專利名稱：換熱器板的鋁合金材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鋁合金材料，具體的說本發明涉及一種適合用于換熱器板的鋁合金材料，其具有優異的耐腐蝕性，并且其可加工性能良好。
背景技術：
在蒸發器、冷凝器等換熱器中，一直使用輕量且導熱性良好的鋁合金。通常，這些換熱器的制造是按照以下方法進行例如通過將板材彎曲、或者由壓力加工成型的板材加以層疊，從而形成作為工作流體的冷卻扁管。就耐腐蝕性而言，由于來自外表面和內部的腐蝕，當制冷劑通路管中過早地產生穿通時，制冷劑泄露，無法起到作為換熱器的功能，因此，一直在制冷劑通路管的外表面實施防腐蝕處理，由此延長換熱器的壽命。以往，采用將Al-Ti系合金作為犧牲陽極材料包覆于板材的外表面，且將該板材成型為偏平管狀而使用的方法；或把擠壓多孔管作為制冷劑通路管使用的方法。然而，多數換熱器的結構是在制冷劑通路管的外表面接合翅片的結構， 由于在該方法中制冷劑通路管的外表面不存在釬料，因此，必須使用包覆了釬料的翅片材。 此時，由于受到殘留于翅片表面的釬料的影響，翅片材的自身耐腐蝕性能降低，另外包覆翅片材的制造成本比裸翅片高，因此導致換熱器制造成本的上升。在制冷劑通路管的外表面接合的翅片中使用裸材的情況下，能夠提高翅片的自身耐腐蝕性，且通過使用高傳導材料，還能夠提高換熱器的性能，與包覆翅片材相比，也能夠降低成本，但此時需要在制冷劑通路管的外表面賦予釬料，因此，就要在上述Al-Ti系合金的表面涂覆粉末狀的釬料，或者，就要使用外表面包覆有在Al-B系合金釬料中添加了 Ti的物質的板材。前者的情況下，由于粉末釬料的成本高，因此導致換熱器制造成本的增加，在后者的情況下，由于釬焊中含有Ti的熔融釬料的流動，因此，造成釬焊后在制冷劑通路管外表面殘留的Ti量沒有達到作為犧牲陽極材料所需要的Ti量，導致無法得到制冷劑通路管的足夠的防腐蝕效果，或者，由于含有Ti的熔融釬料流動到接合部，導致接合部的優先腐蝕。現有技術中，申請號為02828286. 8的專利報道了涉及一種超強、耐久、耐腐蝕性提高的釬焊換熱器用鋁散熱片合金。該合金基于再生的材料。該合金對于小孔腐蝕顯示出提高的腐蝕性能、優異的高溫抗垂性能和后釬焊強度。通過優化散熱片、管子、端板和側板的材料組合，能夠制造在SWAAT中具有足夠腐蝕性能的換熱器。申請號為02806584. 0的專利報道了一種耐腐蝕的鋁合金具有控制量的鐵、錳、鉻和鈦，并且含有銅、硅、鎳以及不超過雜質水平的鋅。調整所述合金的化學組成，以使晶粒邊界的電極電位與合金基體相匹配，從而降低晶間腐蝕。所述合金特別適合于采用擠壓和釬焊技術制造熱交換器中的管材。

發明內容
本發明的目的是提供一種換熱器板的鋁合金材料，針對現有技術中的鋁合金換熱器在強度、耐腐蝕性能、可加工性能尚不能滿足換熱器板惡劣工作條件的要求，提供一種較高的強度特性、釬焊性、耐蝕性優異并具有良好的可加工性能的冷卻扁管的鋁合金材料。為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案
一種換熱器板的鋁合金材料，其特征是其具有以下組分和含量B 0. 3-0. 85 wt%、Mn 0. 5-1. 8 wt%, Ti :0. 5-1. 6 wt%, Cu :0· 20-0. 60 wt%，余量為 Al 及不可避免的雜質構成。下面說明本發明的鋁合金材料的合金成分的意義以及限定理由。B
通過向鋁合金中添加B能夠得到提高強度的效果。優選的含量是B :0. 3-0. 85 wt%，若 B的含量低于0. 3wt%的時候，提高強度的效果不顯著，并且B的加入又利于改善合金的潤濕性，有利于提高鋁合金的加工性能，特別是顯著提高了合金的冷加工性能。B的含量超過上限，則對鋁合金的耐蝕性產生不利的影響。優選的，B的含量范圍為0. 45-0. 75 wt%0
通過向鋁合金中添加Mn，能夠細化鋁合金顆粒，提高合金的強度而又不降低合金的耐蝕性。當Mn的含量低于0.5 wt%的時候，其對鋁合金強度的提高不顯著；而當Mn的含量高于1. 8wt%的時候，其在合金中的溶解度達到飽和，繼續增加Mn的含量，將導致在熱加工的過程中降低合金的擠出加工性能。因而，在本發明中將其含量限定在0. 5wt%-l. 5wt%的范圍內。優選的，Mn的含量范圍為0. 8-1. 5 wt%0更優選的其含量范圍為0. 9-1. 2 wt%。Ti
