超薄抗塌陷钎焊用铝合金复合翅片材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超薄抗塌陷钎焊用铝合金复合翅片材料及其制备方法，包括芯材层，所述芯材层的上表面和/或下表面包覆有包覆层；所述铝合金复合翅片材料的厚度小于等于0.07mm；制备方法通过改善制备方法，提高界面处的晶粒尺寸，降低界面侵蚀；所述制备方法包括如下步骤：铸锭、芯材层与包覆层焊合、复合热轧、粗轧、重卷切边、中轧、中间退火、精轧和成品退火。本发明专利技术通过制备方法的改进，尤其是复合热轧温度、中间退火温度以及成品退火工艺的设计与控制，有效提高了界面处的晶粒尺寸，从而有效降低了低熔点元素向芯材的扩散速率，使所制备的厚度小于等于0.07mm的铝合金复合翅片材料具有良好的抗下垂性能、抗侵蚀性能和机械性能。

Aluminum Alloy Composite Fin Material for Ultra-thin Collapse Resistance Brazing and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
超薄抗塌陷钎焊用铝合金复合翅片材料及其制备方法
本专利技术涉及铝箔及其制备
，特别是涉及一种超薄抗塌陷钎焊用铝合金复合翅片材料及其制备方法。
技术介绍
铝合金复合翅片由芯材和双面/单面低熔点包覆层(近共晶Al-Si合金)组成，被广泛应用于汽车热交换器、电站空冷岛热交换器、水箱等的钎焊材料。通常把铝合金复合带在钎焊过程中抵抗重力自然下垂的能力称为材料的抗下垂性能（SAG性），自然下垂的距离称为下垂值（单位：mm）。材料的抗下垂性能是衡量复合带材综合性能的重要指标。一旦抗下垂性能不好，经过600℃左右的高温钎焊后，钎焊铝箔容易发生下垂及熔蚀现象，导致翅片及导管发生高温软化变形，直接影响水箱的散热效果和性能。现有铝合金复合翅片的厚度大都为0.10-0.08mm，为了进一步节约成本及提高焊缝质量，对铝合金复合翅片的厚度提出了更高的要求。由于厚度进一步变薄，其各方面性能将大幅降低，尤其是其抗下垂性，成为技术改进的难题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种超薄抗塌陷钎焊用铝合金复合翅片材料及其制备方法，能够有效解决在厚度进步一降低的情况下，铝合金复合翅片材料存在的抗下垂性能下降的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种超薄抗塌陷钎焊用铝合金复合翅片材料，包括芯材层，所述芯材层的上表面和/或下表面包覆有包覆层；所述铝合金复合翅片材料的厚度小于等于0.07mm。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种通过改善制备方法，提高界面处的晶粒尺寸，降低界面侵蚀；所述制备方法包括如下步骤：铸锭、芯材层与包覆层焊合、复合热轧、粗轧、重卷切边、中轧、中间退火、精轧和成品退火。在本专利技术一个较佳实施例中，所述复合热轧的工艺条件为：加热温度500±10℃，加热保温时间2～16h，辊道处的开轧温度470～500℃。在本专利技术一个较佳实施例中，所述中间退火的工艺条件为：退火位置为0.154mm，退火温度为360～380℃，退火时间为7h。在本专利技术一个较佳实施例中，所述成品退火的工艺条件为：退火位置0.07mm，退火温度160℃，退火时间7h。在本专利技术一个较佳实施例中，所述界面处的晶粒尺寸大于等于817μm。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种超薄抗塌陷钎焊用铝合金复合翅片材料，通过制备方法的改进，尤其是复合热轧温度、中间退火温度以及成品退火工艺的设计与控制，有效提高了界面处的晶粒尺寸，从而有效降低了低熔点元素向芯材的扩散速率，使所制备的厚度小于等于0.07mm的铝合金复合翅片材料具有良好的抗下垂性能、抗侵蚀性能和机械性能，综合性能优异。附图说明图1是熔蚀机理示意图；图2是本专利技术一种超薄抗塌陷钎焊用铝合金复合翅片材料的界面处的金相结构示意图，放大200倍；图3是现有产品的熔蚀示意图，放大600倍；图4是本专利技术一种超薄抗塌陷钎焊用铝合金复合翅片材料的熔蚀示意图，放大200倍。