[發明專利]一種汽車熱交換器用鋁合金復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201310233281.0
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN103276149A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 朱玉濤;鄭玉林;周文標
• 申請（專利權）人: 廣西南南鋁加工有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C22F1/043;C22F1/04;B32B15/01;B32B15/20;B23P15/00
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄒超賢

技術領域

本發明屬于有色金屬加工技術領域，涉及一種汽車熱交換器用鋁合金復合材料的制備方法。

背景技術

目前，汽車用熱交換器主要有銅制和鋁制兩種，與銅制熱交換器相比，鋁制熱交換器的優勢表現在：（1）鋁材的密度僅為黃銅材的三分之一左右，因而鋁制熱交換器可節省燃料；（2）鋁的可焊性能比銅好，焊縫的強度高于軟焊銅；（3）鋁合金有強的抗腐蝕性能，熱交換器的使用期限長；（4）鋁回收率高，鋁制熱交換器報廢后的回收率可達94%。

已有的熱交換器用鋁合金復合板、帶、箔的生產方法，采用芯層鑄錠和包覆層熱軋板塊復合熱軋法，典型生產工藝流程如下：

（1）芯層制備：鑄錠經均熱、切頭尾、銑面、表面處理工序后，得到芯層備用；

（2）包覆層制備：變質處理的鑄錠經熱軋、分切、表面處理工序后，得到覆層；

（3）復合：將得到的鑄造態芯層和包覆層板材進行表面處理，熱軋復合，冷軋（中間退火），精冷軋至設計的復合材料厚度。

中國專利CN101704020的一種釬焊式熱交換器用鋁合金復合板帶箔坯料的生產方法。方法是將驗材料熔煉，芯材連鑄連軋，在線升溫，復合層在線軋制焊合，最后得到成卷鋁合金復合板帶箔坯料。該方法雖然能在一定程度上提高了生產效率，但是仍不能解決界面結合性能良好和抗下垂性能優異的問題。

中國專利CN1269606C的一種釬焊復合板的制造方法。方法是用冷軋輥壓方式將包覆板和芯板復合在一起。該方法雖然能在一定程度上提高了界面復合能力，但是仍不能解決其優異的抗下垂性能的問題。

中國專利CN1327217C的一種熱交換器用鋁合金復合材料的制造方法。方法是對芯層合金進行一定量的預拉伸，并將包覆層與芯層利用熱軋、冷軋方式進行復合。該方法雖然能在一定程度上提高了抗下垂性能，但是仍不能解決界面結合性能優異和生產成本的問題。

熱對熱交換器用鋁合金復合材料的基本要求是組織均勻、尺寸精度高、具有較好的力學性能和界面結合效果。目前，鋁合金復合材料普遍采用芯層鑄錠和包覆層熱軋板塊復合熱軋法制備。利用包覆層熱軋板生產的鋁合金復合材料，尚存在以下技術問題：

（1）軋制的包覆層表面變形量比心部大，板材厚向組織不均勻；

（2）軋制后的包覆層平面度和厚度用軋輥控制，精度低；

（3）軋制的包覆層與鑄造芯層復合時界面效果一般；

（4）生產工序多、周期長、成本高。

發明內容

本發明的目的為了解決上述傳統方法制備鋁合金復合材料所存在的技術缺點，提高復合材料的界面性能和抗下垂性能，簡化制備工序，提高生產效益，提供一種汽車熱交換器用鋁合金復合材料的制備方法。

本發明的技術方案如下：

一種汽車熱交換器用鋁合金復合材料的制備方法，包括芯層制備，包覆層制備，熱軋復合得到汽車熱交換器用鋁合金復合材料；其特征在于：芯層的制備經過均勻化B、去頭尾B、去端面B、鋸切B、表面處理B工序；包覆層的制備經過變質處理、鑄造、去應力A、去頭尾A、去端面A、鋸切A、表面處理A工序；將芯層和包覆層固定，經加熱、熱軋復合、一次冷扎、一次退火、二次冷扎、二次退火工序得到產品；將芯層和包覆層固定、加熱、熱軋復合、一次冷扎、一次退火、二次冷扎、二次退火工序得到產品；通過除氣工序降低鋁熔體中的氫濃度，以減少鑄錠中的氣孔或針孔；通過過濾工序去除鋁熔體中的氧化物、非金屬夾雜物和其他有害金屬雜質，以減少鑄錠中的疏松、氣孔、夾渣，改善鋁合金的延伸率；通過合適的工藝對芯層進行均勻化退火和對包覆層進行去應力退火；利用頭尾鋸對鑄錠進行去頭尾，利用立式鋸對鑄錠進行切斷面，利用平面鋸對鑄錠進行鋸切，達到一定的尺寸；尤其是包覆層制備利用鑄造鋸切板代替傳統的熱軋板，制備的復合材料性能優異、組織均勻、界面結合效果好、抗下垂能力高；具體工藝操作為：

（1）熔煉：芯層鋁合金熔煉控制溫度為730～780℃；包覆層鋁合金熔煉控制溫度為720～770℃；

（2）除氣/過濾：經熔煉的芯層鋁合金熔體和包覆層鋁合金熔體分別采用Alpur多級除氣凈化系統進行除氣處理；采用30ppi泡沫陶瓷過濾板對熔體進行過濾；

（3）鑄造：芯層澆鑄控制溫度為690～710℃；包覆層澆鑄控制溫度為640～660℃；

（4）均勻化和去應力：芯層鑄錠的均勻化B控制溫度為580～620℃，保溫16～30小時；包覆層鑄錠的去應力A控制溫度為420～460℃，保溫8～16小時；