[發(fā)明專利]一種汽車水箱管用3003鋁合金材料及其加工工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310525330.8
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103540807A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂金明
• 申請（專利權(quán)）人: 銀邦金屬復(fù)合材料股份有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/02;C22F1/04
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32227
• 代理人: 顧朝瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及用于汽車水箱管用鋁合金，具體為一種汽車水箱管用3003鋁合金材料及其加工工藝。

背景技術(shù)

一種汽車用鋁合金水箱管管，其由釬料4343標(biāo)準(zhǔn)鋁合金、3003標(biāo)準(zhǔn)鋁合金芯材以及水側(cè)保護(hù)層7072鋁合金復(fù)合而成的復(fù)合帶通過高頻焊接或者搭接的形式制得，該鋁合金散熱器水管與鋁合金翅片材料通過釬焊的形式焊接成整體，其中3003標(biāo)準(zhǔn)鋁合金包含總質(zhì)量份數(shù)為100份的以下材料：硅（Si）為≤0.6份，鐵（Fe）≤0.7份，銅（Cu）為0.05～0.2份，錳（Mn）為1～1.5份，鎂（Mg）≤0.05份，鋅（Zn）≤0.1份，其余為鋁以及不可避免的雜質(zhì)元素，該鋁合金散熱器管在使用過程中由于作為芯材的3003鋁合金的釬焊后屈服強度過低，導(dǎo)致散熱器管在高壓力工作環(huán)境下易出現(xiàn)變形甚至開裂現(xiàn)象，散熱器使用壽命低。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種汽車水箱管用3003鋁合金材料，使其能有效提高散熱器管在釬焊后的屈服強度，延長散熱器的使用壽命；為此，本發(fā)明還提供了一種汽車水箱管用3003鋁合金材料的加工工藝。

一種汽車水箱管用3003鋁合金材料，其特征在于：其包含總質(zhì)量份數(shù)為100份的以下材料，硅（Si）為≤0.15份，鐵（Fe）≤0.6份，銅（Cu）為0.4～1.0份，錳（Mn）為0.5～2.5份，鎂（Mg）≤0.1份，鋅（Zn）≤0.1份，鋯（Zr）為0.05～0.5份，其余為鋁（Al）以及不可避免的雜質(zhì)元素。

其進(jìn)一步特征在于：所述不可避免的雜質(zhì)元素總和不大于0.15份，且單個雜質(zhì)元素不大于0.05份。

一種汽車水箱管用3003鋁合金材料的加工工藝，其包括以下工藝步驟：

（1）熔煉：按一定元素的配比熔煉，再經(jīng)過攪拌、扒渣、除氣、精煉等操作得到純凈的熔體；

（2）鑄錠：按規(guī)格要求將所述熔體鑄造成一定尺寸形狀的鑄錠；

（3）鑄錠表面處理：將鑄錠經(jīng)過鋸切，銑面等工序，去除表面不良部分；

（4）熱處理：加熱該鑄錠至一定溫度并保溫；

（5）熱軋?zhí)幚恚簾彳堅撹T錠至5~8mm厚度；

（6）冷軋?zhí)幚恚豪鋮s后進(jìn)行冷軋至成品規(guī)定厚度；

（7）退火處理：退火得到需要的成品性能及狀態(tài)；

其特征在于：所述熱處理溫度為450℃~550℃，保溫時間為1~3小時。

其進(jìn)一步特征在于：所述退火溫度為240~300℃，保溫時間為5~10小時。

本發(fā)明的汽車水箱管用3003鋁合金，其在3003標(biāo)準(zhǔn)鋁合金的基礎(chǔ)增加了銅（Cu）和鋯（Zr）的含量。其中銅（Cu）以固溶方式存在于鋁合金中，釬焊后起到一定的固溶強化作用，同時銅（Cu）在鋁合金中形成CuAl2，有著明顯時效強化作用，在釬焊后的一段時間內(nèi)，能夠不斷的提高合金的強度和硬度。鋯（Zr）在鋁中可形成ZrAl3，彌散在晶界處起到“釘扎”作用，可以顯著抑制再結(jié)晶，細(xì)化晶粒，提升強度。采用本發(fā)明的3003鋁合金，其H14狀態(tài)室溫抗拉強度可以達(dá)到180～220MPa，屈服強度可以達(dá)到160MPa以上，其焊后的抗拉強度可以達(dá)到145MPa以上，焊后的屈服強度可以達(dá)到48MPa以上。而標(biāo)準(zhǔn)的3003鋁合金，其H14狀態(tài)的室溫抗拉強度為145～195MPa，屈服強度為115MPa以上，焊后的抗拉強度為100MPa以上，屈服強度為35Mpa以上。采用本發(fā)明的3003比標(biāo)準(zhǔn)的3003在強度上有顯著增加，其主要指標(biāo)焊后屈服強度增加37%左右。汽車水箱管用3003鋁合金材料的加工工藝，其調(diào)整了熱處理及退火處理參數(shù)，保證鋁合金材料在釬焊后其組織為長條的晶粒組織，由于長條的晶粒組織能夠有效組織鋁合金材料中硅元素的擴(kuò)散，因而能有效防止材料熔蝕，從而提高材料的焊后強度和抗腐蝕能力。

具體實施方式

實施例一：

加工一種汽車用水箱管3003鋁合金，其包括以下工藝步驟：

（1）熔煉：按下列元素的配比進(jìn)行熔煉，其包含總質(zhì)量份數(shù)為100份的以下材料，硅（Si）為0.15份，鐵（Fe）0.6份，銅（Cu）0.6份，錳（Mn）1.3份，鎂（Mg）0.01份，鋅（Zn）為0.1份，鋯（Zr）為0.15份，其余為鋁（Al）以及不可避免的雜質(zhì)元素，其中不可避免的雜質(zhì)元素總和不大于0.15份，且單個雜質(zhì)元素不大于0.05份再經(jīng)過攪拌、扒渣、除氣、精煉等操作得到純凈的熔體；

（2）鑄錠：按規(guī)格要求將所述熔體鑄造成一定尺寸形狀的鑄錠；

（3）鑄錠表面處理：將鑄錠經(jīng)過鋸切，銑面等工序，去除表面不良部分；