CN115198145A - 一种热交换器用铝合金材料及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶金领域，具体涉及一种热交换器用铝合金材料及其生产工艺。其化学成分组成为：Mn、Si、Fe、Cu、Cr、Zr、V、Sc、Ti。本申请的技术方案是是通过调整Si、Mn、Cu和Fe的含量，复合添加V、Cr、Zr和Ti等元素。同时，通过控制熔炼温度、精炼温度、在线细化、在线除气过滤、铸造处理、均匀化退火处理、挤压温度、挤压比、冷却淬火处理、时效处理等工艺，从而确保管材获得稳定的细晶纤维组织结构，强化相均匀弥散分布于晶内和晶界，从而阻止晶粒在高温钎焊过程中粗化，使合金材料具有更高的焊后强度。
Description
技术领域
本发明涉及合金及其塑性加工技术领域，具体涉及一种热交换器用铝合金材料及其生产工艺。
背景技术
为了提高热交换器的效率和减轻汽车等工程机械重量，铝质热交换器由过去的机械式组装，发展到了现在普遍采用钎焊工艺，它是利用低熔点钎焊Al-Si合金层将铝合金管材和铝合金翅片连接而成。通常采用标准的1050、1100、3102、3103、3003铝合金，该合金具有良好的成形性能和机械性能，以及可接受的耐蚀性能。近些年，随着铝质热交换器结构设计方面的不断改进，钎焊铝合金微通道扁管的管壁厚度逐渐变为0.3mm以下。因此，不断研制与开发了一些基于Al-Mn系的铝合金材料，以满足因厚度减薄避免泄露率增高及寿命降低、并且要求合金钎焊后强度相应提高，但其耐蚀性能又不能降低等的性能要求是完全必要的。
3XXX系合金是通过在铝中添加Mn，形成固溶强化铝合金，提高合金的强度，并保持良好的耐蚀、导电、导热性能，以及具有优良的焊接性能和塑性加工性能等，现已被广泛应用于汽车空调热交换器、新能源电池散热热交换器、民用空调热交换器、商用空调热交换器、制冷、化工等行业中制作热交换器的散热管和散热片。目前世界上应用最广泛的Al-Mn合金为3003铝合金(相当我国牌号为3A21)，但由于合金中Mn的含量较高，在铸造冷却过程中极容易产生偏析，导致合金的腐蚀性能和加工性能降低，限制了3003铝合金在空调和制冷行业的应用。为了解决这些问题，欧美国家注册了受多项专利保护的X800、K319、3190和3532等铝合金，通过调整合金中的Mn、Fe、Mg、Cu、Zn、Ti等元素的含量，优化其加工工艺，确保合金在钎焊过程中由于Si的扩散而在其表层形成牺牲阳极保护层，从而大大提高了合金的抗腐蚀性能，同时确保合金具有优良力学性能、加工性能和焊接性能。
已有研究表明：在铝中添加少量Cr、Mn、Zr、Ti、Si、V、Sc等在提高合金强度时可以减小合金的点蚀，在适当提高合金元素含量时，使其形成多种较高含量的复合强化相阻止晶粒高温钎焊过程中粗化而获得稳定的细晶组织结构。
基于上述原因，本申请提出了一种热交换器用铝合金材料及其生产工艺。
发明内容
为了解决热交换器钎焊后强度不足的技术问题，本申请的技术方案通过调整Si、Mn、Cu和Fe的含量，复合添加V、Cr、Zr和Ti等元素。同时，通过控制熔炼温度、精炼温度、在线细化、在线除气过滤、铸造处理、均匀化退火处理、挤压温度、挤压比、冷却淬火处理、时效处理等工艺，从而确保管材获得稳定的细晶纤维组织结构，强化相均匀弥散分布于晶内和晶界，从而阻止晶粒在高温钎焊过程中粗化，使合金材料具有更高的焊后强度。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种热交换器用铝合金材料，按质量百分比计，其化学成分组成为：Mn：0.60-1.50％；Si：0.15-0.40％；Fe：0.20-0.60％；Cu：0.05-0.10％；Cr：0.05-0.25％；Zr：0.03-0.20％；V：0.02-0.10％；Sc：0.02-0.06％；Ti：0.01-0.05％。
针对本发明中各个元素所起作用陈述如下：
在本发明中，Mn与Al形成Al6Mn是合金的主要强化，但高于1.5％后会形成粗大相而严重影响合金的加工成形性能。Mn含量的最佳范围是0.60％到1.50％之间。
Si对合金强度有一定作用并提高合金铸造过程的流动性，同时还会与Fe、V形成极细的高温稳定相Al(Fe3V)Si，提高合金钎焊后的抗下垂性能，并有效降低因强化合金提高Fe含量带来对合金耐蚀性的不利影响，但高于0.4％后会降低合金的熔点而影响钎焊性能。硅含量的最佳范围是0.15％到0.40％之间。
Fe能提高Al-Mn合金的强度，但高于0.60％，在合金中易于形成大量粗大的Al-Fe和Al-Fe-Si等金属间化合物，大大降低合金的加工成形性能和耐蚀性能。铁含量的最佳范围是0.20％到0.60％之间。
V在铝合金中生成Al11V难溶金属间化合物，在熔炼和铸造过程中细化晶粒；特别地在高Fe和Si存在时，可形成极细的Al(Fe3V)Si高温稳定相，在热变形和热处理过程中提高再结晶温度，细化再结晶组织，遏制钎焊后晶粒长大及管材强度性能大幅降低。但超过0.10％含量会形成粗大难溶金属间化合物，降低合金加工成形性能。钒含量的最佳范围是0.02％到0.10％之间。
Cr在铝合金中主要以Al7(CrFe)和Al12(CrMn)等金属间化合物存在，阻碍再结晶的形核和长大，对合金有一定的强化作用，并有效减小合金的点蚀，提高合金耐蚀性能。但一般不超过0.25％，否则会形成粗大难溶金属间化合物，降低合金加工成形性能。铬含量的最佳范围是0.05％到0.25％之间。
Zr一般加入量为0.03-0.20％，形成Al3Zr金属间化合物，阻碍再结晶过程，细化再结晶晶粒。
Sc与Zr一同加入Al-Mn合金中，会快速形成更加细小且成长极慢的稳定弥散相Al3(Scx,M1-x)，阻碍高温加热过程中的再结晶过程，有效提高合金钎焊后的强度。据研究报导：Sc无论是在纯铝还是铝合金中的晶粒细化作用都比Ti、Zr和V的强,同时加入Sc、Zr和Mn，析出相尺寸减小到15nm。A1-Mn合金中加入0.02-0.06％Sc，再结晶温度可由385℃提高到470℃。Zr含量的最佳范围是0.05-0.12％。
优选地，按质量百分比计，其化学成分组成为：Mn：0.90-1.30％；Si：0.20-0.30％；Fe：0.30-0.50％；Cu：0.07-0.0.9％；Cr：0.09-0.15％；Zr：0.05-0.12％；V：0.04-0.0.08％；Sc：0.02-0.04％；Ti：0.01-0.03％。
另外，本申请还提供了上述热交换器用铝合金材料的生产工艺，所述铝合金材料的生产工艺包括如下步骤：
(1)选用工业用纯铝锭、速溶硅、铁锭，以及Al20Mn、Al10Zr、Al5Sc、Al10Ti、Al5Cr和Al5V中间合金作为原材料；
(2)将铝锭投入到熔炼炉内，并在725-755℃加热熔化，并加入相应质量比例的速溶硅、铁锭、Al20Mn合金和Al5Cr合金，搅拌熔化成铝合金液A；
(3)对铝合金液A进行精炼除气除杂后，再加入相应质量比的Al10Zr、Al5Sc、Al10Ti和Al5V中间合金，并将温度升高至950-1000℃，并在该温度下搅拌加热熔化，得到铝合金液B；
(4)待铝合金液B温度降至710-730℃时，向铝合金液B中加入0.015-0.020wt％的晶粒调节剂，充分搅拌后维持铝合金液B温度为710-730℃，静置20-30min；
(5)将步骤(4)中处理好后的铝合金液B经导流槽进入精炼炉中，并将铝合金液B温度升高至730-750℃，然后将粉状无钠精炼剂喷入到熔体中，并从炉底通入精炼气体，进行炉内精炼，精炼时间为30-40min，精炼后扒渣；
(6)向步骤(5)精炼后的铝合金液B中加入0.05-0.09wt％的A1-Ti-C进行在线细化；
(7)将步骤(6)在线细化的铝合金液B进行在线除气，并通过复合过滤装置进行在线过滤；
(8)将步骤(7)除杂后的铝合金液B进行半连续铸造，并在铸造过程中，采用超声振动系统沿浇铸口周向进行超声处理，得到铝合金铸坯；
(9)待铝合金铸坯温度自然降至300℃以下后立即进行水冷处理至室温；
(10)将步骤(9)制得的铝合金铸坯送入热处理炉中进行三级均匀化退火工艺处理，然后将铝合金铸坯转入-10～-5℃环境中进行急速冷冻处理，冷冻时间10-15min，处理结束后，转入室温环境中自然恢复至室温；
(11)将均匀化退火后的铝合金铸坯进行热挤压成型，然后进行冷却淬火处理；
(12)将步骤(11)冷却淬火后的铝合金铸件行时效处理，制得热交换器用铝合金材料。
优选地，所述步骤(4)中使用的晶粒调节剂是由Cs2O、Y2O3和氟硼酸锌组成，且Cs2O、Y2O3和氟硼酸锌的质量比3:2:1。
优选地，所述步骤(5)中精炼气体的氩气中混入适量氯气，氯气在混合气体中的体积比不超过10％。
优选地，所述步骤(7)中的在线除气的除气介质为99.99％纯度的氩气，所述复合过滤装置包括陶瓷过滤板和超细粒度过滤管组合。
优选地，所述步骤(8)中浇注温度为680-720℃，铸造速度为90-110mm/min，铸造水压为0.08-0.10Mpa。
优选地，所述步骤(8)中的超声振动系统的频率为10-15kHz，功率为1.2-1.4kW。
优选地，所述步骤(10)中三级均匀化退火工艺为：先将铝合金铸坯由室温升温至290-310℃，升温速率为15℃/min，并在此温度下保持20min，然后再将铝合金铸坯温度升温至510-530℃，升温速率为10℃/min，并在此温度下保持10min，然后再以30℃/min降温速率，将铝合金铸坯降至5-10℃，并在温度下保持10-15min。
优选地，所述步骤(11)中冷却淬火的冷却速度为150-180℃/min，快速冷却至50℃以下。
优选地，所述步骤(12)中时效处理工艺是采用双级时效工艺，第一级时效温度为120-140℃，第二级时效温度为170-190℃。
本发明与现有技术相比，具有的有益效果为：
本发明拟采取的技术方案是通过调整Si、Mn、Cu和Fe的含量，复合添加V、Cr、Zr、Sc、Ti等元素。同时，通过控制熔炼温度、精炼温度、在线细化、在线除气过滤、铸造处理、均匀化退火处理、挤压温度、挤压比、冷却淬火处理、时效处理等工艺，从而确保管材获得稳定的细晶纤维组织结构，强化相均匀弥散分布于晶内和晶界，从而阻止晶粒在高温钎焊过程中粗化，使合金材料具有更高的焊后强度。
附图说明
图1是本发明实施例2制得的铝合金材料和3003合金材料的钎焊前后的微观结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例的热交换器用铝合金材料，按质量百分比计，其化学成分组成为：Mn：0.60％；Si：0.15％；Fe：0.20％；Cu：0.05％；Cr：0.05％；Zr：0.03％；V：0.02％；Sc：0.02％；Ti：0.01％。
另外，本申请还提供了上述热交换器用铝合金材料的生产工艺，所述铝合金材料的生产工艺包括如下步骤：
(1)选用工业用纯铝锭、速溶硅、铁锭，以及Al20Mn、Al10Zr、Al5Sc、Al10Ti、Al5Cr和Al5V中间合金作为原材料；
(2)将铝锭投入到熔炼炉内，并在725℃加热熔化，并加入相应质量比例的速溶硅、铁锭、Al20Mn合金和Al5Cr合金，搅拌熔化成铝合金液A；
(3)对铝合金液A进行精炼除气除杂后，再加入相应质量比的Al10Zr、Al5Sc、Al10Ti和Al5V中间合金，并将温度升高至950℃，并在该温度下搅拌加热熔化，得到铝合金液B；
(4)待铝合金液B温度降至710℃时，向铝合金液B中加入0.015wt％的晶粒调节剂，充分搅拌后维持铝合金液B温度为710℃，静置20min；
(5)将步骤(4)中处理好后的铝合金液B经导流槽进入精炼炉中，并将铝合金液B温度升高至730℃，然后将粉状无钠精炼剂喷入到熔体中，并从炉底通入精炼气体，进行炉内精炼，精炼时间为30min，精炼后扒渣；
(6)向步骤(5)精炼后的铝合金液B中加入0.05wt％的A1-Ti-C进行在线细化；
(7)将步骤(6)在线细化的铝合金液B进行在线除气，并通过复合过滤装置进行在线过滤；
(8)将步骤(7)除杂后的铝合金液B进行半连续铸造，并在铸造过程中，采用超声振动系统沿浇铸口周向进行超声处理，得到铝合金铸坯；
(9)待铝合金铸坯温度自然降至300℃以下后立即进行水冷处理至室温；
(10)将步骤(9)制得的铝合金铸坯送入热处理炉中进行三级均匀化退火工艺处理，然后将铝合金铸坯转入-10℃环境中进行急速冷冻处理，冷冻时间10min，处理结束后，转入室温环境中自然恢复至室温；
(11)将均匀化退火后的铝合金铸坯进行热挤压成型，然后进行冷却淬火处理；
(12)将步骤(11)冷却淬火后的铝合金铸件行时效处理，制得热交换器用铝合金材料。
其中，所述步骤(4)中使用的晶粒调节剂是由Cs2O、Y2O3和氟硼酸锌组成，且Cs2O、Y2O3和氟硼酸锌的质量比3:2:1。
其中，所述步骤(5)中精炼气体的氩气中混入适量氯气，氯气在混合气体中的体积比不超过10％。
其中，所述步骤(7)中的在线除气的除气介质为99.99％纯度的氩气，所述复合过滤装置包括陶瓷过滤板和超细粒度过滤管组合。
其中，所述步骤(8)中浇注温度为680℃，铸造速度为90mm/min，铸造水压为0.08Mpa。
其中，所述步骤(8)中的超声振动系统的频率为10kHz，功率为1.2kW。
其中，所述步骤(10)中三级均匀化退火工艺为：先将铝合金铸坯由室温升温至290℃，升温速率为15℃/min，并在此温度下保持20min，然后再将铝合金铸坯温度升温至510℃，升温速率为10℃/min，并在此温度下保持10min，然后再以30℃/min降温速率，将铝合金铸坯降至5℃，并在温度下保持10min。
其中，所述步骤(11)中冷却淬火的冷却速度为150℃/min，快速冷却至50℃以下。
其中，所述步骤(12)中时效处理工艺是采用双级时效工艺，第一级时效温度为120℃，第二级时效温度为170℃。
实施例2
本实施例的热交换器用铝合金材料，按质量百分比计，其化学成分组成为：Mn：1.10％；Si：0.25％；Fe：0.40％；Cu：0.08％；Cr：0.14％；Zr：0.15％；V：0.07％；Sc：0.04％；Ti：0.03％。
另外，本申请还提供了上述热交换器用铝合金材料的生产工艺，所述铝合金材料的生产工艺包括如下步骤：
(1)选用工业用纯铝锭、速溶硅、铁锭，以及Al20Mn、Al10Zr、Al5Sc、Al10Ti、Al5Cr和Al5V中间合金作为原材料；
(2)将铝锭投入到熔炼炉内，并在740℃加热熔化，并加入相应质量比例的速溶硅、铁锭、Al20Mn合金和Al5Cr合金，搅拌熔化成铝合金液A；
(3)对铝合金液A进行精炼除气除杂后，再加入相应质量比的Al10Zr、Al5Sc、Al10Ti和Al5V中间合金，并将温度升高至980℃，并在该温度下搅拌加热熔化，得到铝合金液B；
(4)待铝合金液B温度降至720℃时，向铝合金液B中加入0.018wt％的晶粒调节剂，充分搅拌后维持铝合金液B温度为720℃，静置25min；
(5)将步骤(4)中处理好后的铝合金液B经导流槽进入精炼炉中，并将铝合金液B温度升高至740℃，然后将粉状无钠精炼剂喷入到熔体中，并从炉底通入精炼气体，进行炉内精炼，精炼时间为35min，精炼后扒渣；
(6)向步骤(5)精炼后的铝合金液B中加入0.07wt％的A1-Ti-C进行在线细化；
(7)将步骤(6)在线细化的铝合金液B进行在线除气，并通过复合过滤装置进行在线过滤；
(8)将步骤(7)除杂后的铝合金液B进行半连续铸造，并在铸造过程中，采用超声振动系统沿浇铸口周向进行超声处理，得到铝合金铸坯；
(9)待铝合金铸坯温度自然降至300℃以下后立即进行水冷处理至室温；
(10)将步骤(9)制得的铝合金铸坯送入热处理炉中进行三级均匀化退火工艺处理，然后将铝合金铸坯转入-7℃环境中进行急速冷冻处理，冷冻时间13min，处理结束后，转入室温环境中自然恢复至室温；
(11)将均匀化退火后的铝合金铸坯进行热挤压成型，然后进行冷却淬火处理；
(12)将步骤(11)冷却淬火后的铝合金铸件行时效处理，制得热交换器用铝合金材料。
其中，所述步骤(4)中使用的晶粒调节剂是由Cs2O、Y2O3和氟硼酸锌组成，且Cs2O、Y2O3和氟硼酸锌的质量比3:2:1。
其中，所述步骤(5)中精炼气体的氩气中混入适量氯气，氯气在混合气体中的体积比不超过10％。
其中，所述步骤(7)中的在线除气的除气介质为99.99％纯度的氩气，所述复合过滤装置包括陶瓷过滤板和超细粒度过滤管组合。
其中，所述步骤(8)中浇注温度为700℃，铸造速度为100mm/min，铸造水压为0.09Mpa。
其中，所述步骤(8)中的超声振动系统的频率为13kHz，功率为1.3kW。
其中，所述步骤(10)中三级均匀化退火工艺为：先将铝合金铸坯由室温升温至300℃，升温速率为15℃/min，并在此温度下保持20min，然后再将铝合金铸坯温度升温至520℃，升温速率为10℃/min，并在此温度下保持10min，然后再以30℃/min降温速率，将铝合金铸坯降至7℃，并在温度下保持13min。
其中，所述步骤(11)中冷却淬火的冷却速度为150-180℃/min，快速冷却至50℃以下。
其中，所述步骤(12)中时效处理工艺是采用双级时效工艺，第一级时效温度为130℃，第二级时效温度为180℃。
实施例3
本实施例的热交换器用铝合金材料，按质量百分比计，其化学成分组成为：Mn：1.50％；Si：0.40％；Fe：0.60％；Cu：0.10％；Cr：0.25％；Zr：0.20％；V：0.10％；Sc：0.06％；Ti：0.05％。
另外，本申请还提供了上述热交换器用铝合金材料的生产工艺，所述铝合金材料的生产工艺包括如下步骤：
(1)选用工业用纯铝锭、速溶硅、铁锭，以及Al20Mn、Al10Zr、Al5Sc、Al10Ti、Al5Cr和Al5V中间合金作为原材料；
(2)将铝锭投入到熔炼炉内，并在755℃加热熔化，并加入相应质量比例的速溶硅、铁锭、Al20Mn合金和Al5Cr合金，搅拌熔化成铝合金液A；
(3)对铝合金液A进行精炼除气除杂后，再加入相应质量比的Al10Zr、Al5Sc、Al10Ti和Al5V中间合金，并将温度升高至1000℃，并在该温度下搅拌加热熔化，得到铝合金液B；
(4)待铝合金液B温度降至730℃时，向铝合金液B中加入0.015-0.020wt％的晶粒调节剂，充分搅拌后维持铝合金液B温度为730℃，静置30min；
(5)将步骤(4)中处理好后的铝合金液B经导流槽进入精炼炉中，并将铝合金液B温度升高至750℃，然后将粉状无钠精炼剂喷入到熔体中，并从炉底通入精炼气体，进行炉内精炼，精炼时间为40min，精炼后扒渣；
(6)向步骤(5)精炼后的铝合金液B中加入0.09wt％的A1-Ti-C进行在线细化；
(7)将步骤(6)在线细化的铝合金液B进行在线除气，并通过复合过滤装置进行在线过滤；
(8)将步骤(7)除杂后的铝合金液B进行半连续铸造，并在铸造过程中，采用超声振动系统沿浇铸口周向进行超声处理，得到铝合金铸坯；
(9)待铝合金铸坯温度自然降至300℃以下后立即进行水冷处理至室温；
(10)将步骤(9)制得的铝合金铸坯送入热处理炉中进行三级均匀化退火工艺处理，然后将铝合金铸坯转入-5℃环境中进行急速冷冻处理，冷冻时间15min，处理结束后，转入室温环境中自然恢复至室温；
(11)将均匀化退火后的铝合金铸坯进行热挤压成型，然后进行冷却淬火处理；
(12)将步骤(11)冷却淬火后的铝合金铸件行时效处理，制得热交换器用铝合金材料。
其中，所述步骤(4)中使用的晶粒调节剂是由Cs2O、Y2O3和氟硼酸锌组成，且Cs2O、Y2O3和氟硼酸锌的质量比3:2:1。
其中，所述步骤(5)中精炼气体的氩气中混入适量氯气，氯气在混合气体中的体积比不超过10％。
其中，所述步骤(7)中的在线除气的除气介质为99.99％纯度的氩气，所述复合过滤装置包括陶瓷过滤板和超细粒度过滤管组合。
其中，所述步骤(8)中浇注温度为720℃，铸造速度为110mm/min，铸造水压为0.10Mpa。
其中，所述步骤(8)中的超声振动系统的频率为15kHz，功率为1.4kW。
其中，所述步骤(10)中三级均匀化退火工艺为：先将铝合金铸坯由室温升温至310℃，升温速率为15℃/min，并在此温度下保持20min，然后再将铝合金铸坯温度升温至530℃，升温速率为10℃/min，并在此温度下保持10min，然后再以30℃/min降温速率，将铝合金铸坯降至10℃，并在温度下保持15min。
其中，所述步骤(11)中冷却淬火的冷却速度为180℃/min，快速冷却至50℃以下。
其中，所述步骤(12)中时效处理工艺是采用双级时效工艺，第一级时效温度为140℃，第二级时效温度为190℃。
性能测试
试验例1
将本发明实施例2制得的热交换器用铝合金材料与3003合金进行对比试验：在实验室分别对上述两合金进行化学成分析、晶粒组织分析、DSC差热分析、热压缩试验、力学性能分析、抗爆破压力试验、盐雾耐腐蚀试验，以确定对比其成分及合金组织变化、熔点、高温热变形流变应力、室温下的抗拉强度、屈服强度、延展率、单位面积的极限抗压、耐腐蚀性能等，具体实验结果如下表1、表2及图1所示。
表1：
表2：
由表1、表2以及图1可知，本发明的铝合金晶粒细密、力学性能、抗压、熔点、高温热变形流变应力、耐腐蚀性均高于3003合金，表明本发明制得的铝合金材料性能得到显著的提高。
试验例2
将实施例2制得的铝合金材料与3003合金材料在以1℃/s升温速度升至610±5℃，保温10分钟后，空冷模拟钎焊的力学性能，按《金属材料室温拉伸试验方法》(GB/T 228-2010)进行测试，具体实验结果见表3。
表3：
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种热交换器用铝合金材料，其特征在于，按质量百分比计，其化学成分组成为：Mn：0.60-1.50％；Si：0.15-0.40％；Fe：0.20-0.60％；Cu：0.05-0.10％；Cr：0.05-0.25％；Zr：0.03-0.20％；V：0.02-0.10％；Sc：0.02-0.06％；Ti：0.01-0.05％。
2.根据权利要求1所述的热交换器用铝合金材料，其特征在于，按质量百分比计，其化学成分组成为：Mn：0.90-1.30％；Si：0.20-0.30％；Fe：0.30-0.50％；Cu：0.07-0.0.9％；Cr：0.09-0.15％；Zr：0.05-0.12％；V：0.04-0.0.08％；Sc：0.02-0.04％；Ti：0.01-0.03％。
3.根据要求1-2任意一项所述的热交换器用铝合金材料的生产工艺，其特征在于，所述铝合金材料的生产工艺包括如下步骤：
(1)选用工业用纯铝锭、速溶硅、铁锭，以及Al20Mn、Al10Zr、Al5Sc、Al10Ti、Al5Cr和Al5V中间合金作为原材料；
(2)将铝锭投入到熔炼炉内，并在725-755℃加热熔化，并加入相应质量比例的速溶硅、铁锭、Al20Mn合金和Al5Cr合金，搅拌熔化成铝合金液A；
(3)对铝合金液A进行精炼除气除杂后，再加入相应质量比的Al10Zr、Al5Sc、Al10Ti和Al5V中间合金，并将温度升高至950-1000℃，并在该温度下搅拌加热熔化，得到铝合金液B；
(4)待铝合金液B温度降至710-730℃时，向铝合金液B中加入0.015-0.020wt％的晶粒调节剂，充分搅拌后维持铝合金液B温度为710-730℃，静置20-30min；
(5)将步骤(4)中处理好后的铝合金液B经导流槽进入精炼炉中，并将铝合金液B温度升高至730-750℃，然后将粉状无钠精炼剂喷入到熔体中，并从炉底通入精炼气体，进行炉内精炼，精炼时间为30-40min，精炼后扒渣；
(6)向步骤(5)精炼后的铝合金液B中加入0.05-0.09wt％的A1-Ti-C进行在线细化；
(7)将步骤(6)在线细化的铝合金液B进行在线除气，并通过复合过滤装置进行在线过滤；
(8)将步骤(7)除杂后的铝合金液B进行半连续铸造，并在铸造过程中，采用超声振动系统沿浇铸口周向进行超声处理，得到铝合金铸坯；
(9)待铝合金铸坯温度自然降至300℃以下后立即进行水冷处理至室温；
(10)将步骤(9)制得的铝合金铸坯送入热处理炉中进行三级均匀化退火工艺处理，然后将铝合金铸坯转入-10～-5℃环境中进行急速冷冻处理，冷冻时间10-15min，处理结束后，转入室温环境中自然恢复至室温；
(11)将均匀化退火后的铝合金铸坯进行热挤压成型，然后进行冷却淬火处理；
(12)将步骤(11)冷却淬火后的铝合金铸件行时效处理，制得热交换器用铝合金材料。
4.根据权利要求3所述的热交换器用铝合金材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤(4)中使用的晶粒调节剂是由Cs2O、Y2O3和氟硼酸锌组成，且Cs2O、Y2O3和氟硼酸锌的质量比3:2:1。
5.根据权利要求3所述的热交换器用铝合金材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤(5)中精炼气体的氩气中混入适量氯气，氯气在混合气体中的体积比不超过10％。
6.根据权利要求3所述的热交换器用铝合金材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤(7)中的在线除气的除气介质为99.99％纯度的氩气，所述复合过滤装置包括陶瓷过滤板和超细粒度过滤管组合。
7.根据权利要求3所述的热交换器用铝合金材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤(8)中浇注温度为680-720℃，铸造速度为90-110mm/min，铸造水压为0.08-0.10Mpa。
8.根据权利要求3所述的热交换器用铝合金材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤(10)中三级均匀化退火工艺为：先将铝合金铸坯由室温升温至290-310℃，升温速率为15℃/min，并在此温度下保持20min，然后再将铝合金铸坯温度升温至510-530℃，升温速率为10℃/min，并在此温度下保持10min，然后再以30℃/min降温速率，将铝合金铸坯降至5-10℃，并在温度下保持10-15min。
9.根据权利要求3所述的热交换器用铝合金材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤(12)中时效处理工艺是采用双级时效工艺，第一级时效温度为120-140℃，第二级时效温度为170-190℃。
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