CN112577336A - 用于换热器的翅片和换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于换热器的翅片和换热器,所述用于换热器的翅片材料包括芯层和第二层,芯层的材料为工业纯铝或铝合金,第二层的材料为铝合金,第二层配置在芯层在其厚度方向上相对布置的两侧中的至少一侧,第一层材料的元素包括与铝元素不形成二元金属间化合物的合金元素,芯层的厚度方向、第一层的厚度方向和第二层的厚度方向大体平行,第一层配置在所述第二层沿其厚度方向上远离芯层的一侧,第二层的材料与芯层的材料的合金元素种类不同和/或合金元素含量不同,第二层与芯层的材料的至少部分晶界不共用。本发明的用于换热器的翅片在焊后的耐腐蚀性能提高,将该翅片应用于换热器中,能够延长换热器的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及换热技术领域,更具体地,涉及一种用于换热器的翅片和换热器。
背景技术
换热器在与空气进行热交换的应用中,会将翅片设置于相邻换热管之间,翅片与相邻换热管焊接连接,以加强与空气的换热。翅片在空气中的耐腐蚀性不仅影响换热器的换热性能,而且相关于换热器的寿命,是翅片性能的重要指标。
发明内容
本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的:
相关技术中,换热器的翅片包括铝合金芯层和钎焊层,钎焊层直接覆盖在铝合金芯层上以便将芯层和换热管焊接。钎焊层的材料也为铝合金。然而,发明人发现,钎焊层直接覆盖在芯层上时,由于翅片的厚度有限,在焊接过程中,钎焊层中的合金元素向芯层材料的晶界发生扩散,其中部分合金元素不会和铝元素形成二元金属间化合物,这部分合金元素在芯层的晶界上形成电位较低的晶相,焊后翅片材料的耐晶间腐蚀性能相比于焊前大幅度降低,严重影响换热器的寿命。
为此,本发明一方面提出了一种用于换热器的翅片,该翅片包括不同合金元素种类和/或合金元素含量的材料层,焊后的耐腐蚀性能提高,将该翅片应用于换热器中,能够延长换热器的寿命。
本发明另一方面还提出了一种换热器。
根据本发明第一方面的实施例的用于换热器的翅片包括芯层、第一层和第二层,所述芯层的材料为工业纯铝或铝合金,且所述芯层包括在其厚度方向上相对布置的第一侧面和第二侧面,所述第二层的材料为铝合金,且所述芯层的第一侧面和第二侧面中的至少一侧面外设置所述第二层,所述第一层的材料的元素包括与铝元素不形成二元金属间化合物的合金元素,所述芯层的厚度方向、所述第一层的厚度方向和所述第二层的厚度方向大体平行,所述第二层包括在其厚度方向上相对布置的两个侧面,所述第二层的所述两个侧面中的一个侧面远离所述芯层,所述第二层的所述一个侧面外设置所述第一层,所述第二层的材料与所述芯层的材料的合金元素种类不同和/或至少一种合金元素含量不同,且所述第二层与所述芯层的材料的至少部分晶界不共用。
根据本发明的用于换热器的翅片,通过在芯层和第一层之间增加第二层,钎焊过程中,第一层中不与铝元素形成二元金属间化合物的合金元素向第二层扩散,该些合金元素在第二层的晶界位置扩散较多,但由于第二层与芯层的材料不同(元素种类和/或元素含量不同),至少有部分第二层与芯层的晶粒没有融合,形成了更多的晶界,且这些晶界与第二层中的晶界不直接连通,从而加长或阻断了沿第二层晶界扩散过来的该些合金元素,进而减少了该些合金元素在芯层晶界上的分布,提高了翅片的耐腐蚀性能,将该翅片应用于换热器中,能够延长换热器的使用寿命。
在一些实施例,所述第一层的材料包括硅元素,所述第一层的材料为Al-Si基合金。
在一些实施例,所述芯层的材料的固液相线温度高于或等于第二层的固液相线温度。
在一些实施例,所述第二层包括多层材料,所述第二层的多层中相邻层的材料的合金元素种类不同和/或至少一种合金元素含量不同。
