[發(fā)明專利]一種釬焊用4004鋁合金

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310346696.9
• 申請(qǐng)日: 2013-08-12
• 公開（公告）號(hào): CN104372207A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹曉國(guó);曹曠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大力神鋁業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C21/02
• 分類號(hào): C22C21/02;C22C1/03;C22F1/043
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 沈志海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋁合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種釬焊用4004鋁合金，避免熱軋裂邊。

背景技術(shù)

鋁基復(fù)合板帶箔材是由芯材和皮材構(gòu)成的，它是制造釬焊式鋁質(zhì)熱交換器的材料，4004是典型的Al-Si系鋁合金，具有熔點(diǎn)低、潤(rùn)濕性和流動(dòng)性良好等特點(diǎn)，廣泛用于構(gòu)成鋁基復(fù)合板帶箔材的皮材，在制造釬焊式鋁質(zhì)熱交換器過程中，皮材中的4004鋁合金在一定的溫度及環(huán)境調(diào)節(jié)下，熔化起到焊料的作用。?釬焊用鋁基復(fù)合板帶箔材生產(chǎn)的過程中需經(jīng)歷2次熱軋，一次為皮材坯料的制備；另外一次為復(fù)合坯料的生產(chǎn)。一般的，皮材坯料的最終厚度為26～58mm，復(fù)合坯料經(jīng)過熱軋后的最終厚度為4.0～6.5mm左右。熱軋后的復(fù)合坯料經(jīng)常出現(xiàn)裂邊，這是由4004合金的塑性差導(dǎo)致的，其影響因素有：復(fù)合坯料的熱軋工藝、復(fù)合坯料的加熱工藝、皮材坯料的熱軋工藝、皮材坯料的加熱工藝、皮材坯料的熔煉與鑄造工藝、皮材坯料的合金配比等方面。鋁合金中Si含量越高，強(qiáng)度越高，但塑性降低，而Mg、Cu、Fe、Mn等合金元素的加入，形成CuAl₂、Mg₂Si、β（Al₅FeSi）等第二相粒子，得以提高合金的強(qiáng)度，這些合金元素的含量越多，合金的強(qiáng)度越高，但塑性越差。同時(shí)，未進(jìn)行變質(zhì)處理或者變質(zhì)處理效果不好的4004鋁合金扁鑄錠內(nèi)部組織為“大量粗大發(fā)達(dá)的樹枝狀α（Al）固溶體+大量粗大的板片狀共晶體+極少數(shù)塊狀初晶Si相”，這些粗大的組織降低了4004鋁合金扁鑄錠的塑性。塑性越差就越容易導(dǎo)致合金在熱軋過程中產(chǎn)生坯料端面開裂缺陷。

復(fù)合坯料熱軋后裂邊，給進(jìn)一步的冷軋生產(chǎn)及質(zhì)量控制帶來困難，這已經(jīng)成為鋁軋制企業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)難題。通過優(yōu)化皮材坯料的合金配比及加熱工藝以解決這一難題，成為行業(yè)內(nèi)技術(shù)攻關(guān)的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

????為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種防止熱軋裂邊的新型控制釬焊用4004鋁合金。

????為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

????本發(fā)明是一種釬焊用4004鋁合金，鋁合金的化學(xué)成分包括如下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的成分：Si?9.0～9.5%，F(xiàn)e?≤0.2%，Cu?≤0.1%，Mn≤0.1%，?Mg?1.5～1.6%，?Zn≤0.2%，?Sr?≤0.05%，?Zr≤0.05%，其余為鋁及不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明的鋁合金的化學(xué)成分還包括如下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的成分：Bi?0.05～0.15%，Re?≤0.03%元素，Ti≤0.05%。

本發(fā)明的Re元素為L(zhǎng)a、Ce、Sc、Eu四種元素的混合物。

本發(fā)明的鋁合金坯料熔煉時(shí)，采用99.7Al錠、鎂錠、鋅錠、Mn劑、Fe劑、Al-Si中間合金、Al-Cu中間合金、AlTi5B1Re10中間合金、Al-Zr中間合金、純Bi粒、AlSr5-10中間合金加入熔煉爐中進(jìn)行熔化，熔煉溫度730~780℃，攪拌，調(diào)整化學(xué)成分后進(jìn)入保溫靜置爐，精煉，再次調(diào)整化學(xué)成分，得到上述化學(xué)成分的熔體經(jīng)過Al-Ti5-B0.2絲在線晶粒細(xì)化、除氣、除渣，半連續(xù)鑄造成扁鑄錠，將扁鑄錠切頭尾及銑面后，送入均熱爐中進(jìn)行均勻化加熱，所述鋁合金鑄錠采用均勻化加熱，金屬溫度535～540℃，保溫5小時(shí)，出爐金屬溫度為470～480℃。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）相對(duì)《GB/T?3190-2008?變形鋁及鋁合金化學(xué)成分》中4004合金的化學(xué)成分范圍，降低了其Si、Fe、Cu、Mn、Mg元素含量，降低了合金中CuAl₂、Mg₂Si、β（Al₅FeSi）等強(qiáng)化相的含量，提高了合金的塑性；

（2）復(fù)合添加Sr、Re、Ti、Zr、Bi元素，Sr主要用于細(xì)化共晶體，Re、Bi主要用于細(xì)化α（Al）固溶體及共晶體，Ti及Zr主要用于細(xì)化α（Al）固溶體，Re還可以細(xì)化初晶Si相。通過復(fù)合元素的變質(zhì)作用，使“大量粗大發(fā)達(dá)的樹枝狀α（Al）固溶體+大量粗大的板片狀共晶體+少部分塊狀初晶Si相”的鑄態(tài)組織顯著細(xì)化為“細(xì)小均勻的纖維狀α（Al）固溶體+細(xì)小短棒狀共晶體+細(xì)小棱角鈍化塊狀的初晶Si相”的鑄態(tài)組織，鑄錠宏觀的晶粒度≤2級(jí)，提高了合金的塑性；

（3）將4004合金的加熱工藝優(yōu)化為4004合金的均勻化加熱工藝，鑄錠得到了均勻、彌散化、細(xì)小且晶界有害相較少的第二相粒子，提高了合金的塑性；

?????本發(fā)明的鋁合金改變了原有的鋁合金的性能，提高了合金的塑性，利于熱軋軋制，完全避免了坯料端面裂邊。