一种7072铝合金加工制成的铝箔翅片及空调散热器的制作方法

文档序号:39784281发布日期:2024-10-29 16:54阅读:116来源:国知局

本发明涉及铝合金铸造,尤其涉及一种7072铝合金加工制成的铝箔翅片及空调散热器。


背景技术:

1、铝箔因具有优良的导热性能、易加工、比重小、价格低、无污染、可回收等特性广泛应用于电子、机电、航空航天、包装、建筑等行业。

2、目前,空调散热器多为翅片管式换热器,其是在管式换热器的基础上增大换热面积做出的改进产品。该产品在空调设备上得到广泛的应用。目前,常见的翅片管式换热器主要由多个u型铜管加上开口端焊接的弯管组成,u型铜管上设有很多铝箔片,u型铜管的两端设有支撑用的端板,端板上设有与u型铜管配合的通孔。生产时,首先将折弯好的u型铜管按照要求插入一侧端板和多个铝箔片的通孔中,然后再将另一个带有通孔的端板与u型管的开口端相对接。

3、当用铝管来替代铜管以降低生产成本是市场主要的研究方向。但若是直接将铝管和现有的铝箔直接穿联用作空调换热器时,会导致铝管和铝箔翅片同时腐蚀,一但铝管腐蚀了,整个散热器都会坍塌。

4、7072铝合金由于含有适量的zn元素,因此可降低合金的腐蚀电位,使其腐蚀电流密度增大,可作为牺牲阳极材料用于防腐蚀性覆盖皮材,从而保护与之相邻的芯材。因此若能将7072铝合金加工制成铝箔翅片后代替现有铝箔,其相对铝管就可以作为牺牲阳极保护铝管,这样就延长了散热器的寿命。但是,如何将7072铝合金加工制成铝箔翅片,现有技术中一直没有公开。


技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种7072铝合金加工制成的铝箔翅片及空调换热器,通过将7072合金加工制成铝箔翅片,将其与代替铜管的铝管配合穿联用作空调散热器时,由于7072合金含有适量zn元素,其制成的铝箔翅片相对铝管就具有更低的腐蚀电位,因此可以作为牺牲阳极保护铝管免受腐蚀,最终显著提高所得空调换热器的耐腐蚀性,延长了散热器的寿命。

2、本发明提出的一种7072铝合金加工制成的铝箔翅片,其加工方法具体包括如下步骤:

3、s1、熔炼:将铝锭及合金添加剂按照7072铝合金的成分要求加入熔炼炉中,加热熔化,经扒渣,精炼,静置,过滤后,得到铝合金液;

4、s2、铸轧:将上述铝合金液注入铸轧机中,连续铸轧成厚度为6.0-8.0mm的铸轧卷材;

5、s3、均匀化退火:将上述铸轧卷材放入加热炉中进行均匀化退火处理,得到铝卷;

6、s4、冷轧:将上述铝卷放入冷轧机中冷轧至厚度为0.4-0.6mm,再放入加热炉中进行中间退火处理,得到冷轧坯料;

7、s5、箔轧:将上述冷轧坯料放入铝箔轧机中冷轧至厚度为0.08-0.1mm,得到铝箔坯料;

8、s6、成品退火:将上述铝箔坯料放入加热炉中进行成品退火处理,即得到所述铝箔翅片。

9、优选地,步骤s1中,所述7072铝合金的合金成分按质量百分比包括:fe+si:≤0.7%、cu:0.05-0.10%、mn:≤0.1%、mg:≤0.1%、zn:0.9-1.2%,余量为al;

