專利名稱：一種熱交換器用平流多孔管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平流多孔管，尤其是一種熱交換器用平流多孔管。本發(fā)明還涉及上述熱交換器用平流多孔管的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車熱交換器用蒸發(fā)器、冷凝器已普遍采用平流多孔管，平流多孔管是全鋁微通道換熱器的關(guān)鍵材料，屬于超精密型材，它們具有體積小、重量輕、熱交換性能好的優(yōu)點。但超精密平流多孔管因斷面形狀復(fù)雜、壁薄、孔數(shù)多、尺寸精度高，擠壓生產(chǎn)難度較大，目前國內(nèi)僅有少數(shù)幾家企業(yè)在生產(chǎn)，但產(chǎn)品均存在焊合不良、耐蝕性差等質(zhì)量缺陷，其余全部依賴從國外進口。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種熱交換器用平流多孔管及其制造方法。該平流多孔管解決了現(xiàn)有熱交換器用平流多孔管的焊合不良、耐蝕性差等問題。為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的熱交換器用平流多孔管材料的組份和重量配比是鐵 0. 10-0. 18%、硅 0. 05-0. 12%、銅 0. 40-0. 60%、猛 0-0. 03%、鉻 0-0. 03%、鎂 0-0. 03%、鋅 0-0. 03%、鈦 0-0. 03%、稀土金屬 0. 05-0. 10%，其余為鋁。本發(fā)明的熱交換器用平流多孔管的制造方法包括以下步驟1)將按上述重量配比備好的各原料加入到熔煉爐中，采用連鑄連軋方法生產(chǎn)出合格的圓鋁桿卷材；為控制圓鋁桿的內(nèi)在質(zhì)量，使合金組織和成分更加均勻，強度熱塑性滿足擠壓要求，熔煉溫度控制在720-740°C，含氫量< 0. 15ml/100gAl，結(jié)晶輪的鋁液溫度控制在690-710°C，調(diào)整好內(nèi)外水冷區(qū)域，確保圓鋁桿在500-515°C之間離開結(jié)晶輪。2)將圓鋁桿卷材通過矯直裝置進行矯直。3)將矯直的圓鋁桿先通過堿液洗槽，用60-70°C的質(zhì)量比為8-10% NaOH溶液清洗。然后通過酸液洗槽，用質(zhì)量比為1.2-2%硝酸溶液進行常溫清洗；再通過水洗槽，用 60-70°C的水進行漂洗，清洗總時間控制在12-2 ，最后采用40-50°C高壓熱風對圓鋁桿表面進行吹洗烘干，確保表面清潔無污。目的是清除圓鋁桿表面存在的油污、氧化皮及附著的各種顆粒雜質(zhì)，防止在擠壓過程中造成產(chǎn)品的夾雜、焊縫焊合不良、開裂、砂眼等缺陷，有利于減少模具的磨損。4)在Conform連續(xù)擠壓機上將清洗后的圓鋁桿連續(xù)擠壓出各種不同規(guī)格的平流多孔管；為了保證連續(xù)擠壓過程的穩(wěn)定，保證平流多孔管組織性能的均勻性，保證產(chǎn)品質(zhì)量，在連續(xù)擠壓過程中，須合理匹配擠壓溫度和擠壓速度，擠壓溫度控制在450-490°C，擠壓速度控制在50-90m/min。5)為了提高平流多孔管的耐腐蝕性、抗老化性，提高平流多孔管的使用壽命，在平流多孔管的表面進行噴鋅處理，噴鋅厚度控制在6-10g/m2。為了保證鋅層與平流多孔管鋁的結(jié)合力，噴鋅時平流多孔管表面的溫度控制在465-480°C。
