本申请涉及材料制备领域，具体而言，涉及一种油冷器芯片材料的制备方法。
背景技术：
在高性能、大功率的强化发动机上，由于热负荷大，必须装设油冷器。油冷器置于冷却水路中，利用冷却水的温度来控制润滑油的温度。当润滑油温度高时，靠冷却水降温。发动机启动时，则从冷却水吸收热量使润滑油迅速提高温度。油冷器一般由铝合金法兰板、低芯片、芯片、顶芯片、翅片钎焊而成。
由于油冷器结构复杂，内腔有内翅片焊接，无法使用需要涂覆焊剂的cab钎焊，只能使用vb钎焊。vb钎焊是在1968年由美国ge公司开发出的一种钎焊技术。vb依靠钎料中的mg蒸发而破坏铝表面的氧化膜，同时靠mg本身的脱气作用使工件加热时不再氧化，近年来对材料的焊后屈服强度和抗拉强度要求越来越高，有时效性的6系铝合金逐步引起行业重视。
油冷器为层叠式结构，芯材成型过程中需要对其出冲压变形，原材料钎焊前需要有优良的延伸率，材料一般选择延伸率比较好的o态、或h22态。
现有技术中，油冷器采用特殊的结构设计，一层通油，一层通水，芯片一层接触润滑油，一侧接触冷却水。由于工作环境比较复杂，芯片原材料的焊后耐腐蚀性要求比较高。影响耐腐蚀性的一个重要指标就是钎焊后熔蚀情况，钎焊后熔蚀情况严重，材料耐腐蚀性必定差。
控制焊后熔蚀的一个方向为成品退火至h22状态，成品得到最大延伸率的同时，不发生再结晶，晶粒组织仍然呈纤维状。细长的纤维状组织拉长硅扩散的通道，能有效防止熔蚀。但此方法有个致命缺点，就是部分合金退火至h22态，温度要求极为苛刻，大生产中不易控制温度，量产阶段效果不理想。
技术实现要素：
本申请旨在提供一种油冷器芯片材料的制备方法，本申请提供的制备方法改进了制备过程工艺，所制备的油冷器芯片材料可以稳定量产，能有效降低材料熔蚀，具有较高的耐腐蚀能力，降低泄漏的风险。
根据本申请的一方面，提供一种油冷器芯片材料的制备方法，包括：
制备芯材、第一皮材和第二皮材；
将所述芯材叠放在所述第一皮材和所述第二皮材之间进行复合，得到铝合金复合锭；
将所述铝合金复合锭进行轧制处理，得到o态带箔；
确定所述o态带箔的临界变形量；
将所述o态带箔进行比所述临界变形量高0.5％～5％的预变形；
将预变形的所述o态带箔进行低温去应力退火。
根据一些实施例，所述芯材选用6系及其mod铝合金，其中，所述芯材中含有的各元素的重量配比为：si≤1wt％、fe≤0.6wt％、cu为0.2wt％～0.7wt％、mn为0.1wt％～1.5wt％、mg为0.05wt％～0.5wt％、ti为0.05wt％～0.15wt％和单个重量＜0.05wt％且总重量＜0.15wt％的不可避免杂质。
根据一些实施例，所述第一皮材和第二皮材均为4系及其mod铝合金，其中，所述第一皮材和所述第二皮材含有的各元素的重量配比均为：si为5wt％～15wt％、mg为0.05wt％～2.0wt％、bi≤0.2wt％和单个重量＜0.05wt％且总重量＜0.15wt％的不可避免杂质。
根据一些实施例，所述制备芯材、第一皮材和第二皮材，包括：
将所述芯材进行550～650℃的均匀化退火处理保温5～15h。
根据一些实施例，所述将所述芯材叠放在所述第一皮材和所述第二皮材之间进行复合，得到铝合金复合锭之前还包括步骤：
将所述芯材分别进行锯切处理和铣面处理、所述第一皮材和所述第二皮材分别进行锯切处理、铣面处理和热轧处理。
根据一些实施例，所述将所述铝合金复合锭进行轧制处理，得到o态带箔之前还包括步骤：
将所述铝合金复合锭进行450℃～550℃的预热处理保温2～10h。
根据一些实施例，所述将所述铝合金复合锭进行轧制处理，得到o态带箔包括：
将所述铝合金复合锭进行热轧处理，得到热轧坯料；
将所述热轧坯料进行冷轧处理并打卷，得到冷轧卷；
将所述冷轧卷进行中间退火处理，得到o态带箔；
