[发明专利]一种汽车水箱用板带材及制备方法

说明书

本发明提供一种汽车水箱用复合材料及制备方法，包括以铜板为中间材料，以双层铝合金板为外层材料进行堆叠，形成双层铝合金板/铜板/双层铝合金板的多层结构，对所述的多层结构进行累积叠轧得到汽车水箱用复合材料；所述的铜板的体积为多层结构总体积的38～40％，所述的双层铝合金板由两块铝合金板堆叠组成，其中一块铝合金板的厚度为另一块铝合金板厚度的0.5～2倍。本发明在合金化优化的基础上，提出对单一优势性能合金进行复合，获得综合性能优异的复合材料，从而推动汽车水箱向轻质、高精、耐蚀、高导热、抗软化的综合性能发展。

技术领域

本发明属于金属基复合材料制备技术领域，具体涉及一种汽车水箱用板带材及制备方法。

背景技术

汽车业的快速发展导致其对各零部件的性能需求愈发严苛。汽车水箱作为发动机冷却系统的重要组成部分，其材料综合性能优化趋势已迫在眉睫。传统的水箱散热器主要分为铜制和铝制两大类。虽然铜制水箱具有良好的导热性、可加工性、可焊性和耐蚀性，但因其资源短缺、成本高且比重大而难以大量推广。而铝制水箱虽比重小且成本低，但热传导率、耐蚀性等相较于铜质水箱有较大差异，这些因素限制了铝制水箱的发展。因此，研究者提出合金化法以求改善材料使用性能。

合金化法是指在一定工艺条件下，通过对纯金属或合金添加不同微量元素，使其形成具有预期性能的新合金。就铜制水箱而言，一般是通过在铜中添加微量元素,在减少热损失的前提下提高其他性能。如：添加微量Ni、Sn提高材料耐蚀性；添加微量Sn、Te等提高材料抗软化能力；添加微量Ta、Te(碲)等元素，形成晶间化合物和金属间化合物，从而使合金强度提高。事实证明，合金化法在一定程度上改善了水箱用材料的使用性能，但改善后的合金依旧难以满足日益发展的现代化汽车行业对材料综合性能的要求。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种汽车水箱用板带材及制备方法，制备得到新型高性能的复合材料，丰富汽车水箱用板带材的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种汽车水箱用复合材料的制备方法，包括以铜板为中间材料，以双层铝合金板为外层材料进行堆叠，形成双层铝合金板/铜板/双层铝合金板的多层结构，对所述的多层结构进行累积叠轧得到汽车水箱用复合材料；

所述的铜板的体积为多层结构总体积的38～40％，所述的双层铝合金板由两块铝合金板堆叠组成，其中一块铝合金板的厚度为另一块铝合金板厚度的0.5～2倍。

进一步的，所述的双层铝合金板中的一块铝合金板的厚度为另一块铝合金板厚度的0.6倍。

进一步的，所述的双层铝合金板中的一块铝合金板的厚度为另一块铝合金板厚度的1.7倍。

进一步的，包括以下步骤：

步骤一：对铜板和铝合金板依次进行堆叠、冲孔、铆合、预热和轧制结合，形成初始层状复合材料，

步骤二：将两个步骤一制备得到的初始复合材料进行表面处理、堆叠、冲孔、铆合、预热后，进行多道次累积叠轧，其中，在各道次累积叠轧前进行退火处理，得到不同轧制道次下的层状复合板；

步骤三：对累积叠轧得到的不同轧制道次下的层状复合板进行工艺退火，得到多层结构复合材料，对所述的多层结构复合材料进行后续加工处理，获得汽车水箱用复合材料。

具体的，步骤一和步骤二中所述预热温度为270～350℃，预热时间为8～10min。

具体的，所述多道次累积叠轧中的道次间退火处理温度为260～300℃，退火处理时间为30～60min。

进一步的，所述累积叠轧温度240～340℃，累积叠轧的轧制道次为5～12道次。

进一步的，步骤三中所述工艺退火温度为250～350℃，退火时间为30～120min。