在一些实施例,所述第一层的材料与所述芯层的材料的合金元素种类不同和/或至少一种合金元素含量不同,所述第一层的材料和所述第二层的材料的合金元素种类不同和/或至少一种合金元素含量不同,所述第一层和所述第二层的材料的至少部分晶界不共用。
在一些实施例,所述翅片包括在其厚度方向上相对布置的第一侧面和第二侧面,所述第一层在其厚度方向上远离所述第二层的一个侧面形成所述翅片的第一侧面或第二侧面。
在一些实施例,所述第一层的厚度占所述翅片厚度的3%-15%。
在一些实施例,所述第二层的厚度占所述翅片厚度的10%-50%。
根据本发明的第二方面的实施例的换热器包括:第一集流管和第二集流管,所述第一集流管和所述第二集流管间隔布置;多个换热管,所述换热管的一端与第一集流管相连,所述换热管的另一端与第二集流管相连,以连通所述第一集流管和第二集流管;翅片,所述翅片设在相邻所述换热管之间,所述翅片为上述任一实施例所述的用于换热器的翅片,所述翅片的芯层通过所述翅片的第一层与所述换热管焊接连接,所述翅片的第二层和芯层的材料的晶粒的至少部分不共用。
在一些实施例中,所述换热管为扁管,所述翅片具有长度、宽度和厚度,所述翅片的长度方向与所述扁管的厚度方向大体平行,所述翅片的宽度方向与所述扁管的宽度方向大体平行,所述翅片设有用于配合安装多个所述扁管的多个通孔或槽孔。
附图说明
图1是根据本发明实施例的一个实施例的用于换热器的翅片的结构示意图。
图2是根据本发明实施例的另一个实施例的用于换热器的翅片的结构示意图。
图3是根据本发明实施例的换热器的结构示意图。
附图标记:
翅片1,芯层11,第一层12,第二层13,
换热管2。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元夹具必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-2所示,根据本发明的实施例的用于换热器的翅片1包括芯层11、第一层12和第二层13。芯层11的材料为工业纯铝或铝合金,其中芯层11的铝合金可以为防锈铝、铝锌合金及其它铝合金。具体地,芯层11的材料的固液相线温度不低于615℃。
芯层11包括在其厚度方向上相对布置的第一侧面和第二侧面。如图1所示,芯层11的厚度方向在上下方向上,芯层11包括在上下方向上相对布置的上侧面和下侧面。
芯层11的第一侧和第二侧中的至少一侧面外设置第二层13。换言之,可以仅芯层11的第一侧面外配置有第二层13,也可以仅芯层11的第二侧面外配置有第二层13,还可以芯层11的第一侧面外和第二侧面外均配置有第二层13。
第二层13的材料为铝合金,其中第二层13的铝合金可以为防锈铝及其它铝合金。具体地,第二层13的材料的固液相线温度不低于615℃。
第一层12的材料的元素中包括与铝元素不形成二元金属间化合物的合金元素,且该合金元素与铝元素经加热只会形成固溶体。可选地,第一层12的材料包括硅元素。进一步地,第二层13的材料为Al-Si基合金。
芯层11的厚度方向、第一层12的厚度方向和第二层13的厚度方向大体平行。第二层13包括在其厚度方向上相对布置的两个侧面,第二层13的两个侧面中的一个侧面远离芯层11,第二层13的该一个侧面外设置第一层12。换言之,芯层11、第二层13和第一层12顺次布置,且芯层11和第二层13相接触,第二层13和第一层12相接触。
如图1所示,芯层11的厚度方向、第一层12的厚度方向和第二层13的厚度方向均在上下方向上,第二层13包括在上下方向上相对的上侧面和下侧面,第二层13配置在芯层11的上侧面,即第二层13的下侧面与芯层11的上侧面相接,第二层13的上侧面配置有第一层12。
