀去除铸轧卷表面毛刺及凹凸；

B4)热轧：对表层铝箔进行热轧处理；

B5)锯切：将表层铝箔的宽度锯切至预设尺寸；

然后，

C1)焊合：将加工好的芯材铝箔和表层铝箔合拢并焊接为整体：

C2)加热：加热时定温温度为500-525℃，保温温度为490-500℃，保温时间为12-16h，出炉温度为480-500℃，加热升温速度为5-10℃/h；

C3)热轧：以热轧变形量为45-85％，温度为250-270℃对整件进行热轧处理后得到厚度为18-20mm的材料；

C4)冷轧：将热轧料经冷轧处理形成冷轧板材，冷轧的过程中持续喷射轧制油以实现对板材表面的润滑、冷却及清洗：冷轧后材料厚度由18-20mm被冷轧至5-8mm；

C5)中间退火：持续通入保护气体，将轧制后的板材经退火处理；

C6)箔轧：将材料厚度由5-8mm通过若干次箔轧控制至0.08-0.15mm；

C7)剪切：将轧制后的进行定长切断。

作为本发明的进一步优选实施方案，所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀强度高于所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀强度。

作为本发明的进一步优选实施方案，所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀及所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀前侧均设置有检测装置，后侧均设置有视觉相机，当检测装置检测到铣刀前侧铝箔厚度高于预设值时启动并调整铣刀，当视觉相机检测到铣刀后侧铝箔厚度低于预设值且平整度复合预设范围时认定铣面合格。

作为本发明的进一步优选实施方案，所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀先于所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀被启动及调整。

作为本发明的进一步优选实施方案，所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀外径大于所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀外径。

作为本发明的进一步优选实施方案，所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀升降行程小于所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀升降行程。

作为本发明的进一步优选实施方案，所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀升降速度小于所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀升降速度。

相对于现有技术，本发明实现的有益效果包括：

(1)本发明提供一种汽车冷却器用高强复合铝箔及其制备方法，通过在芯材铝箔和表层铝箔中添加锰元素提高铝合金强度及防腐蚀性能，在芯材铝箔和表层铝箔中添加锆元素提高铝合金的高温强度，在芯材铝箔和表层铝箔中添加锌元素实现牺牲阳极保护铝合金的腐蚀作用，通过上述多种元素的组合添加及配比优化适当降低铝箔高温强度的同时，保证了铝箔的常温强度及耐腐蚀性能。

附图说明

图1为本发明的步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

【实施例1】

本发明实施例1提供一种汽车冷却器用高强复合铝箔，所述铝箔包括芯材铝箔和表层铝箔，表层铝箔位于芯材铝箔的外周，其中，

所述芯材铝箔中各元素质量分数满足：

Si 0.5-0.8％；

Fe 0.20-0.30％；

Cu<0.10％；

Mn 1.60-1.90％；

Mg<0.05％；

Zn 1.30-1.60％；

Zr 0.10-0.20％；

杂质单种<0.05％；

杂质合计<0.15％；

余量为Al；

所述表层铝箔中各元素质量分数满足：

Si 7.4-8.2％；

Fe<0.25％；

Cu<0.10％；

Mn<0.07％；

Mg<0.05％；

Zn<0.10％；

Zr<0.03％；

杂质单种<0.05％；

杂质合计<0.15％；

余量为Al。

通过在芯材铝箔和表层铝箔中添加锰元素提高铝合金强度及防腐蚀性能，在芯材铝箔和表层铝箔中添加锆元素提高铝合金的高温强度，在芯材铝箔和表层铝箔中添加锌元素实现牺牲阳极保护铝合金的腐蚀作用，通过上述多种元素的组合添加及配比优化适当降低铝箔高温强度的同时，保证了铝箔的常温强度及耐腐蚀性能。

