CN113878947B - 一种五层铝合金复合材料及其制造方法 - Google Patents

一种五层铝合金复合材料及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113878947B
CN113878947B CN202110981805.9A CN202110981805A CN113878947B CN 113878947 B CN113878947 B CN 113878947B CN 202110981805 A CN202110981805 A CN 202110981805A CN 113878947 B CN113878947 B CN 113878947B
Authority
CN
China
Prior art keywords
percent
layer
less
aluminum alloy
skin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110981805.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113878947A (zh
Inventor
曹琦
张斌
刘二磊
习博建
周德敬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yinbang Clad Material Co Ltd
Original Assignee
Yinbang Clad Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yinbang Clad Material Co Ltd filed Critical Yinbang Clad Material Co Ltd
Priority to CN202110981805.9A priority Critical patent/CN113878947B/zh
Publication of CN113878947A publication Critical patent/CN113878947A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113878947B publication Critical patent/CN113878947B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/016—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic all layers being formed of aluminium or aluminium alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/38—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling sheets of limited length, e.g. folded sheets, superimposed sheets, pack rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B3/003—Rolling non-ferrous metals immediately subsequent to continuous casting, i.e. in-line rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/08—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the cooling method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0012—Mechanical treatment, e.g. roughening, deforming, stretching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0036—Heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B2003/001—Aluminium or its alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2201/00—Special rolling modes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0036—Heat treatment
    • B32B2038/0048—Annealing, relaxing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

