高抗塌陷復(fù)合鋁箔材料研究.pdf

1、4343/3003/4343三層鋁合金復(fù)合箔材是應(yīng)用最廣泛的鋁熱傳輸材料，是制備汽車發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器、空調(diào)冷凝器、中冷器等熱交換器的基礎(chǔ)材料。外層的4343亞共晶鋁硅合金是連接流體管道和散熱翅片的釬焊材料，而內(nèi)層的3003鋁錳合金是散熱翅片的承力部件。汽車的輕量化促使復(fù)合鋁箔進(jìn)一步的減重變薄，但是，現(xiàn)有的復(fù)合鋁箔減薄到0.06-0.08mm后，釬焊時(shí)容易發(fā)生熱交換器軟化塌陷現(xiàn)象，因此，本文將圍繞復(fù)合鋁箔的塌陷機(jī)理、可低溫釬焊的皮材和高抗塌陷

2、的芯材而展開研究工作，為研發(fā)出更薄的復(fù)合鋁箔奠定材料基礎(chǔ)。
　　首先，采用電解拋光將工業(yè)冷軋4343/3003/4343復(fù)合鋁箔的芯材3003合金分離出來，對(duì)比研究復(fù)合鋁箔及芯材鋁箔在退火過程中的硬度、微觀組織和硅擴(kuò)散規(guī)律，重點(diǎn)研究分析微觀組織結(jié)構(gòu)和硅擴(kuò)散對(duì)鋁箔抗塌陷性能的影響機(jī)理。研究結(jié)果表明，隨著退火溫度的升高，復(fù)合鋁箔及芯材鋁箔的硬度先迅速降低再趨于平穩(wěn)，而兩種鋁箔均在380℃退火1h后獲得最佳的抗塌陷性能。380℃退火后，

3、復(fù)合鋁箔的皮材組織為細(xì)小的等軸再結(jié)晶晶粒，芯材由沿RD方向的粗大、長條狀的再結(jié)晶晶粒組成，皮材中僅有少量Si元素向芯材擴(kuò)散。在高溫440℃及550℃退火后，復(fù)合鋁箔的抗塌陷性能迅速惡化。其中皮材中晶粒長大，導(dǎo)致皮材與芯材的界面變模糊；芯材中的再結(jié)晶晶粒逐漸細(xì)化；皮材中有大量 Si元素向芯材擴(kuò)散。與微觀組織相比，Si擴(kuò)散是影響復(fù)合鋁箔高溫抗塌陷性能的主因。
　　然后，通過添加0-1.0%的Cu或Sn元素來降低皮材4343合金的熔點(diǎn)，

4、對(duì)不同合金成分的金屬鑄錠進(jìn)行熱擠壓，研究相同擠壓條件下合金的擠壓成形性能、微觀組織、力學(xué)性能、耐腐蝕性能和可釬焊溫度的演變規(guī)律；并嘗試優(yōu)化出可低溫釬焊的皮材。研究結(jié)果表明，隨Cu或Sn元素含量的增加，合金的固相線、液相線溫度逐漸降低；鑄態(tài)合金中含Cu的第二相或Sn顆粒逐漸增多；熱擠壓后含Cu第二相趨于溶解，而Sn促進(jìn)含Si、Fe第二相溶解；合金室溫抗拉強(qiáng)度逐漸升高，但延伸率略有降低。添加1.0%的Cu或Sn元素可使4343合金的釬焊溫度

5、成功降低15-20℃。
　　最后，基于現(xiàn)有芯材3003的合金成分，通過改變各主合金元素的含量，并添加 Zn、Re等元素，用正交分析法來研究不同元素對(duì)3003合金的微觀組織、力學(xué)性能、耐腐蝕性能及高溫抗塌陷性能等綜合性能的影響規(guī)律，并嘗試優(yōu)化出綜合性能更佳的芯材合金。研究結(jié)果表明，Cu和Si元素對(duì)3003合金的抗拉強(qiáng)度的影響最大，而Mn、Zn、RE元素的影響較?。籗i元素對(duì)抗塌陷性能的影響最大，Mn、Cu、Zn元素次之，而RE的影響