一种高抗下垂性能的复合翅片铝箔及其成品退火工艺的制作方法

本发明属于有色金属技术领域，具体涉及一种高抗下垂性能的复合翅片铝箔及其成品退火工艺。

背景技术：

复合翅片铝箔(4343铝硅合金/芯材铝合金/4343铝硅合金，三明治结构)在汽车热交换器领域应用广泛，其特点是质量轻、耐蚀性佳、导热性好等。但是随着汽车轻量化的要求越来越高，以及进一步降低成本的要求，复合翅片铝箔也越来越薄，0.07mm及以下的复合翅片铝箔的需求日益迫切，厚度减薄带来的影响是复合翅片铝箔各项性能的大幅度下降，尤其是在高温钎焊过程中的抗下垂性能，在600～610℃钎焊过程中，复合翅片铝箔强度降低，容易发生软化变形，造成虚焊或脱焊，影响热交换器的散热效果。

针对以上问题，本发明提供一种新型的高抗下垂性能的复合翅片铝箔及其成品退火工艺，提升0.07mm及以下的复合翅片铝箔抗下垂性能，使其满足工业使用的性能需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高抗下垂性能的复合翅片铝箔及其成品退火工艺，使其能有效降低复合铝箔钎焊后的下垂量。

本发明的技术方案如下：芯材的各组分的质量比为si0.26～0.70％，mn1.7～1.9％，zn1.1～1.3％，zr0.1～0.2％，其他不可避免杂质<0.2％，余量为al；皮材为4343铝硅合金；熔铸芯材和皮材，分别进行热轧，然后进行热轧复合(形成三明治结构，单面皮材包覆率为8-12％)、冷轧，冷轧后在300～400℃中间退火1～3h，随后进行变形量为35～45％的冷轧；最后将箔材在280～450℃成品退火1～7h，获得可以直接钎焊的产品即使用状态产品。

终轧箔材最优选在330～380℃温度范围内退火3～5h，水冷至室温。

本发明的高抗下垂性能的复合翅片铝箔，得到的成品芯层中为沿轧制方向拉长的粗大再结晶晶粒，减少了晶界的数量，减少了钎焊过程中皮材中的硅元素向芯材渗透的渠道，减轻了熔蚀的影响，显著提高了复合铝箔的抗下垂性能。

附图说明

图1为厚度为0.07mm的复合铝箔在280～450℃温度范围内等时退火1h，并进行模拟钎焊后下垂量随温度的变化曲线；

图2为厚度为0.07mm的复合铝箔在280～450℃温度范围内等时退火3h，并进行模拟钎焊后下垂量随温度的变化曲线；

图3为厚度为0.07mm的复合铝箔在280～450℃温度范围内等时退火5h，并进行模拟钎焊后下垂量随温度的变化曲线；

图4为厚度为0.07mm的复合铝箔在280～450℃温度范围内等时退火7h，并进行模拟钎焊后下垂量随温度的变化曲线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，实施例结果参照附图1～4。

实施例1：

芯材各组分成分si0.26％，mn1.81％，zn1.23％，zr0.11％，不可避免杂质<0.2％,余量为al；皮材为4343铝硅合金，si7.4％，fe0.23％，余量为al。熔铸皮材和芯材，分别进行热轧，然后进行热轧复合(形成三明治结构，单面皮材包覆率为10％)、冷轧，冷轧后在330℃中间退火2h，随后进行40％的冷轧，制备出的箔材厚度为0.07mm。

终轧箔材在280～450℃温度范围内成品退火1～7h，水冷至室温，之后在炉子中进行模拟钎焊，钎焊制度为24min升至600℃，保温10min，空冷至室温，测量铝箔自由端的下垂值，模拟钎焊所用的铝箔沿轧向的长度为100mm，宽度为15mm，支撑点到自由端的距离为50mm。

