铝管及其制造方法技术

一种由一含有０．９～１．５质量％的Ｍｎ、其余为Ａｌ和不可避免的杂质的合金制成的铝管，该管含有从管的外圆周的最外层表面通过管的表面层部分扩散到深度至少为６０μｍ处的Ｚｎ，该表面层部分的Ｚｎ的含量为０．２０～０．７０质量％。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种铝管和一种铝管制造方法，尤其涉及可用作热交换器—例如其中使用含氯氟烃致冷剂的机动车空调的冷凝器或蒸发器、其中使用CO2致冷剂的机动车空调的气体冷却器或蒸发器、机动车的机油冷却器和机动车的散热器—中的入口管和出口管的铝管；可用作具有适于使用含氯氟烃致冷剂的致冷循环的机动车空调的管道的铝管，该致冷循环包括通过管道相互连接的压缩机、冷凝器和蒸发器；以及可用作具有适于使用CO2致冷剂的致冷循环的机动车空调的管道的铝管，该致冷循环包括通过管道相互连接的压缩机、气体冷却器、中间热交换器、膨胀阀和蒸发器，并且还涉及一种所述类型铝管的制造方法。此处和所附权利要求中使用的术语“铝”包括纯铝和铝合金。此外，代表金属的原子符号不包括其合金。
技术介绍
已知冷凝器用于包含其中使用含氯氟烃致冷剂的致冷循环的机动车空调。这种冷凝器包括一对平行布置并相互间隔开的铝制集管、由铝制成并在其相对的端部连接到所述集管的平行的扁平热交换管、设置在每对相邻热交换管之间的空气道间隙中并(硬)钎焊到该对热交换管上的波纹状铝制翅片、一连接到其中一个集管的铝制入口管和一连接到另一集管的铝制出口管。上述冷凝器的入口管和出口管按常规制造，例如由JIS A1100、JISA3003或一含有1.0～1.5质量％的Mn、至少0.2质量％和不低于0.6质量％的Mg、其余为Al和不可避免的杂质的铝合金制成(见出版物JP-B No.1991-22459)。通常对上述冷凝器部件的表面进行镀铬处理，以提高冷凝器的抗腐蚀能力。然而，这种处理很麻烦。此外，Cr6+是有害的，从而必须进行麻烦的废液处理。因此，冷凝器的整体制造很麻烦。此外，Cr6+在欧洲不久将被禁止使用。因此，对于冷凝器中使用的致冷管，正在研究各种可产生抗点蚀能力的处理方法和具有抗点蚀能力的材料，以取代其中使用有害的Cr6+的镀铬处理。然而，仍然有待于开发易于以低的成本制造并且具有足够抗点蚀能力的入口管和出口管。当然，如果不进行镀铬处理，上述出版物中公开的用于热交换器的入口管和出口管就不具有抗点蚀能力。本专利技术的一个目的是克服以上问题，并提供一种具有令人满意的抗点蚀能力且易于以低的成本制造的铝管，还提供一种制造该铝管的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种由一含有0.9～1.5质量％的Mn、其余为Al和不可避免的杂质的合金制成的铝管，该管含有从管的外圆周的最外层表面通过管的表面层部分扩散到深度至少为60μm处的Zn，该表面层部分的Zn的含量/浓度(concentration)为0.20～0.70质量％。在本专利技术的铝管中，Mn的作用是提高管的抗点蚀能力和管的强度，以用作热交换器的入口管或出口管。如果Mn的含量小于0.9质量％，则不能实现这种作用。如果Mn的含量大于1.5质量％，则提高强度的作用保持不变，但热加工时不易变形，导致加工性能降低，例如，在要将该管制成用于热交换器的入口管或出口管时，其可挤出性降低。因此，入口管或出口管的Mn的含量应该为0.9～1.5质量％，优选为1.0～1.2质量％。从本专利技术的铝管的外圆周的最外层表面通过该管的表面层部分扩散到深度至少为60μm处的Zn使该表面层部分形成一基准电位，从而使除了该表面层部分之外的管的部分可受到牺牲腐蚀(sacrificial corrosion)以防止铝管发生点蚀。但是，如果表面层部分的Zn的含量小于0.20质量％，则不能实现这种作用。相反地，Zn的含量大于0.70质量％不会影响铝管本身的抗腐蚀能力，但是如下所述在当将热交换管钎焊到翅片上来制造热交换器的同时制造该铝管的情况下，使Zn的含量增至大于0.70质量％则需要将更多的Zn热喷射到热交换管的表面上。从而不可能使要获得的热交换器的热交换管和钎焊到管与翅片之间的接头具有期望的抗腐蚀能力。因此，表面层部分的Zn的含量应该为0.20～0.70质量％。此外，扩散到管内的Zn的厚度限制为从铝管的外圆周的最外层表面起最大约为100μm。本专利技术的铝管不需要镀铬处理就可防止点蚀。此外，该管由含有0.9～1.5质量％的Mn、其余为Al和不可避免的杂质的合金制成，并含有从管的外圆周的最外层表面通过表面层部分扩散到深度至少为60μm处的Zn，该表面层部分的Zn的含量为0.20～0.70质量％。因此，可以低的成本容易地制造该管。优选地，本专利技术的铝管含有0.01质量％以内的Cu作为不可避免的杂质，因为Cu作为不可避免的杂质可能会损害铝管的抗点蚀能力，即便量很少。优选地，本专利技术的铝管含有0.25质量％以内的Fe作为不可避免的杂质，因为尽管没有Cu的影响大，但Fe作为不可避免的杂质也可能损害铝管的抗点蚀能力。优选地，本专利技术的铝管含有0.25质量％以内的Si作为不可避免的杂质，因为Si和Fe一样可能会降低铝管的抗点蚀能力。优选地，本专利技术的铝管含有0.30质量％以内的Mg作为不可避免的杂质，因为Mg作为不可避免的杂质可能会损害材料的可钎焊性和可加工性例如可挤出性，从而导致加工成本升高。本专利技术提供了一种制造铝管的方法，其特征在于，在一具有惰性气体气氛的炉内，将由含有0.9～1.5质量％的Mn、其余为Al和不可避免的杂质的合金制成的管坯和具有形成在其表面上的2.0～16.0g/m2的Zn喷射层并且Zn的总量为75～600g的铝材在580到610℃下加热3～15分钟。在本专利技术的铝管制造方法中，形成在铝材表面的喷射层中的Zn当在后续步骤中被加热时蒸发/升华(evaporate)从而扩散进入管坯的外圆周的表面层。铝材表面上的Zn喷射层限制为2.0～16.0g/m2并且总量限制在75～600g，因为如果这些量少于相应的下限值，则制造出的铝管的表面层部分的达不到至少0.20质量％的Zn含量，还因为如果这些量超出各自的上限值，则表面层部分的Zn含量将超出0.70质量％。此外，在本专利技术的铝管制造方法中，如果加热温度和加热时间小于相应的下限值，则不可能充分地使Zn从喷射层升华从而随后扩散进管坯的表面层部分，从而导致得到的铝管的表面层部分的Zn含量不能达到至少0.20质量％。如果温度和时间超出相应的上限值，则翅片或其它部件的基础铝材会熔化，或者热喷射到热交换管表面的Zn过多地扩散进入热交换管中，从而可能因腐蚀而引起泄漏，例如，在如下所述的当将热交换管钎焊到翅片上来制造热交换器的同时制造铝管的情况下。加热温度优选为585～605℃。通过本专利技术的方法可较容易且低成本地制造上述铝管。在本专利技术的铝管制造方法中，用于制造管坯的合金优选含有1.0～1.2质量％的Mn。用于制造管坯的合金优选含有0.01质量％以内的Cu作为不可避免的杂质。用于制造管坯的合金优选含有0.25质量％以内的Fe作为不可避免的杂质。用于制造管坯的合金优选含有0.25质量％以内的Si作为不可避免的杂质。此外，用于制造管坯的合金优选含有0.30质量％以内的Mg作为不可避免的杂质。在本专利技术的铝管制造方法中，铝材的形式为多个用于在热交换器中使用的热交换管，每个热交换管都具有形成在其表面的2.0～16.0g/m2的Zn喷射层，所有热交换管的表面的Zn喷射层的Zn总量都是75～600g，当在惰性气体气氛内钎焊热交换管、集管和翅片时，将适于钎焊热交换管、铝制集管和铝制翅片以及管坯的炉子加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：盛田辉纪，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：