一种长寿命铝合金复合薄板的制作方法

文档序号:3420113阅读:240来源:国知局

专利名称::一种长寿命铝合金复合薄板的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种铝合金,尤其涉及一种长寿命铝合金复合薄板,属于有色金属
技术领域

背景技术
:汽车热交换器使用过程中经受非常苛刻的道路环境影响、反复的热循环和使用周期中产生的振动,还常与氨、硫化氢、氢化物及酸等腐蚀介质接触,因此要求汽车热交换器用铝合金复合板、带、箔材料须具有良好的强度、钎焊性、散热性、耐蚀性,以及良好的抗下垂性能和优异的加工性能等。目前国内企业所生产的铝合金复合板、带、箔产品种类较少,无论是产量,还是质量,与国外相比有较大的差距,在强度、耐蚀性、抗下垂性能等方面,还不能很好的满足使用要求。随着汽车使用性能要求的提高,以及卡车等重型车辆热交换器的铝化率提高,对热交换器所用材料提出了更高的要求。有研究通过在3003合金内添加12M的Zn,或在皮层合金中添加l2M的Zn,利用Zn元素充当牺牲阳极来改善热交换的耐腐蚀性能。但是,若Zn含量过高,散热片腐蚀速度过快,会使散热片失去散热效果并降低其使用寿命。
发明内容本发明的目的是克服现有技术存在的不足,提供一种长寿命铝合金复合薄板,该铝合金复合薄板在保持良好力学性能、抗下垂性能、钎焊性能和加工性能等特性的基础上,具有优良的耐腐蚀性能,是用于制造热交换器的理想材料。本发明的目的通过以下技术方案来实现一种长寿命铝合金复合薄板,至少包括芯层和皮层,特点是所述的芯层为Al-Mn合金,在芯层的一侧或两侧包覆有Al-Si合金。进一步地,上述的一种长寿命铝合金复合薄板,其特征在于所述芯层Al-Mn合金的成分质量百分含量为Si0.050.5wt%,Fe0.050.5wt%,Cu0.050.3wt%,Mn1.01.6wt%,Mg0.30.7wt%,Zn0.050.3wt。%,Cr0.050.15wt%,其余组分为Al和不可避免的杂质。更进一步地,上述的一种长寿命铝合金复合薄板,所述芯层A1-Mn合金还含有Zr、Ti元素中的至少一种,且总含量小于0.1wt^。再进一步地,上述的一种长寿命铝合金复合薄板,所述Al-Si合金选用4004合金、或4343合金。本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在本发明通过合金元素的优选,在保持合金具有良好力学性能、抗下垂性能和钎焊性能等性能的基础上,具有优良的耐腐蚀性能。通过组织的控制,利用扁长晶粒的特性实现耐腐蚀性的显著提高,其耐腐蚀性能优于现有市场同类产品。该铝合金复合薄板材不仅具有优良的使用寿命,同时还保持优良的热加工性,非常利于生产制造,是生产热交换器部件的理想材料,经济效益和社会效应显著。下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明图1:双面包覆的铝合金复合薄板沿轧制方向拉长的扁长大晶粒组织照片;图2:铝合金复合薄板与市售铝合金复合薄板耐腐蚀性能对比结果示意图。具体实施例方式为满足热交换器部件用材料所要求的种种特性,尤其是对耐腐蚀性能的要求,本发明提供一种长寿命铝合金复合薄板,选择优化的合金组分含量,以合适的工艺制造获得的铝合金复合薄板材在保持良好力学性能、抗下垂性能、钎焊性能和加工性能等特性的基础上,具有优良的耐腐蚀性能,综合性能优于市场同类产品。一种长寿命铝合金复合薄板,至少包括芯层和皮层,通常由两层或三层铝合金构成,芯层为A1-Mn合金,在芯层Al-Mn合金一侧或两侧包覆有不同于芯层的铝合金,即皮层为A1-Si合金。其中,芯层A1-Mn合金的成分质量百分含量为Si0.050.5wt%,Fe0.050.5wt%,Cu0.050.3wt%,Mn1.01.6wt%,Mg0.30.7wt%,Zn0.050.3wt%,Cr0.050.15wt。X,其余组分为Al和不可避免的杂质。另外,芯层A1-Mn合金还含有Zr、Ti元素中的至少一种,且总含量小于0.1wt^。