[發明專利]一種鍍Ni釬焊鋁合金復合板及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110543471.7
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113103690A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 景佰亨;阮威;王磊;劉星
• 申請（專利權）人: 飛榮達科技（江蘇）有限公司
• 主分類號: B32B15/01
• 分類號: B32B15/01;B32B15/20;B32B38/16;B32B38/00;C22C21/00;C22C21/02;C22F1/04;C22F1/043;C21D1/26;C21D8/02;C23C18/52;C25D3/12;C25D5/44;C23C28/02
• 代理公司: 南京勤行知識產權代理事務所(普通合伙) 32397
• 代理人: 陳燁

本發明涉及鋁合金材料技術領域，尤其是一種鍍Ni釬焊鋁合金復合板及其制備方法和應用，所述復合板包括3003鋁板基材層、4343鋁板包覆層以及位于4343鋁板包覆層表面的鍍鎳層，所述鍍鎳層的厚度為3~5μm。所述鋁合金復合板中包覆層與基體層厚度比為1:20～1:10，所述的鍍Ni釬焊鋁合金復合板在液冷板和吹脹板生產中的應用。本發明中鍍Ni釬焊鋁合金復合板，有效解決了當前廣泛使用3003/4343雙層復合鋁合金板不能直接釬焊的問題。采用本發明中的鍍Ni釬焊鋁合金復合板來制備液冷板和吹脹板，生產工藝中可以取消涂釬劑工序，節省了生產線建設投資，使用方便，流程短，效率高，有利于產品規模化批量生產。

技術領域

本發明涉及鋁合金材料技術領域，尤其是一種鍍Ni釬焊鋁合金復合板及其制備方法和應用，材料主要用于汽車熱交換器、新能源電動汽車電池包等熱管理系統的主要散熱元件液冷板和電子通信產品均溫及散熱用的吹脹板制造。

背景技術

熱交換器是汽車熱管理系統的重要散熱部件，在市場需求推動下，其工程材料經歷了不同的發展階段。20世紀70年代初，因當時石油危機、銅價上漲、減輕汽車重量，法國Valeo開始用機械裝配式鋁熱交換器，開啟了以鋁代銅的輕量化途徑；20世紀70年代后期，美國Ford開始用真空釬焊工藝制造汽車水箱，耐腐蝕問題成為熱點之一，復合材料開始應用；20世紀80年代無腐蝕性釬劑Alcan的KF-AlF3（Nocolok釬劑）的發明，由于高效率，低成本推動了鋁釬焊技術的迅猛發展，汽車鋁熱交換器被歐美國家廣泛應用。本世紀初汽車熱交換器幾乎進入全鋁化，近十余年來新能源汽車迅猛發展，電池包是其動力及儲能核心部件，而電池包的熱管理直接影響電池箱內電池的溫度均勻性和及時散熱，也是影響電池使用時間及壽命、重量、提高續航里程的重要因素之一，鋁合金復合板制造的液冷板較好的滿足了市場發展需求，因而成為新能源汽車行業的應用研究的熱點。

2012年以來，5G無線容量需求增長超過250倍，高功耗、高速率/超高速、高集成度，給無線基站散熱、尺寸和重量帶來極大挑戰。體積小、重量輕、散熱好成為通信產品的持續追求。當前，商用的無線基站殼體用壓鑄鋁合金材料導熱性能呈現持續提高趨勢，經多年持續研究開發，導熱系數從常用ADC1₂的92W/(m·K)到AlSi₆的175W/(m·K)，導熱性能提高了90％。但隨著電子通訊技術發展，仍然無法滿足下一代電子通信產品對壓鑄鋁合金材料高導熱性能的需求。為進一步提高基站散熱能力，借鑒冰箱等家電的冷凝器產品，開發了采用吹脹均溫板，嵌入無線基站壓鑄殼體上的溝槽，替代壓鑄成型的散熱齒，散熱齒的導熱系數從常用AlSi₆的175W/(m?K)提高到500～1000W/(m?K)。

無論是新能源汽車電池包熱管理系統用的液冷板，還是電子通信產品熱管理使用的吹脹板，廣泛采用3003/4343雙層復合鋁合金板，其具體結構如圖1所示，包括基材層1和包覆層2，如圖2所示鋁合金復合板生產工藝流程如下：

芯材和復合層合金分別軋制一定厚度；

–將軋制的帶材在冷軋復合前進行表面處理；

–根據復合合金要求進行冷軋復合；

–要求大道次壓下量；

–隨后根據最終產品要求進行熱處理和進一步軋制成品厚度。

目前液冷板和吹脹板生產工藝流程如下：

液冷板生產工藝流程：原材料（復合鋁板，或鋁板）→下料（激光切割或沖壓）→蓋板流道成型（氣脹、液脹、或沖壓成型）→蓋板切邊（激光或沖壓）→折彎→清洗→涂釬劑→合裝→釬焊→漏檢→入庫。

吹脹板生產工藝流程：原材料（復合鋁板，或鋁板）→下料（激光切割或沖壓）→蓋板流道成型（氣脹、液脹、或沖壓成型）→清洗→涂釬劑→釬焊→沖壓→激光切邊→焊接管→保壓測試→充注冷媒→激光封口→檢驗→入庫。