一种热交换器的铝合金材料及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于铝合金领域，特别是指一种热交换器的铝合金材料及制备方法。
【背景技术】
[0002]汽车上所用的散热器、冷凝器等热交换器，现已经使用轻质且热传导效率好的铝合金替代了贵重且密度大的铜及铜合金材料。而汽车运动过程中，热交换器会受到很强的震动，但热交换器为了提高散热效果，均采用的是薄的板材加工而成，这就要求制造热交换器的铝合金具有高强度和韧性。
[0003]热交换器在使用过程中，因外侧同内侧面对的环境不同，为了提高热交换器的防腐蚀性能，现使用的技术是在热交换器的管壁内侧和外侧均叠加牺牲防腐蚀层。对于内侧的牺牲防腐蚀层，因为厚度有限，当该防腐蚀层被腐蚀后，就会直接面对铝合金材料，因此，为了提高热交换器的使用寿命，提高铝合金材料的耐腐蚀性能是最佳的选择。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种热交换器的铝合金材料，通过本技术方案，能够提高热交换器的耐腐蚀性能。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种热交换器的招合金材料，其组成按重量百分比为，1.8-2.0 %的娃、0.5-1.0 % 的锰、0.8-1.2 % 的铜、0.05-0.1 % 的钛、0.03-0.05 % 的铌、0.3-0.35 % 的钒、0.003-0.005% 的硼、0.1-0.3% 的镍、0.1-0.3% 的铬、0.1-0.3% 的锆、0.1-0.3% 的镁、0.3-0.5% 的锌、0.01-0.05% 的钨、0.05-0.08% 的锡，余量为铝。
[0007]作为进一步的改进，所述铝合金材料还包括有0.3-0.5%的镁、0.1-0。2%的钙及0.1-0.3%的铁。
[0008]所述制备方法为:
[0009]配料，按重量百分比为，1.8-2.0 %的硅、0.5-1.0 %的锰、0.8-1.2 %的铜、0.05-0.1 % 的钛、0.03-0.05% 的铌、0.3-0.35% 的钒、0.003-0.005% 的硼、0.1-0.3 % 的镍、0.1-0.3 % 的铬、0.1-0.3 % 的锆、0.1-0.3 % 的镁、0.3-0.5 % 的锌、0.01-0.05 % 的钨、0.05-0.08%的锡，余量为铝进行配料
[0010]恪炼，将上述材料中的锡铜合金、镍及络及一半数量的招进行恪炼成液体后加入其它材料及余下的铝，并升温到750±20°C后保温1-2小时，再进行恒温700°C浇铸并降温到130-150°C成铝合金锭；
[0011]淬火，将铝合金锭在550 ±20 °C淬火炉中保温2-4小时后进行乳制成成品。
[0012]所述降温过程分二个阶段，第一个阶段为匀速降温至400-430°C，降温速度为25-30°C /分钟；第二个阶段为快速降温至130-150°C，速度为2°C /秒。
[0013]所述的锡和铜是以锡铜合金方式加入。
[0014]所述的钛、铌、钒、锆分别是以钛铝合金、铌铝合金、钒铝合金及锆铝合金的方式加入。
[0015]本发明同现有技术相比的有益效果是:
[0016]在本技术方案中，通过在铝元素中加入钛、锆、铌元素使得铝合金组织晶粒细小均匀，并通过加入硼、镍、钒、锡和铜元素，提高了铝合金的耐腐蚀性能。
【具体实施方式】
[0017]以下通过实施例来详细说明本发明技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅能用来解释本发明而不能解释为是对本发明的限制。
[0018]—种热交换器的铝合金材料，其组成按重量百分比为，1.8-2.0 %的硅、0.5-1.0 % 的锰、0.8-1.2 % 的铜、0.05-0.1 % 的钛、0.03-0.05 % 的铌、0.3-0.35 % 的钒、0.003-0.005% 的硼、0.1-0.3% 的镍、0.1-0.3% 的铬、0.1-0.3% 的锆、0.1-0.3% 的镁、0.3-0.5% 的锌、0.01-0.05% 的钨、0.05-0.08% 的锡，余量为铝。
