一种铝合金、微通道铝扁管及其制备方法、换热器技术

本发明专利技术公开了一种铝合金，包括以下重量百分比的组分：0.60％～1.20％的Mn，0.05％～0.20％的Si，0.05％～0.50％的Fe，0.15％～0.45％的Cu，0.05％～0.30％的Zr，0.05％～0.30％的B，0.05％～0.20％的Ti，其余为Al以及不可避免的杂质。本发明专利技术通过对铝合金中元素种类和含量的控制，使得铝合金同时具有较高的挤压加工性能、力学性能、耐腐蚀性能以及防爆破性能，能够满足稳定连续地生产质量合格的微通道铝扁管的需要，且满足了市场对具有更高性能的微通道铝扁管的需要。本发明专利技术还公开了一种微通道铝扁管及其制备方法。本发明专利技术还公开了一种换热器。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金、微通道铝扁管及其制备方法、换热器
本专利技术涉及铝合金材料
，尤其是涉及一种铝合金、微通道铝扁管及其制备方法、换热器。
技术介绍
微通道铝扁管，又称平行流铝扁管，是一种采用精炼铝棒，通过热挤压成型、经表面喷锌防腐处理的薄壁多孔扁形管状材料，主要应用于各种冷剂的空调系统中，作为承载新型环保制冷剂的管道零部件，逐渐被强制使用在车用空调、商用空调以及家用空调上。由于微通道铝扁管技术含量高，生产难度极大，最小品种宽度为12mm，厚度仅1mm，却要有12～16个孔。其难点主要体现在以下几个方面：1.超大挤压比，微通道铝扁管的挤压比要达到400倍以上，是铝挤压极限工艺的8倍多；2.超高尺寸精度，微通道铝扁管尺寸精度远高于《铝及铝合金研究热挤压管》国家标准，微通道铝扁管宽度尺寸偏差为±0.03mm，要求高的甚至需提高到±0.01～±0.02mm；3.气密性，一套微通道铝扁管热交换器大约有45～150支微通道铝扁管，只要一支出现气密性缺陷(如气孔、夹杂等)，则整个空调器就会报废，因此质量标准以PPM(100万件)计，衡量标准为15PPM以下；4.高品质棒材，微通道铝扁管其最小极限壁厚仅0.13mm，故必须采用高纯度精炼棒，含氢量≤0.09％；5.表面喷锌技术，国内至今还没有能提供合格喷锌设备的厂家，国际上也只有极少数的厂家能提供；6.在线探伤和检测技术，由于微通道铝扁管技术难度大、难点多，在生产过程中如何运用科学、有效的在线探伤、表面质量等检测手段，及时检出有缺陷的产品，对微通道铝扁管的质量控制极为关键。鉴于上述技术难点，可见为了稳定连续地生产质量合格的微通道铝扁管，在严格控制生产工艺步骤及相关工艺参数的基础上，还要严格控制原材料铝合金的质量；另外随着科技进步，市场需要具有更高性能的微通道铝扁管，包括挤压加工性能、力学性能、耐腐蚀性能以及防爆破性能等等，而现有的原材料铝合金的某项性能或某几项性能已经不能满足稳定连续地生产质量合格的微通道铝扁管的需要，已经不能满足市场对具有更高性能的微通道铝扁管的需要。因此，如何提供一种专门用来制备微通道铝扁管的，同时具有较高的挤压加工性能、力学性能、耐腐蚀性能以及防爆破性能的铝合金是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种专门用来制备微通道铝扁管的铝合金，该铝合金同时具有较高的挤压加工性能、力学性能、耐腐蚀性能以及防爆破性能，能够提高微通道铝扁管生产的平稳性和连续性，提高产品质量和生产效率，满足市场对具有更高性能的微通道铝扁管的需要。本专利技术另一目的是提供一种采用上述铝合金作为原材料制备的微通道铝扁管及其制备方法。本专利技术另一目的是提供一种使用上述微通道铝扁管制备的换热器。为解决上述的技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种铝合金，包括以下重量百分比的组分：0.60％～1.20％的Mn，0.05％～0.20％的Si，0.05％～0.50％的Fe，0.15％～0.45％的Cu，0.05％～0.30％的Zr，0.05％～0.30％的B，0.05％～0.20％的Ti，其余为Al以及不可避免的杂质。优选的，所述Si的重量百分比为0.16％～0.20％。优选的，所述Fe的重量百分比为0.21％～0.50％。优选的，所述Zr的重量百分比为0.131％～0.30％。优选的，所述B的重量百分比为0.081％～0.30％。本专利技术通过对铝合金中元素种类和含量的控制和优化，使得本专利技术提供的专门用来制备微通道铝扁管的铝合金同时具有较高的挤压加工性能、力学性能、耐腐蚀性能以及防爆破性能，能够满足稳定连续地生产质量合格的微通道铝扁管的需要，提高了微通道铝扁管生产的平稳性和连续性，提高了产品质量和生产效率，且满足了市场对具有更高性能的微通道铝扁管的需要。本专利技术还提供一种微通道铝扁管，其由上述任意一项所述的铝合金制备而成。本专利技术提供的微通道铝扁管由上述任意一项所述的铝合金制备而成，因此，其同样具有较高的挤压加工性能、力学性能、耐腐蚀性能以及防爆破性能，尤其是耐腐蚀性能得到显著提高，可以在不加外表面喷锌涂层的情况下依然具有比现有技术中带有喷锌层的微通道铝扁管更高的耐腐蚀性能，因为不用喷涂锌层，使得该微通道铝扁管成本较低。