钎焊过程中,第一层12的材料中包括Si在内的多种合金元素容易向芯层11扩散。具体地,第一层12的材料为钎料,根据本发明实施例的用于换热器的翅片1通过第一层12与换热器其他部件钎焊连接。
其中第二层13的材料与芯层11的材料的合金元素种类不同和/或至少一种合金元素含量不同,且第二层13与芯层11的材料的至少部分晶界不共用。
换言之,第二层13的材料和芯层11的材料的成分不一致,即第二层13的材料和芯层11的材料的合金元素种类不同,或者第二层13的材料和芯层11的材料的合金元素含量不同,或者第二层13的材料和芯层11的材料的合金元素种类和合金元素含量均不同。并且第二层13与芯层11的材料之间有部分晶界没有共用。
根据本发明的用于换热器的翅片1,通过在芯层11和第一层12之间增加第二层13,钎焊过程中,第一层12中不与铝元素形成二元金属间化合物的合金元素(例如Si元素)向第二层13扩散,该些合金元素在第二层13的晶界位置扩散较多,但由于第二层13与芯层11的材料的成分不同(元素种类和/或元素含量不同),至少有部分第二层13与芯层11的晶粒没有融合,形成了更多的晶界,且这些晶界与第二层13中的晶界不直接连通,从而加长或阻断了沿第二层13晶界扩散过来的该些合金元素,进而减少了该些合金元素在芯层11晶界上的分布,提高了翅片1的耐腐蚀性能,将该翅片1应用于换热器中,能够延长换热器的使用寿命。
具体地,根据本发明实施例的用于换热器的翅片1是多层结构,多层结构的翅片1将芯层11、第二层13和第一层12经过热轧加工复合在一起(焊合在一起),芯层11、第二层13和第一层12的材料的晶粒初始状态完全没有共用的,热轧等轧制过程中,相邻层界面附近的晶粒会有一部分融合成一个,即一部分晶粒变为两边共用,但并不是所有晶粒完全共同。两侧材料的成分差异越大,晶界两侧晶粒融合的趋势越低,融合在一起的晶粒比例越低。换言之,第二层13与芯层11的材料的成分差异越大,芯层11和第二层13的材料的晶粒不能完全长到一起,从而第二层13阻隔第一层12中的Si等合金元素扩散的效果越好。
在轧制和钎焊过程中,伴随着第一层12中Si向第二层13扩散(晶界和晶粒内均有扩散,但晶界扩散速度远高于晶粒内部扩散速度),当Si等合金元素扩散到达第二层13和芯层11的界面时,如果界面两侧的晶粒是共用的(晶界也共用),则Si等合金元素会比较容易继续沿着晶界扩散到芯层11。但当界面两侧的晶粒不共用时(晶界也不共用),Si等合金元素向芯层11的扩散路径会变长,扩散到芯层11晶界上的Si等合金元素越少。
进一步地,通过在芯层11和第一层12之间设置第二层13,钎焊过程中,芯层11中的元素向第一层12的扩散也得到了控制。由此,可以在芯层11中添加更多有益的合金元素,提高芯层11强度及耐腐蚀性能的同时不影响钎焊性能,以提高翅片1强度,而高强度的翅片1材料有利于控制翅片1的厚度及成本。
在一些实施例,芯层11的材料的固液相线温度高于或等于第二层13的固液相线温度。
在一些实施例,第二层13包括多层材料,第二层13的多层中相邻层的材料的合金元素种类不同和/或至少一种合金元素含量不同。换言之,芯层11和第一层12之间设置多层材料,多层材料中的邻近芯层11的一层材料与芯层11相接触,多层第二层13中的邻近第一层12的一层材料与第三层相接触。并且第二层13的相邻层的材料的成分不一样,即第二层13的相邻层的材料的合金元素种类不同,或者第二层13的相邻层的材料的合金元素含量不同,或者第二层13的相邻层的材料的合金元素种类和合金元素含量均不同。
由此,由于第二层13的相邻层的材料不同,第二层13的相邻层中一层材料的至少有部分与另一层材料的晶粒没有融合,晶界不直接连通,从而加长了第一层12中的Si等合金元素在第二层13中多层材料的扩散时间。
