适用于冷却机构用的铝基材料制备工艺的制作方法

文档序号:16669619发布日期:2019-01-18 23:29阅读:324来源:国知局

本发明涉及冷却机构使用基材领域,具体涉及适用于冷却机构用的铝基材料制备工艺。



背景技术:

铸造合金是金属材料家族中的重要一员,是将两种具有不同性能的合金或金属复合在一起,制备出的一种综合两种合金特性的高性能材料。采用铸造工艺制备复合冷却结构是铸造合金工艺的延伸,简化了冷却结构的制备过程。

传统工艺中,冷却结构用材料的研究集中在铜、钢铁等金属材料,采用上述材料作为埋管材料,增加了冷却结构的自重,并且不耐活泼溶液腐蚀,限制了冷却机构的使用范围。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明提出了适用于冷却机构用的铝基材料制备工艺,以达到降低结构自重、提高耐腐蚀性和拓宽铝基材料的使用范围的目的。

为达到上述目的,本发明的技术方案如下:

一种适用于冷却机构用的铝基材料制备工艺,其步骤具体如下:

(1).选取铝管作为埋管材料;

(2).对选取的铝管进行前处理;

(3).对进行过前处理的铝管进行固定;

(4).在固定好的铝管上进行铝合金浇注,完成整个工艺。

本发明中通过利用铝管作为埋管材料,并提供一种全新的制备工艺,达到降低冷却基材自重、提高耐腐蚀性和拓宽铝基材料的使用范围的目的。

作为优选的,步骤(1)中铝管的材质为6063铝合金或6061铝合金中的任意一种,且该铝管的厚度≥1mm。

作为优选的,步骤(2)中对铝管进行的前处理包括如下步骤:表面清洗、活化和化学镀;

其中,表面清洗是指将铝管放置在浓度为0.5mol/l的naoh溶液中,并采用超声清洗30s;

活化是指将铝管静置在浓度为25ml/lhcl+0.25g/lpdcl2溶液中30s;

镀膜包括如下三种情况:

只镀ni;

只镀cu;

先镀ni后镀cu

且上述三种情况下,镀ni溶液均为:硫酸镍25g/l,次亚磷酸钠30g/l,柠檬酸三钠20g/l,乙酸钠15g/l,乳酸30g/l,镀液ph为4;

镀cu溶液均为:硫酸铜20g/l、硼酸30g/l、柠檬酸钠20g/l、硫酸镍4g/l和次磷酸钠34g/l,镀液ph为8-9。

作为优选的,步骤(2)中对铝管进行的前处理还可以是如下步骤:折弯、表面喷砂和表面清洗;

其中表面喷砂所采用的细沙粒度为0.1mm-0.5mm,压缩空气压力为0.7mpa,喷砂时间为10min;

表面清洗是指将铝管放置在浓度为0.5mol/l的naoh溶液中,并采用超声清洗30s。

作为优选的,步骤(4)中铝合金浇注过程中浇注溶体为zl101或zl104铝合金,并且其采用金属型压力浇注,温度为670-730℃,浇注压力为0.5mpa,保压时间约30s。

本发明具有如下优点:

1.本发明中通过利用铝管作为埋管材料,并提供一种全新的制备工艺,达到降低冷却基材自重、提高耐腐蚀性和拓宽铝基材料的使用范围的目的。

具体实施方式

下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一、

(1).采用市售6061铝管,规格6mm×8mm,厚度1mm;

(2-1).经naoh0.5mol/l碱洗30s,再利用超声恒温水洗

(2-2).放在25ml/lhcl+0.25g/lpdcl2活化溶液,活化30s;

(2-3).用浓度为20g/l的cuso4·5h2o、浓度为30g/l的h3bo3、浓度为20g/l的柠檬酸钠、浓度为4g/l的niso4、浓度为34g/l的次磷酸钠混合,并用naoh、h2so4调节ph值为9,将产品放置其中,采用水浴加热方式进行化学镀工艺,其中温度为70℃,化学镀时间为40min,完成后再进行水洗、烘干;

