[发明专利]一种钎焊复合铝箔的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料加工成型技术领域，涉及到一种钎焊复合铝箔的制备方法。

背景技术

此前，汽车上的冷凝器，蒸发器，以及同类热交换器都是由多孔挤压管和波浪形翘片构成。波浪形翘片则是由一种被称为钎焊复合铝箔的材料构成，是以A3003或A3203（1.1% Mn）为基材，双面包覆钎焊材料Al-Si 系合金A4343（Si-7.5%）或A4045（Si-10%，Mg-1.5%）。通常单面包覆率的范围在8%-13%，翘片用的钎焊复合铝箔总厚度约为0.10mm -0.15mm，详见图1。

目前国内、外传统的复合铝箔制备多采用铸锭、铣面、均匀化处理、热轧开坯、组坯焊接，热轧复合、冷轧、退火处理等一系列复杂工艺过程。在铸锭、均匀化处理、加热和多道次热轧过程中，要消耗大量的能量。热轧过程由于温度的波动、润滑冷却条件变化都将影响钎焊复合铝箔的厚度精度，特别是包覆层的厚度精度，这将直接影响钎焊复合铝箔的焊接可靠性。另外，加热和热轧过程中在高温状态下包覆层硅元素很容易扩散到基体中，从而造成翘片的高温强度下降。

发明内容

针对现有复合铝箔制备工艺复杂、能耗高、精度低和产品高温强度低的问题，本发明提供一种钎焊复合铝箔的制备方法。

本发明的钎焊复合铝箔是由作为皮材的铝硅系合金双面包覆基材铝锰系合金而成。本发明所用的皮材是Al-Si系或Al-Si-Mg系钎焊材料，包括A4343（7.4%-Si），A4045（10%-Si）和A4004（10%-Si，1.5%-Mg），A4104（10%-Si，0.1%-Bi），合金中均含有约1%的Zn。本发明所用的基材是Al-Mn系合金，包括A3003或A3203（1.1% Mn）。

    本发明按以下步骤进行：

1）铸轧基材和皮材，采用铸轧的方法分别制备A4343或A4045或A4004或A4104铝合金皮材铸轧板卷和A3003或A3203铝合金基材铸轧板卷，省去了通常的铸锭、铣面、均匀化处理、热轧开坯、组坯焊接，热轧复合等一系列高能耗、高污染、低效率的工艺过程。同时也排出了因高温使包覆层硅元素向基体合金中扩散，造成钎焊复合箔的高温强度下降的可能。

2）轧前表面处理，在轧制复合前基材与皮材铝合金带要分别进行在线或离线表面处理，以达到去除带材表面油脂、灰尘及氧化物层的效果，从而使基材与皮材通过轧制变形实现界面冶金结合。

3）复合轧制，将基材与皮材分别冷轧到要求的厚度，皮材厚度为0.3~0.6mm，基材厚度为3.0~6.0mm，在室温或略高于室温条件下，把基材与皮材铝合金带上下三层或两层重叠后一起送入轧机进行冷轧或温轧，道次压下率为40%~60%，使两种合金材料的界面实现冶金结合。冷轧复合法省掉了铸坯铣面、组坯焊接，热轧复合等过程，既简化了工艺，节能降耗，又排除了热轧复合中温度波动对复合铝箔厚度精度的影响。

4）获得的复合带还需要经过至少两个冷轧道次和至少两个中间退火处理。成箔道次轧制轧到铝合金复合带厚度为0.06~0.10mm。退火温度范围是300℃-450℃，退火时间为0.5-6小时。从最后一次的成品前退火到复合铝箔的成品厚度，最后成品道次冷轧压下率应满足10%≤ε≤50% 的要求，使制备的钎焊复合铝箔满足性能的要求。

本发明与其他复合铝箔制备方法相比具有工艺流程短，效率高，能耗低等特点。该钎焊复合铝箔广泛应用于制作换热器、冷凝器翅片等汽车、电力、机械工程领域。

附图说明

图1  复合铝箔截面示意图，其中1为基材，2为皮材；

图2  钎焊复合铝箔制备流程图。

具体实施方式

实施例1：

    在本发明的一个实施例中，首先经连续铸轧分别获得厚度为7mm的A3003与A4343铝合金铸轧带坯。A3003铸轧带坯经冷轧获得 3.0mm厚冷轧带， A4343铸轧带坯经冷轧获得0.3mm厚冷轧带。3.0mm基材与0.3mm皮材经退火处理，再分别经表面清洁处理后送入复合轧机进行温轧（加热温度≥160℃）。三层带材总厚度为3.6mm，经一个道次轧到厚度为2.16mm，复合道次压下率为40%，从而实现三层带材界面的冶金结合。

厚度为2.16mm复合带经300℃，6h退火处理，再经3道次冷轧到成品前厚度0.067mm。厚度0.067mm复合铝带经450℃，0.5h成品前退火处理后，再冷轧到成品厚度0.06mm，最后成品道次冷轧压下率10%。