铝合金复合板热轧生产及复合和钎焊机理浅析
简析铝合金复合材料生产工艺
简析铝合金复合材料生产工艺目前在市场中流通的铝合金复合材料多数是由两种或两种以上的材料采用相应的技术及工艺加工而成，这些材料在加工完成后其原有的物理、化学性质都受到了改变，成为一种形态、性质更为优质的金属材料，是目前应用较多的一种新型复合材料。
在铝合金复合材料发展的过程中，其关键技术指标及生产工艺也在不断的完善，但是在实际生产中，还需对其各个环节进行严格的控制及把握，这样才能保证在铝合金复合材料生产中其各项技术及应用的合理性及科学性，进而提升铝合金复合材料的质量及性能。
1铝合金复合材料技术及工艺发展的历程及现状早在19世纪30年代在美国等国家就开始开发及研究铝合金复合材料，其方式就主要对热传输设备进行研究，此时与铝合金复合材料相关的技术及工艺尚不完善，但是在焊板、箔等生产中应用有较好的使用效果。
而在19世纪40年代，此项工艺技术开始在西欧一些发达国家的热传输设备生产中应用，这也为铝合金复合材料及的关键技术及工艺提供了进一步的发展空间。
在19世纪80年代铝合金复合材料关键技术及生产工艺仍然由一些发达国家所掌控，而我国在铝合金复合材料的生产及研究中起步相对较晚，但是在不断的研究及发展中仍然取得了一定的进步。
对于铝合金复合材料的生产技术及工艺来说，其主要是采用特定的手段来改变金属材料的性质及特点，例如其化学、力学、物理等性质，这样可以使材料在实际的使用中满足不同的生产要求，进而提升其应用效果。
2铝合金复合材料的特点铝合金复合材料因受加工生产的作用使其具备了多种实用性能，例如在使用中具有金属、合金、非金属材料等性质特点，可以说其融合了这些单一金属所具备的特性及优势。
目前铝合金复合材料在使用中具备了防磨损、耐高温、阻断性、导热性、抗腐蚀、强度高、电磁性、光敏性等特点，再加上其成本相对较低且重量较轻使其在实际中得到了良好的推广及应用。
铝合金复合材料通常情况下为两层或三层复合轧制而成，皮材采用熔点低且流动性好的4XXX铝合金作为焊料、芯层采用具有中等强度的3XXX防锈铝合金复合轧制而成。
铝合金钎焊板热轧复合工艺研究
铝合金钎焊板热轧复合工艺研究冯海龙（广西南南铝加工有限公司，广西 南宁 ５３００３１）摘 要：在热轧过程中显示了复合机理和焊层金属的形成规律，根据金属轧制过程中的变形规律，研究改变热轧和冷轧过程中涂层厚度比的规律。
在焊接铝合金板的热轧过程中，开发了焊接铝合金板以满足使用要求。
关键词：铝合金；钎焊板；热轧；复合；工艺中图分类号：ＴＧ３３５．１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）１０－０１５９－２Study on Hot Rolling Composite Technology of Aluminum Alloy Brazed PlateFENG Hai-long（Ｇｕａｎｇｘｉ Ｎａｎｎａｎ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｎｉｎｇ ５３００３１，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｗ ｏｆ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｅｌｄ ｍｅｔａｌ ａｒｅ ｓｈｏｗｎ ｄｕｒｉｎｇ ｈｏｔ ｒｏｌｌｉｎｇ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｌａｗ ｏｆ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｒｏｌｌｉｎｇ，ｔｈｅ ｌａｗ ｏｆ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｉｎ ｈｏｔ ｒｏｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｌｄ ｒｏｌｌｉｎｇ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｎ ｔｈｅ ｈｏｔ ｒｏｌｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｗｅｌｄｅｄ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｓｈｅｅｔ，ｗｅｌｄｅｄ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｓｈｅｅｔ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Keywords: ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ；ｂｒａｚｉｎｇ ｐｌａｔｅ；ｈｏｔ ｒｏｌｌｉｎｇ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ；ｐｒｏｃｅｓｓ铝合金焊接材料主要用于制氧设备和汽车冷却器。
复合板的制造和焊接工艺