本发明涉及一种五层铝合金复合材料和制造方法。所述用于热交换器的制造，五层铝合金复合材料包括：芯材层、位于芯材层两侧的中间层和位于中间层外侧的皮材层；其中，所述芯材层铝合金中Mn重量百分比为1.40～1.90％；所述中间层铝合金中Mn重量百分比为1.40～1.80％。所述制造方法包括如下步骤：铸造，将皮材、中间层、芯材按各组分重量百分比将原材料分别熔炼成皮材铸锭、中间层铸锭、芯材铸锭；将皮材、中间层热轧；芯材、中间层‑皮材复合热轧，前2个粘合道次压下量控制在0.5～1mm；冷轧；成品退火。本发明五层铝合金复合材料的复合界面缺陷少，生产效率高，成材率高，可达55～65％，从而大幅降低铝合金复合材料的制造成本。

Description

一种五层铝合金复合材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及金属复合材料领域，特别涉及一种多层铝合金复合材料的材质和复合方法。
背景技术
随着铝合金复合材料在热交换器中的应用越来越广泛，对其性能要求也越来越高，特别是焊后的强度以及耐腐蚀性能。根据不同的钎焊需要，目前两层、三层的铝合金复合材料应用普遍，四层铝合金复合材料主要应用在相对高端一些的产品上来满足高端产品的特殊需求。
在生产过程中，铝合金复合材料的层数越多，各金属层在轧制复合过程中的变形越复杂，复合加工难度越大，成材率越低，导致生产成本越高。
常规热交换器产品使用两层或三层铝合金复合材料，即使产品有耐腐蚀性能方面的要求，也可以通过金属层厚度上的设计予以满足。但随着轻量化的发展，多层复合材料在强度、耐腐蚀性等方面的性能优势发挥出明显作用，受到越来越多的重视和期待。例如现有一种中间层选用1XXX或7072合金的四层铝合金，其芯材为Al-1.6Mn-0.4Cu铝合金，上中间层为1050铝合金，上、下皮材层为4045铝合金，经热轧得到最终四层复合板材的性能良好。但在制造过程中，需要将三种材质重复2～3次热轧工艺，且最终复合后的板材仍然在芯材层和中间层之间、中间层和皮材层之间不可避免的产生气泡缺陷，导致最终成材率低也只有20～30％；甚至有时在热轧过程就因中间层与皮材层粘合不牢直接轧制失败。
提高多层铝合金复合材料的成材率，进而降低制造成本，是扩大多层铝合金复合材料的应用领域的基础，是业内人士亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的一个目的，是提供一种五层铝合金复合材料，成材率高，制造成本低。
根据本发明一个方面，所述五层铝合金复合材料，用于热交换器的制造，包括：芯材层、位于芯材层两侧的中间层和位于中间层外侧的皮材层；其中，所述芯材层铝合金中Mn重量百分比为1.40～1.90％；所述中间层铝合金的含Mn重量百分比为：1.40～1.80％。
根据本发明一些实施例，所述中间层中还含有重量百分比的Zn：1.40～1.80％，Ti：0.05～0.10％。
根据本发明一些实施例，所述中间层中还含有重量百分比的组成成分：Si：0.50～0.80％，Fe：0.15～0.50％，Cu：≤0.10％，Mg：≤0.03％，Zn：1.40～1.80％，Ti：0.05～0.10％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
根据本发明一些实施例，所述芯材层中还含有重量百分比的Si：0.50～0.90％，Mg：0.20～0.30％。
根据本发明一些实施例，所述芯材层还包括如下重量百分比的组成成分：Si：0.50～0.90％，Fe：0.15～0.40％，Cu：0.60～1.0％，Mn：1.40～1.90％，Mg：0.20～0.30％，Zn：≤0.10％，Ti：0.08～0.18％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
根据本发明一些实施例，所述皮材组成成分及重量百分比为：Si：9.0～11.0％，Fe：≤0.30％，Cu：≤0.10％，Mn：≤0.10％，Mg：≤0.03％，Zn：≤0.20％，Sr：0.01～0.04％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
本发明的另一个目的，是提供一种五层铝合金复合材料的制造方法，应用该方法，可以提高铝合金复合材料的成材率，降低制造成本。
根据本发明一些实施例，所述五层铝合金复合材料的制造方法，包括如下步骤：
铸造，将皮材、中间层、芯材按各组分重量百分比将原材料分别熔炼成皮材铸锭、中间层铸锭、芯材铸锭；
皮材、中间层热轧；
芯材、中间层-皮材复合板热轧，前2个粘合道次压下量控制在0.5～1mm；
冷轧；
成品退火。
根据本发明一些实施例，所述皮材、中间层热轧包括：将皮材铸锭、中间层铸锭放入加热炉中间加热至500℃，保温3h，出炉热轧成中间层-皮材复合板。
根据本发明一些实施例，所述芯材、中间层-皮材复合板热轧包括：将芯材、中间层-皮材复合板放入加热炉中加热至500℃，保温3h，出炉热轧至厚度为6mm的热轧卷。
根据本发明一些实施例，所述冷轧包括：五层复合材料经过4道次轧制为0.6～1.0mm的冷轧卷。
本发明的五层铝合金复合材料及其制造方法，与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)铝合金复合材料的五层材料中，中间层采用含适量Mn的铝合金，适量的Mn能够提高中间层的强度，提高中间层的硬度，与含Mn高的芯材层可实现一次热轧复合。