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1-4，本专利技术实施例包括：在钎焊过程中，钎料中由于含有大量降低熔点的元素(常用的是Si元素)，导致钎料的熔点比芯材的熔点低得多。其原因是由于钎料和芯材中硅浓度存在很大的浓度梯度，导致Si从焊料向芯材扩散。当芯材中某些地方的硅浓度超过极限固溶度时即发生融化，这就是熔蚀的产生。熔蚀降低芯材的力学性能，是造成SAG性差的主要原因。熔蚀一般有三种机理：晶界渗透、溶解和液膜移动这三种熔蚀形式。他们发生区域如附图1所示。由附图1可见，发生的熔蚀主要是晶界渗透。而晶界是Si向芯材扩散渗透形成熔蚀的高速通道，晶粒越小，晶界越多，则晶界渗透越严重。因此，为了减轻熔蚀，要尽量使微观组织的晶粒粗大。本专利技术揭示了一种超薄抗塌陷钎焊用铝合金复合翅片材料，包括芯材层，所述芯材层的上表面和/或下表面包覆有包覆层；所述铝合金复合翅片材料的厚度小于等于0.07mm，为目前世界上最薄的钎焊用铝合金复合翅片材料。本专利技术通过改善制备方法，提高界面处的晶粒尺寸，降低界面侵蚀，从而提高铝合金复合翅片材料的抗下垂性能。具体地，所示制备方法包括如下步骤：铸锭、芯材层与包覆层焊合、复合热轧、粗轧、重卷切边、中轧、中间退火、精轧和成品退火。其中，所述复合热轧的工艺条件为：加热温度490～510℃，加热保温时间2～16h，辊道处的开轧温度470～500℃。所述中间退火的工艺条件为：退火位置为0.154mm，退火温度为360～380℃，退火时间为7h。所述成品退火的工艺条件为：退火位置0.07mm，退火温度160℃，退火时间7h。对上述方法制备的铝合金复合翅片材料进行性能测试，结果如下：（1）截面处晶粒尺寸测试：利用金相显微镜测试其界面处的晶粒尺寸大于等于817μm，比现有铝合金复合翅片材料的界面晶粒尺寸提高10%以上，如附图2所示。（2）机械性能测试：对成型后的铝合金复合翅片材料进行机械性能测试，结果如下表所示：（3）抗下垂性能（SAG）：测试结果为，SAG厚度31mm，小于35mm，复合要求，SAG性能明显提高。（4）熔蚀测试：通过金相显微镜观察，制备方法改善前，芯材表面熔蚀严重，见图3所示；通过本专利技术的改进的制备方法值得的材料，芯材表面没有熔蚀，见图4所示。本专利技术一种超薄抗塌陷钎焊用铝合金复合翅片材料，通过制备方法的改进，尤其是复合热轧温度、中间退火温度以及成品退火工艺的设计与控制，有效提高了界面处的晶粒尺寸，从而有效降低了低熔点元素向芯材的扩散速率，使所制备的厚度小于等于0.07mm的铝合金复合翅片材料具有良好的抗下垂性能、抗侵蚀性能和机械性能，综合性能优异，所得铝合金复合翅片材料是目前世界上最薄的钎焊用铝合金复合翅片材料。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，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专利技术的限制。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超薄抗塌陷钎焊用铝合金复合翅片材料，包括芯材层，所述芯材层的上表面和/或下表面包覆有包覆层；其特征在于，所述铝合金复合翅片材料的厚度小于等于0.07mm。

【技术特征摘要】
1.一种超薄抗塌陷钎焊用铝合金复合翅片材料，包括芯材层，所述芯材层的上表面和/或下表面包覆有包覆层；其特征在于，所述铝合金复合翅片材料的厚度小于等于0.07mm。2.一种超薄抗塌陷钎焊用铝合金复合翅片材料的制备方法，其特征在于，通过改善制备方法，提高界面处的晶粒尺寸，降低界面侵蚀；所述制备方法包括如下步骤：铸锭、芯材层与包覆层焊合、复合热轧、粗轧、重卷切边、中轧、中间退火、精轧和成品退火。3.根据权利要求2所述的超薄抗塌陷钎焊用铝合金复合翅片材料的制备方法，其特征在于，所述复合热轧的工艺条件为：加热温度490～510...

【专利技术属性】
技术研发人员：张全成，彭晓彤，吴永新，邹晓明，
申请(专利权)人：江苏常铝铝业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32