通過向鋁合金中添加Ti，能夠增加制造和焊接期間的流動性，能夠提高材料的可加工性，并且在本發明限定的范圍內，在改善材料可加工性的同時，對材料的耐蝕性能無明顯不利的影響。但是當Ti的含量高于1.6 wt%的時候，將會形成大量的金屬間化合物，容易導致選擇性腐蝕。優選的，Ti的含量為0. 8-1. 3 wt%0Cu:
通過向鋁合金中添加Cu，能夠得到提高強度的效果，并且在本發明的合金中添加適量含量的Cu，還能夠提高合金的自然電位，或多或少能夠提高合金的耐蝕性。Cu的優選含量是0. 20-0. 60wt%,但是如果Cu的含量超過0. 60 wt%,含Cu的化合物將選擇性的沉積在晶界的周圍，導致合金的耐蝕性降低并且還將降低合金的擠出性能。優選的Cu的含量范圍為 0.20-0. 45 wt%。另外，本發明還公開了上述換熱器板的鋁合金材料的制備方法，其特征是，將按上述重量百分比配比的B、Mn、Ti、Cu和Al的合金原料在氮氣保護氣氛下加熱至620-720 V 保溫40-90 min;加入占合金原料總重量0.2-0.6 wt%WBaCl2，攪拌30-50 min ；之后將合金液澆注成型；澆鑄溫度為550-650 °C ；然后在400-480 °C保溫2_8 h進行均質化處理， 并冷卻得到換熱器板的鋁合金材料。本發明所述的鋁合金材料，經均勻化退火后，觀察其金相組織，晶粒細小且均勻對提高鋁合金的耐蝕性有好處；并且其組織中沒有發現大量存在電化學腐蝕的異質相，大大減輕了晶間腐蝕發生的傾向；采用SWAAT實驗對合金材料的腐蝕行為進行測試，表明本發明的鋁合金耐蝕性有顯著提高；而且材料的強度與普通的鋁合金相比也有了顯著的提高， 本發明描述的鋁合金材料適合于加工成換熱器板。
具體實施例方式下面本發明將結合具體的實施例對本發明做進一步的解釋和說明。按表1所示出的質量百分比，制備本發明所述的鋁合金材料。具體的制備工藝過程為將按表1所示出的百分比配比的B、Mn、Ti、Cu和Al的合金原料在氮氣保護氣氛下加熱至690 °C保溫70 min;加入占合金原料總重量0.5 wt%的BaCl2，攪拌50 min ；之后將合金液澆注成型；澆鑄溫度為630 °C;然后在450 °C保溫3 h進行均質化處理，并冷卻得到換熱器板的鋁合金材料。表1母材鋁合金的化學成分
權利要求
1.一種換熱器板的鋁合金材料，其特征是其具有以下組分和含量B:0. 3-0. 85 wt%、 Mn :0. 5-1. 8 wt%,Ti 0. 5-1. 6 wt%, Cu 0. 20-0. 60 wt%，余量為 Al 及不可避免的雜質構成。
2.權利要求1所述的鋁合金材料，其特征在于所述的B的含量范圍為0.45-0.75 wt%。
3.權利要求1所述的鋁合金材料，其特征在于所述的Mn的含量范圍為0.8-1. 5 wt%。
4.權利要求1所述的鋁合金材料，其特征在于所述的Mn的含量是0.9-1. 2 wt%。
5.權利要求3所述的鋁合金材料，其特征在于所述的Ti的含量為0.8-1. 3 wt%0
6.權利要求1所述的鋁合金材料，其特征在于所述的Cu的含量范圍為0.20-0.45 wt%。
7.權利要求1-6任一項所述的鋁合金材料的制備方法，其特征在于將按鋁合金材料配比的B、Mn、Ti、Cu和Al的合金原料在氮氣保護氣氛下加熱至620-720 °C保溫40-90 min; 加入占合金原料總重量0. 2-0.6 wt% WBaCl2，攪拌30-50 min ；之后將合金液澆注成型；澆鑄溫度為550-650 °C ；然后在400-480 °C保溫2_8 h進行均質化處理，并冷卻得到換熱器板的鋁合金材料。
8.一種換熱器板，其特征在于由權利要求1-6任一項所述的鋁合金材料制成。
全文摘要
本發明涉及一種換熱器板的鋁合金材料，其特征是其具有以下組分和含量B0.3-0.85wt%、Mn0.5-1.8wt%，Ti0.5-1.6wt%，Cu0.20-0.60wt%，余量為Al及不可避免的雜質構成。本發明的鋁合金材料具有較高的強度特性、釬焊性、耐蝕性優異并具有良好的可加工性能，特別適合用作換熱器板。
文檔編號C22F1/04GK102329986SQ201110171130
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月23日 優先權日2011年6月23日
發明者楊貽方 申請人:蘇州方暨圓節能科技有限公司