(2)中间层含Zn，Ti元素，电位较芯材低，中间层将优先被腐蚀，且为层状腐蚀，对芯材起到保护作用，大大提升腐蚀性能。
(3)芯材含有Mg、Si，钎焊后具有一定的自然时效强化性，10天后抗拉强度可以提升20～30MPa，为高强度材料。
(4)采用先将中间层和皮材层热轧复合，再与芯材热轧的工艺：中间层和皮材层热轧的过程中，由于只有两种材质，复合率高；之后再与芯材复合，借助中间层与芯材层材质硬度相差小，将三种材质复合成板仅需经过一次热轧，且热轧后各界面之间缺陷少，生产效率高，成材率高，可达55～65％，从而大幅降低铝合金复合材料的制造成本。
本发明可将五层铝合金复合材料进行大规模生产，广泛应用到各行各业中，对于铝合金制造业的发展起到一定的推动作用。
附图说明
图1为本发明实施例中的五层铝合金复合材料的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。
本发明提及的方法中各步骤的执行顺序，除特别说明外，并不限于本文的文字所体现出来的顺序，也就是说，各个步骤的执行顺序是可以改变的，而且两个步骤之间根据需要可以***其他步骤。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
下面参考具体实施例，对本发明进行说明。下述实施例中所取工艺条件数值均为示例性的，其可取数值范围如前述申请内容中所示，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。下述实施例所用的检测方法均为本行业常规的检测方法。
本发明公开一种五层铝合金复合材料及其制造方法。
其中，五层铝合金复合材料，可用于热交换器的制造，包括：芯材层、位于芯材层两侧的中间层和位于中间层外侧的皮材层。如图1所示，在图1中由上至下的方向，依次命名为上皮材层1、上中间层3、芯材层5、下中间层7和下皮材层9。其中，芯材层5的铝合金中，Mn重量百分比为1.40～1.90％，上中间层3和下中间层7可以采用含Mn重量百分比为1.40～1.80％的铝合金。
中间层采用含Mn适量的铝合金，Mn能够提高中间层的强度，提高中间层的硬度，同时，由于中间层和芯材所选用的铝合金材质的硬度相差小，可以实现一次热轧复合，且复合界面之间缺陷少，生产效率高，成材率高。
在一些实施例中，在中间层中可添加含有重量百分比的Zn：1.40～1.80％，Ti：0.05～0.10％。中间层含有Zn、Ti元素，Zn使得电位较芯材低，中间层将优先被腐蚀，Ti使得组织均匀，产生层状腐蚀，且为层状腐蚀，避免芯材产生点状腐蚀，对芯材起到保护作用，大大提升耐腐蚀性能，以及提高复合板材的使用寿命。
在五层合金中，中间层还可以防止芯材中高含量的Cu、Mg在高温状态下容易向外扩散。若Cu扩散到板材的皮材层，使得板材皮材层的电位会变化，从而产生点状腐蚀，这会缩短复合板材的使用寿命：在CAB钎焊中，425℃以上Mg在铝合金的扩散速度非常快，因钎焊温度在600℃左右，故极易扩散到表面，和氧化铝层、KALF焊剂发生反应，大量消耗焊剂的同时产生K2MgF4，附着在材料表面，妨碍皮材流动，影响焊接质量。
在一些实施例中，芯材含有较高比例的Mg、Si，钎焊后具有一定的自然时效强化，10天后抗拉强度可以提升20～30MPa，使得复合后的板材成为高强度材料。
具体的，作为一个实施例，芯材层组成成分及重量百分比为：Si：0.50～0.90％，Fe：0.15～0.40％，Cu：0.60～1.0％，Mn：1.40～1.90％，Mg：0.20～0.30％，Zn：≤0.10％，Ti：0.08～0.18％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
中间层组成成分及重量百分比为：Si：0.5～0.8％，Fe：0.15～0.5％，Cu：≤0.10％，Mn：1.4～1.8％，Mg：≤0.03％，Zn：1.4～1.8％，Ti：0.05～0.10％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
皮材组成成分及重量百分比为：Si：9.0～11.0％，Fe：≤0.30％，Cu：≤0.10％，Mn：≤0.10％，Mg：≤0.03％，Zn：≤0.20％，Sr：0.01～0.04％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
本发明还公开一种上述五层铝合金的制造方法，包括：
(1)铸造，将皮材层、中间层、芯材层铝合金按各组分重量百分比将原材料加入熔炼炉内。
皮材层铝合金熔炼温度为720～750℃，电磁搅拌2次，每次10分钟，精炼温度为720～740℃，精炼时间为20分钟，铸造温度为680～690℃。中间层、芯材铝合金熔炼温度均为730～760℃，电磁搅拌2次，每次10分钟，精炼温度为730～750℃，精炼时间为20分钟，铸造温度为695～705℃。皮材铸锭规格为450×1240×5000mm，中间层铸锭规格为450×1240×5000mm，芯材铸锭规格为380×1300×5000mm。
(2)锯切，将各铸锭的头、尾部锯切200mm，锯切后铸锭长度为4600mm，厚度、宽度不变。