复合板的制造和焊接工艺复合板的制造工艺一．复合板的制做：1. 制做工艺：采用基层和复层爆炸焊接热轧法复合而成。
2．型式2．1复合板是由基板和复材组成。
2．2复合钢板的形状为矩形、方形、圆形三种。
2．3尺寸规定：复合钢板的爆炸最大宽度为2000mm，最大长度8000mm，最大直径为4000mm，因此基板的规格尽量控制在上述尺寸内。
如遇特殊情况，特别提出。
2．4基板下料尺寸要求：在要求规格的基础上单边余量25mm。
板材超过4000mm，长度方向余量加30mm，宽度方向加余量25m m2．5复板下料要求：在基板加宽的基础上，再加余量25mm。
需要拼接的部分，不开坡口，但要求直口部分无熔渣飞溅。
2．6 基本和复板下料后质量要求：下料边缘必须平滑，无熔渣，豁口。
无论基板还是复板下料后必须宽窄均匀。
3.拼接要求3．1基层板拼接：允许采用焊条电弧焊，埋弧自动焊。
焊前必须彻底清理焊缝及两侧的油污，水锈等杂质。
如遇母材表面有较大凹坑，必须焊接补平，并且磨平。
焊接后必须进行X光检查，100%合格后将焊缝打磨与母材齐平。
3．2复层板焊接：焊接目的达到连接即可。
组对无间隙。
焊接方法：2-3mm板采用手工氩弧焊。
4-8mm板采用焊条电弧焊。
焊材选择：必须采用与母材匹配焊材。
不许乱用焊材。
焊材选用见表1焊接只需在其中一侧进行，另一侧不焊。
焊前在板面上喷洒防飞溅用品。
焊接时严格控制规范参数。
尽量采用小电流，小电压，快速焊。
焊接只需一层连续焊缝。
4．爆炸复合4．1复合板的结合率符合JB4733-1996 第5条要求。
4．2复合板尺寸偏差：复合板整平后复层表面不平度在板宽范围内小于3mm，板长范围内小于8 mm。
4．3复合板表面质量复合后表面不得有气泡、结疤、裂纹、夹杂、折迭等缺陷，且不允许有明显的凹凸不平，复合板经复合热处理、整平热处理后，要求波浪峰值〈1.6mm/m)，其波浪度应<5mm/m且<1/50斜度。
4．4复层钢板焊道的修复复层在复合前的焊接状态仅限于连接，爆炸复合后，必须将原连接焊道用角磨机清除。
铝合金钎焊复合板冷轧工艺分析及轧制力计算
第 ３期
有 色 金 属 加 工
Ｎ０ＮＦ ＥＲＲＯＵＳ ＭＥ ＴＡＬ Ｓ ＰＲＯＣＥＳＳＩ ＮＧ
Ｖｏ １ ． ４ ３ ＮＯ ． ３
２ ０ １ ４年 ６月
Ｊ ｕ ｎ ｅ ２ ０ １ ４
铝 合 金 钎 焊 复合 板 冷 轧 工 艺 分 析 及 轧 制 力计 算
的工艺方 法及 轧制 力 的计算 结果 。
理一 轧制 复合 一 退火 处 理 。冷 轧 复 合 时 通 常 采 取 一 个 道次 的 大变形 量 轧制 ， 其 优 点是 冷 轧 复 合 工艺 流 程
短， 能耗低 ， 生产效率高 ； 板带材料宽度方 向包覆层均
匀， 成材 率 高 ； 投入资金少 ， 风险低 ； 可 以避 免 金 属 间 脆 性化 合物 的形 成 。 目前 ， 国 内用 冷 轧 复 合方 法 生 产 铝 合金 钎焊 复合 板 的生产 厂 家 还 很少 ， 此 方 向 的市 场
孙 鹏
（ 洛 阳有色金属加工设计研究 院 ， 河南 洛 阳４ ７ １ ０ ３ ９ ）
摘
要： 文章针对 ４ ３ ４ ３ ／ ３ ０ ０ ３ ／ ４ ３ ４ ３铝合金钎焊复合板 ， 介绍 了其冷轧 复合 的工艺方 法及冷 轧过程 中的影 响 因素 。并 介
绍了本公司与某铝业公司合作开发的 ｑ ｂ ８ ５ ０ Ｘ １ ５ ０ ０ ｍ ｍ铝合金钎焊复合板冷 复合机组 的轧制力 参数计算。 关键词 ： 铝合金钎焊合金板 ； 冷轧复合工艺 ； 轧 制力计算
关 资料 显示 ， 铝合 金钎 焊 复合板 的冷轧 加 工 率在 ５ ０ ％ 时复合 效果 最佳 ， 而且 道 次 加 工 率对 抗 下 垂性 影 响很 大 。轧制 速度具 有 双重 作 用 ， 一 方 面速 度 高 可 以提 高 界面 温度 ， 有 利 于 组 元 金 属 的复 合 ； 同 时 高 轧 制 速 度
铝合金多层复合板的结构和力学性能研究
铝合金多层复合板的结构和力学性能研究铝合金多层复合板是一种新型的材料，它由两层铝合金板和一层中间填充层组成。
在工业和军事领域有着广泛的应用。
当然，这样的复合板在以前的研究中也被广泛探讨和研究。
本文将从结构和力学性能两方面探讨铝合金多层复合板。
一、结构研究铝合金多层复合板由两层铝合金板和一层中间填充层组成，中间填充层多为聚氯乙烯或聚苯乙烯等。
中间填充层的选用是为了增加复合板的刚度，并提高复合板的耐热性和耐腐蚀性。
此外，填充层的厚度和密度也会影响到复合板的性能。
铝合金板是由铝合金材料制成的，具有良好的强度和韧性。
而且，铝合金当中加入一些元素，如镁和锰等，可以提高铝合金的强度和硬度。
所以，铝合金板作为铝合金多层复合板的主要组成部分具有重要的作用。
二、力学性能研究要研究铝合金多层复合板的力学性能，需要从以下几个方面进行探讨。
1.弯曲性能铝合金多层复合板在弯曲时，很容易发生层间剥离的情况。
这是由于铝合金板和中间填充层之间存在一定的剪切力。
为了提高铝合金多层复合板的弯曲性能，可以在中间填充层上涂上界面材料，如聚合物。
2.压缩性能在压缩时，铝合金多层复合板的性能非常优秀。
