本發(fā)明涉及換熱器領(lǐng)域，具體涉及一種換熱器用耐腐蝕銅合金材料及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

換熱器是化工、煉油、動(dòng)力、食品、輕工、原子能、制藥、機(jī)械及其他許多工業(yè)部門廣泛使用的一種通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有重要地位。在化工生產(chǎn)中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等，應(yīng)用更加廣泛。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中換熱器的投資大約占設(shè)備總投資的30％，在煉油廠中占全部工藝設(shè)備的40％左右，海水淡化工藝裝置則幾乎全部是由換熱器組成的。

現(xiàn)有的板式換熱器是高效、緊湊的換熱設(shè)備，換熱器使用的銅合金材料在滿足一定的耐熱性、強(qiáng)度的同時(shí)，還需要具有較好的耐腐蝕性以及加工性能。但現(xiàn)有的銅合金材料子的耐腐蝕性以及加工性能仍然需要做進(jìn)一步提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種換熱器用耐腐蝕銅合金材料及其生產(chǎn)工藝，該銅合金材料不僅機(jī)械強(qiáng)度高，同時(shí)具有優(yōu)異的耐腐蝕性和加工性能。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種換熱器用耐腐蝕銅合金材料，所述銅合金材料中各元素的質(zhì)量百分比為：ni：3.4-5.2％、sn：0.15-0.28％、al：2.8-5.2％、zr：0.02-0.08％、cr：0.06-0.1％、la：0.003-0.011％、余量為cu及不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選地，所述銅合金材料中各元素的質(zhì)量百分比為：ni：4.2-4.8％、sn：0.2-0.24％、al：3.6-4.5％、zr：0.04-0.06％、cr：0.06-0.08％、la：0.006-0.01％、余量為cu及不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選地，所述銅合金材料中各元素的質(zhì)量百分比為：ni：4.5％、sn：0.22％、al：3.8％、zr：0.06％、cr：0.06％、la：0.009％、余量為cu及不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明中上述換熱器用耐腐蝕銅合金材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

(1)按各元素的質(zhì)量百分比進(jìn)行原料配料；

(2)將原料置于真空熔煉爐中，于1150-1180℃下進(jìn)行熔煉；熔煉后將溶液溫度降至1080-1100℃，澆入鑄模中，冷卻至室溫，得鑄件；

(3)將鑄件加熱至900-930℃，保溫2.5-3h后熱軋成板坯，之后經(jīng)銑面、初軋得板帶；

(4)將板帶加熱至720-750℃，保溫1.5-2h，之后以25-28℃/min的降溫速度將至300-350℃，隨后空冷至室溫；

(5)對(duì)經(jīng)步驟(4)處理后的板帶進(jìn)行冷軋，將冷軋后的板帶加熱350-380℃，保溫2-2.5h；

(6)將經(jīng)步驟(5)處理后的板帶進(jìn)行切邊、精軋得板帶成品，將該板帶成品進(jìn)行退火處理；最后將退火后的板帶成品進(jìn)行清洗、剪切，即得所述銅合金材料產(chǎn)品。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中，ni、sn、zr、cr、la是以銅鎳合金、銅錫合金、鉻鋯銅合金、銅鑭合金的形式加入。

優(yōu)選地，所述步驟(6)中退火的加熱溫度為480-500℃，保溫時(shí)間為2-3h。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明銅合金材料中加入適量的zr，可消除銅合金中的有害雜質(zhì)，加入的cr可有效增強(qiáng)銅合金材料的強(qiáng)度和耐磨性。其中zr和la配合作用，可明顯細(xì)化銅合金的晶粒，且使晶粒均勻，可有效提高銅合金材料的的耐腐蝕性以及加工性能。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明同合金材料再配以合適量的ni、sn、al，使銅合金的機(jī)械強(qiáng)度以及耐腐蝕性有優(yōu)異。本發(fā)明銅合金材料的生產(chǎn)工藝通過嚴(yán)格控制各個(gè)階段的溫度參數(shù)，使最終制備得到的銅合金材料的綜合性能達(dá)到最佳，具有優(yōu)異的耐腐蝕性、機(jī)械強(qiáng)度以及加工性能。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1：

一種換熱器用耐腐蝕銅合金材料，所述銅合金材料中各元素的質(zhì)量百分比為：ni：4.5％、sn：0.22％、al：3.8％、zr：0.06％、cr：0.06％、la：0.009％、余量為cu及不可避免的雜質(zhì)。

上述換熱器用耐腐蝕銅合金材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

(1)按各元素的質(zhì)量百分比進(jìn)行原料配料，其中ni、sn、zr、cr、la是以銅鎳合金、銅錫合金、鉻鋯銅合金、銅鑭合金的形式加入；

(2)將原料置于真空熔煉爐中，于1150-1180℃下進(jìn)行熔煉；熔煉后將溶液溫度降至1080-1100℃，澆入鑄模中，冷卻至室溫，得鑄件；

(3)將鑄件加熱至900-930℃，保溫3h后熱軋成板坯，之后經(jīng)銑面、初軋得板帶；

(4)將板帶加熱至720-750℃，保溫1.5h，之后以25-28℃/min的降溫速度將至300-350℃，隨后空冷至室溫；

(5)對(duì)經(jīng)步驟(4)處理后的板帶進(jìn)行冷軋，將冷軋后的板帶加熱350-380℃，保溫2.5h；

(6)將經(jīng)步驟(5)處理后的板帶進(jìn)行切邊、精軋得板帶成品，將該板帶成品進(jìn)行退火處理，退火的加熱溫度為480-500℃，保溫時(shí)間為2h；最后將退火后的板帶成品進(jìn)行清洗、剪切，即得所述銅合金材料產(chǎn)品。