[0019]作为进一步的改进，所述铝合金材料还包括有0.1-0.2%的钙及0.1-0.3%的铁。
[0020]所述的锡和铜是以锡铜合金方式加入。
[0021]所述的钛、铌、钒、锆分别是以钛铝合金、铌铝合金、钒铝合金及锆铝合金的方式加入。
[0022]所述制备方法为:
[0023]配料，按重量百分比为，1.8-2.0 %的硅、0.5-1.0 %的锰、0.8-1.2 %的铜、0.05-0.1 % 的钛、0.03-0.05% 的铌、0.3-0.35% 的钒、0.003-0.005% 的硼、0.1-0.3 % 的镍、0.1-0.3 % 的铬、0.1-0.3 % 的锆、0.1-0.3 % 的镁、0.3-0.5 % 的锌、0.01-0.05 % 的钨、0.05-0.08%的锡，余量为铝进行配料；其中，锡和铜是以锡铜合金方式加入，钛、铌、钒、锆分别是以钛铝合金、铌铝合金、钒铝合金及锆铝合金的方式加入；
[0024]恪炼，将上述材料中的锡铜合金、镍及络及一半数量的招进行恪炼成液体后加入其它材料及余下的铝，并升温到750±20°C后保温1-2小时，再进行恒温700°C浇铸并降温到130-150°C成铝合金锭；
[0025]淬火，将铝合金锭在550 ±20 °C淬火炉中保温2_4小时后进行乳制成成品。
[0026]所述降温过程分二个阶段，第一个阶段为匀速降温至400-430°C，降温速度为25-30°C /分钟；第二个阶段为快速降温至130-150°C，速度为2°C /秒。之所以分两个阶段降温是因为，若开始的降温速度过快会引起铝合金锭的组织产生分层而影响强度，后期的快速降温是保证铝合金内部组织均匀，不减少粗晶粒的出现。
[0027]实施例1
[0028]所述制备方法为:
[0029]配料，按重量百分比为，1.8%的硅、0.5%的锰、0.8%的铜、0.05%的钛、0.03%的铌、0.3%的钒、0.003%的硼、0.1%的镍、0.1%的铬、0.1%的锆、0.1%的镁、0.3%的锌、0.01%的钨、0.05%的锡，余量为铝进行配料；其中，锡和铜是以锡铜合金方式加入，钛、铌、钒、锆分别是以钛铝合金、铌铝合金、钒铝合金及锆铝合金的方式加入；
[0030]恪炼，将上述材料中的锡铜合金、镍及络及一半数量的招进行恪炼成液体后加入其它材料及余下的铝，并升温到750±20°C后保温1小时，再进行恒温700°C浇铸并降温到130-150°C成铝合金锭；降温过程分二个阶段，第一个阶段为匀速降温至400-430°C，降温速度为25-30°C /分钟；第二个阶段为快速降温至130-150°C，速度为2V /秒；
[0031]淬火，将铝合金锭在550±20°C淬火炉中保温2.5小时后进行乳制成成品。
[0032]实施例2
[0033]所述制备方法为:
[0034]配料，按重量百分比为，2.0%的硅、1.0%的锰、1.2%的铜、0.1 %的钛、0.05%的铌、0.35%的钒、0.005%的硼、0.3%的镍、0.3 %的铬、0.3 %的锆、0.3 %的镁、0.5 %的锌、0.05%的钨、0.08%的锡，余量为铝进行配料；其中，锡和铜是以锡铜合金方式加入，钛、铌、钒、锆分别是以钛铝合金、铌铝合金、钒铝合金及锆铝合金的方式加入；
[0035]恪炼，将上述材料中的锡铜合金、镍及络及一半数量的招进行恪炼成液体后加入其它材料及余下的铝，并升温到750±20°C后保温2小时，再进行恒温700°C浇铸并降温到130-150°C成铝合金锭；
[0036]淬火，将铝合金锭在550 ±20 °C淬火炉中保温3.5小时后进行乳制成成品。
[0037]实施例3
[0038]所述制备方法为:
[0039]配料，按重量百分比为，1.85 %的硅、0.8 %的猛、1.0 %的铜、0.06 %的钛、.0.035% 的铌、0.32% 的钒、0.004% 的硼、0.2% 的镍、0.2% 的铬、0.25% 的锆、0.06%的锡、0.22%的镁、0.36%的锌、0.04%的钨、0.1%的钙及0.15%的铁余量为铝进行配料；其中，锡和铜是以锡铜合金方式加入，钛、铌、钒、锆分别是以钛铝合金、铌铝合金、钒铝合金及锆铝合金的方式加入；
[0040]恪炼，将上述材料中的锡铜合金、镍及络及一半数量的招进行恪炼成液体后加入其它材料及余下的铝，并升温到750±20°C后保温1.5小时，再进行恒温700°C浇铸并降温到130-150°C成铝合金锭；
[0041]淬火，将铝合金锭在550 ±20 °C淬火炉中保温3小时后进行乳制成成品。
【主权项】
1.一种热交换器的铝合金材料，其特征在于:其组成按重量百分比为，1.8-2.0%的硅、0.5-1.0% 的锰、0.8-1.2% 的铜、0.05-0.1 % 的钛、0.03-0.05% 的铌、0.3-0.35% 的钒、0.003-0.005% 的硼、0.1-0.3% 的镍、0.1-0.3% 的铬、0.1-0.3% 的锆、0.1-0.3% 的镁、0.3-0.5% 的锌、0.01-0.05% 的钨、0.05-0.08% 的锡，余量为铝。2.根据权利要求1所述的热交换器的铝合金材料，其特征在于:所述铝合金材料还包括有0.1-0.2%的钙及0.1-0.3%的铁。3.—种热交换器的铝合金材料制备方法，其特征在于: 配料，按重量百分比为，1.8-2.0%的硅、0.5-1.0%的锰、0.8-1.2%的铜、0.05-0.1 %的钛、0.03-0.05% 的铌、0.3-0.35% 的钒、0.003-0.005% 的硼、0.1-0.3% 的镍、0.1-0.3%的铬、0.1-0.3% 的锆、0.1-0.3% 的镁、0.3-0.5% 的锌、0.01-0.05% 的钨、0.05-0.08% 的锡，余量为铝进行配料 熔炼，将上述材料中的锡铜合金、镍及铬及一半数量的铝进行熔炼成液体后加入其它材料及余下的铝，并升温到750±20°C后保温1-2小时，再进行恒温700°C浇铸并降温到130-150°C成铝合金锭； 淬火，将铝合金锭在550 ±20 °C淬火炉中保温2-4小时后进行乳制成成品。 所述降温过程分二个阶段，第一个阶段为匀速降温至400-430°C，降温速度为25-300C /分钟；第二个阶段为快速降温至130-150°C，速度为2°C /秒。 所述的锡和铜是以锡铜合金方式加入。 所述的钛、铌、钒、锆分别是以钛铝合金、铌铝合金、钒铝合金及锆铝合金的方式加入。4.根据权利要求3所述的热交换器的铝合金材料制备方法，其特征在于:所述的锡和铜是以锡铜合金方式加入。5.根据权利要求3所述的热交换器的铝合金材料制备方法，其特征在于:所述的钛、铌、钒、锆分别是以钛铝合金、铌铝合金、钒铝合金及锆铝合金的方式加入。
【专利摘要】本发明涉及一种热交换器的铝合金材料及制备方法，其组成按重量百分比为，1.8-2.0％的硅、0.5-1.0％的锰、0.8-1.2％的铜、0.05-0.1％的钛、0.03-0.05％的铌、0.3-0.35％的钒、0.003-0.005％的硼、0.1-0.3％的镍、0.1-0.3％的铬、0.1-0.3％的锆、0.1-0.3％的镁、0.3-0.5％的锌、0.01-0.05％的钨、0.05-0.08％的锡，余量为铝。在本技术方案中，通过在铝元素中加入钛、锆、铌元素使得铝合金组织晶粒细小均匀，并通过加入硼、镍、钒、锡和铜元素，提高了铝合金的耐腐蚀性能。
【IPC分类】C22C21/02, C22C1/03, C22F1/043, F28F21/08
【公开号】CN105238968
【申请号】CN201510769936
【发明人】郭芙
【申请人】郭芙
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月12日