[发明专利]爆炸焊接铝合金复合钎料的制造方法

说明书

爆炸焊接铝合金复合钎料的制造方法：本发明属于制造汽车散热器等用两层和三层铝合金复合钎料材料领域，主要用于制造这种材料的板材、特别是带(卷)材和箔(卷)材。

上述复合钎料材料由复层铝合金(钎料层)和基层铝合金(结构材料层)组成，分两层(如4343-3003)和三层(如4343-3003-4343)两种。它适用于钎焊大面积和接头密集的铝质换热零部件。用此复合钎料材料进行钎焊时，还起加固零部件和简化装配过程的作用。

两层或三层复合钎料材料(板、带和箔材)的制造方法有两种：轧制复合和爆炸焊接(复合)+轧制。

轧制复合法是将铣面和酸(碱)的复板及基板，用螺栓或点焊法固定成一体，然后在加热炉中加热，随后进行热轧复合和冷轧，其间经过一次或二次中间退火，最后精轧至成品厚度。由此获得复合钎料的板、带和箔(卷)材。

本发明的目的在于提供这种两层和三层铝合金复合钎料材料[板、带和箔(卷)材]的爆炸焊接(复合)+轧制的制造方法。两相比较，轧制复合法有如下许多缺点：

(1)轧制复合法需要先铣削基板(铸造板坯)的六个面和复板的待结合面，然后酸(碱)洗它们的待结合面。爆炸复合+轧制法只需用钢丝刷刷去两板坯待结合面上的氧化物和污物。

(2)轧制复合前，两层和三层板坯叠合后，它们之间用螺栓(或点焊法)固定成一体。如此固定的强度不高。于是热轧开坯过程中有时会轧偏，即复板和基板发生错位，从而使整块板坯报废。爆炸复合+轧制法不会。

(3)轧制复合法时，第一和第二道次的压下量必须很大，而爆炸复合+轧制法随意。

(4)爆炸复合工艺能够消除板坯中的铸造应力，从而有效地防止轧制复合法有时出现的热轧过程中板坯开裂的现象。并可缩短均匀化退火的时间。

(5)爆炸复合+轧制法可使轧制后的复合板(带)的两侧裂边由轧制复合法的20-30mm减少到5-10mm。

(6)用爆炸复合法+轧制法生产的该复合钎料全面结合且层间结合强度高，不会出现轧制复合法较常出现的“光带”现象(即钎料层脱落)。

(7)轧制复合法时，叠合的板坯在加热的过程中，由于板坯之间存在一空气层，其中的氧、氮和氢在高温下必然氧化、氮化和氢化空气层两侧的铝。界面上这些铝的中间化合物的存在，必然影响复板和基板之间的结合强度和使用性能(这也许是出现“光带”的原因之一)。爆炸复合+轧制法不存在这个问题。

(8)爆炸复合+轧制法能将铝合金板坯的均匀化退火和热轧加热两道工序结合起来一起进行。

本发明所述的复合钎料材料是以钎料型的铝合金(如4343)为复层、以结构材料型的铝合金(如3003)为基层，连续和强固地结合在一起，作为钎焊材料使用的铝合金复合材料。它们先用爆炸焊接技术复合在一起，然后进行热轧、冷轧和精轧，其间进行一次加热和两次中间退火，最后获得既定尺寸和状态的带有钎料层和结构材料层的板、带和箔(卷)材。

本方法的整个工艺流程如下：

(1)备料

将准备好的复板和基板的待结合面用钢丝轮刷进行清洁净化处理。

(2)爆炸焊接

然后在野外的爆炸场内用如图不着1所示的工艺进行爆炸焊接。具体的工艺参数根据复板和基板的强度、厚度及面积确定。

图1为三层复合板坯的两次爆炸焊接法(先焊接一面，再翻过来焊接另一面)。它的一次爆炸焊接法、成排爆炸焊接法和成组爆炸焊接法与两次爆炸焊接法原理相同，仅工艺安装各异。前三者的生产效率更高和结合质量更好，适用于大批量的生产。

爆炸焊接后的一种三层铝合金复合板坯的尺寸为(5+40+5)×350×800mm。

(3)复合板坯加热

将上述爆炸焊接的复合板坯在加热炉中，在460-540℃下加热2-6h。

(4)复合板坯热轧

将加热好的复合板坯(总厚度为50mm)在热轧机上进行热轧，5-7道次后轧至4-6mm(板、带材)。

(5)第一次冷轧

待热轧后的复合板(带)材冷却后，将其在冷轧机上进行第一次冷轧，一道次地轧至2-3mm(板、带材)。

(6)第二次冷轧

随后在冷轧机上进行第二冷冷轧，多道次地轧至1mm。在轧制过后进行切边和卷取。卷材尺寸为1×300×Lmm(L为长度)。

(7)第一次中间退火

将上述1mm厚的卷材在退火炉中，于400-460℃退火2-6h。

(8)第三次冷轧

退火后，将厚度为1mm的卷材在冷轧机上进行冷轧，多道次地轧至0.23mm，卷取。