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大规格铝合金钎焊材料技术报告 一、前言 铝合金钎焊材料主要用于制氧设备和汽车散热器，它因具有重量轻，耐腐蚀、钎焊性好、性能可靠等优点而获得广泛应用。随着我国汽车工业迅速发展和空分厂工艺改进，对钎焊材料包覆层厚度均匀性、尺寸、性能等指标有了更新更高的要求。目前，国内生产汽车散热器和空调器用的大规格铝合金钎焊材料大量依赖进口。因而，为了满足我国汽车工业发展目标的需要，实现我国汽车工业的轻量化和国产化，并带动其他相关产业的发展，节省外汇，节约能源及增强我国汽车产品在国际市场的竞争力，研究和开发汽车用大规格铝合金钎焊箔和空分设备钎焊板具有相当重要的战略意义。 为适应市场的需要，西南铝首先对国内数家大型轿车所用钎焊箔及国内数家空分设备制造厂所用铝合金钎焊板进行广泛调研，并分别针对汽车行业和空分设备用，进行了多次的实验、测试和大量的数据采集分析，理论探索计算和大胆的创新实践，最终成功地开发出可替代进口的大规格铝合金钎焊板（箔）。 二、主要研究内容： 以汽车散热器用大规格铝合金钎焊箔的开发为重点，设计大规格基体铸锭规格、优化成分、开发大规格铸锭一次压延热复合工艺、优化热处理及精整工艺，形成大规格铝合金钎焊复合材料批量化生产工艺。 三、技术指标 1、汽车用铝钎焊复合板（箔） ⑴包复层厚比：10-17% ⑵厚度及公差：0.1-0.2mm，≯5% ⑶力学性能：σ≥120Mpa，δ≥4% 2、制氧设备用钎焊复合材料 每面包复层厚度0.12-0.18mm 四、工艺开发路线 制定最佳的工艺路线，是研究和开发优质的汽车散热器、空调用钎焊铝箔及空分设备散热器用钎焊板的关键。自发以来，查阅和剖析了大量资料和实物，了大量的试验研究工作，通过多次工业性试验对比、优化，形成了目前较为合理的工艺路线。 钎焊板生产工艺路线： 基体和包覆材料制造→复合前的加热→热轧复合→热精轧及冷轧→成品热处理→成品矫直及检查、包装。 钎焊箔生产工艺路线： 基体和包覆材料制造→复合前的加热→热轧复合→热精轧及冷轧→中间热处理→箔材轧制→分切订→成品热处理→成品检查、包装 （一）基体及包覆层金属成份优 基体和包覆层金属成分和冶金质量是影响铝合金钎焊板（箔）焊接性能的关键因素，必须根据市场的需求，。 1、体材料 从钎焊角度考虑，希望铝合金复合箔的基体与包覆层（钎料）结合性能好,高熔点塑性,钎料对基体扩散不太大的铝合金,即希望不易被熔融钎料浸蚀的铝合金作基体材料。属于这类的铝合金有纯铝、AL-Mn系合金以及含镁量≤1%的Al-Mg-Si-Cu系合金。目前国内外采用真空无熔剂钎焊工艺制作热交换器的基料大多采用3003和6951合金，根据国内轿车厂用户意见并结合我厂生产实际，我们选用3003合金作为基体材料。2、包履材料 用于包覆层材料的合金常用Al-Si系合金，如4004、4045、4047、4343等，600℃左右高温下发生重熔，将3003基体与铝箔翅片焊接在一起。在这个过程中，钎焊层起着至关重要的作用。焊接时，Si元素在高温下熔化，Mg元素发生爆破，促使Si的流动，均匀地填充与基体与铝箔翅片Mg元素发挥了重要作用，包铝板中Mg含量偏低，钎焊层流动性不好，容易造成虚焊，Mg含量偏高，爆破剧烈，易造成基体材料破坏，根据大量实验研究，我们发现，Si含量控制在中线较为理想。 （二）生产工艺的研究与确定1、基体及包复板的制1.1包覆层均匀性研究 针对传统二次压延工艺生产的钎焊板，生产过程中，我们切取了大量的试样，包覆率量度的变化进行了分析研究，发现钎焊板中间部位包覆层比较均匀，包覆率偏差在2%以内，距边部60mm以内包复层分布出现不均匀现象，距边部30mm内严重不均匀，包覆率量度变化曲线见图1 图1 钎焊板包覆率量度变化曲线 1.2 钎焊板切边量设计 从图1可以看出，钎焊板没有切边的情况下，边部60mm以内，包覆率出现了波动。为确保材料包履层的均匀性，产品单边切边量必须大于60mm以上例：产品宽度为1200mm，考虑到工艺大生产过程中切边对中精确度，一般情况，我们选择基体及全包板宽度为1350mm。根据上述研究结果，铸锭及包铝板宽度应选择较成品板材宽150mm，考虑到钎焊板常用规格为1200mm宽，则包铝板和铸锭宽度应为1350mm。在实际生产中，熔铸厂铸锭两个侧面呈圆弧形貌，铸锭铣面后有效宽度较名义宽度窄5-10mm，为保证钎焊板焊合效果，基体铸锭应比包铝板宽10mm。 根据多年生产钎焊板积累的经验公式：包复层厚度() =包复层厚比中间值 基体厚度+2 假设铸锭厚度400mm，铣面后厚度380mm，常用1.2和0.8mm钎焊板包覆率为12.5%，则包铝板厚度可通过经验公式计算： X =12.5% X