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6)將平流多孔管通過冷卻水槽采用軟化水進行冷卻，保證產(chǎn)品的光亮度，并用高壓風將平流多孔管表面的水吹干后收線盤卷，即制得本發(fā)明的熱交換器用平流多孔管。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點1)本發(fā)明通過對合金內(nèi)鐵、硅、銅、錳、稀土金屬等合金元素的優(yōu)化調(diào)整，并結(jié)合上述獨特的制造方法，確保平流多孔管具有良好的表面質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量，具有良好的耐腐蝕性，其最終性能指標可達抗拉強度艮85-110MPa，伸長率> 30%。較好地符合熱交換器用平流多孔管產(chǎn)品的使用要求。2)本發(fā)明采用了獨特的堿、酸清洗工藝，徹底清除圓鋁桿表面存在的油污、氧化皮及附著的各種顆粒雜質(zhì)，提高了焊合性能，確保了平流多孔管產(chǎn)品的表面質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。3)本發(fā)明通過在合金內(nèi)添加稀土金屬元素，有效地確保了平流多孔管組織均勻、 晶粒細小，可明顯提高塑性和耐蝕性。
具體實施例方式實施例11)將按下述重量配比備好的各原料加入到熔煉爐中，采用連鑄連軋方法生產(chǎn)出合格的圓鋁桿卷材，上述各原料的組份和重量配比是鐵0. 10%、硅0. 05%、銅0. 42%、錳 0. 02 %、鉻0. 02 %、鋅0. 03 %、鈦0. 01 %、鈧0. 05 %，其余為鋁；所述熔煉爐中的熔煉溫度控制在730°C，含氫量0. 13ml/100gAl，結(jié)晶輪的鋁液溫度控制在690°C，調(diào)整好內(nèi)外水冷區(qū)域，確保圓鋁桿在512°C之間離開結(jié)晶輪。2)將圓鋁桿卷材通過矯直裝置進行矯直。3)將矯直的圓鋁桿先通過堿液洗槽，用70°C的質(zhì)量比為8% NaOH溶液清洗；然后通過酸液洗槽，用質(zhì)量比為2%硝酸溶液進行常溫清洗；再通過水洗槽，用65°C的水進行漂洗，清洗總時間控制在16s，最后采用40°C高壓熱風對圓鋁桿表面進行吹洗烘干，確保表面清潔無污。目的是清除圓鋁桿表面存在的油污、氧化皮及附著的各種顆粒雜質(zhì)，防止在擠壓過程中造成產(chǎn)品的夾雜、焊縫焊合不良、開裂、砂眼等缺陷，有利于減少模具的磨損。4)在Conform連續(xù)擠壓機上將清洗后的圓鋁桿連續(xù)擠壓出各種不同規(guī)格的平流多孔管；為了保證連續(xù)擠壓過程的穩(wěn)定，保證平流多孔管組織性能的均勻性，保證產(chǎn)品質(zhì)量，在連續(xù)擠壓過程中，須合理匹配擠壓溫度和擠壓速度，擠壓溫度控制在485°C，擠壓速度控制在75m/min。5)為了提高平流多孔管的耐腐蝕性、抗老化性，提高平流多孔管的使用壽命，在平流多孔管的表面進行噴鋅處理，噴鋅厚度控制在6g/m2。為了保證鋅層與平流多孔管鋁的結(jié)合力，噴鋅時平流多孔管表面的溫度控制在470°C。6)將平流多孔管通過冷卻水槽采用軟化水進行冷卻，保證產(chǎn)品的光亮度，并用高壓風將平流多孔管表面的水吹干后收線盤卷，即制得本發(fā)明的熱交換器用平流多孔管。上述方法生產(chǎn)得到的平流多孔管的抗拉強度Rm為100MPa，伸長率為33%。在實施例2、3、4中，原料中的稀土金屬依次為釔、鈰、鑭，釔、鈰、鑭的含量與實施例1中的稀土金屬相同，其余步驟與實施例1相同，得到的平流多孔管的抗拉強度Rm依次為98MPa、100MPa、102MPa，伸長率依次為 32% ,31 % ,33% 實施例5
1)將按下述重量配比備好的各原料加入到熔煉爐中，采用連鑄連軋方法生產(chǎn)出合格的圓鋁桿卷材，上述各原料的組份和重量配比是鐵0. 15%、硅0. 06%、銅0. 60%、鉻 0. 03 %、鎂0. 01 %、鋅0. 02 %、鈦0. 01 %、釹0. 07 %，其余為鋁；所述熔煉爐中的熔煉溫度控制在720°C，含氫量0. 15ml/100gAl，結(jié)晶輪的鋁液溫度控制在700°C，調(diào)整好內(nèi)外水冷區(qū)域，確保圓鋁桿在500°C之間離開結(jié)晶輪。2)將圓鋁桿卷材通過矯直裝置進行矯直。3)將矯直的圓鋁桿先通過堿液洗槽，用65°C的質(zhì)量比為9% NaOH溶液清洗；然后通過酸液洗槽，用質(zhì)量比為1. 