复合板中的填充层可以将应力传递到两层铝合金板之间，从而提高了复合板的压缩性能。
此外，压缩时的复合板表面也会有一定的变形，所以为了提高复合板的耐压性能，可以在复合板表面加上钢板或玻璃钢层等。
3.剪切性能铝合金多层复合板在剪切时，很容易发生层间剥离的情况。
因此，在复合板制造时，需要保证中间填充层与铝合金板之间的粘接性。
此外，复合板中的各层之间应该有大于和1的厚度比，这样可以增加各层之间的粘合面积，从而提高了复合板的剪切性能。
综上所述，铝合金多层复合板在工业和军事领域有着广泛的应用，研究其结构和力学性能对其性能的提高和优化起到了重要作用。
随着科技的不断发展和进步，铝合金多层复合板的性能将会越来越优秀，应用范围也会越来越广。
铝合金铝基复合材料复合板组织与力学性能的研究
铝合金/铝基复合材料复合板组织与力学性能的研究传统的铝基复合材料因增强体的引入而具有高强度、高弹性模量、高耐磨性能等特性因而在航空航天及汽车制造领域有着较多应用。
但低延展性和易瞬断性严重限制了其应用范围。
因此有必要开发出一种兼具铝基复合材料高强度和铝合金良好塑性的复合板材来进一步扩大其应用潜力。
本文以铝及铝基复合材料为原材料热轧制备了1060/Al-TiC/1060和1060/Al-SiC/1060复合板,研究了复合材料的界面结合性、增强体含量对复合材料组织与性能的影响、针对增强体含量和工艺参数对复合板的组织与力学性能的影响进行了深入研究。
Al-TiCp复合材料中的Al与TiC具有一定晶体学取向关系:其中TiC(111)晶面平行于Al(121)晶面,Al(~-311)晶面平行于TiC(101)晶面,Al(~-11~-1)晶面平行于TiC(110)晶面。
经过第一性原理计算后发现若Al与TiC中的C原子以共价键和离子键的形式结合时,界面结合功较高,界面结合强度较好。
而Al与TiC中的Ti原子以金属键形式结合时,界面结合功较低,界面结合强度较差。
复合材料中的铝基体形貌为典型的等轴晶粒,一部分增强体均匀分布于铝基复合材料的晶界处,其余增强体则在晶界处团聚成为增强体团聚簇,且增强体的含量越高,团聚簇的存在越多。
两种铝基复合材料的屈服强度、抗拉强度随着增强体含量的增加显现出先升高后降低的趋势,而复合材料的延伸率随着增强体体积分数的增加而逐渐降低。
具有不同增强体含量的1060/Al-TiC/1060和1060/Al-SiC/1060复合板的1060层微结构在通过厚度方向展现出不均匀的发展趋势。
表层处的铝合金晶粒与轧制方向呈一定角度倾斜,晶粒的倾斜程度在向界面层发展过程中逐渐降低。
1060层在通过厚度方向上展现出一定的织构梯度。
随着测试位置由表层到达界面层,r-cube剪切织构的强度逐渐减弱而cube 织构的强度逐渐增强。
热轧钎焊铝板带材复合工艺要点与原理
热轧钎焊铝板带材复合工艺要点及原理徐涛（东北轻合金有限责任公司哈尔滨150060）摘要：系统的介绍了热轧钎焊铝板带材的复合工艺流程及控制要点，对钎焊铝材热轧复合基本原理进行了探讨。
关键词：钎焊铝材；热轧；复合轧制；复合机理中图分类号：TXXX 文献标识码：B 文章编号：1xxxxxxxThe main points and principle of the brazing with aluminumstrip hot riling conposite proessXu Tao(Northeast Light Alloy Co., Ltd., Harbin 150060, China)Abstract:Systematic introduction to the composite process and the control points of the hot-rolled brazing sheet strip, hot-rolled composite basic principles of brazing aluminum.Key words:brazing aluminum；hot-rolled brazing；composite brazing；basic principles of brazing aluminum.1 引言铝合金复合板带材由于具有强度高、重量轻、耐腐蚀、导热性、可靠性高、成本低、易回收和钎焊性能优良的诸多特性，近年来广泛应用航空、汽车、家用电器、空气化工和柴油机械制造等领域，尤其是汽车散热器件，如水箱、冷凝器、蒸发器和风机等均大量使用铝合金复合板带材，其市场发展空间极为广阔。
热轧复合是铝合金复合板带材生产的关键工序，其工艺过程复杂，影响控制要素较多，直接影响复合板带材的成品品质。
本文系统的介绍了热轧钎焊铝板带材的复合工艺流程及控制要点，并对钎焊铝材热轧复合机理进行了深入探讨。
铝合金复合板热轧生产及复合和钎焊机理浅析
铝合金复合板热轧生产及复合和钎焊机理浅析[B]摘要：[/B]介绍了铝合金复合板基体合金与包覆层合金的选择，以及包覆层合金中各元素的主要作用，同时介绍了热轧复合工艺。
对复合板热轧复合机理和钎焊机理进行了初步探讨。
[B]关键词：[/B]铝合金复合扳；钎焊；表面预处理；基体；包覆层铝合金复合板是空气分离设备和汽车配件热交换器的关键材料，生产难度大，技术要求高。
