[发明专利]一种无钎剂钎焊铝合金复合带材及其制造方法

说明书

本发明公开了一种无钎剂钎焊铝合金复合带材及其制造方法，包括芯层和钎焊层，钎焊层设置在芯层的两侧；钎焊层为铝硅合金，所述铝硅合金包括如下重量百分含量的组分：Fe≤0.25%、Si 7.8～8.2%、Cu≤0.05%、Mn≤0.05%、Mg≤0.01%、Sr≤0.001%、Ti≤0.05%，其他元素单个含量≤0.05%，余量为Al。本发明通过配方调整及铸锭工序控制合金成分、组织，然后轧制工序，使复合带材具有优异且稳定的力学性能，所制备带材成品抗拉强度和屈服强度高，钎焊组织均匀细小，钎焊强度高；本发明不含钎焊剂，且钎焊性能稳定，钎焊质量好，增加了热传输材料的使用寿命，提高了生产效率，从而降低了成本。

技术领域

本发明涉及铝合金材料制造领域，特别是涉及一种无钎剂钎焊铝合金复合带材及其制造方法。

背景技术

热传输行业发展要求用尽可能低的最终成本来制造高质量材料和部件。热交换器钎焊生产时最常用的是在氮气且含有尽可能少量的氧气杂质的气氛条件，这个过程被称为受控气氛钎焊。此外还包含Al-K-F 基焊剂，通过加入钎焊剂，利用钎焊剂的分解、溶解去除氧化膜形成润湿、熔融达到钎焊的目的。但是，钎焊后助焊剂残留物对热交换器是有害的，因为它们可能分散在钎焊的铝表面或堵塞内部通道，阻碍了热交换器热量的有效交换。钎焊后残余物紧紧依附于铝部件的表面，不易溶解，对于一些复杂结构，容易滞留大量剩余，很难完全清理。而且在有钎焊剂钎焊过程中，会产生大量有毒气体，严重损害操作人员的健康。后来又出现了真空或惰性气体保护钎焊工艺，该种工艺利用了镁的扩散现象以及易于从铝镁合金中挥发并刺穿其表面的氧化膜，使钎料金属流动的特性。该种工艺消除了氯化物、氟化物钎焊后残余物，减少了钎焊对铝合金腐蚀以及阻碍散热器导热的影响。但由于对钎焊过程对真空度以及氧含量要求严格，操作难度较大。

近年来，无钎剂钎焊技术开始发展起来，无钎剂钎焊，是一种在通常大气压下，不需要加入钎焊剂，只通过熔化、铺展和溶解待钎焊部件表面的氧化膜，完成合金的钎焊的一种焊接方法。但这些无钎剂钎焊技术各有缺点，仍需不断完善提高。比如，现有无钎剂钎焊材料的性能不稳定，成本高，影响钎焊后的质量。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种无钎剂钎焊铝合金复合带材及其制造方法，能够解决现有无钎剂钎焊材料存在的上述问题，促进无钎剂钎焊材料及技术的发展。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种无钎剂钎焊铝合金复合带材，包括：芯层和钎焊层，所述钎焊层设置在所述芯层的两侧；所述钎焊层为铝硅合金，所述铝硅合金包括如下重量百分含量的组分：Fe≤0.25%、Si 7.8～8.2%、Cu≤0.05%、Mn≤0.05%、Mg≤0.01%、Sr≤0.001%、Ti≤0.05%，其他元素单个含量≤0.05%，余量为Al。

在本发明一个较佳实施例中，每侧所述钎焊层的厚度为复合带材总厚度的5～10%。

在本发明一个较佳实施例中，所述芯层包括如下重量百分含量的组分：Fe 0.35～0.45%、Si 0.75～0.85%、Mn 0.50～0.60%、Mg 0.30～0.40%、Zn 0～0.10%、Cu 0.25～0.35%、Ti 0.12～0.24%，其他元素单个含量≤0.05%，其他元素的总量≤0.15%，其余为Al。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种钎剂钎焊铝合金复合带材的制造方法，包括如下步骤：

（1）芯材和钎焊层的铸造：按配方将芯材和钎焊层的各组分分别加入到熔炼炉内，经熔炼、精炼、静置后铸造；

（2）锯切、铣面：将铸造的芯材和钎焊层的铸锭头、尾缩孔锯掉，之后在铣面机上将表面氧化皮和偏析瘤铣净；通过锯切、铣面，保证了芯材和钎焊层的质量及贴合面的性能，提高了后续焊接后焊接面的质量；

（3）焊接：将钎焊层矫直，并将芯材与钎焊层清洗干净，按厚度配比，以钎焊层-芯材-钎焊层的顺序焊接成三层复合锭；