在一些实施例,第一层12的材料与芯层11的材料的合金元素种类不同和/或至少一种合金元素含量不同,第一层12的材料和第二层13的材料的合金元素种类不同和/或至少一种合金元素含量不同,第一层12和第二层13的材料的至少部分晶界不共用。换言之,第一层12的材料和第二层13的材料均与芯层11的材料的成分不一样,且第一层12的材料和第二层13的材料的成分不一样。第二层13和芯层11的材料之间以及第二层13与第二层2的材料之间均有部分晶界不共用。
钎焊过程中,第一层12中Si元素向第二层13扩散,由于第一层12和第二层13的材料的成分不同(元素种类和/或元素含量不同),至少有部分第一层12与第二层13的材料晶粒没有融合,可以加长或阻断了第一层12扩散过来的Si,进而进一步减少了芯层11晶界上的Si分布,提高了翅片1的耐腐蚀性能,将该翅片1应用于换热器中,能够延长换热器的使用寿命。
在一些实施例,如图2所示,芯层11沿其厚度方向相对布置的第一侧和第二侧均设置第一层12,芯层11和设在芯层11第一侧面的第一层12之间设置第二层13,芯层11和设在芯层11的第二侧面的第一层12之间设置第二层13。换言之,芯层11包括沿其厚度方向相对布置的第一侧面和第二侧面,芯层11的第一侧面和第二侧面均设置第一层12,且芯层11的第一侧面与设在芯层11的第一侧面的第一层12之间设置第二层13,芯层11的第二侧面与设在芯层11的第二侧面的第一层12之间也设置第二层13。
对于芯层11的相对布置的两个面均设置作为钎料的第一层12时,芯层11和与芯层11的两个面相对应的第一层12之间均设置第二层13,从而进一步提高翅片1的耐腐蚀性能,将该翅片1应用于换热器中,能够进一步延长换热器的使用寿命。
进一步地,翅片1包括在其厚度方向上相对布置的第一侧面和第二侧面,第一层12在其厚度方向远离第二层13的一个侧面形成翅片1的第一侧面或第二侧面。如图1和图2所示,翅片1的厚度方向在上下方向上,翅片1包括在上下方向上相对布置的上侧面和下侧面。在图1所示的实施例中,第一层12的下侧面与第二层13的上侧面相接,第一层12的上侧面远离第二层13,且第一层12的上侧面形成翅片1的上侧面,芯层11的下侧面形成翅片1的下侧面。在图2所示的实施例中,上面一个第一层12的上侧面形成翅片1的上侧面,下面一个第一层12的下侧面形成翅片1的下侧面。
其中第一层12可为钎料,以便翅片1通过第一层12与其他部件钎焊连接。
可以理解的是,可以仅在芯层11的相对布置的两个面中的一个面上设置第一层12,该第一层12与芯层11之间设置第二层13,如图1所示。
在一些实施例,第一层12的厚度占翅片1厚度的3%-15%。通过将第一层12的厚度设计为占翅片1总厚度的3%-15%,可以提高翅片1的强度和可钎焊性,进一步提高焊后翅片1的耐腐蚀性能。
在一些实施例,第二层13的厚度占翅片1厚度的10%-50%。通过将第二层13的厚度设计为占翅片1总厚度的10%-50%,可以进一步提高翅片1的强度和可钎焊性,进一步提高焊后翅片1的耐腐蚀性能。
可以理解的是,第一层12的厚度、第二层13的厚度以及翅片1厚度均指翅片1与其他部件焊接之前时的厚度。
如图3所示,根据本发明实施例的用于换热器的翅片1可以用于换热器中,具体地,该换热器包括第一集流管(未示出)、第二集流管(未示出)、多个换热管2和翅片。第一集流管和第二集流管间隔布置。具体地,第一集流管的长度方向与第二集流管的长度方向一致,即第一集流管和第二集流管平行布置。
每个换热管2的一端与第一集流管相连,换热管2的另一端与第二集流管相连,以连通第一集流管和第二集流管。换言之,多个换热管2连接在第一集流管和第二集流管之间以连通第一集流管和第二集流管。翅片设在相邻换热管2之间,其中翅片为根据本发明实施例的用于换热器的翅片1,翅片1的芯层11通过翅片1的第一层12与换热管2焊接连接,翅片1的第二层13和芯层11的材料的晶粒至少部分不共用。
