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复合钎料板芯材3003铝合金为铝锰系不可热处理强化的铝合金,此合金的强度低,焊接性好。目前434复合钎料板已广泛应用多种型号产品的热交换器,许多热交换器要求复合钎料板要有非常高的使用寿命,这就要求作为复合钎料板芯材3003铝合金具有相适应的力学性能,但是因为其不可热处理强化,所以本实验在合金中加入了 Si、Mg、Cu、Fe、Ti等元素使其变成可热处理强化的铝合金。对3003铝合金进行热轧、固溶时效处理,采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、显微硬度测试及室温拉伸试验等分析手段,对复合钎料板芯材3003铝合金进行成分优化;以及探究3003铝合金的时效机理。固溶处理(模拟钎焊)工艺为610℃、保温20 min、冷却方式为空冷,自然时效时间为0天、3天、7天、14天、21天、31天。 研究结果表明:铸态芯材3003铝合金组织为典型的枝晶组织,枝晶偏析比较明显,经热轧后在原来的铸态组织中产生了新晶粒,芯材3003铝合金基体中典型的枝晶状组织减少,并且合金中的第二相在轧制的作用下出现了方向性。固溶处理(模拟钎焊)后的芯材3003铝合金金相组织中第二相为椭圆形状,呈弥散分布在基体中,第二相为Al6Mn,随着自然时效时间的延长合金显微组织中7天时出现Cu元素偏聚,14天时发生Mg元素的偏聚现象。 同一成分芯材3003铝合金固溶处理(模拟钎焊)后屈服强度与抗拉强度随自然时效时间的延长而增加,自然时效0~7天屈服强度和抗拉强度增长速率较大,自然时效14~21天时增长速率放缓,21~31天几乎不再变化,自然时效31天后屈服强度和抗拉强度达到最大值128 MPa和232 MPa,延伸率随自然时效时间的延长几乎没有变化。3003铝合金的维氏硬度先随自然时效时间的延长而增大,在自然时效21天时达到最大值70,之后随着自然时效时间的延长,维氏硬度变化不明显但略有下降。 不同成分3003铝合金在显微组织方面,固溶处理(模拟钎焊)后同一自然时效时间时第二相随着合金成分中Mg、Si、Cu等元素含量的增加逐渐增多。在力学性能方面,不同成分3003铝合金同一时效时间时的抗拉强度、屈服强度和维氏硬度随着合金成分中Mg、Si、Cu等元素含量的增加和杂质Fe元素的减少逐渐升高。但成分的改变对3003铝合金的延伸率几乎没有影响。