Al-Si合金选用4004合金、4343合金或是其他合金。该铝合金复合薄板的长寿命耐腐蚀性是通过芯层合金元素含量和芯层内存在的沿轧制方向拉长的大晶粒来实现,铝合金复合薄板的使用状态可为H24退火态或是O退火态,芯层Al-Mn合金存在延轧制方向拉长的扁长大晶粒组织。通过熔铸及变形工艺控制,成品退火后,芯材合金存在沿轧制方法拉长的扁长大晶粒组织。芯层中存在的扁长晶粒可以减少晶界的数目,降低钎焊过程中包覆层中Si元素向芯材的扩散以及芯材中Mn元素向包覆层的扩散,并能抑制A1-Mn-Si粒子沿晶界向芯层内部扩散,使包覆层与芯层之间存在由Al-Mn-Si粒子构成的亚表层,该亚表层能优先发生腐蚀,有效降低芯层合金的腐蚀程度。实施例l:按照本发明,选择其中一组合金成分进行试验,所选合金的化学成分如表1所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>制造获得双面包覆的铝合金复合薄板,该复合薄板成品退火后的组织特征如图l。按GB10124-88进行耐腐蚀性能测试试验,采用与市售同类合金产品对比结果来评价合金的耐腐蚀性能优劣,所得对比结果见图2所示。实施例2:本实施例合金成分与表1相同。制造获得单面包覆的铝合金复合薄板,其退火后组织特征类似于双面包覆铝合金复合薄板。按实施例1方法评价其耐腐蚀性能优劣,所得对比结果见图2。综上所述,本发明通过合金元素的优选,在保持合金具有良好力学性能、抗下垂性能和钎焊性能等性能的基础上,提高合金的耐腐蚀性能。通过组织的控制,利用扁长晶粒的特性实现耐腐蚀性的提高,其耐腐蚀性能优于现有市场同类产品。该铝合金复合薄板材不仅具有优良的使用寿命,同时还保持良好的力学性能、抗下垂性能、钎焊性能等特性,还具有优良的热加工性,十分利于生产制造,是生产热交换器部件的理想材料,市场前景广阔。以上仅是本发明的具体应用范例,对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案,均落在本发明权利保护范围之内。权利要求1.一种长寿命铝合金复合薄板,至少包括芯层和皮层,其特征在于所述的芯层为Al-Mn合金,在芯层的一侧或两侧包覆有Al-Si合金。2.根据权利要求1所述的一种长寿命铝合金复合薄板,其特征在于所述芯层Al-Mn合金的成分质量百分含量为Si0.050.5wt%,Fe0.050.5wt%,Cu0.050.3wt%,Mn1.01.6wt%,Mg0.30.7wt%,Zn0.050.3wt%,Cr0.050.15wt%,其余组分为Al和不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的一种长寿命铝合金复合薄板,其特征在于所述芯层Al-Mn合金还含有Zr、Ti元素中的至少一种,且总含量小于0.1wt%。4.根据权利要求1所述的一种长寿命铝合金复合薄板,其特征在于所述Al-Si合金选用4004合金、或4343合金。全文摘要本发明提供一种长寿命铝合金复合薄板,至少包括芯层和皮层,所述的芯层为Al-Mn合金,在芯层的一侧或两侧包覆有Al-Si合金;芯层Al-Mn合金的成分质量百分含量为Si0.05~0.5wt%,Fe0.05~0.5wt%,Cu0.05~0.3wt%,Mn1.0~1.6wt%,Mg0.3~0.7wt%,Zn0.05~0.3wt%,Cr0.05~0.15wt%,其余组分为Al和不可避免的杂质。通过合金元素的优选以及组织的控制,制备出的铝合金复合薄板在保持合金具有良好力学性能、抗下垂性能和钎焊性能等性能的基础上,具有优良的耐腐蚀性能,非常利于生产制造,是生产热交换器部件的理想材料。文档编号C22C21/02GK101412299SQ20081023524公开日2009年4月22日申请日期2008年11月13日优先权日2008年11月13日发明者刘国金,潘琰峰,纪艳丽,平胡,郭富安申请人:苏州有色金属研究院有限公司
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