根据一些实施例，所述将所述o态带箔进行比所述临界变形量高0.5％～5％的预变形包括：
当预设变形量为0.4～6％时，将所述o态带箔在拉弯矫直设备进行拉伸。
根据一些实施例，所述将所述o态带箔进行比所述临界变形量高0.5％～5％的预变形还包括：
当预设变形量为6～15％时，将所述o态带箔在轧机上进行小压下量轧制。
根据一些实施例，所述将预变形的所述o态带箔进行低温去应力退火包括：
将所述经比所述临界变形量高0.5％～5％的预变形的o态带箔进行50-360℃的低温去应力退火。
根据本申请的油冷器芯片材料的制备方法所制备的油冷器芯片材料可以稳定量产，能有效降低材料熔蚀，具有较高的耐腐蚀能力，降低泄漏的风险。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1示出根据本申请示例实施例制备的油冷器芯片材料的结构示意图。
图2示出根据本申请示例实施例的油冷器芯片材料的制备方法流程图。
图3示出根据本申请一些实施例的油冷器芯片材料的制备方法流程图。
图4a示出实施例1预变形量0％时制备的o态带箔的熔蚀程度示意图。
图4b示出实施例1预变形量2.5％时制备的o态带箔的熔蚀程度示意图。
图4c示出实施例1预变形量5％时制备的o态带箔的熔蚀程度示意图。
图4d示出实施例1预变形量7.5％时制备的o态带箔的熔蚀程度示意图。
图4e示出实施例1预变形量10％时制备的o态带箔的熔蚀程度示意图。
图5a示出实施例1变形程度0％时的退火后材料的熔蚀程度示意图。
图5b示出实施例1变形程度2.5％时的退火后材料的熔蚀程度示意图。
图5c示出实施例1变形程度5％时的退火后材料的熔蚀程度示意图。
图5d示出实施例1变形程度7.5％时的退火后材料的熔蚀程度示意图。
图5e示出实施例1变形程度10％时的退火后材料的熔蚀程度示意图。
图6a示出实施例2预变形量0％时制备的o态带箔的熔蚀程度示意图。
图6b示出实施例2预变形量2.5％时制备的o态带箔的熔蚀程度示意图。
图6c示出实施例2预变形量5％时制备的o态带箔的熔蚀程度示意图。
图6d示出实施例2预变形量7.5％时制备的o态带箔的熔蚀程度示意图。
图6e示出实施例2预变形量10％时制备的o态带箔的熔蚀程度示意图。
图7a示出实施例2变形程度0％时的退火后材料的熔蚀程度示意图。
图7b示出实施例2变形程度2.5％时的退火后材料的熔蚀程度示意图。
图7c示出实施例2变形程度5％时的退火后材料的熔蚀程度示意图。
图7d示出实施例2变形程度7.5％时的退火后材料的熔蚀程度示意图。
图7e示出实施例2变形程度10％时的退火后材料的熔蚀程度示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本申请的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本申请的限制。
根据本申请的技术构思，找出芯片合金的临界变形量，然后对其进行略大于临界变形量的预变形。此时材料由于已经进行了大于临界值的预变形处理，后续再次进行冲压变形，熔蚀程度均处于较低水平，无明显增加。
因此，本申请提供一种油冷器芯片材料的制备方法，改进了芯材和皮材的制备过程工艺，所制备的油冷器芯片材料可以稳定量产，且能有效降低材料熔蚀，具有较高的耐腐蚀能力，降低泄漏的风险。
下面将参照附图，对根据本申请实施例的油冷器芯片材料的制备方法进行详细说明。
图1示出根据本申请示例实施例制备的油冷器芯片材料的结构示意图。
如图1所示，本申请提出的方法所制备的油冷器芯片材料，由芯材1和位于所述芯材上下两层的第一皮材2和第二皮材3组成。其中，所述第一皮材2和所述第二皮材3作为钎料。