(3).对处理后的铝管,放在模具中,使得上下层间的间距30mm并进行固定;

(4).采取砂型浇注,浇注zl104铝合金熔融液,其工艺参数要求如下:浇注温度670℃,冷却后脱模取出,制得冷却结构用的铝基材料。

实施例二、

(1).采用市售6061铝管,规格6mm×8mm,厚度1mm;

(2-1).经naoh0.5mol/l碱洗30s,再利用超声恒温水洗

(2-2).放在25ml/lhcl+0.25g/lpdcl2活化溶液,活化30s;

(2-3).用浓度为25g/l的niso4、浓度为30g/l的次亚磷酸钠、浓度为20g/l的柠檬酸三钠、浓度为15g/l的乙酸钠和浓度为30g/l的乳酸混合;用naoh、h2so4调节ph值至4,将产品放置其中,采用水浴加热方式进行化学镀工艺,其中温度为80℃,化学镀时间为20min,完成后再进行水洗、烘干;

(3).对处理后的铝管,放在模具中,使上中下层间距为20mm并进行固定;

(4).采取砂型浇注,浇注zl101铝合金熔融液,其工艺参数要求如下:浇注温度为700℃,冷却后脱模取出,制得冷却结构用的铝基材料。

实施例三:

(1).采用市售6063铝管,规格6mm×12mm,厚度3mm,

(2-1).经naoh0.5mol/l碱洗30s,再利用超声恒温水洗

(2-2).放在25ml/lhcl+0.25g/lpdcl2活化溶液,活化30s;

(2-3).用浓度为25g/l的niso4、浓度为30g/l的次亚磷酸钠、浓度为20g/l的柠檬酸三钠、浓度为15g/l的乙酸钠和浓度为30g/l的乳酸混合;用naoh、h2so4调节ph值至4,将产品放置其中,采用水浴加热方式进行化学镀工艺,其中温度为80℃,化学镀时间为20min;

(2-4).用浓度为20g/l的cuso4·5h2o、浓度为30g/l的h3bo3、浓度为20g/l的柠檬酸钠、浓度为4g/l的niso4、浓度为34g/l的次磷酸钠混合,并用naoh、h2so4调节ph值为8,将产品放置其中,采用水浴加热方式进行化学镀工艺,其中温度为60℃,化学镀时间为10min,完成后再进行水洗、烘干

(3).对处理后的铝管,放在模具中,使相邻的两个铝管间距为30mm并进行固定;

(4).采取金属型压力浇注,浇注zl101熔融液,其工艺参数要求如下:浇注温度730℃,浇注压强0.05mpa,保压30s,冷却后脱模取出,制得冷却结构用的铝基材料。

实施例四、

(1).采用市售6061铝管,规格6mm×12mm,厚度3mm;

(2-1).对铝管喷砂处理:细砂粒度为0.1-0.5mm,压缩空气压力为0.7mpa,喷砂时间为10min;

(2-2).然后用naoh0.5mol/l碱洗30s,再水洗后干燥;

(3).对处理后的铝管,放在预先设有预埋件的模具中,使得上中下层间的间距10mm,并进行固定;

(4).采取砂型浇注,浇注zl101铝合金熔液,其工艺参数要求如下:浇注温度730℃,冷却后脱模取出,制得冷却结构用的铝基材料。

经过上述工艺步骤,本产品的铝管表面镀膜或喷砂处理,镀膜使界面发生反应,喷砂释放了残余应力,使得浇注后界面结合优良,有利于传热冷却;同时.铝管与不锈钢、铜管相比,更耐有机溶剂(如乙二醇)腐蚀,延长了冷板的使用寿命;并且采用铝管和浇注铝合金,相比与铜管/不锈钢管和浇注铝合金,更轻便,减轻了支撑负荷。

通过以上的方式,本发明通过利用铝管作为埋管材料,并提供一种全新的制备工艺,达到降低冷却基材自重、提高耐腐蚀性和拓宽铝基材料的使用范围的目的。

以上所述的仅是本发明所公开的适用于冷却机构用的铝基材料制备工艺的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

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