【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于釬焊用鋁合金復合板，涉及一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法。
技術介紹
1、常規釬焊用鋁合金復合板通常為芯層表面包覆一層釬焊層的復合結構組成，單側包層的厚度與芯層厚度之比通常需要在1:4以下，此類復合鋁合金產品采用常規的熔鑄-鋸切-均熱-銑面-復合-加熱-熱軋-冷軋-退火-分切等工藝即可完成。然而，當單側包層的厚度與芯層厚度之比高于1:4時，對于同等復合結構的復合板而言，通常需要匹配高強度的芯材以彌補芯材占比減少導致的性能下降問題，然而，現有常規的工藝很難實現此類高復合率的鋁合金材料的復合加工。
2、隨著全球車輛輕量化、高壽命等發展趨勢，鋁合金復合板的研究方向轉向多層功能性層與芯層復合，具體為在芯層表面依次包覆具有耐腐蝕性的中間層和釬焊層。中間層的復合率越高，則材料的耐腐蝕性越好，壽命越長。然而，過高的復合率會導致提供主要強度貢獻的芯層厚度占比減少。當要求總厚度控制不變或進一步減薄時，因包層(指芯層以外的其他層的總稱)的復合率過高，而承擔機械性能主要貢獻的芯材厚度占比過小，導致復合材料的性能損失。在這種情況下，通常需要選擇超高強度的芯材才能確保材料性能滿足基礎要求。當使用超高強材料作為芯材時，可以實現產品減薄的同時確保材料強度滿足要求。然而，鋁合金的強度與塑性(或稱延展性)是一對此消彼長的性能，通常強度越高，則材料剛性越強，塑性越差。當選用高強鋁作為芯材，并輔以超高復合率的鋁合金復合板加工成為亟待解決的一大難題。
3、因此，研究一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法，以解
技術實現思路
1、本專利技術的目的是解決現有技術中存在的問題，提供一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法。
2、為達到上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：
3、一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法，所述鋁合金復合板包括芯材以及至少位于芯材一側的復合包層，所述復合包層由中間材和釬焊材構成，所述中間材一側與所述芯材接觸，另一側與所述釬焊材接觸；所述釬焊材的復合率(指釬焊材厚度占鋁合金復合板總厚度百分比)為5～15％，所述中間材的復合率(指中間材厚度占鋁合金復合板總厚度百分比)≥22％，單側復合包層與所述芯材的厚度之比在2:1以內；所述鋁合金復合板的制備包括如下步驟：
4、(1)軋制對象的準備；
5、所述芯材選擇抗拉強度120～300mpa、斷后伸長率5～25％的鋁合金，通常強度越高，斷后伸長率越差；示例性的芯材選擇為3系、5系、6系改良合金等中高強度合金；
6、所述中間材與所述芯材的斷后伸長率差值為9～28％，例如可以是9％、10％、11％、17％、23％、28％等；所述中間材與所述釬焊材的斷后伸長率差值≤5％，例如可以是0、0.5％、1％、3％、3.5％、5％等；所述差值是指兩類材料伸長率數值作差減后的絕對值數值；
7、中間材可以是7系al-zn合金，也可以是zn改良的3系鋁合金，其作用為可以提高材料防腐蝕性能，通過中間層加zn降低自身電位，增加與芯材的電位差，形成電化學腐蝕機理，將點腐蝕改變為面腐蝕，增強使用壽命；
8、釬焊材可以是4系al-si合金，也可以是4系改良al-si合金，其作用為釬焊時能夠熔融并潤濕待焊物表面，形成接口。當制備兩側復合釬焊材的超高復合率多層鋁合金復合板，兩側釬焊材可以是相同或不同的al-si合金，復合率可以相同或不同；
9、經研究發現，專利技術人認為，此類超高復合率的鋁合金復合板存在軋制問題的根源也在于高強度的芯材表現為加工塑性與復合的皮材或中間材差距過大，導致熱軋時各層合金在軋制過程中變形差異過大，進而出現嚴重上翹或下扣的問題，無法實現熱軋的正常順利生產。特別是，當復合率進一步提高時，這種由塑性差異導致的多層粘合問題被進一步放大。這使得制備20％以上超高復合率的多層鋁合金復合板是難以工業化實現的。
10、(2)預熱；
11、將芯材鑄錠和復合包層鑄錠堆疊成準備熱軋的層疊材料，然后預熱到目標熱軋溫度；
12、(3)熱軋粘合程序；
13、所述熱軋粘合程序包括兩類熱軋粘合道次，先進行第一類熱軋粘合道次，再進行第二類熱軋粘合道次；所述第一類熱軋粘合道次從中間位置擺輥縫，所述第二類熱軋粘合道次從上一次目標停車位置擺輥縫；所述第一類熱軋粘合道次是指從擺輥縫處開車依次向左端或右端行走至目標回轉位置，停車回轉后行走至中間位置(由于機器精度，正中間位置±200mm是允許的偏差)，再向另一端行走至目標回轉位置，停車回轉后行走至該道次目標停車位置；所述第二類熱軋粘合道次是指從擺輥縫處開車依次向左端或右端行走至目標回轉位置，停車回轉后向另一端行走至該道次目標停車位置；
14、所述第一類熱軋粘合道次中目標回轉位置與最近一側的端部位置的距離記為di，i表示熱軋粘合道次次數，示例性的，d1表示第一粘合道次中停車回轉的位置與最近一側的端部位置的距離；當i≥2時，所述第一類熱軋粘合道次中目標回轉位置與最近一側的端部位置的距離di隨粘合道次數的增加依次遞減，所述依次遞減的差值至少為200mm；di數值的最小值記為dmin，所述dmin大于等于500mm；所述第一類熱軋粘合道次的目標停車位置為中間位置；