它是由包覆层合金单面或双面包覆基体合金，经复合轧制而成。
基体合金和包覆层合金均是根据热交换器的不同结构、不同钎焊方式、不同用途等要求而专门研制的新型合金。
热交换器生产线对铝合金复合板的综合技术质量要求很严格，因此，我们首先对基体合金和包覆层合金的成分进行调整，优化控制，其次控制包覆层的均匀性和热轧复合技术。
[B]1 基体合金、包覆层合金的选择[/B][B]1．1 基体合金的选择[/B]基体合金应采用熔点高、高温强度适宜、钎焊过程中与焊料结合性好、弯曲变形小且焊料对其扩散影响不大，同时在使用中具有适中的强度和耐蚀性的铝合金。
国外大多数采用3xxx系合金和6xxx系合金做基体。
鉴于我国引进设备的钎焊工艺为气体保护焊、Nocolok钎焊和真空钎焊三种，考虑到3xxx 系合金具有力学性能优良、钎焊性和耐蚀性好等优点，以及多数使用单位采用3003合金和加Zn的X313合金基体复合板，因此，我们选定3003和X313作为基体合金。
[B]1．2 包覆层合金的选择[/B]包覆层合金作为包覆基体合金的钎焊料，应该是熔点低、流动性好、浸润性好。
国外常用的包覆层合金是4xxx系合金，如适于气体保护焊和Nocolok钎焊工艺的X414、4343、4045、4047和4N43合金；适于真空钎焊工艺的4004、4104和4N04合金。
我们为满足国内各生产线的要求，选择4043、4045、4N43、X414、4004和4N04六种合金作为包覆层合金。
在复合板的钎焊过程中，包覆层合金的流动性、润湿性、间隙填充能力、熔蚀性和接头强度等代表着钎焊质量的优劣。
铝热反应钎焊
铝热反应钎焊铝热反应钎焊是一种常见的金属连接技术，也是一种高温技术的应用。
它的原理是利用铝与其他金属（通常是铜）之间的热反应，形成熔点较低的焊接界面，实现金属之间的连接。
这种钎焊技术在工业生产和制造中被广泛应用，特别是在电子、通信、航空航天等行业。
铝热反应钎焊技术的优点之一是能够实现高强度的焊点。
由于铝与铜之间的热反应能够在焊接界面上形成铝铜合金层，这种合金层具有很高的强度和耐腐蚀性，能够在极端工作环境下保持稳定的连接。
这对于需要承受高温、高压和震动的设备来说尤为重要，比如航空发动机部件或核电站的热交换器。
铝热反应钎焊技术的另一个优点是焊接过程中不需要额外的焊接材料。
通常的钎焊技术需要使用焊锡或钎焊丝等材料，在高温下焊接两个金属。
而铝热反应钎焊技术可以利用铝与其他金属之间的热反应来形成焊接界面，不需要额外的焊接材料。
这意味着可以降低成本和提高生产效率。
然而，铝热反应钎焊技术也存在一些局限性。
首先，该技术只能针对某些金属进行钎焊，例如铝和铜的热反应。
对于其他金属的连接，可能需要使用其他钎焊或焊接方法。
其次，铝热反应钎焊技术要求工艺控制较高，焊接温度和时间需要严格控制，以确保焊接质量。
另外，铝热反应钎焊对材料的要求较高，需要选择适用的铝和铜材料，并且需要处理好两者之间的接触面。
当进行铝热反应钎焊时，通常会有以下几个步骤。
首先，将要焊接的金属表面进行清洁和抛光，以确保没有杂质和氧化物。
然后，在焊接界面上涂覆一层反应剂，通常是含有铝粉和其他助剂的混合物。
随后，将两个金属件放置在一起，通过加热使其达到反应温度。
在加热过程中，铝与铜之间的热反应会发生，形成铝铜合金层。
最后，将焊接件冷却，完成焊接过程。
总的来说，铝热反应钎焊技术是一种在工业生产中广泛应用的金属连接方法。
它具有高强度、耐高温和耐腐蚀等优点，可以在各种极端工作环境下稳定工作。
然而，该技术对焊接材料和工艺控制要求较高。
因此，在使用该技术进行钎焊时，需要仔细选择材料和控制焊接工艺，以确保焊接质量和连接可靠性。
复合焊的原理
复合焊的原理复合焊是一种焊接工艺，通过在焊接过程中加入填充物来改变焊接材料的性质和组织结构，从而获得更好的焊接接头性能。
复合焊的原理基于两种主要的物理和化学现象：热的扩散和固相变化。
在复合焊过程中，首先将两种不同的焊材叠放在一起，形成叠层结构。
然后，施加足够的热量来使焊材熔化，并通过热扩散使两种焊材相互混合。
在熔化的过程中，部分熔融焊材会钻入另一种焊材中，形成界面扩散层。
这个过程中，焊材的元素发生交换，并在界面扩散层中形成一种新的化合物。
最后，当焊材冷却固化时，生成的新化合物和改变的组织结构能够增强焊缝的连接性能。
复合焊可以用来处理不同材料之间的焊接，尤其是高强度、耐腐蚀和高温材料。
它可以通过不同的方式来实现复合焊接，例如均匀叠层、渗铸、化学反应和机械混合。
下面将详细介绍其中的一些方法：1. 均匀叠层法：这种方法是将两种焊材以叠层的形式堆叠在一起，然后施加热量使其熔化。
在熔化过程中，焊材之间的元素通过扩散在一起，形成新的相和化合物。
在冷却时，复合焊缝的结构和性能得到改善。
2. 渗铸法：这种方法是将两种焊材放置在一起，并通过液体或气体的渗透来促使扩散和反应。
渗铸法通常需要高温和高压情况下进行，以确保焊材的有效扩散和反应。
3. 化学反应法：这种方法包括将两种化学反应性焊材放置在一起，并在高温下使它们发生化学反应。
在反应过程中，产生的化合物可以填充和增强焊缝。
4. 机械混合法：这种方法是使用机械力将两种焊材粒子混合在一起。
