CN102173119A

CN102173119A - 一种微通道换热器用复合箔材料及其制造方法

Info

Publication number: CN102173119A
Application number: CN2010105968010A
Authority: CN
Inventors: 李全忠; 吴中泰; 张佐强; 孔德庆
Original assignee: WEIFANG SANYUAN ALUMINIUM INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: WEIFANG SANYUAN ALUMINIUM INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2030-12-20
Also published as: CN102173119B

Abstract

本发明公开了一种微通道换热器用复合箔材料及其制造方法，所述复合箔材料是将钛含量为0.02～0.06wt％，并经变质处理后铸造成的钎焊层大板锭与锆含量为0.10～0.25wt％、铬含量为0.02～0.05wt％的芯层大板锭复合后，依次经冷轧和热轧后，加工成的厚度为0.08～0.10mm的合金材料。本发明通过调整芯层和钎焊层合金中的合金金属含量，在芯层大板锭铸造后不进行均匀化处理，以及在钎焊层材料铸造时采用变质处理，在钎焊层厚度较低的前提下，保证了钎焊效果，提高了材料钎焊后的表面光滑度、材料的抗塌陷性能、导热性能和耐腐蚀性能。本发明可用于制造微通道换热器翅片。

Description

一种微通道换热器用复合箔材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及金属材料加工技术领域，具体涉及一种微通道换热器用复合箔材料及其制造方法。

背景技术

随着现代工业的发展，人们对材料的要求越来越高，单一种的铝合金材料，已不能满足人们更高的要求。而复合材料能满足人们对材料性能更高的要求。节能是当今空调的一项重要指标，而微通道换热器是能否节能的关键，微通道换热器复合箔材料用于微通道换热器翅片，该复合箔材料技术发展的主要趋势是：

1、高强度材料的研发，保证高温钎焊时具有良好的抗塌陷性能，将材料减薄，减轻重量，降低成本；具有良好的导热性能，耐腐蚀性能，给予管子阴极足够的保护以保障管子不穿孔，但同时又不能过度保护管子，造成翅片腐蚀严重，降低散热效率。

2、钎焊后翅片料表面要光滑，降低微通道换热器结霜的可能性，降低其结霜的频率和除霜的时间，提高热效率。

微通道换热器用复合箔材料由三层复合而成，其中中间是芯层(母材)，上下两层为钎焊包覆层，钎焊层用作钎焊，芯层起强度支撑和散热作用。该复合材料具有良好的钎焊性能，热传输性能，抗腐蚀性能及加工性能。现有的微通道换热器用复合箔材料由于厚度在0.08～0.12mm，表面光滑度差，抗塌陷性能差，在用作微通道换热器翅片时，容易结霜，耗电多且影响导热性能和耐腐蚀性能。

因此如何获得具有钎焊后表面光滑、焊接良好、强度高、抗塌陷好、导热性能优良、耐腐蚀性能良好的材料，成为本技术领域工程技术人员亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种钎焊后表面光滑、焊接良好、强度高、抗塌陷性能好、导热性能和耐腐蚀性能良好的微通道换热器用复合箔材料。

本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种钎焊后表面光滑、焊接良好、强度高、抗塌陷性能好、导热性能和耐腐蚀性能良好的微通道换热器用复合箔材料的制造方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：

一种微通道换热器用复合箔材料，包括芯层和包覆在芯层上的钎焊层，所述芯层材料采用含有0.10～0.25wt％的锆、0.02～0.05wt％的铬的铝合金制备而成，所述钎焊层材料采用含有0.02～0.06wt％的钛的铝合金制备而成。

所述复合箔材料的厚度为0.08～0.10mm。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：

一种微通道换热器用复合箔材料的制造方法，包括以下步骤：

(1)将Al99.7和AlSi20铝锭升温熔化后，调整钛含量为0.02～0.06wt％，经初步精炼除渣并保温30～60min后，在温度为740～770℃时，加入变质剂进行变质处理，再精炼15～25min后，铸造成钎焊层大板锭。

(2)将Al99.7铝锭升温熔化后，调整锆含量为0.10～0.25wt％，铬含量为0.02～0.05wt％，铸造成芯层大板锭。

(3)将所述钎焊层大板锭包覆在经铣面处理后的芯层大板锭的面层和底层，钎焊层包覆率为6～9％，然后依次经热轧和冷轧成厚度为0.08～0.10mm的复合箔材料。

其中，所述变质剂为钠盐。

步骤(1)中，进行变质处理且再精炼15～25min后，再静置10～15min后，铸造成钎焊层大板锭。

作为一种改进，所述芯层大板锭铸造后不进行均匀化处理。

作为进一步的改进，步骤(3)中，冷轧到复合材料厚度为0.16～0.18mm时，在温度为350～390℃时保温2.5～3.5h，进行退火处理。

所述退火处理后的冷加工率为30～50％。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明通过在芯层合金中加入合适的合金金属含量，以及在芯层大板锭铸造后不进行均匀化处理，提高了芯层材料的抗塌陷性能、强度及综合机械性能，通过在钎焊层合金中加入合适的合金金属含量，以及在钎焊层材料铸造时采用变质处理，钎焊层合金晶粒细化效果好，既能保证钎焊效果又能提高材料钎焊后表面光滑程度，采用以上优化的技术方案，所生产的复合箔材料厚度低，钎焊后表面光滑、焊接良好、强度高、抗塌陷性能、导热性能和耐腐蚀性能良好。