【实施例2】

本发明实施例2提供一种制备所述的汽车冷却器用高强复合铝箔的方法，包括以下步骤

芯材铝箔：

A2)铸造：将配备好的原料铸造成型为铸轧卷；

A3)铣面：通过铣刀去除铸轧卷表面毛刺及凹凸；

表层铝箔：

B2)铸造：将配备好的原料铸造成型为铸轧卷；

B3)铣面：通过铣刀去除铸轧卷表面毛刺及凹凸；

B4)热轧：对表层铝箔进行热轧处理；

B5)锯切：将表层铝箔的宽度锯切至预设尺寸；

作为本实施例的其中一种优选实施方式，所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀及所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀前侧均设置有检测装置，后侧均设置有视觉相机，当检测装置检测到铣刀前侧铝箔厚度高于预设值时启动并调整铣刀，当视觉相机检测到铣刀后侧铝箔厚度低于预设值且平整度复合预设范围时认定铣面合格；通过前侧检测装置确定芯材铝箔和表层铝箔厚度高于预设值确定需要铣面并启动铣刀，然后根据铝箔厚度高于预设值的差值调节铣刀位置并确定铣刀工作参数，例如铣刀转速和功率等参数；通过后侧视觉相机确定铣面结束后的铝箔厚度是否低于预设值且平整度是否符合预设范围，当两者都满足时认定铣面合格，否则发出警报及提示信息后重新进行铣面。

作为本实施例的一种优选方案，所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀强度高于所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀强度，这是由于芯材铝箔的强度相对表层铝箔的强度相对更高，更高强度的铣刀强度更有利于对强度更高的芯材铝箔进行铣面；

作为本实施例的另一优选方案，所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀外径大于所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀外径，为实现表层铝箔对芯材铝箔的全面包覆，表层铝箔往往设置为比芯材铝箔更宽的宽度，因而与之适配地，需要将表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀的外径设置为更大。

作为本实施例的又一优选方案，所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀升降行程小于所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀升降行程；且所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀升降速度小于所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀升降速度，这是由于芯材铝箔的厚度及平整度不仅影响到自身的强度和耐腐蚀性能，也影响到与表层铝箔焊合时的完美贴合及整体性能，而表层铝箔经过后期轧制及剪切尚存修改空间，因而对内部芯材铝箔的厚度及平整度要求跟高，因而需要对芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀升降行程和升降速度提出更高的适配性能要求。

此外，在本实施例中，所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀先于所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀被启动及调整，这是由于制作相同长度的铝箔时，由于表层铝箔与芯材铝箔的全面包覆及双侧包覆的设置，对表层铝箔的需求量相对更多，因而具体设置表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀先于所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀被启动及调整可以进一步提高工作效率，减少调节时间。

然后，

C6)箔轧：将材料厚度由5-8mm通过若干次箔轧控制至0.08-0.15mm；

C7)剪切：将轧制后的进行定长切断。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims

1.一种汽车冷却器用高强复合铝箔，其特征在于：所述铝箔包括芯材铝箔和表层铝箔，表层铝箔位于芯材铝箔的外周，其中，

所述芯材铝箔中各元素质量分数满足：

Si 0.5-0.8％；

Fe 0.20-0.30％；

Cu <0.10％；

Mn 1.60-1.90％；

Mg <0.05％；

Zn 1.30-1.60％；

Zr 0.10-0.20％；

杂质单种<0.05％；

杂质合计<0.15％；

余量为Al；

所述表层铝箔中各元素质量分数满足：

Si 7.4-8.2％；

Fe <0.25％；

Cu <0.10％；

Mn <0.07％；

Mg <0.05％；

Zn <0.10％；

Zr <0.03％；

杂质单种<0.05％；

杂质合计<0.15％；

余量为Al。

2.一种制备如权利要求1所述的汽车冷却器用高强复合铝箔的方法，其特征在于：包括以下步骤

芯材铝箔：

A2)铸造：将配备好的原料铸造成型为铸轧卷；

A3)铣面：通过铣刀去除铸轧卷表面毛刺及凹凸；

表层铝箔：

B2)铸造：将配备好的原料铸造成型为铸轧卷；

B3)铣面：通过铣刀去除铸轧卷表面毛刺及凹凸；

B4)热轧：对表层铝箔进行热轧处理；

B5)锯切：将表层铝箔的宽度锯切至预设尺寸；

然后，

C6)箔轧：将材料厚度由5-8mm通过若干次箔轧控制至0.08-0.15mm；

C7)剪切：将轧制后的进行定长切断。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀强度高于所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀强度。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀及所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀前侧均设置有检测装置，后侧均设置有视觉相机，当检测装置检测到铣刀前侧铝箔厚度高于预设值时启动并调整铣刀，当视觉相机检测到铣刀后侧铝箔厚度低于预设值且平整度复合预设范围时认定铣面合格。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀先于所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀被启动及调整。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀外径大于所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀外径。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀升降行程小于所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀升降行程。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述表层铝箔的铣面步骤中选用的铣刀升降速度小于所述芯材铝箔的铣面步骤中选用的铣刀升降速度。