在混合过程中，焊材之间的扩散和反应产生新的相和化合物。
然后，通过施加热量使焊材熔化并形成焊缝。
以上这些方法都可以根据不同材料的特性和焊接要求来选择和优化。
复合焊的关键在于控制焊接温度、时间和压力，以便获得良好的扩散和反应效果。
此外，焊接过程中的保护气体和焊接设备的选择也非常重要。
综上所述，复合焊是通过加入填充物来改变焊接材料的性质和组织结构的一种焊接工艺。
它可以应用于不同材料的焊接，并通过选择不同的方法来实现。
铝合金钎焊箔材复合轧制规律及工艺优化的开题报告
铝合金钎焊箔材复合轧制规律及工艺优化的开题报告一、题目简介本开题报告的题目为《铝合金钎焊箔材复合轧制规律及工艺优化》，旨在通过研究铝合金钎焊箔材的材料特性、复合轧制工艺以及优化方案等方面，深入探究该材料的性能和轧制工艺规律，为相关领域的研究提供有力的支撑。
二、研究背景及意义铝合金钎焊箔材是一种非常重要的铝材料，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
该材料具有良好的机械性能、耐腐蚀性、导热性等特点，可用于制造复杂形状的部件。
目前，该材料的生产需求不断增加，相关研究也日益深入。
因此，进一步研究铝合金钎焊箔材的性能和生产工艺，对于提高其质量、降低成本，具有重要意义。
三、研究内容及主要思路本研究将从以下几个方面展开：1. 铝合金钎焊箔材的材料特性。
通过测试该材料的机械性能、耐腐蚀性、导热性等特性，深入了解其材料性能特点。
2. 铝合金钎焊箔材的复合轧制工艺。
根据材料特性，选取适合的复合轧制工艺，对其进行实验研究，探究其成形规律和影响因素。
3. 工艺优化方案的研究。
基于上述实验结果，对复合轧制工艺进行优化，提高产品质量和生产效率。
四、研究方法和技术路线本研究将采用理论与实验相结合的方法，通过对铝合金钎焊箔材的材料特性进行测试、采集、统计数据，结合工艺、模拟分析等方法，验证和探究铝合金钎焊箔材的复合轧制工艺规律。
具体的研究步骤如下：1. 材料分析。
采用分光光度法、热重分析法、扫描电镜等手段对铝合金钎焊箔材进行分析和测试，得到其材料特性数据。
2. 复合轧制实验。
根据材料特性，确定复合轧制工艺参数，并进行实验研究，获取数据和样本。
3. 数据分析。
结合实验数据，进行数据的信息提取和分析，探究铝合金钎焊箔材的复合轧制规律。
4. 工艺优化。
根据上述实验和分析结果，对复合轧制工艺进行优化。
五、预期成果及应用价值本研究预期能够深入探究铝合金钎焊箔材的材料特性和复合轧制工艺规律，为提高其质量和生产效率，实现产业升级和经济增长，提供有力支撑。
铝合金板材热轧工艺制度优化
铝合金板材热轧工艺制度优化铝合金板材热轧是一种重要的金属板材加工工艺，具有高生产效率和低成本等优势。
但是，传统的热轧工艺存在一些问题，如板材表面质量差、成品尺寸偏差大等。
因此，对热轧工艺进行优化和改进非常必要。
以下是对铝合金板材热轧工艺进行优化的一些建议。
首先，要选择合适的材料和热轧设备。
铝合金板材的成分和硬度等特性不同，所需的热轧设备也不同。
因此，在进行热轧工艺制度优化前，需要对板材材料进行充分的分析和测试，以确定最佳的热轧工艺参数。
同时，选择合适的热轧设备，如热轧机、辊子等，以保证热轧过程的稳定性和可靠性。
其次，要进行辊形设计和辊缝控制。
辊形设计是热轧过程中重要的参数，它会直接影响到板材的成品尺寸和表面质量。
通过合理设计辊形，可以减少板材的弯曲变形，提高生产效率和产品质量。
同时，辊缝控制也是热轧过程中关键的一环，通过控制辊缝的宽度和张力，可以减少板材的拉伸和翘曲，提高板材的平整度和表面质量。
第三，要合理调整热轧工艺参数。
热轧工艺参数包括热轧温度、轧制速度、轧制力等。
通过合理调整这些参数，可以控制板材的晶粒度、结构和力学性能等，从而获得更好的综合性能。
特别是在热轧温度的控制上，要根据不同的板材材料和成品要求，找到最佳的温度范围，以保证板材的硬度和强度。
最后，要加强质量管理和检测。
质量管理是热轧工艺优化的关键环节，通过建立完善的质量管理体系，加强对热轧过程的监控和控制，可以及时发现和解决问题，提高产品的一致性和稳定性。
同时，要加强对板材表面质量的检测，采用先进的检测仪器和方法，如红外热像仪、超声波探伤等，以确保板材的表面质量符合要求。
综上所述，铝合金板材热轧工艺制度优化是一个复杂的过程，需要综合考虑材料特性、设备选择、辊形设计、热轧参数调整和质量管理等因素。
只有通过不断的优化和改进，才能提高铝合金板材热轧工艺的稳定性和可靠性，获得更好的产品质量和经济效益。
铝合金复合板钎焊后微观组织观察实验报告
铝合金复合板钎焊后微观组织观察实验报告一、实验目的本实验旨在通过对铝合金复合板钎焊后的微观组织进行观察，了解钎焊对铝合金复合板微观组织的影响，为进一步研究铝合金复合板的加工和应用提供参考。
二、实验原理钎焊是指利用钎料与被连接材料之间相互扩散和溶解形成新的连接材料的一种焊接方法。
在铝合金复合板的钎焊过程中，由于不同材质之间存在着化学反应和扩散作用，因此会对铝合金复合板的微观组织产生影响。
三、实验步骤1. 首先准备好需要进行钎焊的铝合金复合板样品，并将其进行清洗和表面处理。
