CN105568078A

CN105568078A - 一种汽车微通道冷凝器材料

Info

Publication number: CN105568078A
Application number: CN201610040140.0A
Authority: CN
Inventors: 崔立新; 赵晓光; 马维红; 成凯
Original assignee: SHANDONG INNOVATION METAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Shandong Innovation Metal Technology Co ltd
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2036-01-21
Also published as: CN105568078B

Abstract

本发明属于微通道冷凝器的技术领域，具体的涉及一种汽车微通道冷凝器材料。该种汽车微通道冷凝器材料，包括以下成分：Si，Fe，Cu，Mg，Cr，Zn，B，Ti，还包括Mn、Zr、Nd、Ce和La。该冷凝器材料焊接性能大幅度提高，同时机械性能抗拉强度和屈服强度均提高增强。

Description

一种汽车微通道冷凝器材料

技术领域

本发明属于微通道冷凝器的技术领域，具体的涉及一种汽车微通道冷凝器材料。

背景技术

微通道冷凝器具有结构紧凑、表面传热系数高、制冷剂充注量少等优点，广泛应用于汽车空调。许多研究人员通过实验、仿真等方法对其进行了研究，研究结果表明采用微通道冷凝器的空调制冷能力和ＣＯＰ均高于采用管翅式冷凝器的空调，且制冷剂充注量和压降均小于后者。将室外翅片管换热器更换为微通道冷凝器，能效提高了0.22W/W，功耗降低4%，制冷剂充注量减少21.4%。在传统铜管套翅片换热器的风冷式空调机上采用全铝微通道换热器，制冷量和EER均有改善，制冷剂充注量比翅片管换热器减少25%。

由此可见，微通道换热器应用在汽车空调机组中，不仅可以使机组获得更高的能力和能效比，而且可减少制冷剂充注量和换热器质量，降低机组成本，同时，结霜／除霜整体效果比原机组略优。另外，微通道换热器作为蒸发器时制冷剂分配的均匀性得到优化提高，微通道换热器的可靠性也得以验证。因此，在汽车中使用微通道换热器不仅具有可行性，更是实现机组性能提高、成本降低的首选途径。

然而目前现有的汽车微通道冷凝器材料存在一些缺陷，焊接功能差；抗拉强度和屈服强度不高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有汽车微通道冷凝器材料焊接功能差；抗拉强度和屈服强度不高的问题而提供一种汽车微通道冷凝器材料，该冷凝器材料焊接性能大幅度提高，同时机械性能抗拉强度和屈服强度均提高增强。

本发明的技术方案为：一种汽车微通道冷凝器材料，包括以下成分：Si，Fe，Cu，，Mg，Cr，Zn，B，Ti，还包括Mn、Zr、Nd、Ce和La。

所述汽车微通道冷凝器材料，按质量分数之比所述Nd：Ce：La为1.0～2.0：0.5～1.5:0.5～1.5。

所述汽车微通道冷凝器材料，按质量分数之比所述Nd：Ce：La为2:1:1.5。

所述Nd、Ce和La的质量分数之和为0.5～1.5%。

所述成分Zr的质量分数为＜0.2%。

所述汽车微通道冷凝器材料，包括以下质量分数的成分：Si0.8～1.5%，Fe0.15～0.20%，Cu≤0.15%，Mg0.25～0.5%，Cr≤0.03%，Zn≤0.15%，B≤0.04%，Ti≤0.05%，Mn≤1.2%，Zr＜0.2%；Nd、Ce和La的质量分数之和为0.5～1.5%；余量为Al及其他不可避免的杂质。

所述成分Mn的质量分数为0.8%。

所述成分Cr的质量分数为≤0.01%。

本发明的有益效果为：本发明所述汽车微通道冷凝器材料，包括以下成分：Si，Fe，Cu，，Mg，Cr，Zn，B，Ti，还包括Mn、Zr、Nd、Ce和La。

锰的添加提高了冷凝器材料的焊接性能，使得焊接性能提高了38.4%～41.9%。

锆元素的添加以及铬含量的降低能够降低淬火的敏感性，实现在线淬火代替离线淬火，提高了抗拉强度和屈服强度，使得抗拉强度提高15.9～21.7%，屈服强度提高22.4～31.2%。

晶粒大小对材料的性能有重要的影响，铸态组织的细化是加工成形后获得细小晶粒的基础，未添加Nd、Ce和La的冷凝器材料的合金铸态组织晶粒平均直径可达158μｍ，枝晶粗大；在本发明所述其他成分的基础上协同添加了Nd、Ce和La，使得冷凝器材料的合金铸态组织晶粒变小，晶粒尺寸细小均匀。