根据一些实施例，每层皮材的厚度占油冷器芯片材料总厚度的0％～15％。
根据一些实施例，所述芯材1选用6系mod铝合金，其中，所述芯材1中含有的各元素的重量配比为：si≤wt1％、fe≤0.6wt％、cu为0.2wt％～0.7wt％、mn为0.1wt％～1.5wt％、mg为0.05wt％～0.5wt％、ti为0.05wt％～0.15wt％和单个重量＜0.05wt％且总重量＜0.15wt％的不可避免杂质。
根据一些实施例，所述第一皮材2和第二皮材3均为4系及其mod铝合金，复合率为0％-15％，其中，所述第一皮材2和所述第二皮材3含有的各元素的重量配比为si为5wt％～15wt％、mg为0.05wt％～2.0wt％、bi≤0.2wt％和单个重量＜0.05wt％且总重量＜0.15wt％的不可避免杂质。
根据一些实施例，所述第一皮材2和所述第二皮材3可以是相同的合金，也可以是不同的合金，本申请不限于此。
本申请制备的油冷器芯片材料，改进了制备过程工艺，所制备的油冷器芯片材料可以稳定量产，能有效降低材料熔蚀，具有较高的耐腐蚀能力，降低泄漏的风险。
图2示出根据本申请示例实施例的油冷器芯片材料的制备方法流程图。
如图2所示，本申请示例实施例的油冷器芯片材料的制备方法包括如下步骤：
在s201，制备芯材和皮材。
根据示例实施例，按照所述芯材、所述第一皮材和所述第二皮材的组分将各元素的原材料加入熔炼炉中，冶炼得到所述芯材、所述第一皮材和所述第二皮材。
在s202，复合芯材和皮材。
根据示例实施例，将所述芯材叠放在所述第一皮材和所述第二皮材之间，然后进行复合，得到铝合金复合锭。
在s203，制备o态带箔。
根据示例实施例，将所述铝合金复合锭进行轧制处理，得到o态带箔。
在s204，确定临界变形量。
根据示例实施例，确定所述o态带箔的临界变形量。
在s205，预变形处理。
根据示例实施例，将所述o态带箔进行比所述临界变形量高0.5％～5％的预变形。
在s206，去应力退火。
根据示例实施例，将预变形的所述o态带箔进行低温去应力退火。
根据本申请的一方面，本申请所述的一种油冷器芯片材料的生产工艺流程中，为对预变形后的合金进行低温去应力退火，提高了合金的延伸率。
图3示出根据本申请一些实施例的油冷器芯片材料的制备方法流程图。
如图3所示，本申请示例实施例的油冷器芯片材料的制备方法包括如下步骤：
在s301，制备芯材和皮材。
根据一些实施例，熔铸制备芯材、第一皮材和第二皮材，其中，所述芯材为6系及其mod铝合金，所述第一皮材和第二皮材均为4系及其mod铝合金；
根据一些实施例，按照所述芯材、所述第一皮材和所述第二皮材的组分将各元素的原材料加入熔炼炉中，经熔化、电磁搅拌、扒渣、除气、精炼、半连续浇铸，得到所述芯材、所述第一皮材和所述第二皮材。
根据一些实施例，首先进行熔炼过程，熔炼温度为745～765℃，电磁搅拌2次，每次搅拌10分钟；然后进行精炼，精炼温度为735～755℃，精炼时间为10分钟；再在700～710℃的温度下进行铸造，即得到所述芯材、所述第一皮材和所述第二皮材。
根据一些实施例，将所述芯材在均匀化炉中进行均匀化处理，对所述芯材进行均匀化处理时的温度为550～650℃，保温5～15h。
margaretanylen和a.wittebrood等人研究了钎焊前变形程度对钎焊后熔蚀的影响，发现存在一个临界值。在小于临界变形量时，随着变形量增加，熔蚀程度随之增大，并且在临界变形量达到极限值；超过临界变形量后，熔蚀程度显著降低。而芯材进行均匀化能把这一临界值明显左移，这是因为预拉伸影响着芯材的再结晶行为，在小于临界值时，芯材再结晶动力不足，而大于临界值时，芯材发生再结晶；而临界变形量一般为10％以下，不同合金及加工工艺会有差异，但总的趋势大同小异。