2. 将准备好的样品放入钎焊设备中，并按照设备要求进行操作。
3. 钎焊完成后，取出样品并将其进行切割。
4. 将切割后的样品进行打磨处理，使其表面平整光滑。
5. 使用光学显微镜对样品进行观察，并记录下所得到的结果。
四、实验结果与分析通过光学显微镜对铝合金复合板钎焊后的微观组织进行观察，可以得到以下结论：1. 钎焊区域的晶粒尺寸明显变小，且晶粒形状不规则。
2. 钎焊区域的晶界处存在着较多的气孔和裂纹。
3. 钎焊区域的化学成分发生了变化，出现了新的物质。
以上结论表明，在铝合金复合板的钎焊过程中，由于不同材质之间存在着化学反应和扩散作用，因此会对铝合金复合板的微观组织产生影响。
而这种影响主要表现为晶粒尺寸变小、晶界处存在气孔和裂纹以及化学成分发生变化等方面。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了铝合金复合板钎焊后微观组织的特点和变化规律。
同时也发现，在铝合金复合板的加工和应用过程中，钎焊是一种非常重要的连接方法。
在实际应用中需要根据具体情况选择适当的钎料和工艺参数，以保证连接效果和材料性能的稳定。
铝合金复合板钎焊后微观组织观察实验报告
铝合金复合板钎焊后微观组织观察实验报告1. 背景铝合金复合板是一种由两层铝合金板和一层中间层构成的复合材料。
钎焊是将这三层板材连接在一起的常用方法之一。
钎焊过程中，通过加热至钎料熔点使其润湿并填充在接头处，然后冷却固化。
本实验旨在通过对钎焊后的铝合金复合板进行微观组织观察，分析钎焊过程对材料性能的影响。
2. 实验目的1.了解铝合金复合板的结构和性能特点。
2.观察并分析钎焊后铝合金复合板的微观组织。
3.分析钎焊过程对铝合金复合板性能的影响。
4.提出改进建议，优化钎焊工艺。
3. 实验步骤3.1 材料准备1.准备铝合金复合板样品。
2.准备透明标本片。
3.2 钎焊实验1.将两块铝合金板和中间层放置在夹具中，保证接头紧密贴合。
2.选择合适的钎料，并涂抹在接头处。
3.使用钎焊设备对接头进行加热，使钎料熔化并填充在接头处。
4.冷却样品至室温。
3.3 样品制备1.将钎焊后的样品切割成适当大小的标本片。
2.对标本片进行粗磨、细磨和抛光处理，以获得平滑且无明显划痕的表面。
3.4 微观组织观察1.将处理好的标本片放置在金相显微镜下。
2.通过调节显微镜参数，观察并记录标本片的微观组织特征。
3.拍摄高清照片以备后续分析。
4. 实验结果4.1 钎焊接头形貌观察通过金相显微镜观察钎焊接头形貌，发现钎料与铝合金板之间形成了良好的结合。
接头界面清晰、无明显裂纹和气孔。
4.2 微观组织分析通过金相显微镜下对钎焊接头的观察，得到以下结果：1.钎焊区域：在钎焊区域，钎料与铝合金板发生了冶金反应，形成了新的相。
钎料与铝合金板之间形成了扩散层，增强了接头的强度。
2.热影响区：在热影响区，由于加热过程中的温度变化，铝合金板的晶粒可能发生长大或再结晶。
晶粒尺寸较大，但仍保持较好的结晶性能。
3.基材区域：在基材区域，铝合金板的微观组织保持原有状态，并未发生明显改变。
4.3 结果分析通过对实验结果的分析，可以得出以下结论：1.钎焊工艺能够有效地将铝合金复合板连接在一起，并形成良好的接头。
铝合金五层钎焊板热轧新工艺浅析
4 发 明 工 艺 $4$47 芯 锭 与 板 材 制 备
钎焊 层 和 中 间 层 板 材 锭 经 铣 面 后 装 炉#热 轧 复 合 至 指 定 厚 度 后 剪 切 $芯 层 铸 锭 铣 面 ' $4$4$ 装 配
芯层 与 已 复 合 板 材 表 面 清 理 后#按 表 7 顺 序 层 叠 装 配 #打 包 #共 # 层 ' $4$4# 加 热
表 合 金 组 成
从上往下排列 钎焊层7 中间层7 芯层 中间层$ 钎焊层$
合金 !系合金 7系合金 #系合金 7系合金 !系合金
复合率 7%; <$; 7%; <$;
= 7%; <$; 7%; <$;
4 成 品 检 测 要 求
成品厚度%4! >>?$!状态复合 率要求各 层 均为7%;<$;抗 拉 强 度 7$%=7&8 '@.屈 服 强 度 !8=A" '@.延伸率7!;
近年 来 为 了 提 高 蒸 发 器 的 耐 腐 蚀 性 能很 多 汽 车厂商和钎焊板制造商开发用于汽车空调蒸发器的 五 层 铝 合 金 逐 步 替 代 原 有 的 三 层 合 金 增 加 的 两 层 均 为 中 间 层 位 于 芯 层 与 钎 焊 层 之 间 以 提 高 钎 焊 后 的 耐 腐 蚀 性 延 长 蒸 发 器 使 用 寿 命
装炉加热#料温到 达 !B%=8%% C#保 温 $=&D 出 炉开轧' $4$4! 热 轧
使用 常 规 复 合 道 次 工 艺#压 下 量 由 小 开 始 逐 渐 加大轧制#热轧成品厚度!48 >>'
如 图 7 所 示 #与 传 统 工 艺 相 比 #发 明 工 艺 先 将 中 间 层 与 钎 焊 层 进 行 复 合 热 轧 #使 之 成 为 一 体 #将 五 层 分 解 为 )板 材 复 合 E 传 统 三 层 *复 合 热 轧 '
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
