[發明專利]一種雙金屬空氣冷卻器用鋁合金翅片的處理工藝

在審

• 申請號: 201510291610.6
• 申請日: 2015-06-01
• 公開（公告）號: CN104827255A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 李明祥;朱冬宏;陳道祥
• 申請（專利權）人: 江蘇金源騰峰換熱設備有限公司
• 主分類號: B23P15/26
• 分類號: B23P15/26
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 任立

技術領域

本發明涉及冷卻器的型材處理技術領域，特別是一種雙金屬空氣冷卻器用鋁合金翅片的處理工藝。

背景技術

一般鋁合金熱交換器由翅片、主板以及散熱水管等部件組成，隨著節能減排的深入，要求熱交換器部件重量越來越輕，鋁合金散熱器相比與傳統的銅合金散熱器，具有重量輕、成本低、散熱效率高、節能等優點，但由于厚度的減少，其各方面性能將大幅降低，在此種情況下，如何進一步獲得具有釬焊后表面光滑、焊接性能及耐腐蝕性能優良、強度高、抗下垂性好的鋁合金熱交換器用翅片材料，仍然是技術難題。

鋁合金翅片在釬焊過程中抵抗重力自然下垂的能力稱為抗下垂性能（簡稱SAG性）；翅片與管通常是在600-620℃溫度下進行高溫釬焊，翅片強度降低發生軟化變形甚至塌陷，可能導致導管與散熱翅片焊合不牢固，甚至產生虛焊或脫焊現象，影響熱交換器的散熱效果；因此，抗下垂性能成為衡量釬焊式復合翅片質量的重要指標。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種雙金屬空氣冷卻器用鋁合金翅片的處理工藝。

為了解決以上技術問題，本發明提供一種雙金屬空氣冷卻器用鋁合金翅片的處理工藝，包括如下具體步驟：

a.將鋁錠及添加劑熔煉后經扒渣、攪拌、除氣、精煉后得到鋁合金熔體；

b.將鋁合金熔體鑄造成需要厚度及寬度的鋁合金鑄錠，鋁合金鑄錠中各組分按質量百分比計包括Fe：0.25-0.50%、Si：0.40-0.7%、Cu：0.01-0.10%、Mn：1.5-1.7%、Zn：1.4-2.0%、Zr：0.10-0.25%、Ti：0.02-0.04%，稀土元素0.10-0.125%，雜質含量＜0.15%，余量為Al，鑄造溫度為690-700℃，保溫時間為1小時-3小時；

稀土中，按重量百分比包含以下組分：Gd：15-18%，Pr：3-5%，Dy：7-9%，Ac：12.5-12.8%，Nd：15-20%，Sm：11-13%，余量為La；

c.對鋁合金鑄錠進行鋸切、銑面處理后放入加熱爐進行熱處理，對熱處理后的鋁合金鑄錠進行熱軋處理，熱軋處理的開軋溫度為400℃-420℃，熱軋厚度為4mm-7mm；待冷卻后再一次進行冷軋處理、中間退火處理及精軋處理，成品厚度為0.06mm-0.1mm；

d.按照重量百分比為：Fe：≤0.25%，Si：7.0-10.5%，Ti：≤0.05%，Sr：0.02-0.04%，雜質含量＜0.15%，余量為Al在熔煉爐內，經熔煉與精煉后鑄造包覆材料，鑄造溫度為690-700℃，精煉時間11-14分鐘；

e.將包覆材料焊接在步驟c中成品的兩面，按8-12%的配比焊接成三層的復合錠，并放入立推式加熱爐中加熱，加熱溫度510-520℃，保溫時間5-6小時；

f.將復合錠熱軋至2-3mm厚的熱軋坯料，隨后在冷軋機上軋制至1.5-1.8mm，隨后在退火爐里進行中間退火；

g.最后經1道次軋制至0.8-1.5cm，即完成雙金屬空氣冷卻器用鋁合金翅片管材的處理。

技術效果：通過添加微量元素Sr來細化初晶硅，包覆材中Si顆粒的平均ECD≤2μm，Si顆粒的平均ECD較小，可以提高釬焊時包覆材流動性，減少釬焊過程中Si的滲透侵蝕，有利于提高抗下垂性能；

高溫釬焊時，包覆材能夠在490℃左右時開始熔化，融化的金屬液體一部分形成釬焊接頭，另一部分沿著晶界向芯部金屬擴散，在包覆材和芯部金屬界面處形成一層擴散帶；

包覆材中的Si主要沿著芯材晶界擴散形成α(Al)+Si共晶，從而降低芯材的強度，導致高溫時發生軟化變形；本發明采用較低開軋溫度，因而有效避免平衡相過度的析出，從而避免在高溫時晶粒形核核心過多而造成晶粒細小；

本發明能夠有效提高抗塌陷性能由于抗下垂性能與芯材釬時再結晶程度有密切相關，而芯材的再結晶受中間退火和冷加工率的共同影響，故本發明通過合理選擇中間退火溫度與冷加工率，有助于鋁合金翅片釬焊后獲得長條狀粗大的晶粒。

本發明進一步限定的技術方案是：

進一步的，前述的雙金屬空氣冷卻器用鋁合金翅片的處理工藝，包括如下具體步驟：

a.將鋁錠及添加劑熔煉后經扒渣、攪拌、除氣、精煉后得到鋁合金熔體；