[發(fā)明專利]一種復(fù)合板材及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010182881.9
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111331962B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伍波;郭耿鋒
• 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: B32B15/01
• 分類號: B32B15/01;B32B37/06;B32B37/08;B23P15/00
• 代理公司: 北京律和信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11446
• 代理人: 王月春;項榮

本發(fā)明公開一種復(fù)合板材及其制備方法。所述方法包括：制備芯材鑄錠、填充層合金板材以及覆蓋層合金板材；熱軋復(fù)合芯材鑄錠與填充層合金板材，得到合金卷材；冷軋復(fù)合覆蓋層合金板材和合金卷材。所述復(fù)合板材包括依次疊加的芯材、填充層和覆蓋層；覆蓋層的鋁合金成分及重量百分比為：Si：5.0?12.6％，F(xiàn)e≤0.8％，Cu≤0.25％，Mn≤0.1％，Zn≤0.1％，Bi：0.05?0.2％，Sr≤0.1％，Eu≤0.1，Yb≤0.1％；填充層鋁合金成分及重量百分比為：Si：7.0?15.0％，F(xiàn)e≤0.8％，Cu≤0.3％，Mn≤0.15％，Zn≤0.15％，Mg：0.05?0.5％，Bi：0.05?0.2％，Sr≤0.1％，Gd≤0.1；芯材為1系、3系、5系、6系、7系鋁合金中的任一種。本發(fā)明復(fù)合板材用于汽車?yán)淠鲀?nèi)翅管的無釬劑釬焊材料，焊合率高達95％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開一種復(fù)合板材及其制備方法，屬于釬焊鋁合金制造工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

汽車熱交換器廠家使用的釬焊方法主要分為真空釬焊(VB)和可控氣氛保護釬焊(CAB)兩大類。

真空釬焊依靠釬料中的Mg蒸發(fā)而破壞鋁表面的氧化膜，同時靠Mg本身的脫氣作用使工件加熱時不再氧化和促進熔融釬料的潤濕性。真空法的優(yōu)點是：①無需釬劑，加熱時不會產(chǎn)生有害氣體，無需焊后清洗，無環(huán)境污染；②無釬劑殘留和鹽引起的腐蝕問題，產(chǎn)品使用壽命較長；③焊后表面光亮，外觀效果好。但也存在著缺點，主要是設(shè)備造價高、效率低、維修麻煩，定期清除爐壁內(nèi)所粘附的Mg蒸發(fā)物，否則會影響爐內(nèi)真空度和加熱效果。

可控氣氛保護釬焊已經(jīng)發(fā)展成為熱交換器的主要生產(chǎn)方法之一，是以惰性氣體(主要為氮氣)作為保護氣氛，以氟化物為基礎(chǔ)的非腐蝕性物質(zhì)作為釬劑。該釬焊方法的優(yōu)點是：①設(shè)備造價低，維修方便；②允許較大的接頭間隙；③粘附在釬焊件表面的釬劑具有非腐蝕性及非吸濕性，所以對釬焊件不需清洗而減化了加工工序，降低了加工成本。但存在一些缺點：①釬劑不溶于水，所以釬劑涂覆較麻煩，需要對涂覆釬劑產(chǎn)品進行烘干處理；②氟化物釬劑會與Mg發(fā)生反應(yīng)，對母材或釬料中的Mg含量有嚴(yán)格要求，一般應(yīng)控制在0.5％以下，限制了如5xxx系和6xxx系含Mg鋁合金的應(yīng)用；③釬劑的操作溫度高(高于570℃)，因此50％以上的鋁合金會產(chǎn)生過燒而無法使用該方法；④釬劑的使用，提高了成本，降低了生產(chǎn)效率，并惡化了工作環(huán)境。⑤釬劑殘留，影響表面質(zhì)量，并且可能會導(dǎo)致局部通道堵塞，降低熱傳輸效率。

鑒于上述兩類釬焊方式的不利因素，促使人們開發(fā)不用施加釬劑的并且能在普通CAB釬焊爐完成釬焊的熱傳輸鋁材，即無釬劑釬焊材料。

無釬劑釬焊材料的設(shè)計思路為在芯材一側(cè)或兩側(cè)包覆兩層鋁硅合金層，其中最外層不含鎂元素，里層添加適量鎂元素。在高溫釬焊過程中，含鎂的鋁硅層因熔點較低先發(fā)生熔化，鎂元素沿晶界滲出，與芯材表面的氧化鋁反應(yīng)，生成不連續(xù)的氧化鎂，從而破壞了芯材表面氧化鋁層的致密性，提高熔融的釬料在芯材表面的鋪展與流動。同時，熔點較高的無鎂的鋁硅層阻止或延緩里層鎂元素向材料表面的擴散溢出而發(fā)生氧化，隨著釬焊過程中進一步持續(xù)，外層無鎂的鋁硅層熔融在含鎂的鋁硅層中。但由于該技術(shù)對釬焊環(huán)境中的氧含量要求嚴(yán)格，進展較為緩慢。直到近年來，通過提高設(shè)備控氧能力和添加如Bi元素等可以改善流動性等的措施，大大提高了無釬劑釬焊的成功率，該技術(shù)又重新得到了國內(nèi)外廠家的重視并開發(fā)出自己的用于無釬劑釬焊技術(shù)的鋁材產(chǎn)品。但這些產(chǎn)品仍有一定的問題，難以滿足汽車散熱器廠家對如焊合率、爆破壓力等要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開一種復(fù)合板材及其制備方法，用其制造的汽車散熱器焊合率高、爆破壓力高，復(fù)合現(xiàn)代汽車散熱器廠家的高標(biāo)準(zhǔn)需求。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種復(fù)合板材的制備方法，包括如下步驟：

制備芯材鑄錠、填充層合金板材以及覆蓋層合金板材；

熱軋復(fù)合芯材鑄錠與填充層合金板材，得到合金卷材；