在s302，锯切铣面。
将所述芯材、所述第一皮材和所述第二皮材分别进行锯切处理和铣面处理。
根据一些实施例，在进行复合操作前，先对所述芯材、所述第一皮材和所述第二皮材分别进行锯切处理和铣面处理。具体地，所述芯材、所述第一皮材和所述第二皮材的首尾分别各切除100～200mm，对所述芯材、所述第一皮材和所述第二皮材的各表面分别进行铣面，上下面铣面量为5～15mm，两侧面铣面量0～10mm。
在s303，复合芯材和皮材。
将所述经锯切铣面的芯材叠放在所述经锯切铣面的第一皮材和第二皮材之间，然后进行复合，得到三层铝合金复合锭；
根据一些实施例，将所述第一皮材和所述第二皮材送入立推式加热炉中加热，加热温度为460～500℃，加热完成后保温4～6h，然后将所述第一皮材和所述第二皮材热轧至所需的厚度。然后，将所述第一皮材和所述第二皮材分别置于所述芯材的上下两面，得到三层铝合金复合锭。
可选地，铝合金复合锭中每层皮材的厚度为铝合金复合锭厚度的0～15％。
在s304，热轧。
将所述铝合金复合锭进行热轧处理，得到热轧坯料。
根据一些实施例，将所述铝合金复合锭进行预热处理，然后将所述经预热处理后的铝合金复合锭进行热轧处理，得到热轧坯料。具体地，将所述铝合金复合锭进行预热处理的温度为450℃～550℃，保温时间2～10h，然后将所述经预热处理后的铝合金复合锭热轧处理至厚度5～10mm，得到所述热轧坯料。
在s305，冷轧。
将所述热轧坯料进行冷轧处理并打卷，得到冷轧卷。
根据一些实施例，将所述热轧坯料进行冷轧处理至0.2～1.0厚并打卷，得到所述冷轧卷。
在s306，完全再结晶退火。
将所述冷轧卷进行中间退火处理，得到o态带箔；
根据一些实施例，将所述冷轧卷在氮气保护加热炉中进行退火处理,得到冷轧带箔，对所述冷轧带箔进行完全再结晶退火处理，得到o态带箔。具体地，所述完全再结晶退火处理的温度为200℃～500℃，保温时间1～10h。
根据一些实施例，退火处理温度控制为完全再结晶退火处理温度以上50～80℃的范围。该步骤中，退火后保温时间较短，有利于铝箔卷内外再结晶充分且均匀，避免内外升温差异导致的再结晶大小差异过大而引起性能不均匀的缺陷。
在s307，确定临界变形量。
确定所述o态带箔的临界变形量。
根据一些实施例，取完全再结晶后的所述o态带箔的样本，在实验室进行检查，分析出所述o态带箔的临界变形量。
在s308，预变形处理。
将所述o态带箔进行比所述临界变形量高0.5％～5％的预变形。
根据一些实施例，当预设变形量为0.4～6％时，将所述o态带箔在拉弯矫直设备进行拉伸；当预设变形量为6～15％时，将所述o态带箔在轧机上进行小压下量轧制。
在s309，去应力退火。
将所述经预变形处理的o态带箔进行低温去应力退火，得到油冷器芯片材料。
根据一些实施例，对所述经预变形处理的o态带箔进行低温去应力退火，提高延伸率，得到所述油冷器芯片材料。其中，所述低温退火处理温度为50～360℃。
根据本申请的一方面，本申请所述的一种油冷器芯片材料的生产工艺流程中，通过实验室检测得出材料的临界变形量，然后对完全再结晶材料进行临界变形量 (0.5-5)％的预变形处理，此时材料由于已经进行了大于临界值的预变形处理，后续客户端再次进行冲压变形，熔蚀程度均处于较低水平，无明显增加，从而达到提高耐腐蚀性的要求，并且该工艺方法能稳定量产，弥补了h22态料不能稳定量产的缺陷。
根据本申请的一方面，本申请所述的一种油冷器芯片材料的生产工艺流程中，为对预变形后的合金进行低温去应力退火，提高了合金的延伸率。
实施例1
1、冶炼制备芯材和皮材，芯材和皮材的成分见表1，将各元素原材料分别置于熔炼炉中进行冶炼，分别获得芯材和皮材。
表1芯材和皮材的成分
