用于具有内保护覆层和钎焊湍流器的热交换器管的合金制造技术

本发明专利技术涉及两个钎焊片材的组件，第一片材由一面具有1xxx合金覆层的3xxx合金构成，第二片材由两面具有4xxx合金覆层的AA3xxx合金构成，两个片材通过钎焊而组装在一起，以形成用于废气流通的扰流通道，特别是用于机动车辆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于具有内保护覆层和钎焊湍流器的热交换器管的合金
本专利技术涉及用于由铝合金制成的热交换器管的钎焊片材，特别是用于冷却或优化发动机效率、和乘客车厢热调节和空气调节的那些。这特别适用于遭遇严重腐蚀环境的热交换器管如进行废气循环的进气冷却器(charged air cooler)管,并且所述管通常具有设计用于通过提高交换表面积和干扰内部流体循环而改进热交换的湍流器。
技术介绍
铝合金由于其密度低、同时具有良好的导热性、易于使用和良好的耐腐蚀性而用于制造大部分汽车热交换器，所述低密度能够减轻重量，特别是与铜合金相比。以下涉及的所有招合金使用定期出版的Registration Record Series中Aluminum Association所定义的名称而命名，除非另作说明。交换器包括用于内部流体循环的管和翅片或隔板，并且可以包括湍流器以提高内部流体与外部流体之间的热传递，并且其通过机械组装制造或通过钎焊而制造。在进气冷却器的情况下一本领域技术人员称之为CAC—常用构形为通常由AA3xxx铝合金制成的构成管 的芯板(通常称为管条)在外表面和内表面用通常为AA4XXX系列的称为钎焊合金的合金而覆盖。这具有优点:其在低于芯部熔点的温度下熔融并且，通过施加热钎焊循环而可以使待组装的两个材料之间产生连接(换句话说，被钎焊)，或可以将管条与其自身相连以通过钎焊而使管封闭，另一方案为焊接。该构形示于图1，管条的芯部称为标记2并且其内部钎焊合金覆层和外部钎焊合金覆层称为标记I。置于不同管列之间的隔板由未覆层的AA3XXX合金构成。类似地，插入管的湍流器还可以由AA3XXX合金制成并且是未覆层的。插入物通过在管外表面的4xxx覆层而钎焊至管上。湍流器通过在管内表面的4xxx覆层而钎焊至管内。用于隔板和湍流器的AA3XXX合金可以相同或不同。用于管芯部的AA3XXX合金通常称为“长寿命”合金，换句话说，其对外部盐水腐蚀具有良好的耐性。图2示出了湍流器管的简图，管称为标记1，湍流器标记为3并且钎焊合金覆层标记为2。Nihon Radiator C0.Ltd.的申请 EP0283937A1 给出了一个实例。目前存在将废气再注入至进气冷却器以使其与清洁空气混合并且返回至进气口的发动机设计，最终目的在于降低车辆的污染物排放。在该构形中，可以冷凝的废气在冷却器中可以产生特别严重的腐蚀环境，特征特别是低的PH (可以显著低于3)。在如上所述现有技术的管构形的情况下，包含于覆层的AA4xxx合金中的硅在钎焊操作中显著扩散至形成管的芯部的芯部合金，因此使其耐腐蚀性降低。本领域技术人员已知的一个方案包括将由AAlxxx或AA7xxx合金制成的中间覆层在共同轧制过程中插入至管芯部合金与其由AA4XXX钎焊合金制成的内部涂层之间。该构形示意性地示于图3，管芯部称为标记3，由AA4xxx合金制成的外部涂层称为标记4,同样由AA4xxx合金制成的内部涂层称为标记I,并且由AAlxxx或AA7xxx合金制成的中间涂层称为标记2。该涂层通过限制硅在钎焊过程中由内部覆层扩散至管芯部而起作用，从而提高其耐腐蚀性。AA7xxx系列中通常的牺牲合金还用作中间覆层合金。