一种高频焊接用钎焊扁管复合铝带及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种高频焊接用钎焊扁管复合铝带，包括中间层以及分别复合在中间层上下表面的钎焊层和触水层，钎焊层、中间层、触水层利用铸轧+冷轧生产方式进行制备，经过冷轧复合将三层金属紧密结合在一起。本发明专利技术还公开了这种高频焊接用钎焊扁管复合铝带的制造方法，其工艺流程包括熔炼，铸轧，粗轧，均匀化退火，冷轧复合，扩散退火，粗轧切边，精轧，表面清洗，成品前退火，精轧，表面清洗+板型矫直，分切检验包装等步骤。本发明专利技术与传统热轧方法生产材料相比，钎焊前后强度、焊点质量、焊后承压性能、耐腐蚀性能等指标相当，但工艺流程短、能耗低、生产效率高，板带材料宽度方向复合率均匀、成材率高，投入资金少、风险低。

【技术实现步骤摘要】
一种高频焊接用钎焊扁管复合铝带及其制造方法
本专利技术涉及一种高频焊接用钎焊扁管复合铝带及其制造方法，属于铝箔压延制造

技术介绍
复合铝带由于具有焊前强度适中、焊点质量好、焊后强度高、焊后承压性能好、耐腐蚀性能好等优点，广泛用于汽车热交换器领域水箱、暖风、冷凝器等热交换器。传统制造方法采用熔炼-铸造-锯切-铣面-均匀化退火-加热-热轧-复合配对-热轧复合及后续加工方法生产，该方法具有设备投资大、生产流程长、能耗高、成品率低、复合率不均匀等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高频焊接用钎焊扁管复合铝带及其制造方法，以解决传统制造方法中存在的设备投资大、生产流程长、能耗高、成品率低、复合率不均匀等缺陷。高频焊接用钎焊扁管复合铝带为钎焊式热交换器重要组成部分，高频焊接是利用10~500KHz高频电流流经金属连接面产生电阻热并施加（或不施加）压力达到金属结合的一种焊接方法，其工艺流程为：开卷-矫平-头尾剪切-铝带对焊-活套储料-成型-高频焊接-清除毛刺-定径-探伤-飞切-初检-扁管矫直-管段加工-水压试验-探伤检测-标识-成品。复合铝带通过高频焊接后制成扁管（普通扁管、B型管、加强型等），再由热交换器厂家将扁管、翅片、板料等组装后进钎焊炉进行钎焊，钎焊后制成热交换器。钎焊原理为利用中间层、触水层熔点高于钎焊层，将钎焊温度升至高于钎焊层液相线温度且低于中间层、触水层固相线温度，利用钎焊层流动性、铺展性、润湿性好的优点，钎焊层熔化并填充钎焊缝隙达到将不同工件连接在一起的目的。中间层钎焊后在热交换器扁管结构中起支撑作用，要求其具备高的焊后强度，且其电极电位必须高于与其接触的翅片料，翅片料起到牺牲阳极保护作用，避免扁管优先腐蚀穿孔而导致热交换器失效。触水层钎焊后在热交换器管料结构中为扁管内壁，直接与制冷剂接触，要求其电极电位必须低于中间层合金，以便其具有较强的内部抗腐蚀能力，且表面腐蚀形貌必须更趋向于层状腐蚀。为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案：一种高频焊接用钎焊扁管复合铝带，由中间层、钎焊层和触水层经冷轧复合工艺复合而成，钎焊层和触水层分别位于中间层的上下表面，其中，所述中间层中各化学成分及其质量百分比选自以下两组中的一组：①Si0.10%～0.30%，Fe0.30～0.60%，Cu0.05～0.25%，Mn1.0～1.2%，Ti≤0.03%，Zn≤0.1%，余量为Al；②Si0.10～0.30%，Fe0.30～0.60%，Cu0.10～0.30%，Mn1.0～1.2%，Mg0.20～0.60%，Ti≤0.03%，余量为Al；所述钎焊层中各化学成分及其质量百分比为：Si6.8～8.2%，Fe0.05～0.25%，Cu≤0.10%，Mn≤0.10%，Ti≤0.05%，余量为Al；所述触水层中各化学成分及其质量百分比为：Fe+Si≤0.70%，Cu≤0.10%，Mn≤0.10%，Zn0.80～1.30%，Ti≤0.03%，余量为Al。进一步的，所述复合铝带的复合率为6～12%。进一步的，所述复合铝带的厚度为0.2～0.3mm。