CN107619970A - 用于家用空调复合管材的铝合金及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种用于家用空调复合管材的铝合金，由以下质量百分数的原料组成：Si：0.04‑0.08％；Fe：0.33‑0.40％；Cu：0.05‑0.1％；Mn：1.0‑1.1％；余量为Al；优选的组成：Si：0.06％；Fe：0.35％；Cu：0.08％；Mn：1.05％；余量为Al；杂质含量：Mg≤0.02；Zn≤0.02；Ti≤0.05；Cr≤0.01；Pb≤0.01。本发明制备得到的铝合金复合管材可以作为家用空调冷凝器重要组成部分，同传统的铜合金管材相比，复合管材具有密度小、弯管好、重量轻、环保、增效、节能、降本等优点。

Description

用于家用空调复合管材的铝合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及铝合金材料技术领域，尤其是涉及一种用于家用空调复合管材的铝合金及其制备方法。

背景技术

空调热交换管道的材料大多为铁合金或铜合金，但是目前铁管性能不佳，而铜管价格较高。随着空调产业的不断发展，家用空调开始从铜管进入到铝管的时代。空调体积越小越好，所以必须选择热交换效率好于或者与铜接近的材料才能替代；其次空调的工作环境恶劣，对制冷管路系统的防腐要求高。目前常规的采用铝管制作的家用空调散热器在防腐蚀方面略逊于铜管。为降低成本和提高性能，研制新的适用于家用空调复合管材的铝合金是必要的。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种用于家用空调复合管材的铝合金及其制备方法。本发明制备得到的铝合金复合管材可以作为家用空调冷凝器重要组成部分，同传统的铜合金管材相比，复合管材具有密度小、弯管好、重量轻、环保、增效、节能、降本等优点。

本发明的技术方案如下：

一种用于家用空调复合管材的铝合金，由以下质量百分数的原料组成：

Si：0.04-0.08％；Fe：0.33-0.40％；Cu：0.05-0.1％；Mn：1.0-1.1％；余量为Al；杂质含量：Mg≤0.02；Zn≤0.02；Ti≤0.05；Cr≤0.01；Pb≤0.01。

优选的，所述铝合金由以下质量百分数的原料组成：

Si：0.06％；Fe：0.35％；Cu：0.08％；Mn：1.05％；余量为Al；杂质含量：Mg≤0.02；Zn≤0.02；Ti≤0.05；Cr≤0.01；Pb≤0.01。

所述的铝合金的制备方法具体包括如下步骤：

(1)投炉前，用耙子对炉底、炉侧壁进行清理干净；

(2)把纯度为99.7％的铝锭投入炉子中，开火对铝锭进行熔化；熔化温度控制在720-740℃；熔化时间4-5小时

(3)然后打开氩气，压力调整在0.08-0.12Mpa；对铝液进行精炼20-30分钟，把表面的浮渣清理干净，对铝液进行取样分析；

(4)根据分析数值加入铁剂和锰剂，搅拌10-15分钟，进行第二次精炼，精炼时间为20-30分钟；把表面的浮渣清理干净，对铝液进行第二次取样分析；根据分析数值加入硅铜合金，然后进行第三次精炼，精炼时间20-30分钟；

(5)把表面的浮渣清理干净，对铝液进行取样分析成分合金后，把铝液温度加到760-780℃，精炼3-5分钟，使炉内铝液温度充分均匀，铝液静止20-30分钟，准备铸造；

(6)铸造开始前用烘烤架对模具进行烘烤40-80分钟，模盘温度控制在685-715℃，水流量控制在3200-3500ml/min；在线除气使用氩气除气，除气压力0.2-0.3Mpa，铸造出所需复合管材的铝合金棒料；

(7)铸造出来棒料进行均质化热处理，均质温度600-610℃；保温11-12.5小时；然后强制风冷到室温；

(8)均质并风冷后切割成600-1000mm短料，长度公差控制在±2mm内，准备后续的挤压棒料进加热炉加温到410-430℃，模具加热到370-390℃；挤压出所需要的铝管坯；铝管坯内壁套入铜薄壁管，轧机轧成铝铜复合螺纹管材；

(9)管材进行冷拔变形，长料经过580-620℃走势炉退火处理，长料切割下成小料，加工成所需的空调复合管材。

本发明有益的技术效果在于：

本发明制备得到的铝合金复合管材在保证了高的强度、硬度的基础上，还具有良好的延伸性能和抗腐蚀性能。本发明制备得到的铝合金复合管材质量优于铜管，并且具有密度小、弯管好、质量轻等优点；把铜管更换成本发明的复合铝管，具有环保、增效、节能、降本等特点。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行具体描述。

