CN106086547A - 一种空调散热管用高强度铝合金片及其成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空调散热管用高强度铝合金片，所述空调散热管铝合金片含有的重量百分比为：Mg：0.2‑0.40％、Si：0.30‑0.45％、Cu：0.08‑1.0％、Mn：0.1‑0.20％、Cr：0.05‑0.1％、Fe：0.2‑0.25％、Zn：0.10‑0.15％、Ti：0.10‑0.15％、Zr：0.10‑0.15％、Nb：0.02‑0.065％、V：0.07‑0.15％、铝合金变质剂0.1‑0.5份、余量为Al的原材料，本发明通过Mn在铝合金中阻止在结晶的粗大化，同时搭配通过Ti使晶粒细化，在通过添加Zr进一步细化结晶晶粒，提高再结晶温度，有效的细化再结晶晶粒，从而提高合金强度，同时在溶液中生成ZrH，增强铝合金强度，该高强度铝合金片提高了机械强度高和韧性，同时降低了杂质Fe在合金内的危害，改善了铝合金的抗应力。

Description

一种空调散热管用高强度铝合金片及其成型工艺
技术领域
本发明涉及空调散热管技术领域，尤其涉及一种空调散热管用高强度铝合金片及其成型工艺。
背景技术
铝合金材料是工业应用中最为广泛的一类金属结构材料，其应用广泛，涉及航空、航天、汽车、机械制造等领域，现已成为空调制造生产中的主要材料，空调散热管是空调的重要组成部件之一，其中散热管是影响空调正常使用的主要部件，影响着散热功能的好坏，随着社会的竞争压力越来越大，制造出的铝合金片的厚度越来越薄，为压缩成本，提高质量，对铝合金材料的要求越薄、高强度的方向发展，而且制造空调散热管用的铝合金片，其加工精度要求高，迫使铝合金片需要较高的强度，防止铝合金片损坏，但是目前空调散热管存在着机械性能差，抗拉、屈服及硬度均相对较弱，导致由铝合金原料制造成的散热管经常出现质量问题，而根据铝合金内添加金属的含量比，退火时效和冷轧成型都改变着其内部的结构、密度及机械强度，因此为获得高强度的铝合金片，需要改进散热管的配方及生产工艺，来提高由铝合金片制成的散热管的机械性能。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种空调散热管用高强度铝合金片及其成型工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种空调散热管用高强度铝合金片，其特征在于：所述高强度铝合金片含有的重量百分比为：Mg ：0.2-0.40％、Si：0.30-0.45％、Cu：0.08-1.0％、Mn：0.1-0.20％、Cr：0.05-0.1％、Fe：0.2-0.25％、Zn：0.10-0.15％、Ti：0.10-0.15％、Zr：0.10-0.15％、Nb：0.02-0.065％、V：0.07-0.15％、余量为Al的原材料。
优选的，所述铝合金变质剂为钠盐变质剂、钛硼熔剂和稀土合金变质剂中的一种或者几种的混合物。
本发明还提供了一种空调散热管用高强度铝合金片的成型工艺，包括如下步骤：
S1、选料，选取各重量比为Mg ：0.2-0.40％、Si：0.30-0.45％、Cu：0.08-1.0％、Mn：0.1-0.20％、Cr：0.05-0.1％、Fe：0.2-0.25％、Zn：0.10-0.15％、Ti：0.10-0.15％、Zr：0.10-0.15％、Nb：0.02-0.065％、V：0.07-0.15％、铝合金变质剂0.12-0.55％和余量为Al的原材料；
S2、熔炼，将S1中选取的各原材料，除铝合金变质剂外，按照设定的重量比投入熔炼炉中，设定熔炼炉内的温度在710-770℃，经过时间为3-5h的熔炼后，对获得的熔液进行搅拌，同时匀速投入铝合金变质剂，投入完毕后，保持炉内温度40-55min；