10、优选地,所述7072铝合金的合金成分还包括:ti:0.06-0.11%,此时所述合金成分中,fe、si的含量满足:fe/si=10-15。

11、本发明中,通过在传统7072铝合金的配方基础上加入一定量的ti,并控制fe/si的含量配比为10-15,由此可以提高7072铝合金加工成铝箔成品的强度和塑性,优化深冲性能:由于传统7072铝合金中存在的析出相为alfesi相(al:71.89wt%,fe:25.46wt%,si:2.65wt%),而加入一定量的ti元素后,则析出相为alfesiti相(al:97.39wt%,fe:2.47wt%,si:0.11wt%,ti:0.03wt%),对比前后两者的析出相,可以发现,后者析出相中fe、si元素的含量大为减少,因此ti元素的加入可以促进fe、si元素固溶到铝基体中;而发明人发现,控制fe/si的含量配比为10-15后,则对fe、si原子在铝基体中的扩散行为具有强烈的抑制作用,使其以更大程度地固溶在铝基体中,发挥固溶强化作用的同时,也防止了晶内偏析和组织不均,进而提高成品铝箔的强度和塑性,优化深冲性能。

12、优选地,步骤s2中,所述铸轧中,铸轧温度为680-695℃,铸轧速度为1000-1200mm/min;

13、优选地,在将上述铝合金液注入铸轧机之前,还包括加入al-ti-b丝细化晶粒。

14、本发明中,通过采用合适的铸造温度和铸轧速度,以提高铸轧卷材的品质,改善铸轧卷材加工性能同时,有助于后续加工制成铝箔翅片;晶粒细化时,优选使用al-5ti-1b丝细化晶粒。

15、优选地,步骤s3中,所述均匀化退火处理具体包括:8-10h内升温至550-580℃,保温10-20h,随炉降温至360-400℃,保温5-15h,出炉冷却。

16、本发明中,通过特定参数下的均匀化退火处理,消除了铸轧卷材表层晶粒粗大和截面晶粒大小不匀现象,从而使最终成品获得较好的综合力学性能。

17、优选地,步骤s4中,所述冷轧包括五个道次,第一道次压至3.0-4.0mm,第二道次压至2.0-2.5mm,第三道次压至1.0-1.5mm,同时进行中切,第四道次压至0.7-0.9mm,第五道次压至0.4-0.6mm;

18、优选地,所述冷轧轧辊粗糙度ra为0.3-0.4μm,辊型凸度为0.02-0.04mm。

19、优选地,步骤s4中,所述中间退火处理具体包括:1-2h内升温至200-220℃,保温2-6h,3-4h内升温至520-560℃,保温15-25h,1-2h内降温450-480℃,保温2-4h,冷却至室温出炉。

20、优选地,步骤s5中,所述箔轧包括两个道次,第一道次压至0.25-0.45mm,第二道次压至0.08-0.1mm;

21、优选地,所述箔轧采轧辊粗糙度ra为0.3-0.4μm,辊型凸度为0.03-0.045mm。

22、优选地,步骤s6中,所述成品退火处理具体包括:2-4h内升温至280-300℃,保温15-20h,降至160-170℃后,保温1-2h出炉。

23、本发明还提出一种空调散热器,包括铝管和串设在所述铝管上的上述铝箔翅片;其中,所述铝管具有比所述铝箔翅片高的腐蚀电位。

24、优选地,所述铝管是由3005m、3104m、5052m或3003m中至少一种铝合金加工制成。

25、与现有技术相比,本发明的有益效果为:

26、本发明中通过优化空调散热器的材料设计,采用7072铝合金来制造散热器用的铝箔翅片,且进一步综合考虑了主要合金元素zn和杂质元素fe、si对7072铝合金制成铝箔翅片的成型性能和强度性能的影响:zn元素可使铝合金的腐蚀电位降低,添加量越大电位降低就越多,通过控制zn元素含量为0.9-1.2%,避免过度降低腐蚀电位同时,改善合金性能;通过在传统7072铝合金的配方基础上加入一定量的ti,并控制fe/si的含量配比为10-15,如此对合金产生有利影响,改善铸造组织,减少连铸连轧生产7072合金坯料内部成分偏析的情况,并降低变形抗力,保证均匀化退火效果,可使退火时晶粒细化,确保提高7072铝合金加工成铝箔成品的强度和塑性,优化深冲性能;最终进一步通过对连铸工艺的优化和轧制方案的调整,得到表面质量优异、组织均匀的高性能空调散热器用铝箔翅片。

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