实施例1

一种用于家用空调复合管材的铝合金，由以下质量百分数的原料组成：

Si：0.04％；Fe：0.33％；Cu：0.05％；Mn：1.0％；杂质含量：Mg：0.005％；Zn：0.01％；Ti：0.001％；Pb：0.004％；余量为Al。

所述的铝合金的制备方法具体包括如下步骤：

(1)投炉前，用耙子对炉底、炉侧壁进行清理干净；

(2)把纯度为99.7％的铝锭投入炉子中，开火对铝锭进行熔化；熔化温度控制在720℃；熔化时间5小时

(3)然后打开氩气，压力调整在0.08Mpa；对铝液进行精炼30分钟，把表面的浮渣清理干净，对铝液进行取样分析；

(4)根据分析数值加入铁剂和锰剂，搅拌10分钟，进行第二次精炼，精炼时间为20分钟；把表面的浮渣清理干净，对铝液进行第二次取样分析；根据分析数值加入硅铜合金，然后进行第三次精炼，精炼时间20分钟；

(5)把表面的浮渣清理干净，对铝液进行取样分析成分合金后，把铝液温度加到760℃，精炼5分钟，使炉内铝液温度充分均匀，铝液静止20分钟，准备铸造；

(6)铸造开始前用烘烤架对模具进行烘烤40分钟，模盘温度控制在685℃，水流量控制在3200ml/min；在线除气使用氩气除气，除气压力0.2Mpa，铸造出所需复合管材的铝合金棒料；

(7)铸造出来棒料进行均质化热处理，均质温度600℃；保温12.5小时；然后强制风冷到室温；

(8)均质并风冷后切割成600mm短料，长度公差控制在±2mm内，准备后续的挤压棒料进加热炉加温到410℃，模具加热到370℃；挤压出所需要的铝管坯；铝管坯内壁套入铜薄壁管，轧机轧成铝铜复合螺纹管材；

(9)管材进行冷拔变形，长料经过580℃走势炉退火处理，长料切割下成小料，加工成所需的空调复合管材。

实施例2

一种用于家用空调复合管材的铝合金，由以下质量百分数的原料组成：

Si：0.06％；Fe：0.35％；Cu：0.08％；Mn：1.05％；杂质含量：Mg：0.01％；Zn：0.008％；Ti：0.002％；Cr：0.006％；Pb：0％；余量为Al。

所述的铝合金的制备方法具体包括如下步骤：

(1)投炉前，用耙子对炉底、炉侧壁进行清理干净；

(2)把纯度为99.7％的铝锭投入炉子中，开火对铝锭进行熔化；熔化温度控制在730℃；熔化时间4.5小时

(3)然后打开氩气，压力调整在0.01Mpa；对铝液进行精炼25分钟，把表面的浮渣清理干净，对铝液进行取样分析；

(4)根据分析数值加入铁剂和锰剂，搅拌12分钟，进行第二次精炼，精炼时间为25分钟；把表面的浮渣清理干净，对铝液进行第二次取样分析；根据分析数值加入硅铜合金，然后进行第三次精炼，精炼时间25分钟；

(5)把表面的浮渣清理干净，对铝液进行取样分析成分合金后，把铝液温度加到770℃，精炼4分钟，使炉内铝液温度充分均匀，铝液静止25分钟，准备铸造；

(6)铸造开始前用烘烤架对模具进行烘烤60分钟，模盘温度控制在700℃，水流量控制在3300ml/min；在线除气使用氩气除气，除气压力0.5Mpa，铸造出所需复合管材的铝合金棒料；

(7)铸造出来棒料进行均质化热处理，均质温度605℃；保温12小时；然后强制风冷到室温；

(8)均质并风冷后切割成800mm短料，长度公差控制在±2mm内，准备后续的挤压棒料进加热炉加温到420℃，模具加热到380℃；挤压出所需要的铝管坯；铝管坯内壁套入铜薄壁管，轧机轧成铝铜复合螺纹管材；

(9)管材进行冷拔变形，长料经过600℃走势炉退火处理，长料切割下成小料，加工成所需的空调复合管材。

实施例3

一种用于家用空调复合管材的铝合金，由以下质量百分数的原料组成：

Si：0.08％；Fe：0.40％；Cu：0.1％；Mn：1.0-1.1％；杂质含量：Mg：0％；Zn：0.013％；Ti：0.04％；Cr：0.008％；Pb：0.01％；余量为Al。

