专利名称：热交换器用铝合金异型集流管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种热交换器用铝合金异型集流管。本发明还涉及上述热交换器用铝合金异型集流管的制造方法。
背景技术：
国内的集流管断面的形状大多为“0”型或“D”型，整个截面的壁厚也基本上是一致的，集流管生产工艺，也不外乎两种冷拔或高频焊，这两种工艺方式均存在一定的缺陷， 冷拔管钎焊层厚度偏差比较大，而高频焊管焊缝位置和其他部位的组织、化学成分存在差异，且焊缝位置产生泄漏的机率增大，孔蚀点位也有差别。从使用角度看，“0”型集流管整个外圈多有钎焊层，而实际使用主要针对多孔扁管的焊接，钎焊时多余的焊料如果迁移不充分，会造成挂液，影响散热器的外观，同时也造成不必要的材料和工艺浪费；“D”型集流管一般有两片构件先冲制成形后自钎焊形成，工艺相对复杂，模具的加工精度要求高，装配后也易造成焊缝的泄漏。目前如丰田、奥迪等车型的冷凝器用的集流管，为异型集流管，通过挤压及预涂钎焊层的方式成型，部分支架等结构一次成型，尺寸小，结构紧凑，且可根据集流管的内外受力情况，设计成不同的断面厚度，确保冷凝器有较高的爆破压力和换热性能，而这种材料一般为国外的公司垄断，不对国内厂商提供，配件市场的价格也是居高不下，国内消费者为此必须相当巨大的维修成本。例如，这种产品，目前生产商为日本古河，但他们只提供给丰田系列的配套商。铝合金异型集流管是冷凝器的关键材料，但目前采用的生产工艺确实存在许多的不合理之处，且集流管工艺线路长，加工成本高，资源浪费大，不适合目前国内外提倡的产业发展方向。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种重量轻、耐压性、耐腐蚀性和系统安全性较好的热交换器用铝合金异型集流管。为了解决上述的技术问题，本发明的技术方案是一种热交换器用铝合金异型集流管，包括基材和钎焊层，其中基材的组份和重量配比是铁0. 42-0. 70%、硅0. 16-0. 50%、铜0. 06-0. 20%、锰 1. 0-1. 4%、铬 0. 005-0. 05%、镁 0. 005-0. 05%、锌 0-0. 10%、钛 0. 01-0. 05%，其余为铝；钎焊层的组份和重量配比是铁0. 10-0. 60%、硅7.0-13.0%、铜0.05-0. 15%、锰 0. 005-0. 05 %、铬 0. 005-0. 05 %、镁 0. 005-0. 05 %、锌 0-0. 10 %、钛 0. 01-0. 05 %，其余为
ρ O在筛选了现有集流管铝合金的基础上，比较了铝合金异型集流管在重量、耐压、耐腐蚀和挤压工艺性能等方面的特性，本发明提供了一种采用连续挤压、预涂钎焊层的工艺， 可形成连续的定尺产品的热交换器用铝合金异型集流管的制造方法。该方法解决了现有热
3交换器用铝合金异型集流管性能不良、钎焊层涂覆困难、钎焊层附着力不好等问题，其具体步骤是1)将按上述重量配比备好的各基材原料加入到熔炼炉中，采用连铸连轧方法生产出直径为Φ9. 5mm或Φ 12. 5mm的圆铝杆卷材。2)将圆铝杆卷材放在退火炉中进行均质化退火，退火温度为530-550°C，圆铝杆金属到温保持4-6小时后取出，冷却至常温。该步骤的目的是降低圆铝杆的强度，满足挤压的要求，提高材料的热塑性，使合金组织和成分更加均勻。3)将圆铝杆通过矫直装置进行矫直。4)将矫直的圆铝杆通过连续刷干机构，打磨表面，并采用高压空气对铝杆表面进行吹洗，确保表面光滑、清洁无污；目的是清除圆铝杆表面存在的油污、氧化皮及附着的各种颗粒杂质，防止在挤压过程中造成产品的夹杂、焊缝焊合不良、开裂、砂眼等缺陷，有利于减少模具的磨损。5)在Conform连续挤压机上将圆铝杆连续挤压，生产出各种不同规格的铝合金异
型集流管。在此步骤中，为了保证连续挤压过程的稳定，保证铝合金异型集流管组织性能的均勻性，保证产品质量，须合理匹配挤压温度和挤压速度，挤压温度控制在490-520°C，挤压速度控制在5-20m/min。6)在异型集流管设定表面进行涂覆钎焊层处理。为了保证钎焊层厚度的均勻一致，减少涂覆时钎焊层的氧化，必须控制涂覆时的电压和电流，电压控制在25-35V，电流控制在20-40A，并与挤压速度相协调，确保钎焊层的厚度为 0. 08-0. 12mm。7)将铝合金异型集流管通过冷却水槽进行冷却，并用高压风将铝合金异型集流管表面的水吹干，通过矫直切断装置，即制得本发明的热交换器用铝合金异型集流管。