热交换器用高性能铝合金复合箔及其制造方法技术

本发明专利技术提供热交换器用高性能铝合金复合箔及其制造方法，芯层Ａｌ－Ｍｎ合金两面包覆有Ａｌ－Ｓｉ合金，或芯层Ａｌ－Ｍｎ合金的一面包覆Ａｌ－Ｓｉ合金。其工艺：先分别熔铸出Ａｌ－Ｓｉ合金和Ａｌ－Ｍｎ合金铸锭，Ａｌ－Ｓｉ合金锭经均匀化处理后热轧，Ａｌ－Ｍｎ合金锭均匀化处理后铣面，再将Ａｌ－Ｓｉ合金热轧板和Ａｌ－Ｍｎ合金锭经表面处理后配对进行焊接；将获得的包覆板坯在４６０～５２０℃温度范围内加热４～９ｈ进行热轧复合，终轧温度控制在２７０～３２０℃；热轧复合板再分别经３００～４３０℃中间退火１～３ｈ后进行冷粗轧和冷精轧，变形量３０～７０％，经成品退火得到Ｏ处理态和Ｈ２４处理态的使用状态产品。该铝合金复合箔具有优良的抗拉强度、屈服强度、延伸率和抗下垂性等特性，是生产热交换器部件的理想材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铝合金，具体涉及一种热交换器用高性能铝合金复合箔及 其制造方法，属于有色金属

