传热管及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种传热管，所述传热管具有由铝合金的挤出材料构成的管本体和设置于上述管本体的外表面的含Zn层，所述铝合金以质量%计含有Mn：0.3~低于0.8%、Si：超过0.1~低于0.32%、Fe：0.3%以下、Ti：0.06~0.3%，Mn含量与Si含量之比(Mn%/Si%)超过2.5，余量包含Al和不可避免的杂质。

Heat transfer tube and its preparation method

The invention relates to a heat transfer tube, Zn layer with the outer surface of the heat transfer tube has a tube body composed of extrusion materials of Aluminum Alloy and arranged in the pipe body, the quality of Aluminum Alloy% with Mn:0.3~ below 0.8%, Si: more than 0.1~ less than 0.32%, Fe:0.3%, Ti: 0.06~0.3%, Mn the content and the Si content ratio (Mn%/Si%) of more than 2.5, including Al and inevitable impurities allowance.

【技术实现步骤摘要】
传热管及其制备方法本申请是申请日为2013年3月25日、申请号为201380027306.X、专利技术名称为“传热管及其制备方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及以耐腐蚀性优异的方式构成的热交换器用传热管及其制备方法。本申请以2012年3月27日在日本申请的日本专利申请2012-072302号为基础主张优先权，将其内容引用于此。
技术介绍
铝合金制热交换器以传热管、散热片和集管作为主要构成元件，通过焊接来制备。在铝合金制热交换器的制备工序中，目前广泛使用包覆有Al-Si合金焊料的钎料片。但是，近年来，即使不使用钎料片，通过在由挤出材料构成的传热管(挤出传热管)的表面涂布将Al-Si合金粉末、Si粉末制成熔剂和粘合剂的混合物而成的焊料组合物，也已经可廉价地制备制品。但是，在使用上述焊料组合物的情况下，由于Si因焊接时的加热而从挤出传热管表面扩散至内部，所以Si浓度在传热管的表面高而在内部低，在传热管中形成表面的电位高而内部低的电位梯度。因此，在传热管上产生腐蚀从而发生点蚀，有导致冷却剂泄露或强度降低的问题。因此，提出了如下结构：通过将含Zn熔剂与Si等粉末一同混合并涂布于传热管的表面，在传热管表面形成Zn扩散层，来形成传热管表面的电位低而内部高的电位梯度，以提高耐点蚀性的结构。本专利技术人在专利文献1中提出了在接合有散热片的挤出传热管的外表面形成焊接用涂膜的热交换器用管，其中，焊接用涂膜以Si粉末的涂布量为1~5g/m2、含Zn熔剂的涂布量为5~20g/m2的方式含有Si粉末和含Zn熔剂。根据该提案，由于将Si粉末与含Zn熔剂混合，所以在焊接时Si粉末熔融成为焊料液，熔剂中的Zn均匀地扩散至该焊料液中，在管表面均匀地铺展。由于焊料液等液相内的Zn扩散速度明显比固相内的扩散速度大，所以可使传热管表面的Zn浓度大致均匀，由此可在挤出传热管表面形成均匀的牺牲阳极层，提高热交换器用的挤出传热管的耐腐蚀性。先前技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-330233号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，根据本专利技术人的进一步研究，即使可使挤出传热管外表面的Zn浓度均匀，在将挤出传热管薄壁化的热交换器中，也存在挤出焊接部优先产生腐蚀、耐腐蚀性降低的问题。在挤出加工中，焊接线通常表示在将被加热软化的金属压入模具中进行成形时在模具内2种以上的软化金属流合流而产生的线，该焊接线的部分称为挤出焊接部。本专利技术人发现，在通过挤出加工形成而具有挤出焊接部、如上所述地伴随着Zn的扩散而焊接的挤出传热管中，为了进一步提高耐腐蚀性，有必要进一步选择构成挤出传热管的铝合金的组成元素等，铝合金的制备方法也对耐腐蚀性有影响，从而完成本申请的专利技术。鉴于这些背景，本申请的专利技术的目的在于，提供以耐腐蚀性良好、挤出加工性良好的挤出管作为本体的热交换器用传热管及其制备方法。解决课题的手段本专利技术的传热管的特征在于，具有由铝合金的挤出材料构成的管本体(挤出传热管)和设置于上述管本体的外表面的含Zn层，所述铝合金以质量%计含有Mn：0.3~低于0.8%、Si：超过0.1~低于0.32%、Fe：0.3%以下、Ti：0.06~0.3%，Mn含量与Si含量之比(Mn%/Si%)超过2.5，余量包含Al和不可避免的杂质。在上述传热管中，上述含Zn层可为Zn层、含Zn熔剂层或含有含Zn熔剂与焊料和/或粘合剂的混合物的层。在上述传热管中，上述管本体可具有扁平多孔管的形状，所述扁平多孔管具有多个流体通路。在上述传热管中，以质量%计，上述铝合金还可含有Cu：0.05%以下、Mg：低于0.05%、Cr：低于0.03%。在上述传热管中，可为在焊接热处理后或Zn扩散处理后圆当量直径1.0μm以上的金属间化合物析出3000个/mm2以下而成的构成。在上述传热管中，构成上述管本体的铝合金可为在铸造后的铸块中实施了于450~650℃的温度下保持2~24小时的匀化处理的合金。在上述传热管中，在上述匀化处理中可在室温~450℃间的加热速度为50~180℃/h、450℃~匀化处理温度间的加热速度为10~80℃/h、匀化处理温度~200℃间的冷却速度为50~400℃/h下进行。上述传热管可在610℃以下的温度下实施焊接热处理或Zn扩散处理。例如，焊接热处理或Zn扩散处理的温度可为400℃~610℃。在上述传热管中，流过管内的冷却剂可为氟代烃。本专利技术的传热管的制备方法的特征在于，在制备具有由铝合金的挤出材料构成的管本体和设置于上述管本体的外表面的含Zn层的传热管时，其中，所述铝合金以质量%计含有Mn：0.3~低于0.8%、Si：超过0.1~低于0.32%、Fe：0.3%以下、Ti：0.06~0.3%，Mn含量与Si含量之比(Mn%/Si%)超过2.5，余量包含Al和不可避免的杂质，在上述组成的铝合金的铸造后的铸块中实施于450~650℃的温度下保持2~24小时的匀化处理。上述传热管的制备方法可包括：由上述组成的熔体铸造铝合金铸块的工序、对上述铸块实施上述匀化处理的工序、将匀化处理后的铸块挤出加工以制备管本体的工序和在上述管本体的外表面设置含Zn层的工序。在本专利技术的传热管的制备方法中，在上述匀化处理中可将室温~450℃间的加热速度设为50~180℃/h，将450℃~匀化处理温度间的加热速度设为10~80℃/h，将匀化处理温度~200℃间的冷却速度设为50~400℃/h。专利技术的效果由于本专利技术的传热管由铝合金的挤出材料构成管本体，所述铝合金含有规定范围的Mn、Si、Fe和Ti，Mn含量与Si含量之比为超过2.5的值，所以在管本体的外表面设置Zn、焊接并进行Zn的扩散从而构成热交换器的情况下，可提供耐腐蚀性优异的热交换器。另外，通过本专利技术，可提供以挤出性优异的挤出管作为本体的传热管。另外，在本专利技术中，由于在焊接热处理后或Zn扩散后将圆当量直径为1.0μm以上的金属间化合物规定为3000个/mm2以下，所以可提供具备耐腐蚀性优异的传热管的热交换器。附图说明图1为示出具备本专利技术所涉及的传热管的热交换器的一个构成例的正视图。图2为示出在本专利技术所涉及的热交换器中将集管、传热管和散热片组装的状态的局部放大截面图，示出焊接前的状态。图3为示出在本专利技术所涉及的热交换器中将集管、传热管和散热片组装并焊接了的状态的热交换器的局部放大截面图。图4为示出本专利技术所涉及的传热管的横截面形状的一例的图。具体实施方式以下基于附图所示的实施方式详细地说明本专利技术。图1示出具备本专利技术所涉及的传热管的热交换器的一例，该实施方式的热交换器100的主体构成如下：左右隔开并平行配置的集管1、2，由在这些集管1、2之间相互保持间隔并平行且相对于集管1、2大致成直角接合的多个扁平状挤出管构成的传热管30，焊接于各传热管30上的波形散热片4。集管1、2，传热管30和散热片4的本体分别由下述铝合金构成。更具体而言，在集管1、2相对的侧面以固定间隔在各管的长度方向形成多个图2或图3所示的狭缝6，将传热管30的端部插入至这些集管1、2相向的狭缝6，从而在集管1、2间架设传热管30。另外，在集管1、2间以规定间隔架设的多个传热管30的表面、背面侧配置散热片4，在传热管30的表面侧或背面侧焊接这些散热片4。即，如图3所示，在相对于集管1、2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
传热管的制备方法，其特征在于，在制备具有由铝合金的挤出材料构成的管本体和设置于所述管本体的外表面的含Zn层的传热管时，其中，所述铝合金以质量%计含有Mn：0.3~低于0.8%、Si：超过0.1~低于0.32%、Fe：0.3%以下、Ti：0.06~0.3%，Mn含量与Si含量之比(Mn%/Si%)超过2.5，余量包含Al和不可避免的杂质，在所述组成的铝合金的铸造后的铸块中实施于450~650℃的温度下保持2~24小时的匀化处理，所述传热管在焊接热处理后或Zn扩散后，圆当量直径为1.0μm以上的金属间化合物析出3000个/mm