實(shí)施例2：

一種換熱器用耐腐蝕銅合金材料，所述銅合金材料中各元素的質(zhì)量百分比為：ni：4.8％、sn：0.2％、al：4.5％、zr：0.06％、cr：0.06％、la：0.01％、余量為cu及不可避免的雜質(zhì)。

上述換熱器用耐腐蝕銅合金材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

(1)按各元素的質(zhì)量百分比進(jìn)行原料配料，其中ni、sn、zr、cr、la是以銅鎳合金、銅錫合金、鉻鋯銅合金、銅鑭合金的形式加入；

(2)將原料置于真空熔煉爐中，于1150-1180℃下進(jìn)行熔煉；熔煉后將溶液溫度降至1080-1100℃，澆入鑄模中，冷卻至室溫，得鑄件；

(3)將鑄件加熱至900-930℃，保溫2.5h后熱軋成板坯，之后經(jīng)銑面、初軋得板帶；

(4)將板帶加熱至720-750℃，保溫2h，之后以25-28℃/min的降溫速度將至300-350℃，隨后空冷至室溫；

(5)對(duì)經(jīng)步驟(4)處理后的板帶進(jìn)行冷軋，將冷軋后的板帶加熱350-380℃，保溫2h；

(6)將經(jīng)步驟(5)處理后的板帶進(jìn)行切邊、精軋得板帶成品，將該板帶成品進(jìn)行退火處理，退火的加熱溫度為480-500℃，保溫時(shí)間為2.5h；最后將退火后的板帶成品進(jìn)行清洗、剪切，即得所述銅合金材料產(chǎn)品。

實(shí)施例3：

一種換熱器用耐腐蝕銅合金材料，所述銅合金材料中各元素的質(zhì)量百分比為：ni：3.4％、sn：0.15％、al：5.2％、zr：0.08％、cr：0.06％、la：0.011％、余量為cu及不可避免的雜質(zhì)。

上述換熱器用耐腐蝕銅合金材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

(1)按各元素的質(zhì)量百分比進(jìn)行原料配料，其中ni、sn、zr、cr、la是以銅鎳合金、銅錫合金、鉻鋯銅合金、銅鑭合金的形式加入；

(2)將原料置于真空熔煉爐中，于1150-1180℃下進(jìn)行熔煉；熔煉后將溶液溫度降至1080-1100℃，澆入鑄模中，冷卻至室溫，得鑄件；

(3)將鑄件加熱至900-930℃，保溫3h后熱軋成板坯，之后經(jīng)銑面、初軋得板帶；

(4)將板帶加熱至720-750℃，保溫1.5h，之后以25-28℃/min的降溫速度將至300-350℃，隨后空冷至室溫；

(5)對(duì)經(jīng)步驟(4)處理后的板帶進(jìn)行冷軋，將冷軋后的板帶加熱350-380℃，保溫2h；

(6)將經(jīng)步驟(5)處理后的板帶進(jìn)行切邊、精軋得板帶成品，將該板帶成品進(jìn)行退火處理，退火的加熱溫度為480-500℃，保溫時(shí)間為3h；最后將退火后的板帶成品進(jìn)行清洗、剪切，即得所述銅合金材料產(chǎn)品。

實(shí)施例4：

一種換熱器用耐腐蝕銅合金材料，所述銅合金材料中各元素的質(zhì)量百分比為：ni：4.2％、sn：0.24％、al：3.6％、zr：0.04％、cr：0.08％、la：0.006％、余量為cu及不可避免的雜質(zhì)。

上述換熱器用耐腐蝕銅合金材料的生產(chǎn)工藝同實(shí)施例1。

實(shí)施例5：

一種換熱器用耐腐蝕銅合金材料，所述銅合金材料中各元素的質(zhì)量百分比為：ni：5.2％、sn：0.28％、al：2.8％、zr：0.02％、cr：0.1％、la：0.003％、余量為cu及不可避免的雜質(zhì)。

上述換熱器用耐腐蝕銅合金材料的生產(chǎn)工藝同實(shí)施例2。

實(shí)施例6：

一種換熱器用耐腐蝕銅合金材料，所述銅合金材料中各元素的質(zhì)量百分比為：ni：4.8％、sn：0.2％、al：3.5％、zr：0.05％、cr：0.08％、la：0.011％、余量為cu及不可避免的雜質(zhì)。

上述換熱器用耐腐蝕銅合金材料的生產(chǎn)工藝同實(shí)施例1。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。