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图1 三层复合铝箔的材料结构
表1 常用芯材合金主要成分及固、液相线温度
表2 常用皮材合金主要成分
1.2.2复合铝箔的主要性能
汽车热交换器位于车身的前端,要经受雨水冲刷、废气和灰尘杂质的污染,同时承受反复冷热循环和周期振动,工作条件恶劣,这对制造材料提出了较高要求。在三层复合铝箔的结构中,芯材起支撑作用,是材料主体。双面包覆的皮材则可以用来满足其他性能要求,如作为腐蚀层和焊接层。在外包覆加锌的合金层可以有效提高复合铝箔的抗腐蚀能力。锌基合金层腐蚀电位比芯部铝合金层腐蚀电位低,能够作为牺牲电极保护芯材。常用的该类合金为3003加锌和3203加锌[11]。包覆AL-SI合金可以作为钎接层,在钎焊中起钎接作用,如4343合金,其中Si的含量高低与焊接性能联系紧密,Si含量高,材料流动性好,填充能力强,但当其扩散到基体界面,会导致固相成分熔化,产生熔蚀。这时可以加入限制性元素Fe,它可以和Al、Si一起生成三元化合物,抑制Si的扩散。[9]另外,复合铝箔还要具有良好的抗下垂性能,否则,在600 高温钎焊时很容易发生软化变形,影响产品性能。由于国内外尚无统一的复合铝箔抗下垂性能试验标准,一般采用日本低温焊接委员会的抗下垂试验方法,将复合铝箔带一端固定在如图2所示的下垂试验装置上,另一端悬在支撑架外,保证不锈钢支撑棒到试样悬臂端点长度为50mm,置于600 的马弗炉中使之达到规定的时间。试验表明,抗下垂性与材料的冷加工性能和退火软化温度有关,冷加工一定时,软化退火温度越高,下垂越严重,而在退火度一定时,冷加工率控制在20%~40%为宜,另外,芯材合金添加微量元素锆有助于提高抗下垂性能。
1.3Al-Mn合金发展与存在问题
1.3.1Al-Mn合金发展方向
[7]锰系合金属于热处理不可强化的变形铝合金，因其具有密度小、强度适中、塑性高、焊接性能好、抗腐蚀性强、延展性好、表面光洁等优良的综合性能，在航空航天、汽车、电子及微电子工业、能源、信息科学等领域中的应用越来越广泛，国内外Al-Mn合金主要发展趋势如下：
（1）从合金化角度出发，调整合金中主要合金元素化学成分配比，对合金的
结构、性能做出进一步改善，优化并开发新型A1-Mn合金。
（2）添加合适微量元素，研究微量元素的最佳含量、最佳加入温度，进一步优
化Al-Mn合金的组织和性能。
（3）采用和研究各种先进的净化和变质处理方法和先进的铸坯制备技术，提
高铸锭冶金质量，提高合金的特殊性能以及综合性能。
（4）优化Al-Mn合金的塑性变形加工及热处理、均匀化工艺。