[发明专利]一种高抗下垂性热交换器钎焊用铝合金复合箔

说明书

技术领域

本发明公开了一种高抗下垂性热交换器钎焊用铝合金复合箔。属于铝合金及其塑性加工技术领域。

背景技术

为了提高热交换器的效率和减轻汽车等工程机械重量，铝质热交换器由过去的机械式组装，发展到了现在普遍采用钎焊工艺，它是利用低熔点钎焊Al-Si合金层将铝合金管材和铝合金带箔材连接而成。通常采用标准的3003铝合金，该合金具有良好的成形性能和机械性能，以及可接受的耐蚀性能。近些年，随着铝质热交换器结构设计方面的不断改进，钎焊铝合金箔材的厚度将会逐渐变为0.07mm以下。因此，不断研制与开发了一些基于Al-Mn系的铝合金材料，以满足因厚度减薄而带来合金钎焊后抗下垂性相应提高，但其耐蚀性能又不能降低等的性能要求是完全必要的。

3XXX系合金是通过在铝中添加Mn，形成固溶强化铝合金，提高合金的强度，并保持良好的耐蚀、导电、导热性能，以及具有优良的焊接性能和塑性加工性能等，现已被广泛应用于汽车、制冷、化工等行业中制作热交换器的散热管和散热片。目前世界上应用最广泛的Al-Mn合金为3003铝合金，但由于合金中Mn的含量较高，在铸造冷却过程中极容易产生偏析，导致合金的腐蚀性能和加工性能降低，限制了3003铝合金在空调和制冷行业的应用。为了解决这些问题，欧美国家注册了受多项专利保护的X800、K319、3190和3532等铝合金，通过调整合金中的Mn、Fe、Mg、Cu、Zn、Ti等元素的含量，优化其加工工艺，确保合金在钎焊过程中由于Si的扩散而在其表层形成牺牲阳极保护层，从而大大提高了合金的抗腐蚀性能，同时确保合金具有优良力学性能、加工性能和焊接性能。常规3003铝合金往往是通过增加Mn、Cu等元素含量实现固溶强化，并且通过添加Ti元素的含量细化晶粒，这样仅仅能提高合金钎焊前的强度，但当散热器装配通过钎焊炉的高温（约600-630℃）处理后，铝合金材料已完全软化，致使其钎焊后的强度大大降低。CAB氮气保护钎焊的工艺特点，又限制了含Mg的可热处理强化合金的使用。Fe和Cu含量增加还会大大地降低合金的耐蚀性能。因此目前的复合钎焊铝合金箔材还存在着钎焊时下垂值高、钎焊性能低的问题。

发明专利CN101433910涉及提高钎焊用铝合金复合箔抗下垂性能的方法，中添加Mg 0.3-0.6%，Cu0.05-0.3%，制备出的铝合金复合箔在保持良好力学性能、耐腐蚀性能、钎焊性和加工性等特性的基础上，具有优良的抗下垂性能，较好满足热交换器对铝合金复合箔的诸性能要求；但Cu、Mg对CAB钎焊性有一定的影响，且其不适合用作CAB（可控气氛钎焊）氮气保护钎焊，只适用于真空钎焊。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种组分配比合理，加工制造容易，制备的合金具有良好的加工成形性能、良好的耐蚀性能、钎焊后良好的抗下垂性能的高抗下垂性热交换器钎焊用铝合金复合箔。

本发明一种高抗下垂性热交换器钎焊用铝合金复合箔，由芯材和包覆层组成，所述包覆层厚度占铝合金复合箔总厚度的8-15%；所述芯材包括下述组分按质量百分比组成：

Mn 1.4-1.6，Si 0.4-0.6，Fe 0.50-0.90，Zn 1.00-1.60，V 0.10-0.50，Zr 0.05-0.30，Ti 0.05-0.30，其余为铝及不可避免的杂质，所述杂质中Cu、Mg含量均小于0.05%；所述包覆层为硅铝合金，其中硅占所述硅铝合金的质量百分比为6.80-8.20，其余为铝及不可避免的杂质。

本发明一种高抗下垂性热交换器钎焊用铝合金复合箔的制备方法，包括下述步骤：

第一步：芯材、硅铝合金包覆层的制备

按设计的芯材组分配比取各组分，经熔炼、精炼后浇铸，浇注温度700-720℃，浇注后铸锭在580-620℃下保温18-36小时进行均匀化处理，得到芯材铸锭；

按设计的硅铝合金包覆层组分配比取各组分，经熔炼、精炼后浇铸，浇注温度690-710℃，得到硅铝合金铸锭；

第二步：轧制