【技术特征摘要】
2012.03.27 JP 2012-0723021.传热管的制备方法，其特征在于，在制备具有由铝合金的挤出材料构成的管本体和设置于所述管本体的外表面的含Zn层的传热管时，其中，所述铝合金以质量%计含有Mn：0.3~低于0.8%、Si：超过0.1~低于0.32%、Fe：0.3%以下、Ti：0.06~0.3%，Mn含量与Si含量之比(Mn%/Si%)超过2.5，余量包含Al和不可避免的杂质，在所述组成的铝合金的铸造后的铸块中实施于450~650℃的温度下保持2~24小时的匀化处理，所述传热管在焊接热处理后或Zn扩散后，圆当量直径为1.0μm以上的金属间化合物析出3000个/mm2以下，构成所述管本体的铝合金为在铸造后的铸块中实施于450~650℃的温度下保持2~24小时的匀化处理的合金，在所述匀化处理中将室温~450℃间的加热速度设为50~180℃/h，将450℃~匀化处理温度间的加热速度设为10~80℃/h，将匀化处理温度~200℃间的冷却速度设为50~400℃/h，所述传热管于610℃以下的温度下实施焊接热处理或Zn扩散处理，通过防止所述挤出材料的挤出加工时发生的所含元素在挤出焊接部的偏析，抑制所述挤出焊接部的优先腐蚀。2.权利要求1的传热管的制备方法，其特征在于，所述铝合金中，Cu：0.05%以下、Mg：低于0.05%、Cr：低于0.03%。3.传热管，其为通过权利要求1的传热管的制备方法制备的传热管，其特征在于，所述传热管具有由铝合金的挤出材料构成的管本体和设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：古村裕树，兵库靖宪，
申请(专利权)人：三菱铝株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP