CN114318081A - 一种自钎焊铝合金箔材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自钎焊铝合金箔材及其制备方法，所述箔材中各元素质量分数满足：Si2.5‑3.5％；Fe0.15‑0.25％；Cu<0.01％；Mn1.25‑1.35％；Mg0.2‑0.8％；Cr<0.01％；Zn1.3‑1.45％；Bi0.02‑0.05％；Zr0.10‑0.20％；Ti0.02＝0.035％；其余为Al及不可避免的杂质；通过在箔材中添加锰元素提高铝合金强度及防腐蚀性能，添加锆元素提高铝合金的高温强度，添加锌元素实现牺牲阳极保护铝合金的腐蚀作用，添加铋元素提高铝合金的耐磨性和稳定性；通过两次箔轧实现箔材厚度的精确控制，避免单次箔轧受力过大而可能对箔材自身性能造成的损坏。
Description
技术领域
本发明涉及铝带成型工艺的技术领域，具体涉及一种自钎焊铝合金箔材及其制备方法。
背景技术
汽车用钎焊铝合金钎料层为含Si的4系铝合金，Si是生成液相且有助于结合的元素，现有技术中常利用晶界中低熔点的Al-Si合金形成液相作为钎料。在Si含量低于1.0％时，不能生成充分的液相，而Si大于5.0％时，铝合金中的液相生成量过多，易造成加热中的材料强度降低，难以维持热交换器的形状，自钎焊铝箔技术在国内仍属于技术空白，其发展对降低生产成本，助力汽车行业竞争力具有重要意义。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述缺陷与不足，本发明提出一种自钎焊铝合金箔材及其制备方法。
本发明的技术方案为：
一种自钎焊铝合金箔材，其特征在于：所述箔材中各元素质量分数满足：
Si 2.5-3.5％；
Fe 0.15-0.25％；
Cu<0.01％；
Mn 1.25-1.35％；
Mg 0.2-0.8％；
Cr<0.01％；
Zn 1.3-1.45％；
Bi 0.02-0.05％；
Zr 0.10-0.20％；
Ti 0.02＝0.035％；
其余为Al及不可避免的杂质。
作为本发明的进一步优选实施方案，本发明还提供一种制备所述的自钎焊铝合金箔材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)熔炼：按照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，对原料中各合金元素进行取样记录及检测，以保证原料占比符合预设配比；
2)铸造：将配备好的原料铸造成型为铸轧卷；
3)加热；加热时定温温度为520-550℃，保温温度为500-520℃，保温时间为12-18h，出炉温度为480-500℃，加热速度为5-10℃/h；
4)热轧：以热轧变形量为45-85％，温度为260-280℃对铸件进行热轧处理后得到厚度为15-20mm的材料；
5)一次冷轧：将热轧卷经一次冷轧处理形成冷轧板材，一次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：一次冷轧过程中以10-20℃/min的降温速度降至室温后，控制压下率为15-60％；所述第二次冷轧在所述第二热轧完成后，控制冷却速度为15-20℃/s，控制一次冷轧的速度为15-20m/s；一次冷轧后材料厚度由15-20mm被冷轧至5-6mm；
6)一次切边；对一次冷轧后的板材进行一次切边处理，使得板材一次切边后的宽度公差在预设的可接受公差范围内；
7)二次冷轧；二次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；二次冷轧后材料厚度由5-6mm被冷轧至0.8-1.0mm；
8)一次箔轧；将材料厚度由0.8-1.0mm箔轧至0.2mm，一次箔轧时张应力控制为30～40MPa，速度控制为500～800m/min，轧制力控制为150～200t；
9)中间退火；持续通入保护气体，将轧制后的板材经退火处理；
10)二次箔轧；将材料厚度由0.2mm箔轧至0.08mm，二次箔轧时张应力控制为40～50MPa，速度控制为300～500m/min，轧制力控制为100～200t；
11)二次切边；对二次箔轧后的板材进行二次切边处理，使得板材二次切边后的宽度公差在预设的可接受公差范围内；
12)检测：对成型后的产品进行外形和性能检测；
13)包装入库：将检测合格的产品包装入库。
作为本发明的进一步优选实施方案，所述步骤6)中一次切边和所述步骤11)中二次切边的过程中分别配置有宽度检测装置，当宽度检测装置检测到板材宽度高于预设值时，才启动切边刀具，且一次切边过程中的预设值大于二次切边过程中的预设值。
作为本发明的进一步优选实施方案，一次切边的切边刀具优先于二次切边的切边刀具启动且始终保持一次切边的切边刀具位于二次切边的切边刀具的外侧。
作为本发明的进一步优选实施方案，切边刀具根据板材宽度实测值与预设值的差值进行水平位置调节。
作为本发明的进一步优选实施方案，所述步骤6)中一次切边和所述步骤11)中二次切边的过程中还分别配置有厚度检测装置以检测对应位置的板材厚度。
作为本发明的进一步优选实施方案，切边刀具根据检测到的板材厚度对应调节下切行程，且一次切边的切边刀具优先于二次切边的切边刀具调节。
作为本发明的进一步优选实施方案，所述步骤6)中一次切边和所述步骤11)中二次切边的过程中还分别配置有速度检测装置以检测对应位置的板材传送速度。
作为本发明的进一步优选实施方案，切边刀具根据检测到的板材传送速度对应调节下切频率，且一次切边的切边刀具优先于二次切边的切边刀具调节。
作为本发明的进一步优选实施方案，所述步骤11)中二次切边的宽度公差的可接受公差范围小于所述步骤6)中一次切边的宽度公差的可接受公差范围。
相对于现有技术，本发明实现的有益效果包括：
(1)本发明提供一种自钎焊铝合金箔材及其制备方法，通过在箔材中添加锰元素提高铝合金强度及防腐蚀性能，添加锆元素提高铝合金的高温强度，添加锌元素实现牺牲阳极保护铝合金的腐蚀作用，添加铋元素提高铝合金的耐磨性和稳定性，通过上述多种元素的添加增加铝合金箔材的各项综合性能。
(2)本发明提供一种自钎焊铝合金箔材及其制备方法，通过两次箔轧实现箔材厚度的精确控制，既能达成预定厚度的同时，也避免单次箔轧受力过大而可能对箔材自身性能造成的损坏。
(3)本发明提供一种自钎焊铝合金箔材及其制备方法，通过两次切边保证实现箔材宽度精确的同时，在箔轧之前即进行首次切边，避免单次切边流程滞后而可能因箔材箔轧过程中厚度影响而产生的切边量较大而导致的切边精度问题以及切边量较大而导致的切边过程中对箔材本身性能的损坏。
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提供一种自钎焊铝合金箔材，所述箔材中各元素质量分数满足：
Si 2.5-3.5％；
Fe 0.15-0.25％；
Cu<0.01％；
Mn 1.25-1.35％；
Mg0.2-0.8％；
Cr<0.01％；
Zn 1.3-1.45％；
Bi0.02-0.05％；
Zr0.10-0.20％；
Ti 0.02＝0.035％；
其余为Al及不可避免的杂质。
通过在箔材中添加锰元素提高铝合金强度及防腐蚀性能，添加锆元素提高铝合金的高温强度，添加锌元素实现牺牲阳极保护铝合金的腐蚀作用，添加铋元素提高铝合金的耐磨性和稳定性，通过上述多种元素的添加增加铝合金箔材的各项综合性能
【实施例2】
本发明实施例2提供一种制备所述的自钎焊铝合金箔材的制备方法，包括以下步骤：
1)熔炼：按照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，对原料中各合金元素进行取样记录及检测，以保证原料占比符合预设配比；
2)铸造：将配备好的原料铸造成型为铸轧卷；
3)加热；加热时定温温度为520-550℃，保温温度为500-520℃，保温时间为12-18h，出炉温度为480-500℃，加热速度为5-10℃/h；
4)热轧：以热轧变形量为45-85％，温度为260-280℃对铸件进行热轧处理后得到厚度为15-20mm的材料；
5)一次冷轧：将热轧卷经一次冷轧处理形成冷轧板材，一次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：一次冷轧过程中以10-20℃/min的降温速度降至室温后，控制压下率为15-60％；所述第二次冷轧在所述第二热轧完成后，控制冷却速度为15-20℃/s，控制一次冷轧的速度为15-20m/s；一次冷轧后材料厚度由15-20mm被冷轧至5-6mm；
6)一次切边；对一次冷轧后的板材进行一次切边处理，使得板材一次切边后的宽度公差在预设的可接受公差范围内；
7)二次冷轧；二次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；二次冷轧后材料厚度由5-6mm被冷轧至0.8-1.0mm；
8)一次箔轧；将材料厚度由0.8-1.0mm箔轧至0.2mm，一次箔轧时张应力控制为30～40MPa，速度控制为500～800m/min，轧制力控制为150～200t；
9)中间退火；持续通入保护气体，将轧制后的板材经退火处理；
10)二次箔轧；将材料厚度由0.2mm箔轧至0.08mm，二次箔轧时张应力控制为40～50MPa，速度控制为300～500m/min，轧制力控制为100～200t；
11)二次切边；对二次箔轧后的板材进行二次切边处理，使得板材二次切边后的宽度公差在预设的可接受公差范围内；作为优选，二次切边的宽度公差的可接受公差范围小于所述步骤6)中一次切边的宽度公差的可接受公差范围；从而通过更精细的可接受公差范围来限制二次切边，在一次切边的基础上进一步保证切边精确性。
12)检测：对成型后的产品进行外形和性能检测；
13)包装入库：将检测合格的产品包装入库。
通过两次箔轧实现箔材厚度的精确控制，既能达成预定厚度的同时，也避免单次箔轧受力过大而可能对箔材自身性能造成的损坏。
作为本实施例的进一步优选实施方式，所述步骤6)中一次切边和所述步骤11)中二次切边的过程中分别配置有宽度检测装置，当宽度检测装置检测到板材宽度高于预设值时，才启动切边刀具，且一次切边过程中的预设值大于二次切边过程中的预设值，以实现切边刀具的切边状态可调可控及能源节约；在本实施例中，作为优选，一次切边的切边刀具优先于二次切边的切边刀具启动且始终保持一次切边的切边刀具位于二次切边的切边刀具的外侧，以通过一次切边的切边刀具的启动为二次切边的切边刀具提供位置参考，同时避免二次切比的切边刀具启动后一次切边的切边刀具的启动对二次切比的切边刀具产生共振等非预期影响；在本实施例中，作为优选，切边刀具根据板材宽度实测值与预设值的差值进行水平位置调节，从而保证切边效果的准确性和稳定性。
作为本实施例的进一步优选实施方式，所述步骤6)中一次切边和所述步骤11)中二次切边的过程中还分别配置有厚度检测装置以检测对应位置的板材厚度；在本实施例中，作为优选，切边刀具根据检测到的板材厚度对应调节下切行程，且一次切边的切边刀具优先于二次切边的切边刀具调节，由于一次切边先于二次切边进行，因而具体设置一次切边的切边刀具优先于二次切边的切边刀具调节可以在一次切边进行过程中再进行二次切边的切边刀具的调节，从而进一步提高工作效率。
作为本实施例的进一步优选实施方式，所述步骤6)中一次切边和所述步骤11)中二次切边的过程中还分别配置有速度检测装置以检测对应位置的板材传送速度；在本实施例中，作为优选，切边刀具根据检测到的板材传送速度对应调节下切频率，且一次切边的切边刀具优先于二次切边的切边刀具调节，同样地，由于一次切边先于二次切边进行，因而具体设置一次切边的切边刀具优先于二次切边的切边刀具调节可以在一次切边进行过程中再进行二次切边的切边刀具的调节，从而进一步提高工作效率。
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 (10)
1.一种自钎焊铝合金箔材，其特征在于：所述箔材中各元素质量分数满足：
Si 2.5-3.5％；
Fe 0.15-0.25％；
Cu<0.01％；
Mn 1.25-1.35％；
Mg0.2-0.8％；
Cr<0.01％；
Zn 1.3-1.45％；
Bi0.02-0.05％；
Zr0.10-0.20％；
Ti 0.02＝0.035％；
其余为Al及不可避免的杂质。