(3)铣面，将各铸锭双面进行铣面，单面铣削量10mm，铣面之后铸锭厚度减少20mm，宽度、长度不变。
(4)皮材、中间层热轧。
将皮材、中间层铸锭放入立推式加热炉中间加热至500℃，保温3h，出炉热轧。经过热轧后，成为中间层-皮材复合板。在中间层-皮材复合板中，中间层铸锭被轧制成厚度为40～60mm，长度为4400mm的板材，对应成品中间层复合比例范围为6～10％，皮材铸锭被轧制成厚度为55～75mm，长度为4400mm的板材，对应成品皮材复合比例范围为8～12％；
(5)复合热轧。
将芯材、经过步骤(4)热轧形成的中间层-皮材复合板按照图1所示的顺序排列，放入立推式加热炉中加热至500℃，保温3h，出炉经过热轧，最终至厚度为6mm的热轧卷。其中前2个粘合道次压下量控制在0.5～1mm；
(6)冷轧，五层复合材料经过4道次轧制为0.6～1.0mm的冷轧卷。
(7)成品退火，将0.6～1.0mm的冷轧卷放入退火炉进行退火，退火温度为260～290℃，保温3h后出炉。
(8)检验，抗拉强度为190～230MPa，屈服强度＞170MPa，延伸率＞10％，满足客户要求。
(9)钎焊后抗拉强度170～185MPa，屈服强度65～80MPa，自然时效10天后，抗拉强度增加20～30MPa。
实施例
采用上述方法制备图1结构的五种复合板。其中，五种复合板芯材层组分与重量百分含量如表1：
表1
Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti
板1 0.6 0.3 1.0 1.8 0.2 0.05 0.1
板2 0.7 0.4 0.9 1.5 0.2 0.01 0.18
板3 0.9 0.2 0.6 1.4 0.25 0.1 0.15
板4 0.5 0.25 0.8 1.7 0.3 0.1 0.08
板5 0.8 0.15 0.7 1.9 0.3 0.01 0.12
中间层组分与重量百分含量如表2：
表2
Figure BDA0003229405100000071
Figure BDA0003229405100000081
皮材层组分与重量百分含量如表3：
表3
Si Fe Cu Mn Mg Zn Sr
板1 11 0.01 0.05 0.1 0.03 0.1 0.04
板2 10.5 0 0.1 0.05 0.03 0.2 0.01
板3 9.5 0.3 0.05 0.05 0.03 0.1 0.01
板4 9 0.3 0.05 0.1 0.03 0 0.02
板5 10.5 0.3 0.1 0.05 0.01 0 0.04
将上述材质的五种复合板，按照上述制造方法复合，其中最终热轧复合前各材质厚度(mm)及复合后参数如表4：
表4
Figure BDA0003229405100000082
/>
Figure BDA0003229405100000091
另例举三个比较例，比较例1-3的中间层采用7072铝合金，芯材层采用3004铝合金，皮材层采用4343铝合金，按照常规制造方法(将三种材质经过反复的3次热轧工艺)复合，其中热轧复合前各材质厚度(mm)及复合后参数如表5：
表5
Figure BDA0003229405100000092
经过表4与表5的对比可知，本发明的板材1-5的复合成品率远高于比较例。
本发明的皮材层使用铝锶中间合金变质处理，使得成品硅颗粒短细均匀，平均尺寸小于5μm，最大尺寸不超过12μm，有利于钎焊过程中皮材的均匀流动，流动性好更符合钎焊的要求，同时也可以预防局部硅颗粒粗大，硅颗粒大容易在钎焊过程中产生熔蚀，甚至出现孔洞。而未经变质处理的硅颗粒平均尺寸通常在10～15μm，最大可达30～80μm，钎焊后更容易造成熔蚀。
本发明中间层同时含有Mn、Zn、Ti，具备强度的同时，电位低，优先腐蚀，且以层状腐蚀为主；中间层的作用：防止芯材中的Cu、Mg在高温状态下容易扩散。扩散的Cu高温下使得电位产生变化，形成点腐蚀，会影响板材使用寿命。中间层防止芯材中的Cu、Mg扩散，提高板材的寿命，更适用于高温材料。而没有中间层的芯材，会产生点状腐蚀，会向芯材内部腐蚀，对板材的寿命产生严重不良影响。
本发明中间层为高锰铝合金，与芯材的硬度差异小，与传统的中间层选用1XXX或7072合金相比，热轧过程中变形不一致的现象较小，可以实现一次热轧复合，生产效率高，且界面结合程度良好，气泡少。
本发明芯材层铝合金含有一定量的Cu、Mg，钎焊后有时效强化，10天后抗拉强度可以提升20～30MPa。
本发明的先将中间层和皮材热轧复合，再通过一次热轧工序即可将三种材质轧制成复合板材，避免反复热轧，同时提高了成材率。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种五层铝合金复合材料，用于热交换器的制造，其特征在于，包括：芯材层、位于所述芯材层两侧的中间层和位于所述中间层外侧的皮材层；其中，
所述芯材层铝合金中Mn重量百分比为1.40～1.90％；
所述中间层铝合金中Mn重量百分比为1.40～1.80％；
所述五层铝合金复合材料的制造方法，包括如下步骤：
铸造，将皮材、中间层、芯材按各自组分重量百分比将原材料分别熔炼成皮材铸锭、中间层铸锭、芯材铸锭；
皮材、中间层热轧：将皮材和中间层热轧成中间层-皮材复合板；
将芯材、中间层-皮材复合板热轧，且前2个粘合道次压下量控制在0.5～1mm；