所述的铝合金的制备方法具体包括如下步骤：

(1)投炉前，用耙子对炉底、炉侧壁进行清理干净；

(2)把纯度为99.7％的铝锭投入炉子中，开火对铝锭进行熔化；熔化温度控制在740℃；熔化时间4小时

(3)然后打开氩气，压力调整在0.12Mpa；对铝液进行精炼30分钟，把表面的浮渣清理干净，对铝液进行取样分析；

(4)根据分析数值加入铁剂和锰剂，搅拌15分钟，进行第二次精炼，精炼时间为30分钟；把表面的浮渣清理干净，对铝液进行第二次取样分析根据分析数值加入硅铜合金，然后进行第三次精炼，精炼时间30分钟；

(5)把表面的浮渣清理干净，对铝液进行取样分析成分合金后，把铝液温度加到780℃，精炼3分钟，使炉内铝液温度充分均匀，铝液静止30分钟，准备铸造；

(6)铸造开始前用烘烤架对模具进行烘烤80分钟，模盘温度控制在715℃，水流量控制在3500ml/min；在线除气使用氩气除气，除气压力0.3Mpa，铸造出所需复合管材的铝合金棒料；

(7)铸造出来棒料进行均质化热处理，均质温度610℃；保温11小时；然后强制风冷到室温；

(8)均质并风冷后切割成1000mm短料，长度公差控制在±2mm内，准备后续的挤压棒料进加热炉加温到430℃，模具加热到390℃；挤压出所需要的铝管坯；铝管坯内壁套入铜薄壁管，轧机轧成铝铜复合螺纹管材；

(9)管材进行冷拔变形，长料经过620℃走势炉退火处理，长料切割下成小料，加工成所需的空调复合管材。

测试例：将实施例1～3制备得到的铝合金空调复合管材进行性能测试，测试结果如表1所示。

表1

实施例	1	2	3
				抗拉强度(MPa)	150	155	151
屈服强度(MPa)	97	102	99
				延伸率(％)	34	38	35
中性盐雾试验GB 6458-86	≥1200h	≥1250h	≥1220h
				醋酸盐雾试验(pH＝3)	≥430h	≥520h	≥450h

Claims (3)

1.一种用于家用空调复合管材的铝合金，其特征在于由以下质量百分数的原料组成：

Si：0.04-0.08％；Fe：0.33-0.40％；Cu：0.05-0.1％；Mn：1.0-1.1％；余量为Al；杂质含量：Mg≤0.02；Zn≤0.02；Ti≤0.05；Cr≤0.01；Pb≤0.01。

2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于由以下质量百分数的原料组成：

Si：0.06％；Fe：0.35％；Cu：0.08％；Mn：1.05％；余量为Al；杂质含量：Mg≤0.02；Zn≤0.02；Ti≤0.05；Cr≤0.01；Pb≤0.01。

3.权利要求1或2所述的铝合金的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)投炉前，用耙子对炉底、炉侧壁进行清理干净；

(2)把纯度为99.7％的铝锭投入炉子中，开火对铝锭进行熔化；熔化温度控制在720-740℃；熔化时间4-5小时

(3)然后打开氩气，压力调整在0.08-0.12Mpa；对铝液进行精炼20-30分钟，把表面的浮渣清理干净，对铝液进行取样分析；

(4)根据分析数值加入铁剂和锰剂，搅拌10-15分钟，进行第二次精炼，精炼时间为20-30分钟；把表面的浮渣清理干净，对铝液进行第二次取样分析；根据分析数值加入硅铜合金，然后进行第三次精炼，精炼时间20-30分钟；

(5)把表面的浮渣清理干净，对铝液进行取样分析成分合金后，把铝液温度加到760-780℃，精炼3-5分钟，使炉内铝液温度充分均匀，铝液静止20-30分钟，准备铸造；

(6)铸造开始前用烘烤架对模具进行烘烤40-80分钟，模盘温度控制在685-715℃，水流量控制在3200-3500ml/min；在线除气使用氩气除气，除气压力0.2-0.3Mpa，铸造出所需复合管材的铝合金棒料；

(7)铸造出来棒料进行均质化热处理，均质温度600-610℃；保温11-12.5小时；然后强制风冷到室温；

(8)均质并风冷后切割成600-1000mm短料，长度公差控制在±2mm内，准备后续的挤压棒料进加热炉加温到410-430℃，模具加热到370-390℃；挤压出所需要的铝管坯；铝管坯内壁套入铜薄壁管，轧机轧成铝铜复合螺纹管材；

(9)管材进行冷拔变形，长料经过580-620℃走势炉退火处理，长料切割下成小料，加工成所需的空调复合管材。