S3、熔液提纯，将S2中熔炼炉的温度提高到750-770℃，加入重量比为1-2％的氯盐精炼剂，保持熔炼炉温度不变，提纯时间为30-40min，提纯完毕后，将熔液放入静置炉中，静置10-15min，得到提纯溶液；
S4、铸坯，将S3中获得的提纯熔液通过尺寸为0.6mm×0.6mm×1.7mm的玻璃丝布进行滤渣，待滤渣过后的熔液温度达到670-710℃进行浇注，浇注过后用20-25℃的进行冷去，待温度达到540-570℃送入均匀化炉内保温处理5-7h，获得铝合金铸坯；
S5、轧制成型，将S4中获得的铝合金铸坯，通过冷轧机轧制到所需铝合金片厚度的6-8倍，然后经过8-15h，温度为500-630℃的高温退火，获得退火后的铝合金铸坯 ，再通过冷轧机将铝合金铸坯冷轧成规定厚度的铝合金片；
S6、退火定型，将S5中制得的铝合金片在进行低温退火，退火温度在160-200℃，保持炉内温度8-10h后，自然冷却获得所需铝合金片。
优选的，所述S6中退火定型后，在280-350℃的保温炉内进行保温，保温时间为3-5h。
优选的，对S6中制得的铝合金片的表面进行沙化处理。
本发明提供的一种空调散热管用高强度铝合金片及其成型工艺，本发明通过添加Mg、Si，在通过高温淬火工艺加大合金强度，通过Mn 在铝合金中阻止在结晶的粗大化，同时搭配通过Ti使晶粒细化，提高再结晶温度，有效的细化再结晶晶粒，从而提高合金强度，本发明铝合金片晶粒细化，使合金具有高强度、耐冲击和良好的韧性，通过添加Zr进一步细化结晶晶粒，同时在溶液中生成ZrH，增强铝合金强度，减少合金表面的出现针孔、疏松等问题，该高强度铝合金片提高了机械强度高和韧性，同时降低了杂质Fe在合金内的危害，改善了铝合金的抗应力，本发明生产方法通过多段式退火和金属原料提高了产品的成品率，增加了铝合金的强度和韧性，同时减少表面产生的针孔和疏松问题，大大提高了由铝合金片制成的空调散热管的强度和韧性，增加使用寿命。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种空调散热管用高强度铝合金片，所述高强度铝合金片含有的重量百分比为：Mg ：0.2-0.40％、Si：0.30-0.45％、Cu：0.08-1.0％、Mn：0.1-0.20％、Cr：0.05-0.1％、Fe：0.2-0.25％、Zn：0.10-0.15％、Ti：0.10-0.15％、Zr：0.10-0.15％、Nb：0.02-0.065％、V：0.07-0.15％、余量为Al的原材料。
作为铝合金变质剂的一种优选方案：所述铝合金变质剂为钠盐变质剂、钛硼熔剂和稀土合金变质剂中的一种或者几种的混合物。
本发明还提出了一种空调散热管用高强度铝合金片的成型工艺，包括如下步骤：
S1、选料，选取各重量比为Mg ：0.2％、Si：0.30％、Cu：0.08％、Mn：0.1％、Cr：0.05％、Fe：0.2％、Zn：0.10％、Ti：0.10％、Zr：0.10％、Nb：0.02％、V：0.07％、铝合金变质剂0.12％和余量为Al的原材料；
S2、熔炼，将S1中选取的各原材料，除铝合金变质剂外，按照设定的重量比投入熔炼炉中，设定熔炼炉内的温度在710℃，经过时间为3h的熔炼后，对获得的熔液进行搅拌，同时匀速投入铝合金变质剂，投入完毕后，保持炉内温度40min；
S3、熔液提纯，将S2中熔炼炉的温度提高到750℃，加入重量比为1％的氯盐精炼剂，保持熔炼炉温度不变，提纯时间为30min，提纯完毕后，将熔液放入静置炉中，静置10min，得到提纯溶液；
S4、铸坯，将S3中获得的提纯熔液通过尺寸为0.6mm×0.6mm×1.7mm的玻璃丝布进行滤渣，待滤渣过后的熔液温度达到670℃进行浇注，浇注过后用20℃的进行冷去，待温度达到540℃送入均匀化炉内保温处理5，获得铝合金铸坯；