收稿日期:2003-11-29 第一作者简介:刘海江(1970-),男,黑龙江五常人,工程师。
铝合金复合板热轧生产及复合和钎焊机理浅析A luminium A lloy Complex P late H ot R olling &Compound andB razing Mech anism刘海江,刘翠萍LI U Hai -jiang ,LI U Cui -ping(东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060)摘要:介绍了铝合金复合板基体合金与包覆层合金的选择,以及包覆层合金中各元素的主要作用,同时介绍了热轧复合工艺。
对复合板热轧复合机理和钎焊机理进行了初步探讨。
关键词:铝合金复合板;钎焊;表面预处理;基体;包覆层中图分类号:TG 146.2;TG 335.85 文献标识码:B 文章编号:1007-7235(2004)03-0023-02 铝合金复合板是空气分离设备和汽车配件热交换器的关键材料,生产难度大,技术要求高。
它是由包覆层合金单面或双面包覆基体合金,经复合轧制而成。
基体合金和包覆层合金均是根据热交换器的不同结构、不同钎焊方式、不同用途等要求而专门研制的新型合金。
热交换器生产线对铝合金复合板的综合技术质量要求很严格,因此,我们首先对基体合金和包覆层合金的成分进行调整,优化控制,其次控制包覆层的均匀性和热轧复合技术。
1 基体合金、包覆层合金的选择1.1 基体合金的选择基体合金应采用熔点高、高温强度适宜、钎焊过程中与焊料结合性好、弯曲变形小且焊料对其扩散影响不大,同时在使用中具有适中的强度和耐蚀性的铝合金。
国外大多数采用3×××系合金和6×××系合金做基体。
鉴于我国引进设备的钎焊工艺为气体保护焊、N ocolok 钎焊和真空钎焊三种,考虑到3×××系合金具有力学性能优良、钎焊性和耐蚀性好等优点,以及多数使用单位采用3003合金和加Zn 的X313合金基体复合板,因此,我们选定3003和X313作为基体合金。
1.2 包覆层合金的选择包覆层合金作为包覆基体合金的钎焊料,应该是熔点低、流动性好、浸润性好。
国外常用的包覆层合金是4×××系合金,如适于气体保护焊和N ocolok 钎焊工艺的X414、4343、4045、4047和4N43合金;适于真空钎焊工艺的4004、4104和4N04合金。
我们为满足国内各生产线的要求,选择4043、4045、4N43、X414、4004和4N04六种合金作为包覆层合金。
在复合板的钎焊过程中,包覆层合金的流动性、润湿性、间隙填充能力、熔蚀性和接头强度等代表着钎焊质量的优劣。
因此,要严格控制包覆层合金的各主要元素的含量,其主要元素的作用如下:Zn 元素的作用:一是可使合金的腐蚀电位降低,添加量越大,电位降低越多,冲制后的散热片作为阳极优先腐蚀,从而保护介质通道;二是降低合金表面氧化膜强度,使其表面容易剥落而全面腐蚀,达到抑制点蚀的目的。
但是,若Zn 含量过高,散热片腐蚀速度过快,会使散热片失去散热效果并降低其使用寿命。
Si 元素的作用:Al -Si 合金在共晶点附近其熔点最低可达到577℃,这是其作为钎焊材料的优势。
复合后,Si 元素会因浓度梯度而向基体合金扩散,使基体的Mn 元素固溶度随Si 含量的增加而降低,并形成富含α[Al (MnFe )Si ]弥散体的阳极带,从而改变了基体中Al 和第二相之间的电位差,使腐蚀优先发生在基体的亚表面层,同时Si 可以改变钎焊料的流动性,组织均匀细密,提高钎焊质量。
Mg 元素的作用:包覆层合金中的Mg 是保证真空钎焊质量必不可少的金属活化剂、吸气剂,同时对复合板的耐蚀性产生一定的影响。
腐蚀试验表明,Mg 元素的加入使包覆层合金腐蚀电位降低,腐蚀速度加快,有一定的抗点蚀作用。
322004,V ol.32,№3轻 合 金 加 工 技 术 2 熔炼铸造与铸锭均匀化2.1 熔炼铸造采用煤气反射炉熔炼合金。
3×××系合金熔炼温度为710～750℃,精炼和静置后,采用半连续法铸造,铸造温度700～730℃,铸造速度55～65mm/min。
4×××系合金的熔炼温度为700～740℃,精炼和静置后,用钠盐进行变质处理,然后以铸造温度690～720℃,铸造速度30～40mm/min进行铸造。
因为4×××合金为亚共晶合金,共晶Si呈针状分布,严重影响合金的综合性能,因此必须进行变质处理,改变共晶Si形貌,使之球化,改善其综合性能。
4×××合金的变质剂为二元钠盐混合物。
加钠盐变质细化组织的机理有过冷和吸附两种理论。
过冷理论认为在过冷条件下形核数急剧升高,共晶组织随之变细;吸附理论认为Si晶体容易沿孪晶(112)方向长成片状,长大速度极快,液态合金中加入Na 后,Na原子迅速吸附在Si晶体表在,限制晶体表面沿孪晶方向异常发展,结果使共晶Si球化、变细。
2.2 铸锭均匀化处理均匀化的目的是缓解铸造应力,改善铸造组织,减轻或消除成分偏析。
基体合金的均匀化制度为590～610℃保温10～12h;包覆层合金的均匀化制度为510～530℃保温12～14h。
2.3 表面预处理为确保热轧复合的质量,需先对基体合金和包覆层合金铸锭进行铣面,并确保不存在深沟痕、铝屑、夹渣、表面裂纹和疏松等缺陷。
