[发明专利]一种高强高延展性复合板材料及其加工工艺

说明书

本发明涉及一种高强高延展性复合板材料的加工工艺，多层复合材料由钎焊层和芯层组成，所述钎焊层采用的是A4045铝合金，在钎焊时起到最先熔化并铺展后焊接的作用，所述芯层是3003Mod铝合金，其熔点高于钎焊层材料65℃，钎焊时具有一定的强度，且不会熔化，起到维持整个材料基体强度的作用，加工工艺流程包括步骤：熔铸、锯切、均热、铣面、复合、加热、热轧、冷轧、退火、分切，用该方法制备的水箱主板用高强高延展多层复合材料，与传统的材料相比，具有更好的更高的强度、更好的延展性，可广泛应用于汽车水箱等领域。

技术领域

本发明涉及汽车热交换材料技术领域，特别是一种高强高延展性复合板材料及其加工工艺。

背景技术

近年来汽车等交通工具的轻量化已成为我国制造业战略发展的重大项目，它具有带动我国制造业全局性的发展以及实现制造业的现代化、高技术化的战略意义，汽车自身重量降低10%，油耗可降低6-8%，燃油效率提高5-8%，每降低100公斤重，油耗可减少0.7L，而减重和节能是汽车产业发展过程中必须解决的关键技术难题，热传输铝合金复合材料在汽车冷却系统（汽车水箱、暖风机）领域具有广阔的应用市场，它的轻质、高强、耐蚀和厚度减薄对于汽车的减重、节能减排关系重大，不同冷却介质对于材料寿命影响很大，同时一种水箱主板用高强高延展多层复合材料的加工工艺也成为当前热传输材料的发展趋势，但是现有的水箱主板用的材料存在钎焊后强度和延展性不足等问题，因此需要设计一种高强高延展性复合板料料及其加工工艺来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于针对目前水箱主板钎焊后强度和延展性不足等问题，提供一种高强高延展性复合板材料及其加工工艺，具体技术方案如下：

一种高强高延展性复合板材料，依次包括钎焊层和芯层，所述钎焊层是由A4045铝合金组成，所述钎焊层的厚度占整个材料厚度比值为6±1.5%，所述芯层是由3003Mod铝合金组成。

本发明的进一步改进在于：所述钎焊层的材料组成为：Si-9.0～11.0%，Fe-≤0.3%，Cu-≤0.15%，Mn-≤0.05%，Mg-≤0.03%，Zn-≤0.1%，余量为Al。

本发明的进一步改进在于：所述芯层的材料组成为：Si-≤0.2%，Fe-0.15～0.32%，Cu-0.5～0.8%，Mn-1.4～2.3%，Mg-≤0.1%，Zn-≤0.2%，Ti-≤0.05%，Zr-0.05～0.2%，余量为Al。

本发明的进一步改进在于：具体步骤如下：

步骤1：进行钎焊层和芯层的材料组分配比；

步骤2：熔炼工序：所述钎焊层4045，熔炼温度750℃-760℃，加入Si块，搅拌20-30分钟，然后再加铝锭降温到740-750℃；精炼，扒渣；所述芯层3003Mod，熔炼温度760℃-780℃，加入Cu、Mn中间合金，搅拌20-30分钟，然后再加铝锭降温到750-760℃，精炼，扒渣；步骤3：精炼除气工序：上述合金成分合格后，采用氩气精炼，精炼时间20-25分钟，精炼温度750℃-760℃，检测液态铝合金氢含量不高于0.15 ml／100gAl；步骤4：过滤工序：采用30PPi+40PPi双级陶瓷过滤板进行过滤；步骤5：铸造工序：按照铸造温度680℃-710℃、铸造速度45-55mm/min、水压0.1-0.2Mpa、水温≤30℃的工艺执行，得到符合内控标准的扁铸锭；步骤6：锯切工序：铸锭浇口部锯切长度150-200mm；步骤7：均热工序：采用600-605℃/10小时工艺进行铸锭均热处理；步骤8：铣面工序：铸锭大面铣面量为10-12mm/每面；步骤9：复合工序：将钎焊层与芯层接触面进行打磨，对芯层的两个大面进行清洗，按次序叠放，用钢带捆扎；步骤10：热轧工序：将经过上述步骤得到的厚度为445mm的铸锭，经过热轧粘合和轧制，轧成厚度为5-7mm的铝卷；步骤11：冷轧工序：使用合适的冷加工率将上述热轧得到的卷材进行冷轧，轧至1.3-1.8mm厚；步骤12：退火工序；步骤13：分切工序。