一种铝合金、微通道铝扁管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金，包括以下质量百分数的元素：0.95％～1.20％的Mn，大于零且小于等于0.20％的Si，大于零且小于等于0.20％的Fe，0.02％～0.05％的Cu，0.06％～0.12％的Ti，余量的Al以及不可避免的杂质。本发明专利技术通过对铝合金中元素种类和含量的控制，使得铝合金同时具有优异的挤压加工性能、较高的机械强度、稳定的钎焊性能、优异的耐腐蚀性能以及防爆破性能，能够满足稳定连续地生产质量合格的微通道铝扁管的需要，且满足了市场对具有更高性能的微通道铝扁管的需要。本发明专利技术还公开了一种微通道铝扁管及其制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金、微通道铝扁管及其制备方法
本专利技术涉及铝合金材料
，尤其是涉及一种铝合金、微通道铝扁管及其制备方法。
技术介绍
微通道铝扁管，又称平行流铝扁管，是一种采用精炼铝棒，通过热挤压成型、经表面喷锌防腐处理的薄壁多孔扁形管状材料，作为承载新型环保制冷剂的管道零部件，逐渐被强制使用在车用空调、商用空调以及家用空调上。平行流换热器市场需求量大，高效化、低成本、使用时间长是平行流换热器空调的发展方向。由于微通道铝扁管技术含量高，生产难度极大，最小品种宽度为12mm，厚度仅1mm，却要有26个孔，目前本公司产品最多32孔。其难点主要体现在以下几个方面：超大挤压比，微通道铝扁管的挤压比可达到1000；超高尺寸精度，微通道铝扁管尺寸精度远高于《铝及铝合金研究热挤压管》国家标准，微通道铝扁管宽度尺寸偏差为±0.03mm，要求高的甚至需提高到±0.01～±0.02mm；气密性，一套微通道铝扁管热交换器大约有45～150支微通道铝扁管，只要一支出现气密性缺陷(如气孔、夹杂等)，则整个空调器就会报废，因此质量标准以PPM(100万件)计，衡量标准为15PPM以下；高品质棒材，微通道铝扁管其最小极限壁厚仅0.13mm，故必须采用高纯度精炼棒，含氢量不超过0.2ml/100ml铝熔体；表面喷锌技术难度高，喷锌工艺参数涉及到挤压速度、扁管规格及喷锌室控制等多方面因素，锌涂层极易因为工艺因素波动如喷锌覆盖不全，从而影响后续钎焊工艺；另外还有在线探伤和检测技术，由于微通道铝扁管技术难度大、难点多，在生产过程中如何运用科学、有效的在线探伤、表面质量等检测手段，及时检出有缺陷的产品，对微通道铝扁管的质量控制极为关键。鉴于上述技术难点，可见为了稳定连续地生产质量合格的微通道铝扁管，必须严格控制生产工艺步骤及相关工艺参数，更要严格控制原材料铝合金的质量；另外随着科技进步，市场需要具有更高性能的微通道铝扁管，而现有的原材料铝合金的某项性能或某几项性能已经不能满足稳定连续地生产质量合格的微通道铝扁管的需要，同时也不能满足市场对具有更高性能的微通道铝扁管的需要。因此，如何开发一种同时具有优异的挤压加工性能、较高的机械强度、稳定的钎焊性能、优异的耐腐蚀性能以及防爆破性能的铝合金，是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铝合金，该铝合金同时具有优异的挤压加工性能、较高的机械强度、稳定的钎焊性能、优异的耐腐蚀性能以及防爆破性能，用于制备微通道铝扁管时能够提高微通道铝扁管生产的平稳性和连续性，提高产品质量和生产效率，满足市场对具有更高性能的微通道铝扁管的需要。本专利技术另一目的是提供一种采用上述铝合金作为原材料制备的微通道铝扁管。本专利技术另一目的是提供一种采用上述铝合金作为原材料制备微通道铝扁管的制备方法。为解决上述的技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种铝合金，包括以下质量百分数的组分：0.95％～1.20％的Mn，大于零且小于等于0.20％的Si，大于零且小于等于0.20％的Fe，0.02％～0.05％的Cu，0.06％～0.12％的Ti，余量的Al以及不可避免的杂质。优选的，还包括质量百分数为0.002％～0.10％的Zr。本专利技术通过对铝合金中元素种类和含量的控制和优化，使得本专利技术提供的铝合金同时具有优异的挤压加工性能、较高的机械强度、稳定的钎焊性能、优异的耐腐蚀性能以及防爆破性能，用于制备微通道铝扁管时能够提高微通道铝扁管生产的平稳性和连续性，提高产品质量和生产效率，满足市场对具有更高性能的微通道铝扁管的需要。一种微通道铝扁管，由上述中任意一项所述的铝合金制备而成。本专利技术提供的微通道铝扁管由上述任意一项所述的铝合金制备而成，因此，其同样具有优异的挤压加工性能、较高的机械强度、稳定的钎焊性能、优异的耐腐蚀性能以及防爆破性能，尤其是耐腐蚀性能得到显著提高，同时钎焊操作对爆破压力影响不大。一种上述的微通道铝扁管的制备方法，包括以下步骤：1)将Al源加入熔化炉熔化得到铝熔液，然后搅拌均匀，在铝熔液温度为725℃～750℃时按照配比将Cu源以及Mn源投入铝熔液，然后焖炉8min～10min，然后再次搅拌均匀得到铝合金熔液；2)将步骤1)得到的铝合金熔液进行精炼处理，所加精炼剂的质量占铝熔液质量的3‰～5‰，精炼时间为10min～15min，然后再用除气剂精炼10min～15min，控制所述除气剂的质量占铝熔液质量的1.8‰～3‰，精炼过程中在铝合金熔液的温度为740℃～760℃时按照配比将Ti源投入铝合金熔液，精炼均匀后取样化验，成分合格后静置40min～50min；3)将静置后的铝合金熔液通过溜槽流入铸造机进行铸造，期间向溜槽中的铝合金熔液中匀速加入钛硼丝，且同时对溜槽中的铝合金熔液进行在线除气处理，控制经在线除气处理后的铝合金熔液中氢含量在0.2ml/100g以下，然后在溜槽中利用70目过滤板进行过滤，且控制铸造盘中的铝合金熔液温度为690℃～720℃，铸造完成后得到铝棒；4)将步骤3)得到的铝棒进行均质热处理，所述均质热处理的保温温度为575℃～605℃，所述均质热处理的保温时间为6h～7h；5)预先对经步骤4)均质热处理后的铝棒进行梯度加热处理，控制初始加热温度为490℃～510℃，控制加热速度为110℃/m～130℃/m，另外提前把挤压模具加热到465℃～500℃且保温6h，然后将经梯度加热处理后的铝棒进行挤压成型处理，控制平均挤出速度为80m/min～100m/min，控制挤出速度差的最大值不大于30m/min，随后对挤压成型处理产出的挤压扁管进行喷锌处理，覆盖率补偿不超过65％，得到微通道铝扁管半成品；6)将步骤5)得到的微通道铝扁管半成品进行定尺切割，得到微通道铝扁管成品。优选的，所述挤压成型的温度为450℃～530℃。由于该制备方法采用上述同时具有优异的挤压加工性能、较高的机械强度、稳定的钎焊性能、优异的耐腐蚀性能以及防爆破性能的铝合金作为原材料生产微通道铝扁管，使得在制备过程中，易于挤压成型，从而提高了微通道铝扁管生产的平稳性和连续性，提高了产品质量和生产效率，简化了生产工序，降低了生产成本。本专利技术在优化制备微通道铝扁管所用的铝合金中元素的种类和含量的基础上，进一步的对制备微通道铝扁管的工艺步骤及工艺参数进行了优化，元素强化和工艺强化相配合，进一步提高了所制得的微通道铝扁管的挤压加工性能、机械强度、钎焊性能、耐腐蚀性能以及防爆破性能。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本专利技术的特征及优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本申请提供了一种铝合金，包括以下质量百分数的组分：0.95％～1.20％的Mn，大于零且小于等于0.20％的Si，大于零且小于等于0.20％的Fe，0.02％～0.05％的Cu，0.06％～0.12％的Ti，余量的Al以及不可避免的杂质。在本申请的一个实施例中，上述的铝合金还包括质量百分数为0.002％～0.10％的Zr。本专利技术在铝合金中添加了Mn元素，Mn元素主要以Al6Mn第二相化合物的形式存在，将用该合金制备的微通道铝扁管经过钎焊后，Al6Mn化合物能显著提高其强度，同时Al6Mn的电极电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金，其特征在于，包括以下质量百分数的组分：0.95％～1.20％的Mn，大于零且小于等于0.20％的Si，大于零且小于等于0.20％的Fe，0.02％～0.05％的Cu，0.06％～0.12％的Ti，余量的Al以及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金，其特征在于，包括以下质量百分数的组分：0.95％～1.20％的Mn，大于零且小于等于0.20％的Si，大于零且小于等于0.20％的Fe，0.02％～0.05％的Cu，0.06％～0.12％的Ti，余量的Al以及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，还包括质量百分数为0.002％～0.10％的Zr。3.一种微通道铝扁管，其特征在于，由权利要求1～2中任意一项所述的铝合金制备而成。4.一种权利要求3所述的微通道铝扁管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将Al源加入熔化炉熔化得到铝熔液，然后搅拌均匀，在铝熔液温度为725℃～750℃时按照配比将Cu源以及Mn源投入铝熔液，然后焖炉8min～10min，然后再次搅拌均匀得到铝合金熔液；2)将步骤1)得到的铝合金熔液进行精炼处理，所加精炼剂的质量占铝熔液质量的3‰～5‰，精炼时间为10min～15min，然后再用除气剂精炼10min～15min，控制所述除气剂的质量占铝熔液质量的1.8‰～3‰，精炼过程中在铝合金熔液的温度为740℃～760℃时按照配比将Ti源投入铝合金熔液，精炼均匀后取样化验，成分合格后静置40min～50min...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛永跃，邓海霞，王卫华，王海申，周鹏，田成栋，李红媛，王潮水，张洪泉，
申请(专利权)人：聊城万合工业制造有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37