复合铝箔中铝合金芯材的成分优化及高温抗下垂性能
2018-08-24,,,,
机械工程材料 2018年8期
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(上海交通大学材料科学与工程学院,轻合金精密成型国家工程研究中心,上海 200240)
0 引 言
三层复合铝箔具有良好的耐腐蚀性能、导热性和钎焊性能,在汽车发动机冷却系统、空调系统及涡轮机系统中得到了广泛应用[1]。4343/3003/4343复合铝箔是最典型的三层复合铝箔材料,包覆层4343铝合金为皮材,是亚共晶Al-Si合金,熔点为590~610 ℃,作为连接复合管、复合板和复合翅片的钎焊材料,具有熔点低、流动性和浸润性好等特点;内层3003铝合金为芯材,是Al-Mn合金,熔点为507 ℃,厚度占复合铝箔的80%左右,具有一定的强度和耐腐蚀性能,可提供热交换器所需的强度及抗震性能,是热交换系统的承力部件[2]。
随着全球能源危机的加剧、生态环境的恶化,汽车轻量化已成为汽车行业发展的必然趋势[3],因此需要有效减小汽车热交换系统质量并减薄复合铝箔;另外研究发现,在600 ℃左右高温钎焊过程中,4343铝合金皮材会逐渐熔化,其硅元素在浓度梯度的作用下沿晶界逐渐向芯材中扩散、渗透,逐渐熔蚀芯材,导致起支撑作用的芯材变薄,强度降低,抗下垂性能恶化[2],因此过薄的复合铝箔在600~610 ℃高温钎焊时容易出现下垂现象[4]。目前,国内外学者已对复合铝箔中芯材的抗下垂性能及其机制开展了一些研究工作。TANGEN等[5]研究了3003铝合金中锰元素的固溶量与再结晶温度的关系,发现当锰元素的固溶量(质量分数)为0.2%~0.8%时,固溶量越大,铝合金的再结晶温度越高。康绍海等[6]研究发现,锌主要是以固溶体的形式存在于3003铝合金中,锌含量增大会使析出相的密度增大。……
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