[发明专利]水箱用耐腐蚀铝合金复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水箱用耐腐蚀铝合金复合材料及其制备方法。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金结构件的需求日益增多，使铝合金的研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金技术的发展。 

纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm³），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm²，故不宜作结构材料。

通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm²。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。 

铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。 

汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。实验证明，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升；汽车重量降低1%，油耗可降低0.7%。当前，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。

目前汽车轻量化主要内容包括材料轻量化、设计轻量化、结构轻量化相结合的方式。

随着汽车轻量化的发展，在材料轻量化方面，以铝代铜已成超势。

汽车水箱中的冷却介质具有较强的腐蚀性，如何既保证水箱的强度又很好地提高水箱的耐腐蚀性，又能达到轻量化的要求是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种水箱用耐腐蚀铝合金复合材料及其制备方法，它采用触水侧材料为耐腐合金，而中间层材料是在防锈铝合金中加入1-1.5%锌，使其对触水层材料进行阴极保护，达到增强耐蚀性目的。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种水箱用耐腐蚀铝合金复合材料，所述铝合金复合材料为3层结构，分别为触水侧层、中间层和钎焊层，3层均分别为铝合金材料；

触水侧层铝合金材料由下列重量百分比的原料构成：Si 0.30，Fe 0.40，Mn 0.10，Cu 0.10，Mg 0.10，Zn 0.8-1.2，余量为铝；

中间层铝合金材料由下列重量百分比的原料构成：Si 0.60，Fe 0.70，Mn 1.0-1.50，Cu 0.10，Zn 0.8-1.2，余量为铝；

钎焊层铝合金材料由下列重量百分比的原料构成：Si 6.8-8.2，Fe 0.80，Mn 0.1，Cu 0.10，Zn 0.1，余量为铝。

本发明同时提供了所述的水箱用耐腐蚀铝合金复合材料的制备方法：

将铝锭熔为铝水，分别按触水侧层材料、中间层材料和钎焊层材料的重量百分比加入Si、Fe、Mn、Cu，最后加入Mg、Zn，使材料充分熔融，分别形成触水侧层材料、中间层材料和钎焊层材料；

分别将触水侧层材料、中间层材料和钎焊层材料轧制成板材，将三层板材叠放后两边焊接，再将板材热轧成三层结构的水箱用耐腐蚀铝合金复合材料。

汽车水箱中的冷却介质具有腐蚀性，为了提高耐腐蚀性，采用触水侧层材料为耐腐合金。而中间层材料是在防锈铝合金中加入1-1.5%的锌，使其对触水层材料进行阴极保护，达到增强耐蚀性目的。

本发明的优点有：

1、触水侧层材料是耐腐蚀材料。作水箱及导流管内表面。

2、中间层材料为加锌1-1.5%防锈合金。构成对触水层阴极保护，使水箱耐腐蚀性明显提高。

具体实施方式

实施例1