一種鋁合金釬焊散熱片材的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋁合金釬焊散熱片材的制備方法，包括通過雙輥型連續鑄軋法鑄造熔融的液體鋁合金，冷軋所得錠料板，在冷軋過程中進行兩次或更多次中間退火，所述中間退火中的最后一次中間退火是在330～420℃的溫度下進行30分鐘至4小時，并且最后一次中間退火之后的冷軋的壓下率為10～40％，制備散熱片材料，本發明所公開的制備方法可以制得抗張強度、導熱性、抗自腐蝕性、抗散熱片熔化性、抗核心裂縫性、抗散熱片斷裂性及波紋可成形性都比較好的散熱材料。
【專利說明】
一種鋁合金釬焊散熱片材的制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種釬焊材料的制備方法，特別涉及一種鋁合金釬焊散熱片材的制備 方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，由于要求熱交換器的尺寸小重量輕，構成熱交換器的散熱片材料趨于變 薄。因此，散熱片的機械強度需要得到提高，因為當散熱片材料的機械強度不充分時，散熱 片可能在裝配熱交換器的過程中坍塌，或者在使用中破裂。另外，還需要提高散熱片材料本 身的導熱性。
[0003] 然而，常規的Al-Mn系合金散熱片材料的問題在于：提高Μη含量以增強散熱片材 料的機械強度，將導致導熱性大大地降低。另一方面，提高Fe的含量則導致大量的金屬間 化合物結晶。由于這種良好的重結晶結構包括很多的晶粒邊界，結果導致釬焊材料在釬焊 步驟中沿晶粒邊界擴散進而降低散熱片材料的抗下垂性的問題。
[0004] 有人提出了 Al-Si系合金散熱片材料以防止疲勞強度降低，其中允許初晶Si通過 連續鑄軋和冷軋沿厚度方向定位于中心，并且通過防止初晶Si作為重結晶晶核而使重結 晶的晶粒粗大，從而抑制釬焊材料侵入晶粒邊界。在這種情況下，由于少量Si混入結晶材 料，致使中間退火步驟中結晶核（Al-Fe-Mn-Si金屬間化合物）減少，或者由于金屬間化合 物的沉淀受到進一步地抑制無須熱軋或間歇式中間退火步驟，Μη在固溶體中的量增加，致 使導熱性降低。而且，由于Si在散熱片材料的中心析出，該散熱片材料的抗熔化性變差。
【發明內容】
[0005] 為解決上述技術問題，本發明提供了一種鋁合金釬焊散熱片材的制備方法，以達 到既能提高散熱片的機械強度，又能保證材料本身的熱導性的目的。
[0006] 為達到上述目的，本發明的技術方案如下：
[0007] -種鋁合金釬焊散熱片材的制備方法，包括如下操作步驟：
[0008] a.通過雙輥型連續鑄軋法鑄造熔融的液體鋁合金，熔融液體的溫度為750~ 850°C，輥的壓力負荷為每1mm寬的錠料板7000~15000N，澆鑄速度為770~1600mm/分 鐘，形成厚度為2~6mm的錠料板；
[0009] b.冷軋所得錠料板，在冷軋過程中進行兩次或更多次中間退火，所述中間退火中 的最后一次中間退火是在330~420°C的溫度下進行30分鐘至4小時，并且最后一次中間 退火之后的冷軋的壓下率為10~40%，制備散熱片材料。
[0010] 優選的，所述中間退火除最后一次退火之外，都是在間歇式加熱爐或連續加熱爐 中進行的。
[0011] 優選的，所述鋁合金中含有質量分數為0.7~1.4%的Mn，1.3~1.8%的Fe，及 0. 75~1. 0%的Si，余量為A1和不可避免的雜質。
[0012] 優選的，所述鋁合金中含有質量分數為0.7~1.4%的Mn，1.3~1.8%的Fe，及 0.75~1.0%的Si，小于0.3%的Cu，小于0· 15%的Cr，小于0· 15%的Ti，小于0· 15%的 Zr，以及小于0. 5%的Mg，余量為A1和不可避免的雜質。
[0013] 優選的，所述鋁合金中含有質量分數為0.7~1.4%的Mn，1.3~1.8%的Fe，及 0. 75~1.0%的Si，小于0. 3%的Zn，小于0. 3%的In，小于0. 3%的Sn，余量為A1和不可 避免的雜質。
[0014] 通過上述技術方案，本發明提供的鋁合金釬焊散熱片材的制備方法通過限定 熔融液體溫度，壓輥的壓力負荷，以及連續鑄軋中的中間退火條件，由具有規定組成的 Al-Mn-Fe-Si系合金制備散熱片材料，在所得的散熱片材料的結構中沉淀大量的精細Μη系 化合物（不包含尺寸為〇. 8m或更大的化合物），使散熱片材料所需的各種性質得以提高。
【具體實施方式】