本专利技术还提供一种上述微通道铝扁管的制备方法，包括以下步骤：1)将Al源、Si源、Fe源以及Cu源加入熔化炉熔化，得到熔液，然后搅拌均匀，在所述熔液温度为740℃～750℃时按照配比将Zr源以及Mn源投入所述熔液，然后焖炉8min～10min，然后再次搅拌均匀；2)将步骤1)得到的熔液进行精炼处理，所加精炼剂的质量占所述熔液质量的4‰～6‰，所述精炼剂分作两次加入，每次精炼15min～20min，然后再用除气细化剂精炼15min～20min，控制所述除气细化剂的质量占所述熔液质量的1.5‰～2.2‰，精炼过程中在所述熔液的温度为740℃～750℃时按照配比将Ti源以及B源投入所述熔液，精炼均匀后取样化验，成份合格后静止25min～30min；3)将步骤2)静止后的熔液进行在线氩气除气处理，控制经所述在线氩气除气处理后的熔液中含氢量在0.9mL/100g以下，然后利用50目以上过滤器进行双级过滤；4)将步骤3)经双级过滤后的熔液进行铸造，控制铸造盘中的熔液温度为695℃～720℃，得到铝棒；5)将步骤4)得到的铝棒进行均质热处理，所述均质热处理的保温温度为690℃～710℃，所述均质热处理的保温时间为8h～14h；6)将步骤5)经均质热处理后的铝棒进行梯度加热处理，控制初始加热温度为490℃～510℃，控制加热速度为110℃/m～130℃/m；7)预先将挤压模具加热到465℃～500℃，然后将步骤6)经梯度加热处理后的铝棒进行挤压成型处理，控制平均挤出速度为80m/min～100m/min，控制挤出速度差的最大值不大于30m/min，得到微通道铝扁管；8)将步骤7)得到的微通道铝扁管进行定尺切割，得到微通道铝扁管成品。优选的，所述挤压成型的温度为450℃～530℃。由于该制备方法采用上述同时具有较高的挤压加工性能、力学性能、耐腐蚀性能以及防爆破性能的铝合金作为原材料生产微通道铝扁管，使得在制备过程中，易于挤压成型，且不用喷涂锌层，从而提高了微通道铝扁管生产的平稳性和连续性，提高了产品质量和生产效率，简化了生产工序，降低了生产成本。本专利技术在优化制备微通道铝扁管所用的铝合金中元素的种类和含量的基础上，进一步地对制备微通道铝扁管的工艺步骤及工艺参数进行了优化，元素强化和工艺强化相配合，进一步提高了所制得的微通道铝扁管的挤压加工性能、力学性能、耐腐蚀性能以及防爆破性能。本专利技术还提供了一种换热器，包括微通道铝扁管，所述微通道铝扁管为上述的微通道铝扁管或上述任意一项所述的制备方法所制备的微通道铝扁管。上述换热器包括上述微通道铝合金，因此，该换热器耐腐蚀性高，使用寿命长，成本低。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本专利技术的特征及优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术提供了一种铝合金，包括以下重量百分比的组分：0.60％～1.20％的Mn，0.05％～0.20％的Si，0.05％～0.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：0.60％～1.20％的Mn，0.05％～0.20％的Si，0.05％～0.50％的Fe，0.15％～0.45％的Cu，0.05％～0.30％的Zr，0.05％～0.30％的B，0.05％～0.20％的Ti，其余为Al以及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：0.60％～1.20％的Mn，0.05％～0.20％的Si，0.05％～0.50％的Fe，0.15％～0.45％的Cu，0.05％～0.30％的Zr，0.05％～0.30％的B，0.05％～0.20％的Ti，其余为Al以及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述Si的重量百分比为0.16％～0.20％。3.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述Fe的重量百分比为0.21％～0.50％。4.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述Zr的重量百分比为0.131％～0.30％。5.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述B的重量百分比为0.081％～0.30％。6.一种微通道铝扁管，其特征在于，由权利要求1～5任意一项所述的铝合金制备而成。7.一种权利要求6所述的微通道铝扁管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将Al源、Si源、Fe源以及Cu源加入熔化炉熔化，得到熔液，然后搅拌均匀，在所述熔液温度为740℃～750℃时按照配比将Zr源以及Mn源投入所述熔液，然后焖炉8min～10min，然后再次搅拌均匀；2)将步骤1)得到的熔液进行精炼处理，所加精炼剂的质量占所述熔液质量的4‰～6‰，所述精炼剂分作两次加入，每次精炼15min～20min，然后再用除气细化剂精炼15min～20min，控制所述除气细化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛永跃，王卫华，董自涛，田成栋，王海申，
申请(专利权)人：聊城万合工业制造有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37