按照芯材和皮材的组分将各元素的原材料加入熔炼炉中，首先进行熔炼过程，熔炼温度为745～765℃，电磁搅拌2次，每次搅拌10分钟；然后进行精炼，精炼温度为735～755℃，精炼时间为10分钟；再在700～710℃的温度下进行铸造，即得到450mmx1290mmx5000mm的芯材和皮材的扁铸锭。
2、将铸锭在均匀化炉进行均匀化处理，加热到550℃，保温10h。
3、按照规格要求将铸锭进行锯切，头尾各切除100mm；铣面，上下面铣面量为10mm，两侧小面铣面量5mm。
4、锯切铣面后的皮材铸锭进行预热，预热温度在500℃之间，保温时间2h；然后将预热后的皮材铸锭热轧至厚度65mm±2mm，获得皮材1和皮材2热轧板。
5、将准备好的皮材和芯材进行复合，皮材1和皮材2各占比11％。
6、对复合后的合金复合锭进行预热，预热温度在500℃之间，保温时间2h；然后将预热后的复合锭热轧至厚度5mm，获得热轧板带。
7、将热轧料多道次冷轧至0.4mm厚打卷。
8、将冷轧卷在氮气保护加热炉中退火,对冷轧带箔进行完全再结晶退火，退火温度在380℃，保温时间2h，获得o态带箔。
9、取完全再结晶后的o态带箔，实验室进行检查，分析出该合金的临界变形量2.5％；如图4a～4e所示为o态带箔，在实验室进行不同预变形量后进行模拟钎焊的熔蚀情况，找出临界变形量为2.5％。
10、将退火后o态带箔进行临界变形量2.5％ 2％的小压下量加工；在拉弯矫直设备进行拉伸，预设变形量4.5％。
11、预变形后的合金进行低温去应力退火，退火温度290℃，保温2h；去应力退火后延伸率从15％提高到20％；退火后材料，进行不同程度的变形处理，不同程度变形后材料分别进行模拟钎焊，检测熔蚀，此时材料熔蚀均处于较低水平，如图5a～5e所示。
实施例2
1、冶炼制备芯材和皮材，芯材和皮材的成分见表2，将各元素原材料分别置于熔炼炉中进行冶炼，分别获得芯材和皮材。
表2芯材和皮材的成分
按照芯材和皮材的组分将各元素的原材料加入熔炼炉中，首先进行熔炼过程，熔炼温度为745～765℃，电磁搅拌2次，每次搅拌10分钟；然后进行精炼，精炼温度为735～755℃，精炼时间为10分钟；再在700～710℃的温度下进行铸造，即得到450mmx1290mmx5000mm的芯材和皮材的扁铸锭。
2、将铸锭在均匀化炉进行均匀化处理，加热到550℃，保温10h。
3、按照规格要求将铸锭进行锯切，头尾各切除100mm；铣面，上下面铣面量为10mm，两侧小面铣面量5mm。
4、锯切铣面后的皮材铸锭进行预热，预热温度在500℃之间，保温时间2h；然后将预热后的皮材铸锭热轧至厚度65±2mm，获得皮材1和皮材2热轧板。
5、将准备好的皮材和芯材进行复合，皮材1和皮材2各占比11％。
6、对复合后的合金复合锭进行预热，预热温度在500℃之间，保温时间2h；然后将预热后的复合锭热轧至厚度5mm，获得热轧板带。
7、将热轧料多道次冷轧至0.5mm厚打卷。
8、将冷轧卷在氮气保护加热炉中退火,对冷轧带箔进行完全再结晶退火，退火温度在380℃，保温时间2h，获得o态带箔。
9、取完全再结晶后的o态带箔，实验室进行检查，分析出该合金的临界变形量5％；如图6a～6e所示为o态带箔，在实验室进行不同预变形量后进行模拟钎焊的熔蚀情况，找出临界变形量为5％。
10、将退火后o态带箔进行临界变形量5％ 3％的小压下量加工；在轧机上进行轧制，预设变形量8％。
11、预变形后的合金进行低温去应力退火，退火温度290℃，保温2h；去应力退火后延伸率从13％提高到18％；退火后材料，进行不同程度的变形处理，不同程度变形后材料分别进行模拟钎焊，检测熔蚀，此时材料熔蚀均处于较低水平，如图7a～7e所示。