在基体合金铸锭铣面后和包覆层合金铸锭制成包覆层板坯时,其表面存在的残留油污、灰尘和金属氧化膜等污物,在轧制复合前必须采用化学和物理方法清洗,以利于轧制复合。
进行的表面预处理工艺是:碱洗—室温水冲洗—中和洗—室温水冲洗—热水冲洗—吹干。
3 热轧复合工艺3.1 基体与包覆层初始包覆率的确定包覆率是指包覆层厚度与复合板总厚度之比。
由于基体为3×××合金,包覆层为4×××合金,二者的塑性变形抗力差异较大,致使包覆率的初始设定值与实际值之间存在着一定的差异。
经过对基体、包覆层合金的高温力学性能在复合轧制过程中的变化规律及包覆率控制技术的对应关系的研究,掌握了基体、包覆层合金在不同成分、不同加热温度下,其变形抗力和包覆率的变化规律,从而确定了基体、包覆层的初始设定值,并将最终包覆率偏差控制在2%以内。
名义包覆率则根据不同使用单位、不同钎焊工艺和不同热交换器用途等具体要求确定。
312 热轧复合工艺的确定将符合热轧复合要求的3×××系合金锭坯和4×××合金板坯叠放整齐,置入加热炉内加热。
为了确定最佳热轧复合工艺参数,采用正交试验法研究了加热温度、保温时间、热轧总加工率与热轧复合质量的关系。
结果表明:加热温度为450～490℃,保温时间2～8h,热轧总加工率大于90%,芯层与包覆层之间可以获得良好的热轧复合界面。
需要强调的是热轧复合工艺对复合板的质量至关重要,主要有道次、道次加工率及乳液使用。
否则将导致各处复合不上或包覆率不均匀、超差等质量缺陷。
另外,既要给予充足的乳液,使其充分润滑、冷却,防止粘辊,又要防止乳液进入基体与包覆层的界面,以免影响焊合效果。
4 复合机理和钎焊机理浅析4.1 热轧复合机理热轧复合时的界面复合机理非常复杂,现在得到公认的机理有以下几种:表面层裂缝机理:认为氧化膜是界面结合的障碍,界面如要结合必须破坏氧化膜,使新鲜金属以裂缝方式裸露出来。
此机理要求轧制率达到一临界值,使裸露金属达到足以使界面结合的最小面积,否则无法复合。
再结晶理论:认为轧制复合过程是接触区的再结晶过程。
即金属界面的结合是在高温下通过金属再结晶的晶格原子重新排列,形成同属于基体合金和包覆层合金的共同晶粒,使之复合在一起。
扩散机理:认为被轧制复合的金属在016～0.8 T熔温度下,在界面处存在一层很薄的扩散区,它保证了优质的复合界面,使复合得以顺利进行。
还有位错学说、能量学说等多种复合机理学说,这些理论都有不完善之处。
我们将其归纳成三阶段理论,试图较科学合理地描述热轧复合时的界面复合现象,即第一阶段是物理接触形成阶段,此阶段可用裂缝机理解释;第二阶段是接触表面的激活阶段,此阶段产生物理和化学的相互作用,形成化学键使界面复合,此阶段可用位错学说解释;第三阶段是扩散阶段与再结晶的合成,使界面牢固地复合在一起。
4.2 钎焊机理复合板的钎焊性能体现在流动性、润湿性、间隙填充能力、熔蚀性和接头强度。
通过试验研究,我们发现以下规律:包覆层中Si(下转第28页) 理论研究指出:塑性弯曲变形时带材中性层要向曲率中心移动,而且弯曲半径越小,中性层移动越大。
当带材离开第一个弯曲工作辊到达第二个工作辊时,又经受了和第一次相同的弯曲变形过程,但弯曲的方向相反,中性层更加靠近曲率中心[1]。
图7a 和7b 所示为带材经过第一和第二个弯曲工作辊时,在截面4处的弯曲应力。
图7 带材在拉弯矫直过程中的应力与变形图 带材受到两次弯曲变形的结果相反,但变形量又不完全相等,所以还存在残余弯曲,对此还需用第三个矫直辊来消除。
图7c 表示为了消除残余弯曲,由第三个矫直辊施加必需的变形。
经过两次弯曲变形和一次矫直变形后,带材将留下对称的而且是平衡的残余应力,如图7d 所示。
在带材横截面高度方向上的延伸变形也是对称的,如图7e 所示。
在现代拉弯矫直机上往往设有4组弯曲工作辊和多组矫直辊,这使得图7e 中所示的带材高向各纤维层延伸变形更加接近于直线,带材沿宽度方向分布的纵向延伸也更加均匀。
经验显示,对于一定量的拉伸操作,如果工作辊的压入深度很小,传动电机的电流就会非常大。
而这种大张力甚至纯张力拉伸的带材往往会产生表面条纹状缺陷。
此时若增大工作辊的压入深度,在其他参数不变的情况下,传动电机电流会迅速下降。
可见,要使带材实现设定的伸长率值,可以有2条途径:①增大张力辊R 1.4与R 2.1之间的张力;②增大弯曲工作辊的压入深度。
拉弯矫直机的原理就是在预先设定伸长率的情况下,通过调节拉伸应力与弯曲应力的比值来达到最佳的矫直效果。
这种调节是通过转动矫直机顶部和底部的弯曲机架或单个移动顶部或底部的弯曲辊组而实现的。
相比较而言,施加弯曲应力更容易实现伸长率的精确控制。
而针对不同的带材规格和来料状况,合理分配二者的比例,就可以实现理想的平直度控制。
4 结束语现代铝加工技术不断向高效、节能、高精度、自动化的方向发展,科技进步带动技术装备水平不断提高。
例如,现代化的拉弯矫直机带有伸长率闭环控制系统,伸长率精度可以控制在0.002%;还可以通过输入带材代码将操作设定值调出并自动定位于新的操作;有些设备制造商已经尝试将在线平直度测量装置用于拉弯矫直机列,通过自动调节矫直量的横向分布,实现平直度闭环控制。