[0015] 下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0016] 選取組成如表1所示的鋁合金，將其熔化，并通過連續鑄軋法，利用直徑為880mm 的雙輥將所得熔融液體澆鑄成寬度為1000mm的錠料板，再將該錠料板繞成卷，然后進行冷 軋制成散熱片材料。
[0017] 表1鋁合金的組成
[0020] 在連續鑄軋法中，制備條件如熔融液體溫度，輥的壓力負荷，澆鑄速度，錠料板厚 度；冷軋步驟中途的中間退火次數，溫度和時限；最終的冷軋比，及散熱片材料的厚度可以 在本發明規定條件內作不同的改變，如表2所示。
[0021] 表2冷軋工藝
[0022]
[0024] 對實施例一至十制得的材料進行抗下垂性測試，具體步驟為，水平固定散熱片，使 其投影長度為50_，然后在60°C下加熱10分鐘，通過測量加熱后的下垂長度進行抗下垂性 評價。
[0025] 此外，在將散熱片材料于相應的釬焊條件（600°C，4分鐘）下加熱之后，對抗張強 度和導電性進行測量，然后評價抗重復應力性和抗自腐蝕性。
[0026] 抗張強度根據JIS Z2241進行測量，導電性根據JIS H0505進行測量。
[0027] 抗重復應力性通過計數試驗片斷裂之前的重復次數進行評價，其中樣品是從上述 加熱之后的散熱片材料上切割下來的，寬度為16mm，長度為50mm，并且以10Hz的頻率施加 5kgf/mm2的張應力。
[0028] 為了評價抗自腐蝕性，檢查7天的CASS試驗之后受腐蝕的樣品的重量損失。此外， 將冷軋之后的散熱片材料切割成寬度16mm的切口，使該切口樣品形成波紋狀，然后裝配到 長度為100mm的管材上，并通過釬焊制備5級或10級的小型核心。通過微觀觀察評價5級 小型核心的抗散熱片熔化性，同時通過肉眼觀察評價10級小型核心的抗核心裂縫性。
[0029] 上述研究及評價結果示于表3中。
[0030] 表3性能測試結果
[0031]
[0032] 從上表中可以看出，根據本發明的制備方法，可以得到用釬焊的散熱片材料，其具 有提高了的減薄散熱片材料所必需的特性，如釬焊之后的抗張強度、導熱性、抗自腐蝕性、 抗散熱片熔化性、抗核心裂縫性、抗散熱片斷裂性及波紋可成形性。因此，本發明是減薄散 熱片材料以滿足制備尺寸小重量輕的熱交換器的需要的優選方法。
[0033] 對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
【主權項】
1. 一種鋁合金釬焊散熱片材的制備方法，其特征在于，包括如下操作步驟： a. 通過雙輥型連續鑄軋法鑄造熔融的液體鋁合金，熔融液體的溫度為750~850°C，輥 的壓力負荷為每Imm寬的錠料板7000~15000N，澆鑄速度為770~1600mm/分鐘，形成厚 度為2~6mm的錠料板； b. 冷軋所得錠料板，在冷軋過程中進行兩次或更多次中間退火，所述中間退火中的最 后一次中間退火是在330~420°C的溫度下進行30分鐘至4小時，并且最后一次中間退火 之后的冷軋的壓下率為10~40%，制備散熱片材料。2. 根據權利要求1所述的一種鋁合金釬焊散熱片材的制備方法，其特征在于，所述中 間退火除最后一次退火之外，都是在間歇式加熱爐或連續加熱爐中進行的。3. 根據權利要求1所述的一種鋁合金釬焊散熱片材的制備方法，其特征在于，所述鋁 合金中含有質量分數為0.7~L 4%的Mn, L 3~L 8%的Fe,及0.75~1.0%的Si,余量 為Al和不可避免的雜質。4. 根據權利要求1所述的一種鋁合金釬焊散熱片材的制備方法，其特征在于，所述鋁 合金中含有質量分數為0.7~L 4%的Mn, L 3~L 8%的Fe,及0.75~1.0%的Si,小于 0. 3%的Cu,小于0. 15%的Cr,小于0. 15%的Ti,小于0. 15%的Zr,以及小于0. 5%的Mg, 余量為Al和不可避免的雜質。5. 根據權利要求1所述的一種鋁合金釬焊散熱片材的制備方法，其特征在于，所述鋁 合金中含有質量分數為0.7~L 4%的Mn, L 3~L 8%的Fe,及0.75~1.0%的Si,小于 0. 3%的Zn,小于0. 3%的In，小于0. 3%的Sn,余量為Al和不可避免的雜質。
【文檔編號】C22C21/00GK105886842SQ201410724455
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年11月26日
【發明人】畢祥玉
【申請人】江蘇財發鋁業股份有限公司