S5、轧制成型，将S4中获得的铝合金铸坯，通过冷轧机轧制到所需铝合金片厚度的6倍，然后经过8h，温度为500℃的高温退火，获得退火后的铝合金铸坯 ，再通过冷轧机将铝合金铸坯冷轧成规定厚度的铝合金片；
S6、退火定型，将S5中制得的铝合金片在进行低温退火，退火温度在160℃，保持炉内温度8h后，自然冷却获得所需铝合金片。
实施例2
一种空调散热管用高强度铝合金片，所述高强度铝合金片含有的重量百分比为：Mg ：0.2-0.40％、Si：0.30-0.45％、Cu：0.08-1.0％、Mn：0.1-0.20％、Cr：0.05-0.1％、Fe：0.2-0.25％、Zn：0.10-0.15％、Ti：0.10-0.15％、Zr：0.10-0.15％、Nb：0.02-0.065％、V：0.07-0.15％、余量为Al的原材料。
作为铝合金变质剂的一种优选方案：所述铝合金变质剂为钠盐变质剂、钛硼熔剂和稀土合金变质剂中的一种或者几种的混合物。
本发明还提出了一种空调散热管用高强度铝合金片的成型工艺，包括如下步骤：
S1、选料，选取各重量比为Mg ：0.3％、Si：0.38％、Cu：0.09％、Mn：0.15％、Cr：0.08％、Fe：0.22％、Zn：0.12％、Ti：0.12％、Zr：0.12％、Nb：0.04％、V：0.1％、铝合金变质剂0.3％和余量为Al的原材料；
S2、熔炼，将S1中选取的各原材料，除铝合金变质剂外，按照设定的重量比投入熔炼炉中，设定熔炼炉内的温度在750℃，经过时间为4h的熔炼后，对获得的熔液进行搅拌，同时匀速投入铝合金变质剂，投入完毕后，保持炉内温度50min；
S3、熔液提纯，将S2中熔炼炉的温度提高到760℃，加入重量比为1.5％的氯盐精炼剂，保持熔炼炉温度不变，提纯时间为35min，提纯完毕后，将熔液放入静置炉中，静置12min，得到提纯溶液；
S4、铸坯，将S3中获得的提纯熔液通过尺寸为0.6mm×0.6mm×1.7mm的玻璃丝布进行滤渣，待滤渣过后的熔液温度达到690℃进行浇注，浇注过后用23℃的进行冷去，待温度达到560℃送入均匀化炉内保温处理6h，获得铝合金铸坯；
S5、轧制成型，将S4中获得的铝合金铸坯，通过冷轧机轧制到所需铝合金片厚度的7倍，然后经过10h，温度为550℃的高温退火，获得退火后的铝合金铸坯 ，再通过冷轧机将铝合金铸坯冷轧成规定厚度的铝合金片；
S6、退火定型，将S5中制得的铝合金片在进行低温退火，退火温度在180℃，保持炉内温度9h后，自然冷却获得所需铝合金片。
实施例3
一种空调散热管用高强度铝合金片，所述高强度铝合金片含有的重量百分比为：Mg ：0.2-0.40％、Si：0.30-0.45％、Cu：0.08-1.0％、Mn：0.1-0.20％、Cr：0.05-0.1％、Fe：0.2-0.25％、Zn：0.10-0.15％、Ti：0.10-0.15％、Zr：0.10-0.15％、Nb：0.02-0.065％、V：0.07-0.15％、余量为Al的原材料。
作为铝合金变质剂的一种优选方案：所述铝合金变质剂为钠盐变质剂、钛硼熔剂和稀土合金变质剂中的一种或者几种的混合物。
本发明还提出了一种空调散热管用高强度铝合金片的成型工艺，包括如下步骤：
S1、选料，选取各重量比为Mg ：0.40％、Si：0.45％、Cu：1.0％、Mn：0.20％、Cr：0.1％、Fe：0.25％、Zn：0.15％、Ti：0.15％、Zr：0.15％、Nb：0.065％、V：0.15％、铝合金变质剂0.55％和余量为Al的原材料；
S2、熔炼，将S1中选取的各原材料，除铝合金变质剂外，按照设定的重量比投入熔炼炉中，设定熔炼炉内的温度在770℃，经过时间为5h的熔炼后，对获得的熔液进行搅拌，同时匀速投入铝合金变质剂，投入完毕后，保持炉内温度55min；
