[發(fā)明專利]汽車熱交換器用復(fù)合鋁箔的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710191851.9
• 申請日: 2007-12-20
• 公開（公告）號: CN101186009A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張平;張敏達(dá);朱俊明;張建軍;章建華;吳永新
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇常鋁鋁業(yè)股份有限公司
• 主分類號: B23P17/00
• 分類號: B23P17/00;B21B1/40;B21B37/16;C22B21/00;C22F1/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬材料的加工技術(shù)，尤其是一種生產(chǎn)鋁合金復(fù)合箔的制造方法。

背景技術(shù)

復(fù)合鋁箔具有重量輕、耐腐蝕、釬焊性好、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，其已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于汽車熱交換器中，如汽車水箱散熱器、汽車空調(diào)冷凝器、蒸發(fā)器等。20世紀(jì)80年代，由于真空釬焊技術(shù)的發(fā)展，美國生產(chǎn)的汽車有50％安裝了真空釬焊鋁箔制熱交換器，到了90年代，工業(yè)發(fā)達(dá)國家汽車熱交換器復(fù)合釬焊鋁箔使用率已達(dá)到90％以上。近年來，國產(chǎn)汽車發(fā)展很快，目前汽車年產(chǎn)量已達(dá)到300萬輛，汽車社會保有量已超過2000萬輛。但目前有些國產(chǎn)汽車中的熱交換器材料大多是傳統(tǒng)的銅箔，不僅增加了汽車的自重，而且散熱性能并不理想。雖然也有些汽車中的熱交換器采用了復(fù)合鋁箔，但絕大部分是進(jìn)口的，成本較高。又由于基體合金與高硅包覆層合金的力學(xué)性能相差很大，所以其生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)難度大，使得僅有少數(shù)廠家局限于小批量的供應(yīng)，仍未形成大規(guī)模生產(chǎn)，遠(yuǎn)不能滿足我國汽車工業(yè)發(fā)展的要求。而且現(xiàn)有工藝生產(chǎn)的復(fù)合鋁箔不穩(wěn)定、復(fù)合鋁箔組織不良，抗拉強(qiáng)度、復(fù)合強(qiáng)度、抗塌陷能力得不到工藝保證，材料的抗下垂性不好，在釬焊時(shí)散熱帶易變形，易使得熱交換器整體強(qiáng)度不夠。

隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車用熱交換器鋁化率的提高，對復(fù)合鋁箔需求量也與日劇增。那種一味的依靠進(jìn)口的方式已滿足不了我國汽車工業(yè)的發(fā)展需要。基于此，建設(shè)高技術(shù)的，專業(yè)化復(fù)合釬焊鋁箔生產(chǎn)線，滿足汽車鋁交換器市場需求，緩解國內(nèi)緊張的供需矛盾，降低我國汽車生產(chǎn)成本，增強(qiáng)國際競爭力對于我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

1、發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有復(fù)合鋁箔的制造工藝的不足，提出一種汽車熱交換器用復(fù)合鋁箔的制造方法，該方法解決了現(xiàn)有復(fù)合箔的組織不良、抗拉強(qiáng)度低、復(fù)合強(qiáng)度低、抗塌陷能力不好的問題。

2、技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的汽車熱交換器用復(fù)合鋁箔的制造方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

1)將根據(jù)3系列鋁合金牌號，如3003或3003+Zn牌號配制的作為復(fù)合鋁箔芯層的原料和根據(jù)4系列鋁合金牌號，如4004、4343等牌號配制的作為復(fù)合箔上、下包覆層的原料，分別加入到熔煉爐中，均在740-750℃的溫度下進(jìn)行熔化、精煉、除渣、攪拌后將形成的鋁液分別放入靜置爐；

2)在695-705℃溫度下，將芯層鋁液和上、下包覆層鋁液分別澆注成錠坯；在澆注過程中需添加稀土鋁鈦碳(AlTiCRE)，加入后需保證Ti的含量為0.35-0.45％；稀土元素鑭(La)的含量為0.015-0.035％。目的是細(xì)化晶粒，減少或消除柱狀晶，去氣除雜，凈化金屬，減少鑄錠組織缺陷；

3)將用于制作上、下包覆層的鑄錠放在加熱爐中，加熱溫度為460～470℃，保溫1小時(shí)后，將錠坯熱軋成48～52mm的鋁合金板塊；

4)將上、下包覆層鋁合金板清洗后覆蓋在芯層鑄板的上下表面進(jìn)行焊合；

5)將焊合后的合金板在490-510℃的條件下，保溫3小時(shí)后，開始熱軋，軋成厚度為5.0-5.8mm的坯料；

6)在冷軋機(jī)上將5.0-5.8mm厚的板材軋成0.09-0.18mm厚的箔材；

7)將0.09-0.18mm厚的箔材放在退火爐中進(jìn)行中間退火，退火溫度為300-350℃，箔材到溫保持2-5小時(shí)后取出，冷卻至常溫；

8)在冷軋機(jī)上將0.09-0.18mm厚的箔材軋制成0.07-0.14mm，經(jīng)精整拉矯、精密剪切后，即制成本發(fā)明的汽車熱交換器用復(fù)合箔。

為了保證熔體的質(zhì)量，在步驟1)的熔煉過程中，用專用設(shè)備，如噴粉精煉設(shè)備，通過過載氣體N₂將Si以結(jié)晶硅粉形式噴入熔體內(nèi)，硅粉粒度不大于1.8mm，純度不小于99％。硅在熔體內(nèi)均勻分布后，不僅能使復(fù)合箔強(qiáng)度均勻，而且在釬焊時(shí)流動性好，增加間隙填充能力，并使焊區(qū)組織均勻細(xì)密，從而提高了抗塌陷能力。爐前快速分析Na、Li、Ca含量，將其均控制在4.9×10^-5％以下，防止?jié)沧r(shí)出現(xiàn)脆裂、冷隔等缺陷。而Mn以添加劑形式加入熔體內(nèi)，Zn以鋅錠形式加入，以確保成分均一。

為了保證澆注質(zhì)量和效率，在步驟2)的澆注過程中，鑄造速度為50-60mm/min，冷卻水壓力為0.1-0.3MPa，流量為210-250m³/h。

為了減少鑄錠頭尾、表面的非金屬組織、鑄造缺陷等，在所述步驟2)和步驟3)之間，將用于制作上包覆層、下包覆層的鑄錠和用于制作芯層的鑄錠分別進(jìn)行鋸頭尾和銑面。單面銑削量為10-15mm。