15、所述第二類熱軋粘合道次中任意一次目標回轉位置與最近一側的端部位置的距離為20～100mm；所述第二類熱軋粘合道次的目標停車位置與最近一側的端部位置的距離為20～100mm；
16、(4)熱軋減薄道次；
17、反復多次軋制，直至達到目標厚度；
18、由于熱軋粘合道次的壓下量需要控制得較小，因此材料的厚度變化極小，而中間道次的功能在于對成功粘合后的復合板材進行軋薄，因此，熱軋減薄道次需要采用大壓下量進行反復多次軋制，直至達到目標厚度。在熱軋減薄道次不產生上翹下扣的問題，因此，熱軋減薄道次可使用常規熱軋工藝。
19、(5)后處理。
20、熱軋完成后，可根據復合材料需要到達的目標加工硬化狀態，確定是否需要進行冷軋和退火。此為現有技術，在此不展開討論。例如當客戶的交付狀態要求為o態，則需要冷軋將復合板退火成o態。本專利技術中制備的鋁合金復合板均處理為o態。
21、作為優選的技術方案：
22、如上所述的一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法，所述第一類熱軋粘合道次的數量至少為二個，第二類熱軋粘合道次的數量至少為二個。
23、第一類熱軋道次的數量越多，則在進行第二類熱軋粘合道次的第一個道次時，端部所累積的下壓量越大，越有利于問題的解決。
24、如上所述的一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法，所述芯材鑄錠的長度為5000～8700mm，所述復合包層鑄錠的長度比所述芯材鑄錠短200～2000mm；長度差的設定應考慮復合層的斷后伸長率與芯材斷后伸長率的差值，差值越大，則長度本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法，所述鋁合金復合板包括芯材以及至少位于芯材一側的復合包層，所述復合包層由中間材和釬焊材構成，所述中間材一側與所述芯材接觸，另一側與所述釬焊材接觸，其特征在于：所述釬焊材的復合率為5～15％，所述中間材的復合率≥22％，單側復合包層與所述芯材的厚度之比在2:1以內；所述鋁合金復合板的制備包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法，其特征在于，所述第一類熱軋粘合道次的數量至少為二個，所述第二類熱軋粘合道次的數量至少為二個。
3.根據權利要求1所述的一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法，其特征在于，所述芯材鑄錠的長度為5000～8700mm，所述復合包層鑄錠的長度比所述芯材鑄錠短200～2000mm；
4.根據權利要求2或3所述的一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法，其特征在于，所述目標熱軋溫度為所述芯材的固相線溫度的0.6～0.9倍。
5.根據權利要求4所述的一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法，其特征在于，所述熱
6.根據權利要求5所述的一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法，其特征在于，所述第一類熱軋粘合道次中任意一個道次的目標回轉位置與端部距離Di左右相等；所述第二類熱軋粘合道次中任意一個道次的目標回轉位置或者目標停車位置與最近一側的端部距離，在一端目標位置設置為距離端部20～100mm時，另一端目標位置設置為距離端部20～100mm。
7.根據權利要求6所述的一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法，其特征在于，所述第一類熱軋粘合道次的數量為二個，依次記為第一熱軋粘合道次、第二熱軋粘合道次；
8.根據權利要求1所述的一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法，其特征在于，所述后處理包括冷軋和退火。
...【技術特征摘要】
1.一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法，所述鋁合金復合板包括芯材以及至少位于芯材一側的復合包層，所述復合包層由中間材和釬焊材構成，所述中間材一側與所述芯材接觸，另一側與所述釬焊材接觸，其特征在于：所述釬焊材的復合率為5～15％，所述中間材的復合率≥22％，單側復合包層與所述芯材的厚度之比在2:1以內；所述鋁合金復合板的制備包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法，其特征在于，所述第一類熱軋粘合道次的數量至少為二個，所述第二類熱軋粘合道次的數量至少為二個。
3.根據權利要求1所述的一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法，其特征在于，所述芯材鑄錠的長度為5000～8700mm，所述復合包層鑄錠的長度比所述芯材鑄錠短200～2000mm；
4.根據權利要求2或3所述的一種釬焊用超高復合率多層鋁合金復合板的制備方法，其特征在于，所述目標熱軋溫度為所述芯材的固相線溫度的0.6～0.9...
【專利技術屬性】
技術研發人員：毛記德，張闖，田鴻宇，王熠，孫勇，
申請(專利權)人：華峰鋁業有限公司，
類型：發明
國別省市：
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