技术介绍
铝及其铝合金由于具有密度小、耐腐蚀、弹性好、比强度和比刚度高、 抗冲击性能好、易表面着色、良好的加工成形性、以及易再回收等一系列 优良特性，成为汽车轻量化最理想的材料。汽车热交换系统(水箱散热器、 蒸发器、冷凝器、中冷器、暖风器、机冷器)轻量化是汽车轻量化的一个重要领域。铝制散热器的重量比传统的铜合金散热器轻37 45%，热交换 率高12%，并且强度、耐腐蚀、钎焊等性能均能满足使用要求，而且成本 大大降低，已经取代铜合金而成为轿车散热器的主要材料。自20世纪70 年代以来，欧洲中高档轿车热交换系统的重量减少已超过50%，接近5 7kg，整车重量减少超过1%，燃油节省达0.1L/100km，节能效果明显。汽车热交换器使用过程中要经受非常苛刻的道路环境影响、反复的热 循环和使用周期中产生的振动，因此要求铝合金复合箔材料具有良好的强 度、钎焊性、散热性、耐蚀性，以及良好的抗下垂性能和优异的加工性能。目前国内企业所生产的铝合金复合箔产品品种较少，无论是产量，还 是质量，与国外相比有较大差距，在强度、耐蚀性、抗下垂性能等方面， 还不能很好的满足使用要求。随着汽车使用性能要求的提高，以及卡车等 重型车辆热交换器的铝化率提高，对所用材料提出了更高的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种热交换器用高性 能铝合金复合箔材料及其生产工艺，旨在有效解决现有铝合金复合箔材料 强度较低、性能不稳定等综合性能不能很好满足使用要求等问题，尤其克 服抗拉强度、抗下垂性偏低的缺陷。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现热交换器用高性能铝合金复合箔，包括芯层和面层，特点是所述的 芯层为A1-Mn合金，在Al-Mn合金的一面包覆Al-Si合金，或在Al-Mn合 金的两面都包覆Al-Si合金。进一步地，上述的热交换器用高性能铝合金复合箔，所述A1-Mn合金 的成分质量百分含量如下——Fe 《0.7wt%，Si 《0.5wt%，Mn 1.0 1.6wt%，Cu 0.1 0.3wt%，Mg 0.3 0.7wt%，Zn 0.05 0.3wt%，Cr 0.05 0.15wt%，该Al-Mn合金的其余组分为Al和不可避免的杂质。更进一步地，上述的热交换器用高性能铝合金复合箔，所述Al-Mn合 金还含有Zr、 Ti元素中的至少一种，且总含量小于0.1wtX 。更进一步地，上述的热交换器用高性能铝合金复合箔，所述的Al-Si 合金选用4004合金。更进一步地，上述的热交换器用高性能铝合金复合箔，所述铝合金复 合箔材在O状态下的抗拉强度为120 170Mpa，屈服强度为35 70MPa， 延伸率为15 22%;在H24状态下的抗拉强度为160 205MPa，屈服强度为130 165MPa，延伸率为6 10%;在605。C左右的模拟钎焊温度中 保温10min后，下垂值小于5mm。再进一步地，热交换器用高性能铝合金复合箔的制造方法，其特征在 于包括以下步骤——① 首先分别熔铸出Al-Si合金和Al-Mn合金锭，在制造过程中控制 Al-Mn合金成分含量Si《0.5wt% ， Fe《0.7wt% ， Cu 0.1 0.3wt% ， Mn 1.0 1.6wt%， Mg 0.3 0.7wt%， Zn 0.05 0,3wt%， Cr 0.05 0.15wt% ，其余 组分为Al和不可避免的杂质；② 将熔铸得到的Al-Si合金铸坯进行均匀化处理，均匀化处理后热轧；将Al-Mn合金锭进行均匀化处理，均匀化处理后铣面；继而将获得的Al-Si 合金热轧板和Al-Mn合金锭进行表面处理后配对焊接；③ 将获得的包覆板坯在460 52(TC温度范围内加热4 9h进行热轧复 合，加工过程中控制道次变形量和轧制速度，终轧温度控制在270 320°C 范围内，其总压下量80%以上；④ 将热轧复合带材进行300 430'C的中间退火1 3h，退火后进行冷 粗轧，在制造过程中控制道次变形量以及板型平整度，其总压下量70%以 上；⑤ 将冷粗轧带材进行300 430。C的中间退火1 3h，退火后进行冷精 轧，在制造过程中控制道次变形量和总的加工率以及板型平整度，其总压 下量为30 70%，获得0.1 0.4mm厚的箔材；⑥ 将冷精轧复合带材进行370 43(TC的成品退火后获得O态箔材，将 冷精轧复合带材进行250 290°C的成品退火后获得H24态箔材。本专利技术技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在 本专利技术通过优化合金组分含量，以合适的铸坯熔炼和冷却条件、铸坯 的轧制加工条件和热处理条件等工艺手段进行生产制造，获得的铝合金复 合箔材具有优良的抗拉强度、屈服强度、延伸率和抗下垂性能等特性，均能较好地满足热交换器对材料性能的诸多要求。该高性能铝合金复合箔还 具有优良的热加工性，非常利于生产制造，是生产热交换器部件的最佳理 想材料。附图说明下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明 图l:单面包覆的铝合金复合箔材的金相照片； 图2:双面包覆的铝合金复合箔材的金相照片。具体实施例方式为满足热交换器部件用材料所要求的种种特性，本专利技术提供一种热交 换器用高性能铝合金复合箔，选择优化的合金组分含量，以合适的铸坯熔 炼和冷却条件、铸坯的轧制加工条件和热处理条件等工艺手段进行生产制 造，获得的铝合金复合箔材的抗拉强度、延伸率、抗下垂性等特性均能很 好地满足热交换器对材料性能的诸多要求。热交换器用高性能铝合金复合箔，包括芯层和面层，芯层为A1-Mn合 金，在Al-Mn合金的一面包覆Al-Si合金，或在Al-Mn合金的两面都包覆 Al-Si合金，即组成结构为Al-Si合金/Al-Mn合金，或Al-Si合金/Al-Mn合 金/Al-Si合金。其中，芯层Al-Mn合金的成分含量为Si《0.5wt%， Fe《0.7wt%， Cu 0.1 0.3wt%， Mn 1.0 1.6wt%， Mg 0.3 0.7wt0/0， Zn 0.05 0.3wto/o， Cr 0.05 0.15wt%;合金中还含有Zr、 Ti元素中的至少一种，且总含量小于 0.1wt%。包覆层Al-Si合金选用4004合金等，适用于真空钎焊。热交换器用高性能铝合金复合箔，在O状态下的抗拉强度为120 170Mpa，屈服强度为35 70MPa，延伸率为15 22%;在H24状态下的 抗拉强度为160 205MPa，屈服强度为130 165MPa，延伸率为6 10%; 在605"C左右的模拟钎焊温度保温10min后，下垂值小于5mm;包覆率控制在8 12%，具体可视使用要求调整；其他性能满足热交换器使用要求。 热交换器用高性能铝合金复合箔的制造工艺①分别熔铸出Al-Si合金和Al-Mn合金铸锭，合金成分控制在要求范围内Si《0.5wt% ， Fe《0.7wt %， Cu0.1 0.3wt%， Mn 1.0 1.6wt%， Mg 0.3 0.7wt% ， Zn0.05 0.3wt %， Cr0.05 0.15wt%，其余组分为Al和不可避免的杂质；②将熔铸得到 的Al-Si合金铸坯进行均匀化处理，均匀化处理后热本文档来自技高网...

【技术保护点】
热交换器用高性能铝合金复合箔，包括芯层和面层，其特征在于：所述的芯层为Ａｌ－Ｍｎ合金，在Ａｌ－Ｍｎ合金的一面包覆Ａｌ－Ｓｉ合金，或在Ａｌ－Ｍｎ合金的两面包覆Ａｌ－Ｓｉ合金。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘琰峰，郭富安，纪艳丽，刘国金，
申请(专利权)人：苏州有色金属研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]