轧制及退火工艺对4343/3003/7072钎焊箔性能的影响

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℃/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。

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