超薄高強度鋁合金翅片材料及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種熱交換器用含錯侶合金超薄耐高溫高強度翅片材料W及制備方 法。
【背景技術】
[0002] 對于由侶針焊薄板制成的產品，特別是用于熱交換器，尤其是汽車應用的針焊薄 板或翅片，存在日益增加的減輕重量和減少成本的要求。侶熱交換器由針焊在形成工作流 體通道的侶合金材料上的侶合金翅片料等組成，為了改善熱交換器性能特性，作為該侶合 金翅片材料基本特性，要求其具有犧牲陽極作用，W及防止形成工作流體通道材料的腐蝕。 此外，為了避免由于高溫針焊加熱和針焊料的滲透引起的變形，要求其有優異的抗下垂性 和耐腐蝕性。
[0003] 為了滿足W上基本特性，翅片料中添加有儘和鐵，但是，近年來工藝上主要采用快 速連續鑄造（CC)方法，利用快速凝固防止高鐵高儘形成大顆粒，克服了高儘和高鐵易形成 大顆粒帶來的不利影響。傳統的直接急冷鑄造值C)工藝往往給高儘高鐵的侶合金帶來粗 大的大顆粒化合物析出，運些粗大的含鐵儘化合物一方面容易成為再結晶形核晶核，導致 針焊過程中再結晶發生，從而影響合金強度和塑形；另一方面運些大顆粒化合物在侶錐減 薄加工時，極易導致侶錐穿孔，大大限制了DC鑄造方法在高鐵高儘侶合金翅片材料中的使 用。
[0004] 發明專利CN201280045064. 2公開了一種單層高娃可針焊材料，包含管料、翅片 料，其娃含量達到2. 5 %W上，利用娃形成共晶娃，共晶娃在烙點480°C，在針焊溫度下，含 娃成分大部分液化，液化部分擴到材料表面，達到針焊連接兩個部件目的。該專利在材料中 加入一定量鐵，主要目的是形成高烙點化合物，使共晶娃在液化的條件下基體仍保持固體， 使材料不發生變形。另外，專利中鋒是W噴涂形式噴到材料表面，而不是W合金的形式加入 合金里面。該專利產品受液相率及針焊時間影響，焊接工藝要求極為苛刻，噴涂工藝復雜， 增加了加工成本，實際應用效果不太明顯。 陽0化]發明專利CN200580034986. 3公開了一種多層復合熱傳輸材料，其忍層要求是： 含有0. 5-1. 7 %重量的Μη, 0. 1-1. 2 %重量的Si,少于2 %重量的Fe，實際應用含量小于 0. 9%，少于2. 5%重量的Mg，少于1. 2%重量的化，少于3%重量的化，0-0. 3%重量的Ti 和少于0. 3%重量的Zr，還可W添加其他少量元素。該專利為多層復合產品，忍層合金加入 過量儀，對針焊性能有不利的影響。同時，該專利還加入銅元素，銅的加入嚴重降低耐蝕性。 該專利利用內襯材料阻擋儀元素揮發、擴散，同時用內襯克服高銅帶來的不利影響，但運種 材料只能用在多層復合材料，單層翅片料就不能克服儀，銅帶來的不利影響，并且該專利沒 有描述如何克服儀和銅帶來的不利。

【發明內容】

[0006] 本發明的目的是提供一種超薄高強度侶合金翅片材料及其制備方法和應用，W克 服現有技術存在的上述缺陷。
[0007] 所述超薄耐高溫高強度侶合金翅片材料，其材料組成和重量百分比含量如下：
[0008] Si：0. 5-1. 5wt%,Fe：0. 7-1. 5wt%,Μη：1.〇-l. 5wt%,Zn：1.〇-l. 5wt %, Zr： 0. 05-0. 3wt%，余量為不可避免的雜質和Al，所述的雜質含量《0. 05wt% ;