（1）添加了Nd、Ce和La质量分数之和为0.2%的冷凝器材料的合金铸态组织晶粒变小，晶粒平均直径为156μｍ；

（2）添加了Nd、Ce和La质量分数之和为0.4%的冷凝器材料的合金铸态组织晶粒变小，晶粒平均直径为150μｍ；

（3）添加了Nd、Ce和La质量分数之和为0.5%的冷凝器材料的合金铸态组织晶粒变小，晶粒平均直径为100μｍ；随着添加量的逐渐增加，合金铸态组织晶粒越来越细化，晶粒尺寸更加细小均匀；

（4）添加了Nd、Ce和La质量分数之和为1.5%的合金铸态晶粒平均直径为35μｍ，与未添加相比减小了77.85%；

（5）添加了Nd、Ce和La质量分数之和为1.8%的合金铸态晶粒平均直径为94μｍ；

（6）添加了Nd、Ce和La质量分数之和为2.5%的合金铸态晶粒平均直径为157μｍ。

上述结果表明，添加微量的Nd、Ce和La对冷凝器材料的合金组织起到了细化晶粒的作用，进而增加拉升强度、提高屈服强度等机械性能。然而添加量不同所引起的最终结果不同，因此对于Nd、Ce和La添加总量具有最佳选择范围。

当Nd、Ce和La添加量增至质量分数之和为0.5～1.5%时，所述冷凝器材料的抗拉强度和伸长率分别为258～273MPa和18.2～20.3%，与未添加相比，抗拉强度和伸长率分别提高了17.23～19.04%和16.38～18.53%。。

冷凝器材料中加入一定量的Nd、Ce和La可以大幅度提高冷凝器材料的力学性能；但是同时会降低材料的焊接性能，因此Nd、Ce和La含量最好在0.5～1.5%(质量分数)内，如果超过此范围，冷凝器材料的焊接性能会大幅降低，同时冷凝器材料的强度反而急剧下降。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行详细的说明。

实施例1

所述汽车微通道冷凝器材料，包括以下质量分数的成分：Si0.8～1.5%，Fe0.15～0.20%，Cu≤0.15%，Mg0.25～0.5%，Cr≤0.01%，Zn≤0.15%，B≤0.04%，Ti≤0.05%，Mn0.8%，Zr＜0.2%；Nd、Ce和La的质量分数之和为0.5%；余量为Al及其他不可避免的杂质。

所述汽车微通道冷凝器材料，按质量分数之比所述Nd：Ce：La为1.0：0.5:0.5。

实施例2

所述汽车微通道冷凝器材料，包括以下质量分数的成分：Si0.8～1.5%，Fe0.15～0.20%，Cu≤0.15%，Mg0.25～0.5%，Cr≤0.01%，Zn≤0.15%，B≤0.04%，Ti≤0.05%，Mn0.8%，Zr＜0.2%；Nd、Ce和La的质量分数之和为1.5%；余量为Al及其他不可避免的杂质。

所述汽车微通道冷凝器材料，按质量分数之比所述Nd：Ce：La为2.0：1.5:1.5。

实施例3

所述汽车微通道冷凝器材料，包括以下质量分数的成分：Si0.8～1.5%，Fe0.15～0.20%，Cu≤0.15%，Mg0.25～0.5%，Cr≤0.01%，Zn≤0.15%，B≤0.04%，Ti≤0.05%，Mn0.8%，Zr＜0.2%；Nd、Ce和La的质量分数之和为1.2%；余量为Al及其他不可避免的杂质。

Claims

1.一种汽车微通道冷凝器材料，包括以下成分：Si，Fe，Cu，，Mg，Cr，Zn，B，Ti，其特征在于，还包括Mn、Zr、Nd、Ce和La。

2.根据权利要求1所述汽车微通道冷凝器材料，其特征在于，按质量分数之比所述Nd：Ce：La为1.0～2.0：0.5～1.5:0.5～1.5。

3.根据权利要求2所述汽车微通道冷凝器材料，其特征在于，按质量分数之比所述Nd：Ce：La为2:1:1.5。

4.根据权利要求1所述汽车微通道冷凝器材料，其特征在于，所述Nd、Ce和La的质量分数之和为0.5～1.5%。

5.根据权利要求4所述汽车微通道冷凝器材料，其特征在于，所述成分Zr的质量分数为＜0.2%。

6.根据权利要求5所述汽车微通道冷凝器材料，其特征在于，包括以下质量分数的成分：Si0.8～1.5%，Fe0.15～0.20%，Cu≤0.15%，Mg0.25～0.5%，Cr≤0.03%，Zn≤0.15%，B≤0.04%，Ti≤0.05%，Mn≤1.2%，Zr＜0.2%；Nd、Ce和La的质量分数之和为0.5～1.5%；余量为Al及其他不可避免的杂质。

7.根据权利要求6所述汽车微通道冷凝器材料，其特征在于，所述成分Mn的质量分数为0.8%。

8.根据权利要求6所述汽车微通道冷凝器材料，其特征在于，所述成分Cr的质量分数为≤0.01%。