本发明与现有技术相比，其显著优点1)本发明通过对基材铁、硅、铜、锰等合金元素的优化调整，并结合上述独特的制造方法，确保铝合金异型集流管具有良好的表面质量和内在质量，具有良好的耐腐蚀性，其最终性能指标可达抗拉强度艮130 150MPa，规定非比例延伸强度Rpa2 :75 95MPa，伸长率> 15%，较好地满足热交换器用铝合金异型集流管产品的性能要求。2)本发明通过在异型集流管设定表面连续涂覆特定成分的钎焊层，解决了现有热交换器异型集流管材料无法提供钎焊层的问题，本发明采用的连续涂覆技术为国内首创， 可进行形状复杂产品的预涂处理，钎焊层厚度均勻，附着力好。3)本发明制造的热交换器用铝合金异型集流管无缝、耐压高、系统安全性好。同时本发明工艺路线短，加工成本低，资源浪费小。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。附图为本发明热交换器用铝合金异型集流管的结构示意图。
具体实施例方式如附图所示，热交换器用铝合金异型集流管包括基材1和钎焊层2，其性能在于基材1、钎焊层2材料的组分和配比，生产工艺也对其性能有着重要的影响。以下结合具体实施例具体说明。实施例1基材的组份和重量百分比
权利要求
1.一种热交换器用铝合金异型集流管，包括基材和钎焊层，其特征在于基材的组份和重量配比是铁0. 42-0. 70 %、硅0. 16-0. 50 %、铜0. 06-0. 20 %、锰 1. 0-1. 4%、铬0. 005-0. 05%、镁 0. 005-0. 05%、锌 0-0. 10%、钛 0. 01-0. 05%，其余为铝；钎焊层的组份和重量配比是铁0. 10-0. 60%、硅7. 0-13. 0%、铜0. 05-0. 15%、锰 0. 005-0. 05 %、铬 0. 005-0. 05 %、镁 0. 005-0. 05 %、锌 0-0. 10 %、钛 0. 01-0. 05 %，其余为 铝；
2.—种权利要求1所述的热交换器用铝合金异型集流管的制造方法，其特征在于包括以下步骤1)将按上述重量配比备好的各基材原料加入到熔炼炉中，采用连铸连轧方法生产出直径为Φ 9. 5mm或Φ 12. 5mm的圆铝杆卷材；2)将圆铝杆卷材放在退火炉中进行均质化退火，退火温度为530-550°C，圆铝杆金属到温保持4-6小时后取出，冷却至常温；3)将圆铝杆通过矫直装置进行矫直；4)将矫直的圆铝杆通过连续刷干机构，打磨表面，并采用高压空气对铝杆表面进行吹洗，确保表面光滑、清洁无污；5)在Conform连续挤压机上将圆铝杆连续挤压，生产出各种不同规格的铝合金异型集流管；6)在异型集流管设定表面进行涂覆钎焊层处理；7)将铝合金异型集流管通过冷却水槽进行冷却，并用高压风将铝合金异型集流管表面的水吹干，通过矫直切断装置，即制得本发明的热交换器用铝合金异型集流管。
3.根据权利要求2所述的热交换器用铝合金异型集流管的制造方法，其特征在于在步骤幻的连续挤压过程中，挤压温度控制在490-520°C，挤压速度控制在5-20m/min。
4.根据权利要求2所述的热交换器用铝合金异型集流管的制造方法，其特征在于在步骤6)中，涂覆时的电压和电流，电压控制在25-35V，电流控制在20-40A，并与挤压速度相协调，确保钎焊层的厚度为0. 08-0. 12mm。
全文摘要
本发明公开了一种热交换器用铝合金异型集流管，基材的组份和重量配比是铁0.42-0.70％、硅0.16-0.50％、铜0.06-0.20％、锰1.0-1.4％、铬0.005-0.05％、镁0.005-0.05％、锌0-0.10％、钛0.01-0.05％；钎焊层的组份和重量配比是铁0.10-0.60％、硅7.0-13.0％、铜0.05-0.15％、锰0.005-0.05％、铬0.005-0.05％、镁0.005-0.05％、锌0-0.10％、钛0.01-0.05％，其余为铝，本发明还提供了一种采用连续挤压、预涂钎焊层的工艺，可形成连续的定尺产品的热交换器用铝合金异型集流管的制造方法，该方法解决了现有热交换器用铝合金异型集流管性能不良、钎焊层涂覆困难、钎焊层附着力不好等问题。
文档编号C22C21/02GK102445105SQ201110360750
公开日2012年5月9日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者朱俊明, 陆建国 申请人:江苏格林威尔金属材料科技有限公司