在一些具体地实施例中,换热管2为扁管,扁管包括至少一个沿扁管的长度方向延伸的通道,通道的长度等于扁管的长度,扁管通过通道连通第一集流管和第二集流管。如图3所示,扁管的长度方向平行于前后方向,扁管的厚度方向平行于上下方向,扁管的宽度方向平行于左右方向。扁管包括多个通道,每个通道沿前后方向延伸且贯穿扁管,多个通道沿左右方向间隔布置。
翅片1具有长度、宽度和厚度,翅片1的长度方向与扁管的厚度方向大体平行,翅片的宽度方向与扁管的宽度方向大体平行。如图3所示,翅片1的长度方向平行于上下方向,翅片1的宽度方向平行于左右方向,翅片1的厚度方向平行于前后方向。
翅片1设有用于配合安装多个扁管的多个通孔或槽孔。如图3所示,翅片1设有沿前后方向贯穿翅片1的通孔或槽孔。扁管可通过通孔或槽孔贯穿翅片1。
换热器中包括多个翅片1,多个翅片1沿扁管的长度方向间隔布置。如图3所示,多个翅片1沿前后方向间隔布置,多个翅片1上的通孔或槽孔对应设置,扁管沿其长度方向依次穿过多个翅片1对应设置的通孔或槽孔。可以理解的是,扁管与通孔的壁面或槽孔的壁面相接触。
下面描述根据本发明一个具体实施例的用于换热器的翅片。
翅片1为三层结构且依次是第一层12、第二层13和芯层11。第一层12采用AA4343铝合金,第二层13采用工业纯铝AA1100,芯层11采用AA3003。第一层12和第二层13的厚度分别占翅片1厚度的10%和30%,翅片1成品的厚度为0.1mm。
分别采用半连续铸造获得所需的AA4343、AA1100和AA3003板锭,对铸锭进行均匀化处理,通过轧制及铣面获得所需厚度比例的AA4343和AA1100,将三种板状原材料按照顺序层叠,进行热轧,热轧至3-5mm厚度,然后冷轧至所需的翅片1厚度。
在将翅片1应用于换热器中时,根据换热器所需的翅片1尺寸进行裁切、翻边,翻边需能使得翅片1的第一层12能够直接良好接触换热管。对组装完成的换热器芯体进行炉中钎焊,钎焊过程中换热器芯体实际达到的最高温度超过590℃但低于芯层11的材料的固相线温度,590℃以上的持续时间不低于1min,冷却后获得翅片1和换热管钎焊良好的换热器芯体。
热加工和钎焊加热过程中,AA1100第二层13减少了第一层12中的Si向芯层113003的晶界扩散,使得芯层11能够保持良好的耐晶间腐蚀性能。
下面描述根据本发明另一个具体实施例的用于换热器的翅片。
翅片1为三层结构,依次是第一层12、第二层13和芯层11。第一层12采用AA4343铝合金,第二层13采用工业纯铝AA1050,芯层11采用添加1.5wt.%的锌的AA3003。第一层12和第二层13的厚度分别占翅片1厚度的10%和50%,翅片1成品的厚度为0.1mm。
分别采用半连续铸造获得所需的AA4343、AA1050和含1.5wt.%的Zn的AA3003板锭,对铸锭进行均匀化处理,通过轧制及铣面获得所需厚度比例的AA4343、AA1050和含1.5wt.%的Zn的AA3003,将三种板状原材料按照顺序层叠,进行热轧,热轧至3-5mm厚度,然后冷轧至所需的翅片1厚度。
在将翅片1应用于换热器中时,根据换热器所需的翅片1尺寸进行裁切、翻边,翻边需能使得翅片1的第一层12能够直接良好接触换热管。对组装完成的换热器芯体进行炉中钎焊,钎焊过程中换热器芯体实际达到的最高温度超过590℃但低于芯层11的材料的固相线温度,590℃以上的持续时间不低于1min,冷却后获得翅片1和换热管钎焊良好的换热器芯体。
热加工和钎焊加热过程中,AA1050第二层13减少了第一层12中的Si向芯层11的晶界扩散,使得芯层11能够保持良好的耐晶间腐蚀性能。同时添加了1.5wt.%的Zn的芯层11的腐蚀电位比焊点和第二层13低,在腐蚀环境中低电位的芯层11可以起到防护的作用,进一步提高翅片1的腐蚀寿命。
下面描述根据本发明再一个具体实施例的用于换热器的翅片。