[0009] 優選的，所述超薄耐高溫高強度侶合金翅片材料，其材料組成和重量百分比含量 如下：
[0010] Si：0. 6-1. 5wt%,Fe：0. 8-1. 3wt%,Μη：1.〇-l.5wt%,Zn：1.〇-l.5wt%,Zr： 0. 06-0. 2wt%，余量為不可避免的雜質和Al，所述的雜質含量《0. 05wt%;
[0011] 所述超薄耐高溫高強度翅片材料，其厚度為50~80μm;
[0012] 所述超薄耐高溫高強度翅片材料的制備方法，包括W下步驟：
[0013] (1)將合金按照配比，進行烙煉，采用直接急冷鑄造方法，誘注成鑄錠；
[0014] (2)將步驟（1)的產物，熱處理退火后熱社，退火后再冷社；
[0015] (3)退火，得到翅片材料的使用狀態。
[0016]其中，
[0017] 步驟（1)中，鑄錠引鑄速度為在40-55mm/min，鑄錠冷卻水流速設定，鑄錠頭部水 流速為750~850mVh，鑄錠尾部水流速2000~3000mVh，中間鑄錠水流速逐步增加，達到 均勻冷卻的目的； 陽01引步驟似中，在480-500°C熱處理退火2-4小時；
[0019] 步驟似中，熱處理退火后，在480~500°C下進入社機熱社，終社溫度為 310-340°C，熱社最終厚度為3-5mm，360-380°C退火1-4小時再冷社；
[0020] 步驟（3)中，在200-380°C退火1-3小時；
[0021] 冷社成品道次加工率30-40%，終社制厚度為50-80μπι; 陽02引術語"直接急冷鑄造方法"，也稱為DC鑄造方法，是指烙體金屬連續地通過結晶 器，實現凝固結晶并成型的錠巧生產工藝；
[0023] 術語"冷社成品道次加工率"的定義如下：
[0024] 冷社成品社制過程中，某一道次社制前后厚度變化量的計算值。設道次加工率為 S，比如社制前厚度為A，社制一個道次后厚度變為B，那么它的道次加工率即為： 陽0巧]S=(A-B)/A%。
[00%] 本發明的產品，可用于制備熱交換器，尤其用于制備汽車用的熱交換器針焊薄板 或翅片。
[0027] 本發明在高儘高鐵的基礎上，加入相當量兼具固溶強化和彌散析出強化作用的錯 元素，利用錯對侶合金再結晶行為的抑制，使變形過程中高密度位錯和顯微結構得W保留 下來，同時在鑄造過程中，控制鑄模不同部位的冷卻水流速度和鑄錠的移動速度，成功克服 了高鐵高儘合金對高鐵薄型翅片合金加工的難點和不利影響，控制了高鐵高儘侶合金粗大 顆粒化合物的析出，實現了高鐵高儘薄型翅片材料高強，耐熱目標，從而使高鐵、高儘翅片 材料有創新性的突破。
[0028] 本專利通過加入錯元素，形成亞穩定的AlsZr相，采用合適的熱處理工藝，使固溶 在基體中錯元素基體均勻析出，此類顆粒細小彌散，與基體有良好的共格關系，且顆粒穩定 性好，對合金性能極為有利，提高了針焊循環抗逆轉性能。同時錯元素協同娃元素一起增加 了Μ-(Fe.Μη)-Si顆粒體積分數，且利用急冷工藝提高了也相應提高Al-(化.Μη)-Si顆粒 體積分數。
[0029] 本發明通過改變熱處理工藝、社制工藝W及加入錯元素，改變大顆粒和晶粒尺寸， 利用錯元素改變纖維織構結構，使大顆粒和晶粒尺寸減小，克服大顆粒化合物帶來的不利 影響，使翅片材料利用鑄造方法結合錯的優良性質，在只改變工藝參數條件下達到最薄化， 并且該翅片產品厚度小于傳統鑄造方法生產的厚度。市場上傳統鑄造方法生產翅片料厚