综上，本申请制备的油冷器芯片材料，改进了制备过程工艺，所制备的油冷器芯片材料可以稳定量产，能有效降低材料熔蚀，具有较高的耐腐蚀能力，降低泄漏的风险。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
1.一种油冷器芯片材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
制备芯材、第一皮材和第二皮材；
将所述芯材叠放在所述第一皮材和所述第二皮材之间进行复合，得到铝合金复合锭；
将所述铝合金复合锭进行轧制处理，得到o态带箔；
确定所述o态带箔的临界变形量；
将所述o态带箔进行比所述临界变形量高0.5％～5％的预变形；
将预变形的所述o态带箔进行低温去应力退火。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述芯材选用6系及其mod铝合金，其中，所述芯材中含有的各元素的重量配比为：si≤1wt％、fe≤0.6wt％、cu为0.2wt％～0.7wt％、mn为0.1wt％～1.5wt％、mg为0.05wt％～0.5wt％、ti为0.05wt～0.15wt％和单个重量＜0.05wt％且总重量＜0.15wt％的不可避免杂质。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述第一皮材和第二皮材均为4系及其mod铝合金，其中，所述第一皮材和所述第二皮材含有的各元素的重量配比均为：si为5wt％～15wt％、mg为0.05wt％～2.0wt％、bi≤0.2wt％和单个重量＜0.05wt％且总重量＜0.15wt％的不可避免杂质。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备芯材、第一皮材和第二皮材，包括：
将所述芯材进行550～650℃的均匀化退火处理保温5～15h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述芯材叠放在所述第一皮材和所述第二皮材之间进行复合，得到铝合金复合锭之前还包括步骤：
将所述芯材进行锯切处理和铣面处理、所述第一皮材和所述第二皮材分别进行锯切处理、铣面处理和热轧处理。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述铝合金复合锭进行轧制处理，得到o态带箔之前还包括步骤：
将所述铝合金复合锭进行450℃～550℃的预热处理保温2～10h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述铝合金复合锭进行轧制处理，得到o态带箔包括：
将所述铝合金复合锭进行热轧处理，得到热轧坯料；
将所述热轧坯料进行冷轧处理并打卷，得到冷轧卷；
将所述冷轧卷进行中间退火处理，得到o态带箔。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述o态带箔进行比所述临界变形量高0.5％～5％的预变形包括：
当预设变形量为0.4～6％时，将所述o态带箔在拉弯矫直设备进行拉伸。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述o态带箔进行比所述临界变形量高0.5％～5％的预变形还包括：
当预设变形量为6～15％时，将所述o态带箔在轧机上进行小压下量轧制。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将预变形的所述o态带箔进行低温去应力退火包括：
将所述经比所述临界变形量高0.5％～5％的预变形的o态带箔进行50-360℃的低温去应力退火。
技术总结