翅片1为三层结构,依次是第一层12、第二层13和芯层11。第一层12采用AA4343铝合金,第二层13采用工业纯铝AA1100,芯层11采用AA3005。第一层12和第二层13的厚度分别占翅片1厚度的10%和30%,翅片1成品的厚度为0.09mm。
分别采用半连续铸造获得所需的AA4343、AA1100和AA3005板锭,对铸锭进行均匀化处理,通过轧制及铣面获得所需厚度比例的AA4343、AA1100和AA3005,将三种板状原材料按照顺序层叠,进行热轧,热轧至3-5mm厚度,然后冷轧至所需的翅片1厚度。
在将翅片1应用于换热器中时,根据换热器所需的翅片1尺寸进行裁切、翻边,翻边需能使得翅片1的第一层12能够直接良好接触换热管。对组装完成的换热器进行炉中钎焊,钎焊过程中换热器芯体实际达到的最高温度超过590℃但低于芯层11的材料的固相线温度,590℃以上的持续时间不低于1min,冷却后获得翅片1和换热管钎焊良好的换热器芯体。
热加工和钎焊加热过程中,AA1100第二层13减少了第一层12中的Si向芯层11的晶界扩散,使得芯层11能够保持良好的耐晶间腐蚀性能。同时第二层13还可以控制芯层11中的Mg向第一层12的扩散,使得含Mg的多层翅片1也可以采用保护气氛钎焊炉进行良好钎焊。此外,因AA3005材料的强度高于常规的AA3003铝合金,芯层11为AA3005的翅片1的厚度可以比实施例1中的芯层11为AA3003的适当减薄。
下面描述根据本发明又一个具体实施例的用于换热器的翅片。
翅片1为三层结构,依次是第一层12、第二层13和芯层11。第一层12采用AA4343铝合金,第二层13采用防锈铝AA3003,芯层11采用AA7072。第一层12和第二层13的厚度分别占翅片1厚度的10%和40%,翅片1成品的厚度为0.1mm。
分别采用半连续铸造获得所需的AA4343、AA3003和AA7072板锭,对铸锭进行均匀化处理,通过轧制及铣面获得所需厚度比例的AA4343、AA3003和AA7072,将三种板状原材料按照顺序层叠,进行热轧,热轧至3-5mm厚度,然后冷轧至所需的翅片1厚度。
在将翅片1应用于换热器中时,根据换热器所需的翅片1尺寸进行裁切、翻边,翻边需能使得翅片1的第一层12能够直接良好接触换热管。对组装完成的换热器进行炉中钎焊,钎焊过程中换热器芯体实际达到的最高温度超过590℃但低于芯层11的材料的固相线温度,590℃以上的持续时间不低于1min,冷却后获得翅片1和换热管钎焊良好的换热器芯体。
热加工和钎焊加热过程中,AA3003第二层13减少了第一层12中的Si向芯层11的晶界扩散,使得芯层11能够保持良好的耐晶间腐蚀性能。同时含有约1%Zn的AA7072芯层11的腐蚀电位比焊点和第二层13低,在腐蚀环境中低电位的芯层11可以起到防护的作用,进一步提高翅片1的腐蚀寿命。
下面描述根据本发明再又一个具体实施例的用于换热器的翅片。
翅片1为三层结构,依次是第一层12、第二层13和芯层11。第一层12采用AA4045铝合金,第二层13采用工业纯铝AA1100,芯层11采用AA6063。第一层12和第二层13的厚度分别占翅片1厚度的8%和30%,翅片1成品的厚度为0.08mm。
分别采用半连续铸造获得所需的AA4045、AA1100和AA6063板锭,对铸锭进行均匀化处理,通过轧制及铣面获得所需厚度比例的AA4045、AA1100和AA6063,将三种板状原材料按照顺序层叠,进行热轧,热轧至3-5mm厚度,然后冷轧至所需的翅片1厚度。
在将翅片1应用于换热器中时,根据换热器所需的翅片1尺寸进行裁切、翻边,翻边需能使得翅片1的第一层12能够直接良好接触换热管。对组装完成的换热器进行炉中钎焊,钎焊过程中换热器芯体实际达到的最高温度超过590℃但低于芯层11的材料的固相线温度,590℃以上的持续时间不低于1min,冷却后获得翅片1和换热管钎焊良好的换热器芯体。
热加工和钎焊加热过程中,AA1100第二层13减少了第一层12中的Si向芯层11的晶界扩散,使得芯层11能够保持良好的耐晶间腐蚀性能。同时第二层13还可以控制芯层11中的Mg向第一层12的扩散,使得含Mg的多层翅片1也可以采用保护气氛钎焊炉进行良好钎焊。此外,因AA6063材料有一定的时效强化效果,焊后的翅片1强度高于常规的AA3003合金,芯层11为AA6063的翅片1的厚度可以比实施例1中的芯层11为AA3003的适当减薄。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种用于换热器的翅片,其特征在于,所述翅片的材料包括芯层、第一层和第二层,所述芯层的材料为工业纯铝或铝合金,且所述芯层包括在其厚度方向上相对布置的第一侧面和第二侧面,所述第二层的材料为铝合金,且所述芯层的第一侧面和第二侧面中的至少一个侧面外设置所述第二层,所述第一层的材料的元素包括与铝元素不形成二元金属间化合物的合金元素,所述芯层的厚度方向、所述第一层的厚度方向和所述第二层的厚度方向大体平行,所述第二层包括在其厚度方向上相对布置的两个侧面,所述第二层的所述两个侧面中的一个侧面远离所述芯层,所述第二层的所述一个侧面外设置所述第一层,所述第二层的材料与所述芯层的材料的合金元素种类不同和/或至少一种合金元素含量不同,且所述第二层与所述芯层的材料的至少部分晶界不共用。
2.根据权利要求1所述的用于换热器的翅片,其特征在于,所述第一层的材料包括硅元素,所述第一层的材料为Al-Si基合金。
3.根据权利要求1或2所述的用于换热器的翅片,其特征在于,所述芯层的材料的固液相线温度高于或等于第二层的固液相线温度。
4.根据权利要求1或2所述的用于换热器的翅片,其特征在于,所述第二层包括多层材料,所述第二层的多层中相邻层的材料的合金元素种类不同和/或至少一种合金元素含量不同。
5.根据权利要求1或2所述的用于换热器的翅片,其特征在于,所述第一层的材料与所述芯层的材料的合金元素种类不同和/或至少一种合金元素含量不同,所述第一层的材料和所述第二层的材料的合金元素种类不同和/或至少一种合金元素含量不同,所述第一层和所述第二层的材料的至少部分晶界不共用。
6.根据权利要求1所述的用于换热器的翅片,其特征在于,所述翅片包括在其厚度方向上相对布置的第一侧面和第二侧面,所述第一层在其厚度方向上的远离所述第二层的一个侧面形成所述翅片的第一侧面或第二侧面。
7.根据权利要求1所述的用于换热器的翅片,其特征在于,所述第一层的厚度占所述翅片厚度的3%-15%。
8.根据权利要求1所述的用于换热器的翅片,其特征在于,所述第二层的厚度占所述翅片厚度的10%-50%。
9.一种换热器,其特征在于,包括:
第一集流管和第二集流管,所述第一集流管和所述第二集流管间隔布置;
多个换热管,所述换热管的一端与第一集流管相连,所述换热管的另一端与第二集流管相连,以连通所述第一集流管和第二集流管;
翅片,所述翅片设在相邻所述换热管之间,所述翅片为根据权利要求1-6中任一项所述的用于换热器的翅片,所述翅片的芯层通过所述翅片的第一层与所述换热管焊接连接,所述翅片的第二层和芯层的材料的晶粒的至少部分不共用。
10.根据权利要求9所述的换热器,其特征在于,所述换热管为扁管,扁管包括至少一个沿扁管的长度方向延伸的通道,所述通道的长度等于所述扁管的长度,所述翅片具有长度、宽度和厚度,所述翅片的长度方向与所述扁管的厚度方向大体平行,所述翅片的宽度方向与所述扁管的宽度方向大体平行,所述翅片设有用于配合安装多个所述扁管的多个通孔或槽孔。
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