这些“多覆层”片材是本领域技术人员所已知的并且特别是公开于申请KobeSteel Ltd.Shinko Alcoa 的 JP2003027166A、Shinko Alcoa Kizai KK 的 JP2005224851A、Alcoa Inc 的 W02006/044500A2 和 W02009/142651A2、Corus Aluminium Walzprodukte GmbH的 W02007/042206AU Novelis 的 US2010/0159272A1 等。该类“多覆层”片材在废气通过的进气冷却器中的用途公开于Modine Mfg C0.的申请 W02008/063855 中。Behr America Inc.的申请 EP1762810A1 和 US2007/0051503A1 公开了另一方案，包括在管内部常规类型钎焊过程中，在湍流器的AA3XXX合金芯部和由AA4xxx合金(通常AA4045)构成的其覆层之间，促进形成本领域技术人员已知的“棕色带”。该管通常还由在其两面具有AA4xxx覆层的AA3xxx合金制成。在一个高度优选的实施方案中，管和瑞流器实际上由相同的材料制成。然而，尽管该构形可以略微提高管的耐腐蚀性，其在特别严重的负载条件下是不足的，这是热交换器遭遇废气循环、其特征特别是低的PH时的情况。`另一方案包括在钎焊后进行表面处理以提高管的内部耐腐蚀性。这是ValeoSystemes Thermiques的申请FR2916525A1公开的方案的情况,其推荐基于树脂的涂层。表面处理的另一实例由申请W02010/019664给出，这里是电镀-陶瓷沉积。Valeo SystemesThermiques的申请FR2930023提及使整个交换器勃姆石化的可能性。最后，InternationalTruck的申请EP1906131A2公开的方案包括在管的内表面和湍流器上施加基于Ni或Co的金属表面处理。最后，另一方案为使用不同材料的结合，特别是铝和不锈钢。BehrGmbH&C0.的申请TO2008/095578因此要求保护不锈钢用于湍流器的用途，管由铝制成，而InternationalTruck的申请EPI906127公开了在内表面具有不锈钢覆层的铝管，仍具有不锈钢湍流器。然而，这些选择对于提供工业满意的产品而言过于昂贵。技术问题本专利技术旨在优化用于制备具有钎焊湍流器的换热器管的由铝合金制成的材料或钎焊片材的选择以提高严重腐蚀环境下如汽车废气循环产生的环境下的耐性，而不提高使用的材料数量或尺寸或重量，自钎焊片材开始的制造条件(易于使用和成本)至少与现有技术的方案等同。专利技术目的本专利技术目的为两个钎焊片材的组件，第一片材由一面具有AAlxxx合金覆层的AA3xxx构成，并且第二片材由两面具有AA4xxx合金覆层的AA3xxx招合金构成,两个片材通过钎焊而彼此组装，以形成具有内部湍流器的密闭通道或管，废气(特别是来自汽车的废气)单独或与另外的流体(通常为空气)结合在其内部通过，暴露于这些气体或该混合物的通道表面为形成通道的第一片材的被Ixxx合金涂覆的表面，第二片材形成内部湍流器。根据一个优选的实施方案中，第二钎焊片材由具有以下组成(重量％)的铝合金构成:S1:0.3-1.0Fe〈l.0Cu:0.3-1.0Mn:0.3-2.0Mg:0.3-3.0Ζη〈6.0Ti〈0.lZr<0.3Cr<0.3Ni〈2.0Co<2.0Bi〈0.5Y〈0.5，其他元素各自<0.05并且总和〈0.15，剩余物为铝，其两个表面用含有4至15%硅和0.01至0.5%至少一种元素Ag、Be、B1、Ce、La、Pb、Pd、Sb、Y或混合稀土的铝钎焊合金覆盖，所述两个片材在保护气氛下通过无熔剂钎焊而彼此组装。根据甚至更优选的实施方案，形成湍流器的第二片材由具有以下组成(重量％)的铝合金构成:S1:0.3-1.0Fe〈0.5Cu:0.35-1.0Mn: 1.0-2.0Mg:0.35本文档来自技高网...

【技术保护点】
两个钎焊片材的组件，其特征在于：‑第一片材由一面具有AA1xxx合金覆层的AA3xxx合金构成，‑第二片材由两面具有AA4xxx合金覆层的AA3xxx铝合金构成，两个片材通过钎焊而彼此组装，以形成具有内部湍流器的密闭通道或管，废气——特别是来自汽车的废气——单独或与另外的流体——通常为空气——结合在其内部通过，‑暴露于这些气体或该混合物的通道表面为形成通道的第一片材的被1xxx合金涂覆的表面，第二片材形成内部湍流器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.20 FR 11015591.两个钎焊片材的组件，其特征在于: -第一片材由一面具有AAlxxx合金覆层的AA3XXX合金构成， -第二片材由两面具有AA4xxx合金覆层的AA3xxx招合金构成， 两个片材通过钎焊而彼此组装，以形成具有内部湍流器的密闭通道或管，废气——特别是来自汽车的废气——单独或与另外的流体——通常为空气——结合在其内部通过， -暴露于这些气体或该混合物的通道表面为形成通道的第一片材的被Ixxx合金涂覆的表面，第二片材形成内部湍流器。2.权利要求1的两个钎焊片材的组件，其特征在于第二钎焊片材由具有以下组成(重量％)的铝合金构成:S1:0.3-1.0Fe<l.0Cu:0.3-1.0Mn:0.3-2.0Mg:0.3-3.0Ζη〈6.0Ti〈0.lZr<0.3Cr<0.3Ni<2.0Co<2.0Bi〈0.5Y〈0.5，其他元素各自<0.05并且总和〈0.15，剩余物为铝， 其两个表面用含有4至15%硅和0.01至0.5%至少一种元素Ag、Be、B1、Ce、La、Pb、Pd、Sb、Y或混合稀土的铝钎焊合金覆盖， 所述两个片材在保护气氛下通过无熔剂钎焊而彼此组装。3.权利要求2的两个钎焊片材的组件，其特征在于第二片材由具有以下组成(重量％)的铝合金构成:S1:0.3-1.0Fe〈0.5Cu:0.35-1.0Mn: 1.0-2.0Mg:0.35-0.7Ζη〈0.2Ti〈0.lZr<0.3Cr<0.3Ni〈l.0Co〈l.0Bi〈0.5Y〈0.5，其他元素各自<0.05并且总和〈0.15，剩余物为铝， 其两个表面用含有4至15%硅和0.01至0.5%至少一种元素Ag、Be、B1、Ce、La、Pb、Pd、Sb、Y或混合稀土的铝钎焊合金覆`盖， 所述两个片材在保护气氛下通过无熔剂钎焊而组装在一起。4.权利要求1至3中任一项的两个钎焊片材的组件，其特征在于其在形成通道的第一片材的外表面具有翅片或隔板，所述翅片或隔板本身由具有以下组成(重量％)的铝合金芯部片材制成:S1:0.3-1.0Fe<l.0Cu:0.3-1.0Mn:0.3-2.0Mg:0.3-3.0Ζη〈6.0Ti〈0.lZr<0.3Cr<0.3Ni<2.0Co<2.0Bi<0.5Y〈0.5，其他元素各自〈0.05并且总和〈0.15，剩余物为铝，其两个表面用含有4至15%硅和0.01至0.5%至少一种元素Ag、Be、B1、Ce、La、Pb、Pd、Sb、Y或混合稀土的铝钎焊合金覆盖，并且在保护气氛下通过无熔剂钎焊而组装在通道上。5.权利要求1至4中任一项的两个钎焊片材的组件，其特征在于其在形成通道的第一片材的外表面具有翅片或隔板，所述翅片或隔板本身由具有以...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·佩兰，S·亨利，L·戈博，
申请(专利权)人：法国肯联铝业，
类型：发明
国别省市：法国;FR