本专利技术还提供了一种上述高频焊接用钎焊扁管复合铝带的制造方法，该方法包括以下步骤：（1）熔炼、铸轧：按照中间层、钎焊层和触水层各成分配比分别配制中间层合金原料、钎焊层合金原料和触水层合金原料，将三种合金原料分别熔炼、铸轧成厚度为6.5～7.5mm的中间层铸轧卷、钎焊层铸轧卷和触水层铸轧卷；（2）中间层制备：将步骤（1）制备的中间层铸轧卷进行粗轧，经过1～3个道次轧制成坯料厚度为2.5～5.5mm，然后进行均匀化退火处理；钎焊层制备：将步骤（1）制备的钎焊层铸轧卷进行坯料退火，粗轧，经过4～8个道次轧制成坯料厚度为0.3～0.8mm，然后切边处理后进行成品退火；触水层制备：将步骤（1）制备的触水层铸轧卷进行粗轧，经过5～8个道次轧制成坯料厚度为0.4～0.9mm，然后切边处理后进行成品退火；（3）冷轧复合：将步骤（2）制备得到的中间层、钎焊层、触水层经过特殊装备进行冷轧复合得到复合坯料，道次加工率控制在30～70%；（4）对步骤（3）制备得到的复合坯料进行扩散退火；（5）粗轧、切边：对步骤（4）制备得到的复合坯料进行粗轧，经过2～4个道次轧制成坯料厚度为0.6～0.9mm，然后进行半成品的纵剪切边处理；（6）精轧：对步骤（5）制备得到的坯料进行精轧，经过1～3个道次轧制成成品前道次的厚度为0.35～0.55mm；（7）表面清洗：对步骤（6）制备得到的坯料通过拉弯矫直机进行表面清洗；（8）成品前退火：对步骤（7）制备得到的坯料进行成品前退火，通氮气生产，0.5℃/min~3.0℃/min升温到300~420℃，保温时间120~480min；（9）精轧：对步骤（8）得到的坯料进行精轧，经过1个道次轧制成品厚度为0.2～0.3mm，成品道次加工率控制在25～45%；（10）表面清洗+板型矫直：对步骤（9）制备得到的坯料通过拉弯矫直机添加脱脂剂进行表面清洗，并施以一定的延伸系数进行板型矫直；（11）分切、检查、包装：对步骤（10）得到的成品分切完成后进行产品的尺寸、表面、端面检查，检查完成后进行包装。其中，步骤（1）中，当中间层合金添加Mg元素熔炼时，Mg可显著提高合金强度，具有通过析出Mg2Si来提高强度的效果。进一步的，步骤（1）中，触水层合金原料中锌元素以锌锭的形式添加，钎焊层合金原料硅元素以硅粉形式通过喷粉方法进行添加，硅粉颗粒度≤30目。进一步的，步骤（2）中，中间层、钎焊层、触水层制备过程中，厚度根据具体订单复合率要求进行计算和生产。进一步的，步骤（2）中钎焊层与中间层金属屈服强度比、触水层与中间层金属屈服强度比均大于0.8。进一步的，步骤（3）中冷轧复合时，对中间层上下表面、钎焊层下表面、触水层上表面采用特殊表面处理工具进行打磨，打磨后铝粉通过负压抽吸装置进行抽吸干净，经过打磨后的3层材料进入轧辊进行冷轧复合。进一步的，步骤（3）中冷轧复合时轧制力≥1800T，轧制过程中轧辊表面采用自主研发的特殊润滑剂进行润滑，避免铝板粘辊。进一步的，步骤（3）中冷轧复合时，在中间层、钎焊层、触水层进入轧辊前，对中间层、钎焊层、触水层进行在线保护加热，加热温度150～300℃。进一步的，步骤（4）中扩散退火工艺为：先0.8℃/min~2.0℃/min升温到240~280℃，保温时间180~300min，然后0.5℃/min~3.0℃/min升温到260~460℃，保温时间100~300min。进一步的，步骤（8）中，扁管铝带对表面油斑要求高，在成品前退火时需要通氮气生产，要求炉内含氧量≤3000PPM。进一步的，步骤（8）成品前退火后，出炉风机强冷至≤60℃，要求取样检测力学性能，抗拉强度100～150MPa，延伸率≥8.0%。进一步的，步骤（9）精轧后的成品，要求取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高频焊接用钎焊扁管复合铝带，其特征在于，所述复合铝带由中间层、钎焊层和触水层经冷轧复合工艺复合而成，钎焊层和触水层分别位于中间层的上、下表面，其中，所述中间层中各化学成分及其质量百分比选自以下两组中的一组：①Si 0.10～0.30%，Fe0.30～0.60%，Cu 0.05～0.25%，Mn 1.0～1.2%，Zn≤0.1%，Ti≤0.03%，余量为Al；②Si 0.10～0.30%，Fe 0.30～0.60%，Cu 0.10～0.30%，Mn 1.0～1.2%，Mg 0.20～0.60%，Ti≤0.03%，余量为Al；所述钎焊层中各化学成分及其质量百分比为：Si 6.8～8.2%，Fe 0.05～0.25%，Cu≤0.10%，Mn≤0.10%，Ti≤0.05%，余量为Al；所述触水层中各化学成分及其质量百分比为：Fe +Si≤0.70%，Cu≤0.10%，Mn≤0.10%，Zn 0.80～1.30%，Ti≤0.03%，余量为Al。/n

