[发明专利]一种织构强化的热交换器用复合铝带及其制备方法

说明书

本发明涉及一种复合铝带，其包含芯材合金，其中，基于所述芯材合金，所述芯材合金包含(a)0.3‑1.2重量％的Si、1.0‑2.0重量％的Mn、0.2‑1.0重量％的Cu、0.1‑0.6重量％的Fe，(b)任选存在的选自以下的一种或多种元素：≤0.5重量％的Mg、≤0.3重量％的Ti、≤0.3重量％的Zr，其余为铝和不可避免的杂质元素；其中，所述不可避免的杂质元素为总含量≤0.3重量％的选自IVB、VB或VIB族的其它元素，和/或单种元素含量≤0.05重量％且总含量≤0.15重量％的其它元素；其中，所述复合铝带在供货态时其芯材合金中等效直径在0.02至小于0.50μm范围内的弥散颗粒相数量为5×10⁹‑1×10¹²个/mm³；等效直径在0.50至1.00μm范围内的弥散颗粒相数量为7×10⁶‑1×10⁹个/mm³。本发明还涉及复合铝带的制备方法及其用于热交换器的用途。

技术领域

本发明涉及一种复合铝带，其钎焊后具有高组分P取向织构增强和高强度，适合用作热交换器材料。本发明还涉及所述复合铝带的制备方法及其用于热交换器中的用途。

背景技术

由于比重轻、耐腐蚀、热传导好、强度高、钎焊性能好等优异性能，钎焊用多层复合铝带或板材已经广泛应用于汽车热交换系统。随着汽车工业对减重的不断要求，热交换器轻量化成为必然趋势。为应对热交换器轻量化的要求，制造热交换器的铝带也在不断地被减薄。要想轻量化后的热交换器具有与减重/减薄前等同的性能要求，并具有良好的路试性能以及抗疲劳性能，就要求不断减薄的铝板带其焊后力学性能不断地提高。

在多层复合铝带的结构中，芯材起支撑作用，也是材料焊后强度的主要来源。触水侧具有比芯材更低的腐蚀电位，可以作为牺牲电极保护芯材。钎焊层Al-Si合金具有较低的熔点，在钎焊过程中起钎焊作用。

作为多层复合铝带的主体，芯材合金决定着整个铝带材料焊后力学性能。芯材合金的主要合金化元素为Si、Mn、Cu、Mg等。提高芯材强度的方法主要通过合金化元素的固溶强化以及析出弥散颗粒相的颗粒强化来实现。因此，大多数关于增强复合铝板材焊后强度的现有技术都是添加高含量的Si、Mn、Cu等元素，通过更高的固溶强化和颗粒强化来强化材料的焊后性能。但是，合金化元素的添加量并不可以无限增加：过多的Si、Cu量会大幅度随低芯层的熔点，使芯层在钎焊过程中的抗熔蚀能力显著下降；而过高的Mn(大于2.0重量％)将导致合金在铸造过程中易于生成粗大铸造颗粒相，使铸锭无法使用。虽然添加Mg元素可以通过固溶强化和析出强化实现改善焊后强度的目的，但是由于Mg元素会毒化钎剂，使钎剂失效，影响钎焊质量，因此可控气体保护焊用的复合多层铝材的芯材合金其Mg含量通常限制在0.3重量％。对于某些应用，Mg的含量更是严格限制在0.05重量％，因此大部分热交换器用复合铝材无法利用在芯材中添加Mg元素来增强焊后力学性能。

因此，亟需一种不同于固溶强化以及颗粒强化的新型合金增强新技术以及生产工艺，以进一步提高和改善复合铝带的焊后强度。

发明内容

一方面，本发明涉及一种复合铝带，其包含芯材合金，其中，基于所述芯材合金，所述芯材合金包含(a)约0.3-1.2重量％的Si、1.0-2.0重量％的Mn、0.2-1.0重量％的Cu、0.1-0.6重量％的Fe，(b)任选存在的选自以下的一种或多种元素：约≤0.5重量％的Mg、≤0.3重量％的Ti、≤0.3重量％的Zr，其余为铝和不可避免的杂质元素；其中，所述不可避免的杂质元素为总含量约≤0.3重量％的选自IVB、VB或VIB族的其它元素，和/或单种元素含量约≤0.05重量％且总含量约≤0.15重量％的其它元素；其中，所述复合铝带在供货态时芯材合金中等效直径在0.02至小于0.50μm范围内的弥散颗粒相数量为约5×10⁹-1×10¹²个/mm³；并且等效直径在0.50至1.00μm范围内的弥散颗粒相数量为约7×10⁶-1×10⁹个/mm³。