S3、熔液提纯，将S2中熔炼炉的温度提高到770℃，加入重量比为2％的氯盐精炼剂，保持熔炼炉温度不变，提纯时间为40min，提纯完毕后，将熔液放入静置炉中，静置15min，得到提纯溶液；
S4、铸坯，将S3中获得的提纯熔液通过尺寸为0.6mm×0.6mm×1.7mm的玻璃丝布进行滤渣，待滤渣过后的熔液温度达到710℃进行浇注，浇注过后用25℃的进行冷去，待温度达到570℃送入均匀化炉内保温处理7h，获得铝合金铸坯；
S5、轧制成型，将S4中获得的铝合金铸坯，通过冷轧机轧制到所需铝合金片厚度的8倍，然后经过15h，温度为630℃的高温退火，获得退火后的铝合金铸坯 ，再通过冷轧机将铝合金铸坯冷轧成规定厚度的铝合金片；
S6、退火定型，将S5中制得的铝合金片在进行低温退火，退火温度在200℃，保持炉内温度10h后，自然冷却获得所需铝合金片。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种空调散热管用高强度铝合金片，其特征在于：所述高强度铝合金片重量百分比为：Mg ：0.2-0.40％、Si：0.30-0.45％、Cu：0.08-1.0％、Mn：0.1-0.20％、Cr：0.05-0.1％、Fe：0.2-0.25％、Zn：0.10-0.15％、Ti：0.10-0.15％、Zr：0.10-0.15％、Nb：0.02-0.065％、V：0.07-0.15％、余量为Al的原材料。
2.根据权利要求1所述的一种空调散热管用高强度铝合金片，其特征在于：所述铝合金变质剂为钠盐变质剂、钛硼熔剂和稀土合金变质剂中的一种或者几种的混合物。
3.一种空调散热管用高强度铝合金片的成型工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、选料，选取各重量比为Mg ：0.2-0.40％、Si：0.30-0.45％、Cu：0.08-1.0％、Mn：0.1-0.20％、Cr：0.05-0.1％、Fe：0.2-0.25％、Zn：0.10-0.15％、Ti：0.10-0.15％、Zr：0.10-0.15％、Nb：0.02-0.065％、V：0.07-0.15％、铝合金变质剂0.12-0.55％和余量为Al的原材料；
S2、熔炼，将S1中选取的各原材料，除铝合金变质剂外，按照设定的重量比投入熔炼炉中，设定熔炼炉内的温度在710-770℃，经过时间为3-5h的熔炼后，对获得的熔液进行搅拌，同时匀速投入铝合金变质剂，投入完毕后，保持炉内温度40-55min；
S3、熔液提纯，将S2中熔炼炉的温度提高到750-770℃，加入重量比为1-2％的氯盐精炼剂，保持熔炼炉温度不变，提纯时间为30-40min，提纯完毕后，将熔液放入静置炉中，静置10-15min，得到提纯溶液；
S4、铸坯，将S3中获得的提纯熔液通过尺寸为0.6mm×0.6mm×1.7mm的玻璃丝布进行滤渣，待滤渣过后的熔液温度达到670-710℃进行浇注，浇注过后用20-25℃的进行冷去，待温度达到540-570℃送入均匀化炉内保温处理5-7h，获得铝合金铸坯；
S5、轧制成型，将S4中获得的铝合金铸坯，通过冷轧机轧制到所需铝合金片厚度的6-8倍，然后经过8-15h，温度为500-630℃的高温退火，获得退火后的铝合金铸坯 ，再通过冷轧机将铝合金铸坯冷轧成规定厚度的铝合金片；
S6、退火定型，将S5中制得的铝合金片进行低温退火，退火温度在160-200℃，保持炉内温度8-10h后，自然冷却获得所需铝合金片。
4.根据权利要求3所述的一种空调散热管用高强度铝合金片的成型工艺，其特征在于：所述S6中退火定型后，在280-350℃的保温炉内进行保温，保温时间为3-5h。
5.根据权利要求3所述的一种空调散热管用高强度铝合金片，其特征在于：S6中制得的铝合金片的表面进行沙化处理。
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