【技术特征摘要】
1.一种高频焊接用钎焊扁管复合铝带，其特征在于，所述复合铝带由中间层、钎焊层和触水层经冷轧复合工艺复合而成，钎焊层和触水层分别位于中间层的上、下表面，其中，所述中间层中各化学成分及其质量百分比选自以下两组中的一组：①Si0.10～0.30%，Fe0.30～0.60%，Cu0.05～0.25%，Mn1.0～1.2%，Zn≤0.1%，Ti≤0.03%，余量为Al；②Si0.10～0.30%，Fe0.30～0.60%，Cu0.10～0.30%，Mn1.0～1.2%，Mg0.20～0.60%，Ti≤0.03%，余量为Al；所述钎焊层中各化学成分及其质量百分比为：Si6.8～8.2%，Fe0.05～0.25%，Cu≤0.10%，Mn≤0.10%，Ti≤0.05%，余量为Al；所述触水层中各化学成分及其质量百分比为：Fe+Si≤0.70%，Cu≤0.10%，Mn≤0.10%，Zn0.80～1.30%，Ti≤0.03%，余量为Al。


2.根据权利要求1所述的高频焊接用钎焊扁管复合铝带，其特征在于，所述复合铝带的复合率为6～12%。


3.根据权利要求1所述的高频焊接用钎焊扁管复合铝带，其特征在于，所述复合铝带的厚度为0.2～0.3mm。


4.一种权利要求1至3任一项所述高频焊接用钎焊扁管复合铝带的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照中间层、钎焊层和触水层各成分配比分别配制中间层合金原料、钎焊层合金原料和触水层合金原料，将三种合金原料分别熔炼、铸轧成厚度为6.5～7.5mm的中间层铸轧卷、钎焊层铸轧卷和触水层铸轧卷；
（2）将中间层铸轧卷粗轧至厚度为2.5～5.5mm，然后进行均匀化退火得到中间层；将钎焊层铸轧卷进行坯料退火，粗轧至0.3～0.8mm，然后切边处理后进行成品退火，得到钎焊层；将触水层铸轧卷粗轧至0.4～0.9mm，然后切边处理后进行成品退火，得到触水层；
（3）将步骤（2）制备得到的中间层、钎焊层、触水层进行冷轧复合，道次加工率控制在30～70%；
（4）对步骤（3）制备得到的复合坯料进行扩散退火；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘前换，董则防，田国建，史明飞，胡刘飞，吴保剑，
申请(专利权)人：江苏鼎胜新能源材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32