2.一种制备如权利要求1所述的自钎焊铝合金箔材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)熔炼：按照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，对原料中各合金元素进行取样记录及检测，以保证原料占比符合预设配比；
2)铸造：将配备好的原料铸造成型为铸轧卷；
3)加热；加热时定温温度为520-550℃，保温温度为500-520℃，保温时间为12-18h，出炉温度为480-500℃，加热速度为5-10℃/h；
4)热轧：以热轧变形量为45-85％，温度为260-280℃对铸件进行热轧处理后得到厚度为15-20mm的材料；
5)一次冷轧：将热轧卷经一次冷轧处理形成冷轧板材，一次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：一次冷轧过程中以10-20℃/min的降温速度降至室温后，控制压下率为15-60％；所述第二次冷轧在所述第二热轧完成后，控制冷却速度为15-20℃/s，控制一次冷轧的速度为15-20m/s；一次冷轧后材料厚度由15-20mm被冷轧至5-6mm；
6)一次切边；对一次冷轧后的板材进行一次切边处理，使得板材一次切边后的宽度公差在预设的可接受公差范围内；
7)二次冷轧；二次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；二次冷轧后材料厚度由5-6mm被冷轧至0.8-1.0mm；
8)一次箔轧；将材料厚度由0.8-1.0mm箔轧至0.2mm，一次箔轧时张应力控制为30～40MPa，速度控制为500～800m/min，轧制力控制为150～200t；
9)中间退火；持续通入保护气体，将轧制后的板材经退火处理；
10)二次箔轧；将材料厚度由0.2mm箔轧至0.08mm，二次箔轧时张应力控制为40～50MPa，速度控制为300～500m/min，轧制力控制为100～200t；
11)二次切边；对二次箔轧后的板材进行二次切边处理，使得板材二次切边后的宽度公差在预设的可接受公差范围内；
12)检测：对成型后的产品进行外形和性能检测；
13)包装入库：将检测合格的产品包装入库。
3.根据权利要求2所述的自钎焊铝合金箔材的制备方法，其特征在于：所述步骤6)中一次切边和所述步骤11)中二次切边的过程中分别配置有宽度检测装置，当宽度检测装置检测到板材宽度高于预设值时，才启动切边刀具，且一次切边过程中的预设值大于二次切边过程中的预设值。
4.根据权利要求3所述的自钎焊铝合金箔材的制备方法，其特征在于：一次切边的切边刀具优先于二次切边的切边刀具启动且始终保持一次切边的切边刀具位于二次切边的切边刀具的外侧。
5.根据权利要求3所述的自钎焊铝合金箔材的制备方法，其特征在于：切边刀具根据板材宽度实测值与预设值的差值进行水平位置调节。
6.根据权利要求2所述的自钎焊铝合金箔材的制备方法，其特征在于：所述步骤6)中一次切边和所述步骤11)中二次切边的过程中还分别配置有厚度检测装置以检测对应位置的板材厚度。
7.根据权利要求6所述的自钎焊铝合金箔材的制备方法，其特征在于：切边刀具根据检测到的板材厚度对应调节下切行程，且一次切边的切边刀具优先于二次切边的切边刀具调节。
8.根据权利要求2所述的自钎焊铝合金箔材的制备方法，其特征在于：所述步骤6)中一次切边和所述步骤11)中二次切边的过程中还分别配置有速度检测装置以检测对应位置的板材传送速度。
9.根据权利要求8所述的自钎焊铝合金箔材的制备方法，其特征在于：切边刀具根据检测到的板材传送速度对应调节下切频率，且一次切边的切边刀具优先于二次切边的切边刀具调节。
10.根据权利要求1所述的自钎焊铝合金箔材的制备方法，其特征在于：所述步骤11)中二次切边的宽度公差的可接受公差范围小于所述步骤6)中一次切边的宽度公差的可接受公差范围。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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