5%硝酸溶液進行常溫清洗；再通過水洗槽，用60°C的水進行漂洗，清洗總時間控制在12s，最后采用45°C高壓熱風對圓鋁桿表面進行吹洗烘干，確保表面清潔無污。目的是清除圓鋁桿表面存在的油污、氧化皮及附著的各種顆粒雜質(zhì)，防止在擠壓過程中造成產(chǎn)品的夾雜、焊縫焊合不良、開裂、砂眼等缺陷，有利于減少模具的磨損。4)在Conform連續(xù)擠壓機上將清洗后的圓鋁桿連續(xù)擠壓出各種不同規(guī)格的平流多孔管；為了保證連續(xù)擠壓過程的穩(wěn)定，保證平流多孔管組織性能的均勻性，保證產(chǎn)品質(zhì)量，在連續(xù)擠壓過程中，須合理匹配擠壓溫度和擠壓速度，擠壓溫度控制在460°C，擠壓速度控制在90m/min。5)為了提高平流多孔管的耐腐蝕性、抗老化性，提高平流多孔管的使用壽命，在平流多孔管的表面進行噴鋅處理，噴鋅厚度控制在9g/m2。為了保證鋅層與平流多孔管鋁的結(jié)合力，噴鋅時平流多孔管表面的溫度控制在465°C。 6)將平流多孔管通過冷卻水槽采用軟化水進行冷卻，保證產(chǎn)品的光亮度，并用高壓風將平流多孔管表面的水吹干后收線盤卷，即制得本發(fā)明的熱交換器用平流多孔管。上述方法生產(chǎn)得到的平流多孔管的抗拉強度Rm為110MPa，伸長率為30%。在實施例6、7中，原料中的稀土金屬依次為釓、鋱，釓、鋱的含量與實施例5中的稀土金屬相同，其余步驟與實施例5相同，得到的平流多孔管的抗拉強度Rm依次為105MPa、 llOMPa，伸長率依次為；34%、32%。實施例81)將按下述重量配比備好的各原料加入到熔煉爐中，采用連鑄連軋方法生產(chǎn)出合格的圓鋁桿卷材，上述各原料的組份和重量配比是鐵0. 18%、硅0. 12%、銅0. 53%、錳 0. 01 %、鎂0. 02 %、鋅0. 03 %、鈦0. 02 %、釤0. 10 %，其余為鋁；所述熔煉爐中的熔煉溫度控制在740°C，含氫量0. Hml/100gAl，結(jié)晶輪的鋁液溫度控制在710°C，調(diào)整好內(nèi)外水冷區(qū)域，確保圓鋁桿在515°C之間離開結(jié)晶輪。2)將圓鋁桿卷材通過矯直裝置進行矯直。3)將矯直的圓鋁桿先通過堿液洗槽，用60°C的質(zhì)量比為9. 5% NaOH溶液清洗；然后通過酸液洗槽，用質(zhì)量比為1. 2%硝酸溶液進行常溫清洗；再通過水洗槽，用70°C的水進行漂洗，清洗總時間控制在18s，最后采用48°C高壓熱風對圓鋁桿表面進行吹洗烘干，確保表面清潔無污。目的是清除圓鋁桿表面存在的油污、氧化皮及附著的各種顆粒雜質(zhì)，防止在擠壓過程中造成產(chǎn)品的夾雜、焊縫焊合不良、開裂、砂眼等缺陷，有利于減少模具的磨損。4)在Conform連續(xù)擠壓機上將清洗后的圓鋁桿連續(xù)擠壓出各種不同規(guī)格的平流多孔管；為了保證連續(xù)擠壓過程的穩(wěn)定，保證平流多孔管組織性能的均勻性，保證產(chǎn)品質(zhì)量，在連續(xù)擠壓過程中，須合理匹配擠壓溫度和擠壓速度，擠壓溫度控制在490°C，擠壓速度控制在50m/min。5)為了提高平流多孔管的耐腐蝕性、抗老化性，提高平流多孔管的使用壽命，在平流多孔管的表面進行噴鋅處理，噴鋅厚度控制在7. 5g/m2。為了保證鋅層與平流多孔管鋁的結(jié)合力，噴鋅時平流多孔管表面的溫度控制在480°C。6)將平流多孔管通過冷卻水槽采用軟化水進行冷卻，保證產(chǎn)品的光亮度，并用高壓風將平流多孔管表面的水吹干后收線盤卷，即制得本發(fā)明的熱交換器用平流多孔管。上述方法生產(chǎn)得到的平流多孔管的抗拉強度Rm為90MPa，伸長率為32%。在實施例9、10、11中，原料中的稀土金屬依次為銪、鏑、钷，銪、鏑、钷的含量與實施例8中的稀土金屬相同，其余步驟與實施例8相同，得到的平流多孔管的抗拉強度Rm依次為90MPa、93MPa、92MPa，伸長率依次為 33%、31%、31%。