冷轧：五层复合材料经过4道次轧制为0.6～1.0mm的冷轧卷；
成品退火：将0.6～1.0mm的冷轧卷放入退火炉进行退火，退火温度为260～290℃，保温3h；
其中，最终热轧复合前，皮材层厚度为50mm，中间层厚度为35mm，芯材层厚度为350mm；
所述中间层包括如下重量百分比的组成成分：Si：0.50～0.80％，Fe：0.15～0.50％，Cu：≤0.10％，Mg：≤0.03％，Zn：1.40～1.80％，Ti：0.05～0.10％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝；
所述芯材层包括如下重量百分比的组成成分：Si：0.50～0.90％，Fe：0.15～0.40％，Cu：0.60～1.0％，Mg：0.20～0.30％，Zn：≤0.10％，Ti：0.08～0.18％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝；
所述皮材组成成分及重量百分比为：Si：9.0～11.0％，Fe：≤0.30％，Cu：≤0.10％，Mn：≤0.10％，Mg：≤0.03％，Zn：≤0.20％，Sr：0.01～0.04％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述将芯材、中间层-皮材复合板热轧包括：将芯材、中间层-皮材复合板放入加热炉中加热至500℃，保温3h，出炉热轧至厚度为6mm的热轧卷。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述皮材、中间层热轧包括：将皮材、中间层铸锭放入加热炉中间加热至500℃，保温3h，出炉热轧。
CN202110981805.9A 2021-08-25 2021-08-25 一种五层铝合金复合材料及其制造方法 Active CN113878947B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110981805.9A CN113878947B (zh) 2021-08-25 2021-08-25 一种五层铝合金复合材料及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110981805.9A CN113878947B (zh) 2021-08-25 2021-08-25 一种五层铝合金复合材料及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113878947A CN113878947A (zh) 2022-01-04
CN113878947B true CN113878947B (zh) 2023-06-02

Family

ID=79011521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110981805.9A Active CN113878947B (zh) 2021-08-25 2021-08-25 一种五层铝合金复合材料及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113878947B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114606403A (zh) * 2022-02-17 2022-06-10 银邦金属复合材料股份有限公司 新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6439340A (en) * 1987-08-03 1989-02-09 Furukawa Aluminium Aluminum alloy composite plate for wrapping
JP2006188389A (ja) * 2005-01-06 2006-07-20 Univ Nagoya 高純度２層〜５層カーボンナノチューブの製造方法、および高純度２層〜５層カーボンナノチューブ含有組成物
KR101267895B1 (ko) * 2013-02-27 2013-05-27 주식회사 현대피닉스 내열성과 내충격성을 강화한 5층 ｐｖｃ 파이프 및 그 제조방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2500711B2 (ja) * 1991-06-19 1996-05-29 日本軽金属株式会社 耐食性に優れたブレ―ジングシ―ト及び製造方法
JP4019775B2 (ja) * 2002-04-19 2007-12-12 三菱アルミニウム株式会社 耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート
EP1666190A4 (en) * 2003-09-18 2007-02-21 Kobe Alcoa Transp Products Ltd ALUMINUM ALLOY COMPOSITE FOR SOLDERING AND HEAT EXCHANGER THEREWITH