由图1～4可知，添加成品退火后，模拟钎焊后的下垂量显著降低，330～380℃温度范围内退火3～5h可以满足工业生产要求，其中以345℃下退火5h下垂量最小，为20±4mm。

实施例2：

芯材各组分成分si0.70％，mn1.76％，zn1.12％，zr0.10％，不可避免杂质<0.2％,余量为al；其他同与实施例1相同。

终轧箔材在280～450℃温度范围内成品退火1～7h，水冷至室温，之后在炉子中进行模拟钎焊。由图1～4可知，330～380℃下成品退火3～5h可以满足工业生产要求，其中以380℃下成品退火3h下垂量最小，为25±1mm。

对比例1：

芯材各组分成分si0.02％，mn1.85％，zn1.12％，zr0.10％，不可避免杂质<0.2％,余量为al；皮材成分、加工过程、钎焊制度与实施例1相同。

终轧箔材在280～450℃温度范围内成品退火1～7h，水冷至室温，之后在炉子中进行模拟钎焊。由图1～4可知，添加成品退火后，下垂量有所下降，其中以420℃下退火1h后的下垂量最小，为32.5±2.3mm，未能达到工业生产要求。

对比例2：

芯材各组分成分si1.05％，mn1.86％，zn1.23％，zr0.12％，不可避免杂质<0.2％,余量为al；皮材成分、加工过程、钎焊制度与实施例1相同。

终轧箔材在280～450℃温度范围内成品退火1～7h，水冷至室温，之后在炉子中进行模拟钎焊。由图1～4可知，添加成品退火后，下垂量有所下降，其中以300℃下退火7h后的下垂量最小，为30.8±1.5mm，未能达到工业生产要求。

由附图1～4可知，芯材si含量在0.26～0.70％的复合铝箔在330～380℃成品退火3～5h后可以满足工业生产中最大下垂量不超过30mm的要求。

综上所述，本发明提供的高抗下垂性能的复合翅片铝箔及成品退火工艺为：芯材si含量为0.26～0.70％，在330～380℃温度范围内成品退火3～5h。

技术特征：

1.一种高抗下垂性能的复合翅片铝箔，其特征在于，芯材的各组分的质量比为si0.26～0.70％，mn1.7～1.9％，zn1.1～1.3％，zr0.1～0.2％，其他不可避免杂质<0.2％，余量为al；皮材为4343铝硅合金；形成三明治结构，单面皮材包覆率为8-12％。

2.权利要求1所述的一种高抗下垂性能的复合翅片铝箔的制备工艺，其特征在于，熔铸芯材和皮材，分别进行热轧，然后进行热轧复合、冷轧，冷轧后在300～400℃中间退火1～3h，随后进行变形量为35～45％的冷轧；最后将箔材在280～450℃成品退火1～7h，获得可以直接钎焊的产品即使用状态产品。

3.按照权利要求2所述的一种高抗下垂性能的复合翅片铝箔的制备工艺，其特征在于，终轧箔材最优选在330～380℃温度范围内退火3～5h，水冷至室温。

技术总结
一种高抗下垂性能的复合翅片铝箔及其成品退火工艺，属于有色金属技术领域。复合翅片铝箔芯材各组分按质量百分比分别为：Si0.26～0.70％，Mn1.7～1.9％，Zn1.1～1.3％，Zr0.1～0.2％，其他不可避免杂质<0.2％，余量为Al；皮材为4343铝合金。制备过程为：铸造合金，通过热轧将皮材与芯材复合制成皮材/芯材/皮材的三明治结构，冷轧轧至0.115mm，经过300～400℃/1～3h中间退火后，冷轧至成品厚度0.07mm，最后在280℃～450℃进行成品退火1～7h。得到的复合铝箔钎焊后的下垂量保持在30mm以下，相比常规材料下垂量减少。

技术研发人员：高坤元;王京涛;张小军;程璐;聂祚仁;黄晖;文胜平;吴晓蓝;魏午
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2020.03.17
技术公布日：2020.06.23