實施例121)將按下述重量配比備好的各原料加入到熔煉爐中，采用連鑄連軋方法生產(chǎn)出合格的圓鋁桿卷材，上述各原料的組份和重量配比是鐵0. 13%、硅0. 08%、銅0. 40%、錳 0. 01 %、鉻0. 01 %、鎂0. 01 %、鋅0. 01 %、鈥0. 06 %，其余為鋁；所述熔煉爐中的熔煉溫度控制在735°C，含氫量0. 13ml/100gAl，結(jié)晶輪的鋁液溫度控制在695°C，調(diào)整好內(nèi)外水冷區(qū)域，確保圓鋁桿在510°C之間離開結(jié)晶輪。2)將圓鋁桿卷材通過矯直裝置進行矯直。3)將矯直的圓鋁桿先通過堿液洗槽，用70°C的質(zhì)量比為8. 5% NaOH溶液清洗；然后通過酸液洗槽，用質(zhì)量比為1. 9%硝酸溶液進行常溫清洗；再通過水洗槽，用70°C的水進行漂洗，清洗總時間控制在20s，最后采用50°C高壓熱風對圓鋁桿表面進行吹洗烘干，確保表面清潔無污。目的是清除圓鋁桿表面存在的油污、氧化皮及附著的各種顆粒雜質(zhì)，防止在擠壓過程中造成產(chǎn)品的夾雜、焊縫焊合不良、開裂、砂眼等缺陷，有利于減少模具的磨損。4)在Conform連續(xù)擠壓機上將清洗后的圓鋁桿連續(xù)擠壓出各種不同規(guī)格的平流多孔管；為了保證連續(xù)擠壓過程的穩(wěn)定，保證平流多孔管組織性能的均勻性，保證產(chǎn)品質(zhì)量，在連續(xù)擠壓過程中，須合理匹配擠壓溫度和擠壓速度，擠壓溫度控制在450°C，擠壓速度控制在80m/min。5)為了提高平流多孔管的耐腐蝕性、抗老化性，提高平流多孔管的使用壽命，在平流多孔管的表面進行噴鋅處理，噴鋅厚度控制在8g/m2。為了保證鋅層與平流多孔管鋁的結(jié)合力，噴鋅時平流多孔管表面的溫度控制在475°C。6)將平流多孔管通過冷卻水槽采用軟化水進行冷卻，保證產(chǎn)品的光亮度，并用高壓風將平流多孔管表面的水吹干后收線盤卷，即制得本發(fā)明的熱交換器用平流多孔管。上述方法生產(chǎn)得到的平流多孔管的抗拉強度Rm為90MPa，伸長率為31%。在實施例13、14、15中，原料中的稀土金屬依次為銩、鐿、镥，銩、鐿、镥的含量與實施例1 2中的稀土金屬相同，其余步驟與實施例12相同，得到的平流多孔管的抗拉強度Rm 依次為90MPa、93MPa、92MPa，伸長率依次為 33%、33%、32%。實施例161)將按下述重量配比備好的各原料加入到熔煉爐中，采用連鑄連軋方法生產(chǎn)出合格的圓鋁桿卷材，上述各原料的組份和重量配比是鐵0. 11%、硅0. 10%、銅0. 57%、錳 0. 03 %、鉻0. 02 %、鎂0. 03 %、鈦0. 03 %、鉺0. 09 %，其余為鋁；所述熔煉爐中的熔煉溫度控制在725°C，含氫量0. 15ml/100gAl，結(jié)晶輪的鋁液溫度控制在705°C，調(diào)整好內(nèi)外水冷區(qū)域，確保圓鋁桿在505°C之間離開結(jié)晶輪。2)將圓鋁桿卷材通過矯直裝置進行矯直。3)將矯直的圓鋁桿先通過堿液洗槽，用68°C的質(zhì)量比為10% NaOH溶液清洗；然后通過酸液洗槽，用質(zhì)量比為1. 3%硝酸溶液進行常溫清洗；再通過水洗槽，用66°C的水進行漂洗，清洗總時間控制在22s，最后采用40°C高壓熱風對圓鋁桿表面進行吹洗烘干，確保表面清潔無污。目的是清除圓鋁桿表面存在的油污、氧化皮及附著的各種顆粒雜質(zhì)，防止在擠壓過程中造成產(chǎn)品的夾雜、焊縫焊合不良、開裂、砂眼等缺陷，有利于減少模具的磨損。4)在Conform連續(xù)擠壓機上將清洗后的圓鋁桿連續(xù)擠壓出各種不同規(guī)格的平流多孔管；為了保證連續(xù)擠壓過程的穩(wěn)定，保證平流多孔管組織性能的均勻性，保證產(chǎn)品質(zhì)量，在連續(xù)擠壓過程中，須合理匹配擠壓溫度和擠壓速度，擠壓溫度控制在470°C，擠壓速度控制在60m/min。5)為了提高平流多孔管的耐腐蝕性、抗老化性，提高平流多孔管的使用壽命，在平流多孔管的表面進行噴鋅處理，噴鋅厚度控制在10g/m2。為了保證鋅層與平流多孔管鋁的結(jié)合力，噴鋅時平流多孔管表面的溫度控制在465°C。6)將平流多孔管通過冷卻水槽采用軟化水進行冷卻，保證產(chǎn)品的光亮度，并用高壓風將平流多孔管表面的水吹干后收線盤卷，即制得本發(fā)明的熱交換器用平流多孔管。上述方法生產(chǎn)得到的平流多孔管的抗拉強度Rm為85MPa，伸長率為35%。在實施例17中，原料中的稀土金屬為鐠，鐠的含量與實施例16中的稀土金屬相同，其余步驟與實施例16相同，得到的平流多孔管的抗拉強度&為87MPa，伸長率為34%。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器用平流多孔管，其特征在于材料的組份和重量配比是鐵 0. 10-0. 18%、硅 0. 05-0. 12%、銅 0. 40-0. 60%、錳 0-0. 03%、鉻 0-0. 03%、鎂 0-0. 03%、鋅 0-0. 03%、鈦 0-0. 03%、稀土金屬 0. 05-0. 10%，其余為鋁。
2.一種熱交換器用平流多孔管的制造方法，其特征在于包括以下步驟1)將按下述重量配比備好的各原料加入到熔煉爐中，采用連鑄連軋方法生產(chǎn)出合格的圓鋁桿卷材，上述各原料的組份和重量配比是鐵0. 10-0. 18%、硅0. 05-0. 12%, 銅 0. 40-0. 60 %、錳 0-0. 03 %、鉻 0-0. 03 %、鎂 0-0. 03 %、鋅 0-0. 03 %、鈦 0-0. 03 %、稀土金屬0. 05-0. 10%，其余為鋁；所述熔煉爐中的熔煉溫度控制在720-740°C，含氫量 ^ 0. 15ml/100gAl，結(jié)晶輪的鋁液溫度控制在690-710°C，調(diào)整好內(nèi)外水冷區(qū)域，確保圓鋁桿在500-515°C之間離開結(jié)晶輪；2)將圓鋁桿卷材通過矯直裝置進行矯直；3)將矯直的圓鋁桿先通過堿液洗槽，用60-70°C的質(zhì)量比為8-10%NaOH溶液清洗；然后通過酸液洗槽，用質(zhì)量比為1. 2-2%硝酸溶液進行常溫清洗；再通過水洗槽，用60-70°C 的水進行漂洗，清洗總時間控制在12-2 ，最后采用40-50°C高壓熱風對圓鋁桿表面進行吹洗烘干，確保表面清潔無污；4)在Conform連續(xù)擠壓機上將清洗后的圓鋁桿連續(xù)擠壓出各種不同規(guī)格的平流多孔管，在連續(xù)擠壓過程中，擠壓溫度控制在450-490°C，擠壓速度控制在50-90m/min ；5)在平流多孔管的表面進行噴鋅處理，噴鋅厚度控制在6-10g/m2；6)將平流多孔管通過冷卻水槽采用軟化水進行冷卻，保證產(chǎn)品的光亮度，并用高壓風將平流多孔管表面的水吹干后收線盤卷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器用平流多孔管的制造方法，其特征在于在所述步驟5)中，噴鋅時平流多孔管表面的溫度控制在465-480°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱交換器用平流多孔管及其制造方法，該平流多孔管原料的組份和重量配比是鐵0.10-0.18％、硅0.05-0.12％、銅0.40-0.60％、錳0-0.03％、鉻0-0.03％、鎂0-0.03％、鋅0-0.03％、鈦0-0.03％、稀土金屬0.05-0.10％，其余為鋁，上述原料經(jīng)熔煉、矯直、清洗、連續(xù)擠壓、噴鋅處理以及冷卻處理后得到本發(fā)明的平流多孔管，該平流多孔管具有良好的表面質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量，具有良好的耐腐蝕性。
文檔編號C22C21/18GK102534325SQ201110456069
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者俞康, 張平, 張敏達, 張治平 申請人:江蘇常鋁鋁業(yè)股份有限公司