CN103752612B (zh) * 2014-01-26 2015-11-18 美铝（昆山）铝业有限公司 一种五层铝合金复合板带坯料的生产方法
BR112018071237A2 (pt) * 2016-04-19 2019-02-05 Hydro Aluminium Rolled Prod material compósito de alumínio, método para produzir um material compósito de alumínio, uso e trocador de calor
CN107881370A (zh) * 2017-11-02 2018-04-06 银邦金属复合材料股份有限公司 一种五层铝合金复合板材及复合方法
CN110976519A (zh) * 2019-12-17 2020-04-10 奥科宁克（昆山）铝业有限公司 一种四层铝合金复合板带坯料的生产方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6439340A (en) * 1987-08-03 1989-02-09 Furukawa Aluminium Aluminum alloy composite plate for wrapping
JP2006188389A (ja) * 2005-01-06 2006-07-20 Univ Nagoya 高純度２層〜５層カーボンナノチューブの製造方法、および高純度２層〜５層カーボンナノチューブ含有組成物
KR101267895B1 (ko) * 2013-02-27 2013-05-27 주식회사 현대피닉스 내열성과 내충격성을 강화한 5층 ｐｖｃ 파이프 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN113878947A (zh) 2022-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1484425B1 (en) Method for producing aluminum alloy composite material for heat exchanger
JP5230231B2 (ja) アルミニウム合金製ブレージングシート及び熱交換器とその製造方法
CN110735074B (zh) 一种蜂窝板用铝合金复合材料及其制备方法
CN105324501B (zh) 由铝、铜和锂合金制备的机翼上蒙皮结构构件
WO2018058306A1 (zh) 一种钎焊蜂窝板用铝合金复合面板材料及其制造方法
WO2015104761A1 (ja) アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法
JP6418714B2 (ja) アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法
EP4056364B1 (en) Clad aluminium alloy products and methods of making the same
JP5985973B2 (ja) アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金ブレージングシートを用いた熱交換器
WO2016152944A1 (ja) アルミニウム合金クラッド板およびアルミニウム合金クラッド構造部材
CN112955280B (zh) 铝合金硬钎焊板及其制造方法
EP3508595A1 (en) Aluminum alloy brazing sheet
EP2852494B1 (en) Ultra sagging and melting resistant fin material with very high strength
KR20180086425A (ko) 브레이징 시트 및 제조 방법
CN109797323B (zh) 一种高耐腐蚀多层复合铝合金管材及其生产方法
CN113878947B (zh) 一种五层铝合金复合材料及其制造方法
CN111391429B (zh) 铝合金、中冷器管用复合材料及制备方法、中冷器及车辆
CN112955281B (zh) 铝合金硬钎焊板及其制造方法
JP5629113B2 (ja) ろう付け性及び耐食性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート、及びそれを用いた熱交換器
CN112955574B (zh) 铝合金硬钎焊板及其制造方法
CN113692454B (zh) 铝合金硬钎焊板及其制造方法
WO2018110320A1 (ja) アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法
JP2017066494A (ja) 熱交換器用アルミニウム合金材及びその製造方法
CN114007860B (zh) 包覆的2xxx系列航空航天产品
JP5325389B2 (ja) 熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant