CN115485404A - 铝合金薄板材料和并入有这种铝合金薄板材料的热交换器 - Google Patents

Abstract

本文描述了一种钎焊式热交换器，所述钎焊式热交换器包括：至少一个集管、歧管和/或管，所述至少一个集管、歧管和/或管被构造成保持冷却剂或制冷剂；所述集管、歧管和/或管部件包括多个孔隙；多个基本上平行的流体输送管，每个流体输送管从所述集管板、歧管和/或管部件中的所述多个孔隙中的一个孔隙基本上垂直地延伸并且被构造成接收通过所述流体输送管的所述冷却剂或制冷剂；以及多个波纹状铝合金翅片，所述多个波纹状铝合金翅片与所述多个流体输送管热连通并且被构造成将热量从所述流体输送管带走。所述集管、歧管和/或管部件由包含以重量％计的以下项的铝合金薄板材料制成：Mn 1.4％至1.8％；Si高达0.7％；Fe高达0.7％；Mg高达0.30％；Cu高达0.10％；Cr高达0.25％；Zr高达0.25％；Zn高达0.50％；Ti高达0.2％；余量是铝和不可避免的杂质。

Description

铝合金薄板材料和并入有这种铝合金薄板材料的热交换器

相关申请的交叉应用

本申请要求2020年4月28日提交的欧洲专利申请号20171764.2的权益和优先权，所述申请的内容以引用的方式整体并入本文。

技术领域

本文描述了一种适合用于热交换器中的Al-Mn合金(也被称为3XXX系列铝合金)薄板材料。本文还描述了Al-Mn合金薄板材料在热交换器中的用途。另外，本公开涉及一种并入有由Al-Mn合金薄板材料制成的部件的热交换器。此外，本公开涉及一种制造适合用于热交换器中的Al-Mn合金薄板材料的方法。

背景技术

将处于薄板或挤压件形式的铝或铝合金的基材用于制备成形或成型的产品。在一些此类工艺中，包括基材在内的(成形的)铝部分是互连的。基材的一端可与另一端互连，或者一个基材可与一个或多个其他基材组装。这通常通过钎焊来完成。在钎焊工艺中，将钎焊填充金属或钎焊合金或在加热时产生钎焊合金的组合物施加到待钎焊的基材的至少一部分。在组装基材部分之后，将它们加热直到钎焊填充金属或钎焊合金熔化为止。钎焊材料的熔点低于铝基材或铝芯薄板的熔点。

钎焊薄板产品广泛应用于热交换器和其他类似设备。常规的钎焊产品具有轧制薄板芯，通常(但并非唯一)是3xxx系列的铝合金，在芯薄板的至少一个表面上具有铝钎焊包覆层(也被称为铝包覆层)。铝钎焊包覆层由4xxx系列合金制成，所述合金以4％至20％的范围内的量包含硅作为其主要合金成分。可将铝钎焊包覆层以本领域中已知的多种方式连接或结合到铝芯合金，例如通过轧制结合、包覆喷涂成型或者半连续或连续铸造工艺。

这些铝钎焊包覆层的液相线温度通常在约540℃至615℃的范围内。

发明内容

本发明涵盖的实施方案由权利要求而非本发明内容限定。本发明内容是对本发明的各个方面的高度概括，并且介绍了在以下的具体实施方式部分中将进一步描述的一些概念。本发明内容并不意图确认所要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不意图孤立地用来确定所要求保护的主题的范围。主题应通过参考整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及每项权利要求来理解。

本文描述了一种用于热交换器中的铝合金薄板材料，所述铝合金薄板材料具有包含以下项的以重量％计的组成：

余量是铝和不可避免的杂质。

可选地，所述铝合金薄板材料包含1.5重量％至1.8重量％的Mn或1.55重量％至1.8重量％的Mn。可选地，所述铝合金薄板材料包含高达0.45重量％的Si。可选地，所述铝合金薄板材料包含高达0.5重量％的Fe。可选地，所述铝合金薄板材料用于机动车辆或HVAC&R部件的热交换器中。

本文还描述了一种铝合金薄板材料，所述铝合金薄板材料包括铝合金芯层，所述铝合金芯层由上文定义的铝合金制成并且在一个面或两个面上设有铝钎焊层。可选地，所述铝钎焊层包括4XXX系列铝合金钎焊层。可选地，所述铝合金薄板材料以O回火态或H22回火态提供。

本文还描述了一种钎焊式热交换器，所述钎焊式热交换器包括：至少一个集管、歧管和/或管部件，所述至少一个集管、歧管和/或管部件被构造成保持冷却剂或制冷剂，所述集管、歧管和/或管部件包括多个孔隙；多个基本上平行的流体输送管，每个流体输送管从所述集管板、歧管和/或管部件中的所述多个孔隙中的一个孔隙基本上垂直地延伸并且被构造成接收通过所述流体输送管的所述冷却剂或制冷剂；以及多个波纹状铝合金翅片，所述多个波纹状铝合金翅片与所述多个流体输送管热连通并且被构造成将热量从所述流体输送管带走，以便在所述冷却剂或制冷剂在所述流体输送管中循环时冷却所述冷却剂或制冷剂，并且其中所述集管、歧管和/或管部件由如本文所描述的铝合金薄板材料制成。可选地，所述集管、歧管和/或管部件由具有以下项的铝合金薄板材料制成：1.50％至1.8％的Mn、0.10％至0.45％的Si、0.1％至0.4％的Fe、高达0.07％的Cu、0.01％至0.25％的Mg、高达0.25％的Zn(例如，0.06％至0.25％的Zn)和/或Cr和Zr。可选地，所述集管、歧管和/或管部件由具有在0.08％至0.25％的范围内的Cr和Zr的组合添加的铝合金薄板材料制成。可选地，所述集管、歧管和/或管部件由具有最小量各自为0.03％的Cr和Zr的铝合金薄板材料制成。可选地，所述集管、歧管和/或管部件具有外表面和与所述冷却剂或制冷剂接触的内表面，并且其中在所述内表面上，所述铝合金薄板材料设有水侧衬层。

本文还描述了根据任何前述或后续例证的铝合金薄板材料在制造钎焊式热交换器的集管、歧管和/或管部件中的用途。

本发明的其他目的和优点将从以下非限制性实例和附图的详细描述中变得显而易见。

附图说明

图1是钎焊式热交换器的一部分的等距视图。

具体实施方式

如本文在下文将了解的，除了另有指示之外，铝合金名称和回火名称是指如由铝业协会(Aluminium Association)于2019年所出版并时常更新的《铝标准和数据以及注册记录》(Aluminium Standards and Data and the Registration Records)中的铝业协会名称，并且对于本领域技术人员而言是熟知的。回火名称在欧洲标准EN515中进行了规定。

对于合金组成或优选的合金组成的任何描述，除非另有指示，否则所有对百分比的提及均按重量百分比计。

如本文所采用的术语“高达”和“高达约”明确包括但不限于其所涉及的特定合金元素的重量百分比为零的可能性。例如，高达约0.25％的Zr可包括不具有Zr的铝合金。

如本文所使用，除非上下文另有明确指示，否则“一个”、“一种”或“所述”的含义包括单数和复数个提及物。

如本文所使用，板的厚度通常大于约15mm。例如，板可指厚度大于约15mm、大于约20mm、大于约25mm、大于约30mm、大于约35mm、大于约40mm、大于约45mm、大于约50mm或大于约100mm的铝产品。

如本文所使用，沙特板(也被称为薄板板)的厚度通常为约4mm至约15mm。例如，沙特板的厚度可为约4mm、约5mm、约6mm、约7mm、约8mm、约9mm、约10mm、约11mm、约12mm、约13mm、约14mm或约15mm。

如本文所使用，薄板通常是指厚度小于约4mm的铝产品。例如，薄板的厚度可小于约4mm、小于约3mm、小于约2mm、小于约1mm、小于约0.5mm、小于约0.3mm或小于约0.1mm。

本文公开的所有范围应理解为涵盖其中包含的任何和所有子范围。例如，指定范围“1至10”应被视为包括最小值1与最大值10之间(并且包括1和10)的任何和所有子范围；即，所有子范围均以最小值1或更大值开始(例如，1至6.1)，并且以最大值10或更小值结束(例如，5.5至10)。

需要一种具有增加的钎焊后强度以及良好的可成型性和良好的耐腐蚀性的组合的铝合金薄板材料。本文提供了一种实现这种需求的铝合金薄板材料。本文还提供了一种并入有这种铝合金薄板材料的钎焊式热交换器。

具体地，本文提供了一种用于优选地机动车辆的热交换器中，或用作HVAC&R部件的铝合金薄板材料，所述铝合金薄板材料具有包含以下项的以重量％计的组成：

余量是铝和不可避免的杂质。通常，不可避免的杂质各自至多0.05％最大量，并且总计0.15％最大量。

本文描述的铝合金薄板材料理想地适合用于优选地机动车辆的钎焊式热交换器中，或用作HVAC&R部件，并且提供高钎焊后屈服强度以及良好的可成型性和良好的耐腐蚀性的组合。铝合金薄板材料提供大于40 MPa，以及在最佳实例中大于45 MPa或甚至大于50MPa的钎焊后屈服强度。钎焊后抗拉强度大于115 MPa，并且通常大于120MPa。铝合金薄板材料还防止在集管或歧管的表面上与例如多孔口挤压(MPE)管或折叠管以及连接到歧管的组件特征(例如，由例如6XXX系列挤压块制成的流体管线)的有害的电偶耦合。

锰是这种铝合金的主要合金成分，并且有助于提高强度并提供耐腐蚀性。铝合金的Mn含量因此为至少1.4％，优选地为至少1.50％，并且更优选地为至少1.55％。最终产品中的过高的Mn含量会导致固溶体中Mn的量相对较高，从而使得作为芯合金(或中间衬层)的铝合金更具惰性，并且因此不应超过1.8％，并且优选地为最大量1.75％。过高的Mn含量还增加了形成大的金属间相的风险。Mn含量可为约1.4％至1.8％的Mn(例如，1.45％至1.8％、1.5％至1.8％、1.55％至1.8％、1.6％至1.8％、1.5％至1.75％、1.5％至1.7％或1.55％至1.7％)。可选地，Mn含量可为约1.4％、约1.45％、约1.5％、约1.55％、约1.6％、约1.65％、约1.7％、约1.75％或约1.8％。

为了避免形成大的金属间相，可通过在铸造条件受控制的情况下进行直接激冷(DC)铸造来产生具有大量Mn的铝合金。此类金属间化合物可能会占用大量合金元素Mn、Cr、Zr、Ti，从而使得较低百分比可供用来促成所需的工程性质。特别地，大的金属间化合物对可成型性具有不利影响，并且它们可能会阻碍产品形式的进一步的规格降低，并且所述金属间化合物可能会对耐腐蚀性具有不利影响。铝合金可有利地使用在铸造过程期间具有相对高的冷却速率的铸造技术来制造，诸如利用常规的连续铸造技术(例如，板坯铸造、双辊铸造、带式铸造、拖曳铸造等)来进行。铸造期间的高凝固速率也是期望的，因为它们允许将较高体积分数的细分散体引入到合金中。因此，对于铝合金的DC铸造，薄锭比厚锭更为理想。鉴于所达到的较高凝固速率，进一步优选的是连续铸造(CC)。

在生产工艺的过程中，硅与锰一起形成所谓的α相(Al₁₅Mn₄Si₂)的析出相。这降低了基质中的溶体中的锰含量，并且由此影响了期望的方向上的腐蚀电位，并且还通过析出硬化提高了机械强度。过高的含量会过度降低合金的熔点。铝合金的Si含量因此高达0.7％并且优选地高达约0.45％，并且更优选地高达约0.3％。由于固溶体中的Si增大了腐蚀电位，并且同时为了达到期望的腐蚀电位，铝合金的Si含量优选地为约0.1％至0.7％。Si含量的优选范围为约0.1％至0.45％，并且更优选地是在约0.1％至0.3％的范围内。

在一些实例中，Si含量可高达0.7％的Si(例如，高达0.5％、0.05％至0.35％、0.06％至0.35％、0.1％至0.3％或0.15％至0.25％)。可选地，Si含量可为约0.01％、约0.05％、约0.1％、约0.15％、约0.2％、约0.25％、约0.3％、约0.35％、约0.4％、约0.45％、约0.5％、约0.55％、约0.6％、约0.65％或约0.7％。

进一步优选的是相对低的Si含量，因为它支持形成所谓的棕色带，这限制了穿过铝薄板的厚度的腐蚀。由于铝合金具有非常低的Cu含量，因此在钎焊之后不存在Cu耗尽区，并且棕色带形成为铝合金薄板提供了增加的耐腐蚀性。

高Fe含量会负面地影响腐蚀行为，并且还会以金属间相的形式结合硅，使得硅(Si)与锰(Mn)之间的键形成的作用受到限制，如先前针对Si所描述。铝合金的Fe含量因此受限于至多0.7％，并且更优选地至多约0.5％。在一个实施方案中，Fe含量是在约0.1％至0.4％的范围内，并且为良好的腐蚀行为和经济效率提供了良好的折衷。

在一些实例中，Fe含量可高达0.7％的Fe(例如，高达0.5％、0.05％至0.35％、0.06％至0.35％、0.1％至0.4％、0.1％至0.35％或0.15％至0.3％)。可选地，Fe含量可为约0.01％、约0.05％、约0.1％、约0.15％、约0.2％、约0.25％、约0.3％、约0.35％、约0.4％、约0.45％、约0.5％、约0.55％、约0.6％、约0.65％或约0.7％。

铜(Cu)强有力地将合金的腐蚀电位推入正方向，并且因此推入不期望的方向。铝合金的Cu含量因此受限于不可避免的至多约0.10％，以及优选地至多约0.07％的痕量，因为Cu还会从芯层材料扩散到钎焊连接区域，尤其是填角焊缝，并且不利地影响这个区域中的腐蚀性能。在一个实施方案中，为了平衡Cu的强度益处以及其对腐蚀电位的影响，优选的Cu含量是在约0.02％至0.07％，以及更优选地0.03％至0.07％的范围内。可选地，Cu含量可为约0.01％、约0.02％、约0.03％、约0.04％、约0.05％、约0.06％、约0.07％、约0.08％、约0.09％或约0.1％。

镁(Mg)通过固溶体硬化提高强度，并且将腐蚀电位推入基线方向，即推入期望的方向。然而，较高的Mg含量会负面地影响正常的CAB钎焊过程(受控气氛钎焊)中的钎焊行为。铝合金的Mg含量因此受限于至多约0.30％，优选地至多约0.20％。另一方面，已经发现，铝合金薄板的强度和腐蚀电位已经能够非常有效地通过有针对性地添加在0.01％至0.25％的范围内，尤其是在0.02％至0.20％的范围内的少量Mg来设置，而对钎焊行为的不利影响有限。

在一些实例中，Mg可高达0.3％的Mg(例如，高达0.25％、高达0.20％、高达0.09％、高达0.04％、0.05％至0.3％、0.1％至0.25％或0.15％至0.2％)。可选地，Mg含量可为约0.01％、约0.05％、约0.1％、约0.15％、约0.2％、约0.25％或约0.3％。

铬(Cr)增加了钎焊后强度，并且在铝合金中至少部分地补偿了铜(Cu)的有意分散。然而，由于可能会因为较高的Cr含量而析出不期望的粗糙的金属间铸造相，因此铝合金中的Cr含量受限于至多约0.25％，并且优选地至多约0.20％。在一些情况下，Cr含量可高达0.25％的Cr(例如，高达0.20％、高达0.09％、高达0.04％、0.05％至0.25％、0.1％至0.25％或0.15％至0.2％)。可选地，Cr含量可为约0.01％、约0.05％、约0.1％、约0.15％、约0.2％或约0.25％。

通过控制晶粒尺寸，锆(Zr)能提高铝合金的钎焊后强度。然而，由于在铸造期间可能会因为较高的Zr含量而形成不期望的粗糙的金属间相，因此铝合金中的Zr含量受限于至多约0.25％，并且优选地至多约0.20％。在一些情况下，Zr含量可高达0.25％的Zr(例如，高达0.20％、高达0.09％、高达0.04％、0.05％至0.25％、0.1％至0.25％或0.15％至0.2％)。可选地，Zr含量可为约0.01％、约0.05％、约0.1％、约0.15％、约0.2％或约0.25％。

在一个实施方案中，存在在约0.08％至0.25％，优选地0.08％至0.20％(例如，0.1％至0.20％、0.12％至0.18％或0.15％至0.25％)的范围内的Cr+Zr的组合添加，并且其中Zr和Cr各自以最小量0.03％存在。在此实施方案中，组合添加尤其提供了增加的钎焊后强度。

合金的Zn含量受限于至多约0.50％，并且优选地至多约0.30％。由于Zn强有力地将腐蚀电位推入基线方向，但是可根据需要少量地添加以微调腐蚀电位，尤其是在0.01％至0.25％的范围内，并且优选地在0.06％至0.25％的范围内进行添加。

在一些实例中，Zn含量可高达0.5％的Zn(例如，高达0.4％、0.05％至0.5％、0.06％至0.45％、0.1％至0.4％、0.1％至0.35％或0.15％至0.3％)。可选地，Zn含量可为约0.01％、约0.05％、约0.1％、约0.15％、约0.2％、约0.25％、约0.3％、约0.35％、约0.4％、约0.45％或约0.5％。

Ti的存在量可高达约0.20％，并且优选地高达约0.10％，以在铸造用于制造本发明的铝合金薄板材料的轧制原料期间充当晶粒细化添加剂。如本领域所熟知，可使用晶粒细化剂，诸如含有钛和硼或钛和碳的晶粒细化剂。

在一些情况下，Ti含量可高达0.2％的Ti(例如，高达0.15％、高达0.1％、0.05％至0.2％或0.05％至0.15％)。可选地，Ti含量可为约0.01％、约0.05％、约0.1％、约0.15％或约0.2％。

在一个实施方案中，用于优选地机动车辆的热交换器中的铝合金薄板材料具有由以下项组成的以重量％计的组成：Mn 1.4％至1.8％；Si高达0.7％；Fe高达0.7％；Mg高达0.30％；Cu高达0.10％；Cr高达0.25％；Zr高达0.25％；Zn高达0.50％；Ti高达0.2％；余量是铝和不可避免的杂质，并且具有如本文所描述和要求保护的优选的较窄范围。

在一个实施方案中，铝合金被并入钎焊薄板产品中，所述钎焊薄板产品包括芯合金(或中间衬层)，所述芯合金由如本文所描述的铝合金制成并且在一侧或两侧上包覆有填料或钎焊材料层，优选地为4xxx系列铝钎焊合金，并且通常具有在5％至14％的范围内的作为其主要合金成分的Si。这个系列内的典型的填充合金是AA4343、AA4045、AA4047、AA4004、AA4104、AA4147或其一些近似组成的变体。钎焊材料层可经由本领域中已知和技术人员已知的各种技术施加到铝合金芯合金。例如，钎焊材料层可通过轧制结合来施加。可替代地，芯合金和钎焊材料层可通过共铸技术同时制造。

在另一个实施方案中，本文提供了结合在由如本文所描述的铝合金制成的芯合金的一侧上的外衬层或水侧衬层，以及结合到芯合金的另一侧的包覆钎焊材料。外衬层通常是这样的合金，其被专门制作成在薄板的面所暴露的环境中(例如，歧管或集管的内部暴露于热交换器的冷却剂或制冷剂)提供高的耐腐蚀性或者甚至提供耐腐蚀性与耐侵蚀性的组合。合适的外衬层的实例将为有目的地添加高达约4％的Zn(例如，高达约3％、高达约2.5％、高达约2％、高达约1.5％或高达约1％的Zn)的铝合金，例如像AA7072系列合金。另外，可使用有目的地添加Mg的合金以提高外衬层的强度，使得外衬层可有助于钎焊薄板产品的总的钎焊后强度。另外，Zn和Mg的组合添加也是一个很好的考虑因素。

芯层的厚度(以与钎焊薄板产品的总厚度相比较的百分比计)优选地是在约60％至96％的范围内，外衬层或水侧衬层的厚度(以与钎焊薄板的总厚度相比较的百分比计)优选地是在约5％至25％的范围内，并且填料或钎焊材料层的厚度(以与钎焊薄板的总厚度相比较的百分比计)优选地是在约4％至20％、优选地约4％至12％的范围内。在最终包覆复合材料厚度下芯合金的厚度可小至约70微米到多达约4mm，并且优选地是在0.9至1.5mm的范围内。

本文还提供了如本文所描述的铝合金薄板材料在制造例如作为钎焊式热交换器的部件之一的集管或歧管中的用途。铝合金薄板材料还可用作冷凝器和蒸发器歧管，包括用于集成接收器干燥器管。铝合金薄板材料也可用于相关联的产品，如侧支撑件、管分隔物、管填充物、封盖、挡板、流量调节器、间隔物和支架。

在另一方面，本文提供了一种优选地机动车辆或HVAC&R部件的钎焊式热交换器，所述钎焊式热交换器包括由如本文所描述的铝合金薄板材料制成的至少一个部件。HVAC&R是供暖、通风、空调和制冷的已知缩写，并且涉及家庭或工业环境中的热交换器。

钎焊式热交换器通常包括：至少一个集管、歧管和/或管部件，所述至少一个集管、歧管和/或管部件被构造成保持冷却剂或制冷剂；所述集管、歧管和/或管部件包括多个孔隙；多个基本上平行的流体输送管(其可由薄板折叠到薄板来制成或由挤压材料制成，例如多孔口挤压件；典型的铝合金是3XXX系列或6XXX系列铝合金)，每个流体输送管在操作中从所述集管、歧管和/或管部件中的所述多个孔隙中的一个孔隙基本上垂直地延伸并且被构造成接收通过所述流体输送管的所述冷却剂或制冷剂；以及多个波纹状铝合金翅片，所述铝合金翅片可充当牺牲阳极，并且所述铝合金翅片与所述多个流体输送管热连通并且被构造成将热量从所述流体输送管带走，以便在所述冷却剂或制冷剂在所述流体输送管中循环时冷却所述冷却剂或制冷剂；并且其中所述集管、歧管和/或管部件由如本文所公开的铝合金薄板材料制成。流体输送管经由钎焊接头直接连接到集管、歧管和/或管部件，使得这些部件形成直接电偶耦合腐蚀系统。因此，具有比流体输送管更低或更平衡的腐蚀电位的集管、歧管和/或管部件非常适合于阳极保护流体输送管。

在一方面，本文提供了一种制造如本文所描述且适合用于尤其是机动车辆的热交换器中或用作HVAC&R部件的Al-Mn合金薄板材料的方法。所述方法包括以下步骤：铸造轧制原料，所述轧制原料具有以重量％计的以下组成，包括：Mn 1.4％至1.8％；Si高达0.7％；Fe高达0.7％；Mg高达0.30％；Cu高达0.10％；Cr高达0.25％；Zr高达0.25％；Zn高达0.50％；Ti高达0.2％；余量是铝和不可避免的杂质，并且具有如本文所描述的优选的较窄范围；例如通过DC铸造或连续带材铸造来进行铸造，并且在此之后，优选地在通过轧制到最终规格(例如通过热轧制以及可选地还通过冷轧制)来降低规格之前进行均匀化；对轧制锭，尤其是对DC铸造的轧制原料进行均匀化是通过以下方式来进行：在530℃至620℃的范围内，优选地在540℃和610℃的范围内的温度下进行退火处理，并且在目标温度下持续2和25小时，优选地4至16小时的范围内的均热时间，以通过扩散消除或减少偏析，并且在再结晶之后形成细晶粒并提高再结晶之后的可成型性；对轧制锭，尤其是对DC铸造的轧制锭进行热轧制，以形成热轧制带材，尤其是热轧制到在2.0至10mm的范围内，优选地在3至8mm的范围内的热轧制带材厚度；将热轧制带材或连续铸造带材冷轧制到最终厚度，可选的中间退火是在300℃至450℃的范围内，优选地是在300℃至400℃的范围内的温度下进行，其中冷轧制带材的最终厚度优选地是在0.07至5mm的范围内，特别优选地是在0.8至3mm的范围内，更优选地是在0.8至2.5mm的范围内。

根据一个替代实施方案，也可在不对轧制锭，尤其是对DC铸造锭进行均匀化的情况下实施先前描述的方法，以提供较高的钎焊后强度。

已经确定，这种与先前描述的合金结合的生产方法产生了一种铝合金薄板，其芯层具有良好的钎焊后强度，并且同时具有平衡至流体输送管的低腐蚀电位。

如果在最终状态下需要硬轧制状态，例如H12或H14(DIN EN515)，则优选地在300℃与450℃之间，优选地在300℃与400℃之间的温度下在中间厚度处实施冷带材的再结晶退火。中间厚度取决于所需的最终厚度。材料的机械强度可经由确切的最终轧制压下率来设置。对于H14状态，例如在25％至30％的范围内，例如30％的最终轧制压下率是合理的，以便实现交付状态下强度和可成型性的有利组合。相比之下，最终轧制压下率对钎焊状态下的腐蚀电位通常仅具有很小的影响或没有影响。

对于处于软退火状态“O”(DIN EN 515)的材料，软退火优选地在300℃与450℃之间，更优选地300℃与400℃之间的温度下在最终厚度处进行。用于处于软退火状态的材料的方法也优选地通过对DC铸造的轧制锭进行均匀化来实施。可替代地，可通过在240℃与350℃之间的温度下进行最终退火来设置状态H24(DIN EN 515)。如果对铝带材的可成型性，尤其是对铝合金带材的热交换器的部件的生产存在高要求，则优选地在铝带材的生产过程期间设置O回火。为了将铝带材用于生产管，作为热交换器的部件或HVAC&R部件，优选地在生产过程期间设置状态H24或H14或H12。铝带材的这种状态尤其有利于冲出用于连接热交换器管的狭槽。已经发现，诸如最终退火或软退火等最后热处理对钎焊后的腐蚀电位没有显著影响。

在优选的实施方案中，铝薄板材料以O回火态或H22回火态提供。

如图1所示，如本文所描述的钎焊式铝质热交换器2包括多个流体输送管6。流体输送管6的端部通向集管10。在这种配置中，集管还包括集管板8，所述集管板包括多个孔隙(在图1中示出了流体输送管6的一端、具有一个集管板8的一个集管10)。冷却剂从集管10循环通过流体输送管6并且循环到另一个集管(未示出)中。如图所示，多个冷却翅片4(在操作中)设置在流体输送管6之间，以便将热量从所述流体输送管带走，从而有助于对其中流体的热交换冷却。冷却翅片4借助于钎焊接合到流体输送管6，并且流体输送管6也通过钎焊接合到集管板8。钎焊包括热交换器制造领域中的所有已知的技术，并且包括受控气氛钎焊、真空气氛钎焊和火焰钎焊操作。

例证

例证1是一种用于热交换器中的铝合金薄板材料，所述铝合金薄板材料具有包含以下项的以重量％计的组成：

余量是铝和不可避免的杂质。

例证2是根据任何前述或后续例证的铝合金薄板材料，所述铝合金薄板材料包含1.5重量％至1.8重量％的Mn。

例证3是根据任何前述或后续例证的铝合金薄板材料，所述铝合金薄板材料包含1.55重量％至1.8重量％的Mn。

例证4是根据任何前述或后续例证的铝合金薄板材料，所述铝合金薄板材料包含高达0.45重量％的Si。

例证5是根据任何前述或后续例证的铝合金薄板材料，所述铝合金薄板材料包含高达0.5重量％的Fe。

例证6是所述铝合金薄板材料，所述铝合金薄板材料包括铝合金芯层，所述铝合金芯层由根据任何前述或后续例证定义的铝合金制成并且在一个面或两个面上设有铝钎焊层。

例证7是根据任何前述或后续例证的铝合金薄板材料，其中所述铝钎焊层包括4XXX系列铝合金钎焊层。

例证8是根据任何前述或后续例证的铝合金薄板材料，其中所述铝合金薄板材料以O回火态或H22回火态提供。

例证9是一种钎焊式热交换器，所述钎焊式热交换器包括：至少一个集管、歧管和/或管部件，所述至少一个集管、歧管和/或管部件被构造成保持冷却剂或制冷剂，所述集管、歧管和/或管部件包括多个孔隙；多个基本上平行的流体输送管，每个流体输送管从所述集管板、歧管和/或管部件中的所述多个孔隙中的一个孔隙基本上垂直地延伸并且被构造成接收通过所述流体输送管的所述冷却剂或制冷剂；以及多个波纹状铝合金翅片，所述多个波纹状铝合金翅片与所述多个流体输送管热连通并且被构造成将热量从所述流体输送管带走，以便在所述冷却剂或制冷剂在所述流体输送管中循环时冷却所述冷却剂或制冷剂，并且其中所述集管由根据任何前述或后续例证的铝合金薄板材料制成。

例证10是根据任何前述或后续例证的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有1.50％至1.8％的Mn的铝合金薄板材料制成。

例证11是根据任何前述或后续例证的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有0.10％至0.45％的Si的铝合金薄板材料制成。

例证12是根据任何前述或后续例证的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有0.1％至0.4％的Fe的铝合金薄板材料制成。

例证13是根据任何前述或后续例证的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有高达0.07％的Cu的铝合金薄板材料制成。

例证14是根据任何前述或后续例证的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有0.01％至0.25％的Mg的铝合金薄板材料制成。

例证15是根据任何前述或后续例证的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有在0.08％至0.25％的范围内的Cr和Zr的组合添加的铝合金薄板材料制成。

例证16是根据任何前述或后续例证的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有最小量各自为0.03％的Cr和Zr的铝合金薄板材料制成。

例证17是根据任何前述或后续例证的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有高达0.25％的Zn的铝合金薄板材料制成。

例证18是根据任何前述或后续例证的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有0.06％至0.25％的Zn的铝合金薄板材料制成。

例证19是根据任何前述或后续例证的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件具有外表面和与所述冷却剂或制冷剂接触的内表面，并且其中在所述内表面上，所述铝合金薄板材料设有水侧衬层。

例证20是根据任何前述或后续例证的铝合金薄板材料在制造钎焊式热交换器的集管、歧管和/或管部件中的用途。

以上引用的所有专利、出版物和摘要以引用的方式整体并入本文。为了实现本发明的各个目的，已经描述了本发明的各种实施方案。应认识到，这些实施方案仅是说明本发明的原理。在不脱离如随附权利要求中所定义的本发明的精神和范围的情况下，其众多修改和改动对于本领域技术人员而言将是显而易见的。

Claims (20)

1.一种用于热交换器中的铝合金薄板材料，所述铝合金薄板材料具有包含以下项的以重量％计的组成：

余量是铝和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的铝合金薄板材料，所述铝合金薄板材料包含1.5重量％至1.8重量％的Mn。

3.根据权利要求1所述的铝合金薄板材料，所述铝合金薄板材料包含1.55重量％至1.8重量％的Mn。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的铝合金薄板材料，所述铝合金薄板材料包含高达0.45重量％的Si。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的铝合金薄板材料，所述铝合金薄板材料包含高达0.5重量％的Fe。

6.所述铝合金薄板材料，所述铝合金薄板材料包括铝合金芯层，所述铝合金芯层由在权利要求1至5中任一项中定义的铝合金制成并且在一个面或两个面上设有铝钎焊层。

7.根据权利要求6所述的铝合金薄板材料，其中所述铝钎焊层包括4XXX系列铝合金钎焊层。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的铝合金薄板材料，其中所述铝合金薄板材料以O回火态或H22回火态提供。

9.一种钎焊式热交换器，所述钎焊式热交换器包括：

至少一个集管、歧管和/或管部件，所述至少一个集管、歧管和/或管部件被构造成保持冷却剂或制冷剂，所述集管、歧管和/或管部件包括多个孔隙；

多个基本上平行的流体输送管，每个流体输送管从所述集管板、歧管和/或管部件中的所述多个孔隙中的一个孔隙基本上垂直地延伸并且被构造成接收通过所述流体输送管的所述冷却剂或制冷剂；以及

多个波纹状铝合金翅片，所述多个波纹状铝合金翅片与所述多个流体输送管热连通并且被构造成将热量从所述流体输送管带走，以便在所述冷却剂或制冷剂在所述流体输送管中循环时冷却所述冷却剂或制冷剂，并且其中所述集管、歧管和/或管部件由根据权利要求1至3中任一项所述的铝合金薄板材料制成。

10.根据权利要求9所述的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有1.50％至1.8％的Mn的铝合金薄板材料制成。

11.根据权利要求9或10所述的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有0.10％至0.45％的Si的铝合金薄板材料制成。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有0.1％至0.4％的Fe的铝合金薄板材料制成。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有高达0.07％的Cu的铝合金薄板材料制成。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有0.01％至0.25％的Mg的铝合金薄板材料制成。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有在0.08％至0.25％的范围内的Cr和Zr的组合添加的铝合金薄板材料制成。

16.根据权利要求15所述的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有最小量各自为0.03％的Cr和Zr的铝合金薄板材料制成。

17.根据权利要求9至16中任一项所述的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有高达0.25％的Zn的铝合金薄板材料制成。

18.根据权利要求17所述的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件由具有0.06％至0.25％的Zn的铝合金薄板材料制成。

19.根据权利要求9至18中任一项所述的钎焊式热交换器，其中所述集管、歧管和/或管部件具有外表面和与所述冷却剂或制冷剂接触的内表面，并且其中在所述内表面上，所述铝合金薄板材料设有水侧衬层。

20.根据权利要求1至8中任一项所述的铝合金薄板材料在制造钎焊式热交换器的集管、歧管和/或管部件中的用途。

Images