轧制及退火工艺对4343/3003/7072钎焊箔性能的影响

论文摘要

铝合金复合钎焊箔做为汽车热交换器散热翅片,具有质量轻,导热导电性能好,成本低等优良特性,被广泛应用于汽车生产当中。在国内外,由于汽车工业的蓬勃发展,铝合金复合钎焊箔具有很大的需求量。复合钎焊箔目前存在结合界面氧化物以及抗下垂性能差等问题,这些问题主要依靠复合工艺以及后续的退火工艺来改善。本文针对7072/3003/4343铝合金复合箔,通过抗下垂性能测试,拉伸试验,显微硬度测试,金相显微观察,扫描电镜及透射电镜分析,研究复合工艺制度对复合界面以及的后续的轧制、热处理工艺对抗下垂性能的影响规律。研究得到如下主要结论：（1）探明了热轧温度和热轧变形量对结合界面以及结合强度的影响规律。金属复合的临界变形量为40%,继续增大变形量,结合强度提高。当变形量一定时,在较低的温度（<500℃）轧制复合时,金属变形抗力仍然较大,所以达不到最佳复合效果；较高的温度则使表面氧化严重,也减小了内部新鲜金属接触的可能性,使界面结合强度不够。综合热轧温度和变形量对复合界面的影响可得出最佳复合条件是500℃、50%压下率。（2）揭示了铝合金复合箔发生下垂的两个主要原因,复合钎焊箔在使用过程中发生下垂现象,最主要的原因是,模拟钎焊后,熔化的皮材沿着芯部金属的晶界进行扩散,降低了金属强度,导致发生下垂。其次由于高温下,芯部金属发生再结晶,降低了自身的强度。（3）确定了中间退火温度,时间及成品压下率对皮材扩散以及抗下垂性能的影响规律。抗下垂性能与芯部金属再结晶程度有密切关系,而芯部金属的再结晶受高温成品轧制率和中间退火温度控制。中间退火温度与成品轧制率在370。c/10%-35%时,以及500℃/20%-35%时,芯部金属再结晶晶粒较粗大,限制了皮材中的Si向芯材的渗透,下垂距离都在10mm以内,可以应用于生产。（4）探明了退火制度对3003合金第二相析出的影响规律。当退火温度500℃,退火时间为10h时,细小且弥散分布的Al12（Mn,Fe）3Si粒子的体积分数最大,在随后的高温钎焊过程中,对再结晶的阻碍力最大。此时的下垂距离达到3.2mm。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 汽车热交换器用铝合金复合钎焊箔概述
• 1.1.1 汽车热交换器概述
• 1.1.2 汽车热交换器的基本结构
• 1.1.3 国内外汽车热交换器用复合铝箔的发展与应用
• 1.1.4 3003合金的发展与应用
• 1.2 金属层状复合材料的加工工艺
• 1.2.1 金属层状复合材料的发展与应用
• 1.2.2 金属层状复合材料的加工方法
• 1.2.3 层状复合工艺的发展方向
• 1.3 铝合金复合钎焊箔加工工艺及抗下垂性能
• 1.3.1 铝合金复合钎焊箔加工工艺
• 1.3.2 铝合金复合钎焊箔的主要性能
• 1.3.3 铝合金复合钎焊箔的抗下垂性能
• 1.4 本文研究的目的及意义
• 第二章 材料及实验方法
• 2.1 技术路线
• 2.2 实验方案
• 2.2.1 合金熔炼与铸造
• 2.2.2 均匀化退火
• 2.2.3 皮材热轧
• 2.2.4 表面处理
• 2.2.5 热轧复合
• 2.2.6 冷轧
• 2.2.7 中间退火
• 2.2.8 成品轧制
• 2.3 组织结构分析
• 2.3.1 金相组织分析
• 2.3.2 扫描电子显微镜分析
• 2.3.3 透射电子显微镜分析
• 2.4 性能测试
• 2.4.1 抗下垂性能测试
• 2.4.2 室温拉伸力学性能测试
• 2.5 主要实验设备
• 第三章 加工工艺对复合界面的影响
• 3.1 加工工艺对复合界面的影响
• 3.2 不同的加工工艺对结合强度的影响
• 3.3 分析与讨论
• 3.4 结论
• 第四章 轧制工艺对抗下垂性能的影响
• 4.1 中间退火对钎焊箔组织的影响
• 4.1.1 中间退火及冷轧变形量对3003合金晶粒大小的影响
• 4.1.2 中间退火对合金第二相的影响
• 4.2 中间退火对抗下垂性能的影响
• 4.2.1 晶粒大小对抗下垂性能的影响
• 4.2.2 第二相对抗下垂性能的影响
• 4.3 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果