本发明的复合箔材料牌号为F333668A，其性能指标为：

复合箔材料	Rp0.2(MPa)	Rm(MPa)	A50mm(％)
				F333668A(H14)	145-220	≥160	≥1

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是未进行变质处理的钎焊层合金金相图。

图2是本发明中经钠变质处理后的钎焊层合金金相图。

具体实施方式

如图1和图2所示，进行钠变质处理后的钎焊层晶粒细化效果明显优于未进行变质处理的钎焊层合金。

实施例1

将Al99.7和AlSi20铝锭在熔炼炉内升温熔化，调整各化学成分为钛0.03wt％、硅8wt％、铁0.4wt％、铜0.05wt％、锰0.05wt％、镁0.05wt％、铬0.05wt％、锌0.1wt％、锆0.05wt％，余量为铝，经初步精炼除渣后，将铝液转入保温炉保温40min后，在温度为750℃时，加入钠盐变质剂进行变质处理，再精炼25min，再静置10min后，铸造成钎焊层大板锭。

将A199.7铝锭在熔炼炉内升温熔化，调整各化学成分为硅0.9wt％、铁0.5wt％、铜0.15wt％、锰1.4wt％、镁0.05wt％、铬0.03wt％、锌1.6wt％、锆0.2wt％、钛0.05wt％，余量为铝，铸造成芯层大板锭，不进行均匀化处理。

将钎焊层大板锭包覆在经铣面处理后的芯层大板锭的面层和底层，钎焊层包覆率为8％，然后依次经热轧和冷轧，在冷轧到复合材料厚度为0.16mm时，保持温度为360℃保温3.5h，进行中间退火处理，按照50％的冷加工率加工成厚度为0.08mm的复合箔材料。

实施例2

将Al99.7和AlSi20铝锭在熔炼炉内升温熔化，调整各化学成分为钛0.06wt％、硅7.5wt％、铁0.4wt％、铜0.05wt％、锰0.05wt％、镁0.05wt％、铬0.05wt％、锌0.1wt％、锆0.05wt％，余量为铝，经初步精炼除渣后，将铝液转入保温炉保温50min后，在温度为760℃时，加入钠盐变质剂进行变质处理，再精炼15min，再静置15min后，铸造成钎焊层大板锭。

将Al99.7铝锭在熔炼炉内升温熔化，调整各化学成分为硅0.9wt％、铁0.5wt％、铜0.15wt％、锰1.6wt％、镁0.05wt％、铬0.05wt％、锌1.5wt％、锆0.15wt％、钛0.05wt％，余量为铝，铸造成芯层大板锭，不进行均匀化处理。

将钎焊层大板锭包覆在经铣面处理后的芯层大板锭的面层和底层，钎焊层包覆率为7％，然后依次经热轧和冷轧，在冷轧到复合材料厚度为0.17mm时，保持温度为370℃保温3h，进行中间退火处理，按照40％的冷加工率加工成厚度为0.09mm的复合箔材料。

实施例3

将Al99.7和AlSi20铝锭在熔炼炉内升温熔化，调整各化学成分为钛0.05wt％、硅7.8wt％、铁0.4wt％、铜0.05wt％、锰0.05wt％、镁0.05wt％、铬0.05wt％、锌0.1wt％、锆0.05wt％，余量为铝，经初步精炼除渣后，将铝液转入保温炉保温60min后，在温度为755℃时，加入钠盐变质剂进行变质处理，再精炼20min，再静置15min后，铸造成钎焊层大板锭。

将Al99.7铝锭在熔炼炉内升温熔化，调整各化学成分为硅0.9wt％、铁0.5wt％、铜0.15wt％、锰1.5wt％、镁0.05wt％、铬0.04wt％、锌1.4wt％、锆0.2wt％、钛0.05wt％，余量为铝，铸造成芯层大板锭，不进行均匀化处理。

将钎焊层大板锭包覆在经铣面处理后的芯层大板锭的面层和底层，钎焊层包覆率为6％，然后依次经热轧和冷轧，在冷轧到复合材料厚度为0.18mm时，保持温度为380℃保温3.5h，进行中间退火处理，按照35％的冷加工率加工成厚度为0.10mm的复合箔材料。

Claims

1.一种微通道换热器用复合箔材料，包括芯层和包覆在芯层上的钎焊层，其特征在于：所述芯层材料采用含有0.10～0.25wt％的锆、0.02～0.05wt％的铬的铝合金制备而成，所述钎焊层材料采用含有0.02～0.06wt％的钛的铝合金制备而成。

2.如权利要求1所述的微通道换热器用复合箔材料，其特征在于：所述复合箔材料的厚度为0.08～0.10mm。

3.如权利要求1所述的微通道换热器用复合箔材料的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将Al99.7和AlSi20铝锭升温熔化后，调整钛含量为0.02～0.06wt％，经初步精炼除渣并保温30～60min后，在温度为740～770℃时，加入变质剂进行变质处理，再精炼15～25min后，铸造成钎焊层大板锭；

(2)将Al99.7铝锭升温熔化后，调整锆含量为0.10～0.25wt％，铬含量为0.02～0.05wt％，铸造成芯层大板锭；

4.如权利要求3所述的微通道换热器用复合箔材料的制造方法，其特征在于：所述变质剂为钠盐。

5.如权利要求3所述的微通道换热器用复合箔材料的制造方法，其特征在于：步骤(1)中，进行变质处理且再精炼15～25min后，再静置10～15min后，铸造成钎焊层大板锭。

6.如权利要求3所述的微通道换热器用复合箔材料的制造方法，其特征在于：所述芯层大板锭铸造后不进行均匀化处理。

7.如权利要求3所述的微通道换热器用复合箔材料的制造方法，其特征在于：步骤(3)中，冷轧到复合材料厚度为0.16～0.18mm时，在温度为350～390℃时保温2.5～3.5h，进行退火处理。

8.如权利要求7所述的微通道换热器用复合箔材料的制造方法，其特征在于：所述退火处理后的冷加工率为30～50％。