熱交換器用鋁合金內槽圓管及其製造方法
2023-04-23 13:13:01 3
專利名稱：熱交換器用鋁合金內槽圓管及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種熱交換器用鋁合金內槽圓管，以及上述熱交換器用鋁合金內槽圓管的製造方法。
背景技術：
「以鋁代銅」技術在我國空調行業尚處於開發研製階段，但是在汽車空調、冰箱等其他領域，技術已經是十分成熟，已經有廣泛應用的先例。對於家用空調，脹管式蒸發器、冷凝器的材料一般為銅管配翅片，因銅價的居高不下及國內資源的匱乏，用鋁管替代銅管顯得非常必要，國家級突出貢獻專家、上海交通大學製冷與低溫工程研究所陳芝久教授認為，全鋁空調熱交換器產品是國內家用空調行業的必由之路，產品採用鋁製高效內螺紋管(或鋁合金內槽圓管)強化傳熱技術，提高了鋁換熱器的效率，與銅管鋁翅片換熱器相比，重量減輕30%，成本降低25 %以上，具有很好的經濟和社會效益。鋁合金內槽圓管是全鋁空調換熱器的關鍵材料，但目前採用的生產模式，是沿用銅管的加工工藝方式，工藝線路長，加工成本高，不適合批量生產和推廣，本發明在篩選了多種合金的基礎上，比較了鋁合金內槽圓管在重量、耐壓、耐腐蝕和擠壓工藝性能等方面的特性，採用連續擠壓工藝，可形成連續的卷狀產品。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種重量輕、耐壓性、耐腐蝕性和系統安全性較好的熱交換器用鋁合金內槽圓管。為解決上述的技術問題，本發明的技術方案是一種熱交換器用鋁合金內槽圓管，其材料的組份和重量配比是鐵0. 15-0. 40%、矽0. 05-0. 15%、銅0. 005-0. 05%、錳 0. 2-0. 4%、鉻0. 005-0. 05%、鎂0. 005-0. 05%、鋅0-0. 10%、鈦0. 010-0. 040%，其餘為鋁。本發明還提供了上述材料的製造方法，該方法解決了現有熱交換器用鋁合金內槽圓管的強度偏低、擴口率小等不良等問題。本發明的熱交換器用鋁合金內槽圓管的製造方法包括以下步驟1)將按上述重量配比備好的各原料加入到熔煉爐中，採用連鑄連軋方法生產出合格的圓鋁杆卷材。2)將圓鋁杆卷材放在退火爐中進行均質化退火，退火溫度為440-480°C，卷材金屬到溫保持3-7小時後取出，冷卻至常溫。目的是降低圓鋁杆的強度，滿足擠壓的要求，提高材料的熱塑性，使合金組織和成分更加均勻。3)將圓鋁杆卷材通過矯直裝置進行矯直。4)將矯直的圓鋁杆通過連續刷幹機構，打磨表面，並採用高壓空氣對鋁杆表面進行吹洗，確保表面光滑、清潔無汙。目的是清除圓鋁杆表面存在的油汙、氧化皮及附著的各種顆粒雜質，防止在擠壓過程中造成產品的夾雜、焊縫焊合不良、開裂、砂眼等缺陷，有利於減少模具的磨損。5)在Conform連續擠壓機上將圓鋁杆連續擠壓出各種不同規格的鋁合金內槽圓管。為了保證連續擠壓過程的穩定，保證鋁合金內槽圓管組織性能的均勻性，保證產品質量，在步驟幻的連續擠壓過程中，須合理匹配擠壓溫度和擠壓速度，擠壓溫度控制在 420-480 0C，擠壓速度控制在 40-100m/min。6)將鋁合金內槽圓管通過冷卻水槽進行冷卻，並用高壓風將鋁合金內槽圓管表面的水吹乾後收線盤卷，即製得本發明的熱交換器用鋁合金內槽圓管。本發明與現有技術相比，其顯著優點1)本發明通過對鐵、矽、錳、鎂、鈦等合金元素的優化調整，並結合上述獨特的製造方法，確保鋁合金內槽圓管具有良好的表面質量和內在質量，具有良好的耐腐蝕性，其最終性能指標可達抗拉強度Rm彡90MPa，規定非比例延伸強度Rpa2彡45Mpa，伸長率彡30%, 擴口率>35%，較好地符合熱交換器用鋁合金內槽圓管產品的使用要求。2)本發明採用了圓鋁杆通過連續刷幹機構，徹底清除圓鋁杆表面存在的油汙、氧化皮及附著的各種顆粒雜質，解決了現在常用的酸、鹼液清洗帶來的環境汙染及水資源的浪費，確保了鋁合金內槽圓管產品的表面質量和內在質量。
具體實施例方式實施例11)將按下述重量百分比備好的各原料加入到熔煉爐中，採用連鑄連軋方法生產出合格的圓鋁杆卷材；
權利要求
1.一種熱交換器用鋁合金內槽圓管，其特徵在於材料的組份和重量百分比是鐵 0. 15-0. 40 %、矽 0. 05-0. 15 %、銅 0. 005-0. 05 %、猛 0. 2-0. 4 %、鉻 0. 005-0. 05 %、鎂 0. 005-0. 05%、鋅 0-0. 10%、鈦 0. 010-0. 040%，其餘為鋁。
2.根據權利要求1所述的熱交換器用鋁合金內槽圓管的製造方法，其特徵在於包括以下步驟1)將按上述重量配比備好的各原料加入到熔煉爐中，採用連鑄連軋方法生產出直徑為 Φ 9. 5mm或Φ 12. 5mm的圓鋁杆卷材；2)將圓鋁杆卷材放在退火爐中進行均質化退火，退火溫度為440-480°C，圓鋁杆金屬到溫保持3-7小時後取出，冷卻至常溫；3)將圓鋁杆通過矯直裝置進行矯直；4)將矯直的圓鋁杆通過連續刷幹機構，打磨表面，並採用高壓空氣對鋁杆表面進行吹洗，確保表面光滑、清潔無汙；5)在Conform連續擠壓機上將圓鋁杆連續擠壓出各種不同規格的鋁合金內槽圓管；6)將鋁合金內槽圓管通過冷卻水槽進行冷卻，並用高壓風將鋁合金內槽圓管表面的水吹乾後收線盤卷，即製得本發明的熱交換器用鋁合金內槽圓管。
3.根據權利要求2所述的熱交換器用鋁合金內槽圓管的製造方法，其特徵在於在所述步驟幻的連續擠壓過程中，擠壓溫度控制在440-480°C，擠壓速度控制在40-100m/min。
全文摘要
本發明公開了一種熱交換器用鋁合金內槽圓管及其製造方法，其將下述重量百分比組分進行熔煉鐵0.15-0.40％、矽0.05-0.15％、銅0.005-0.05％、錳0.2-0.4％、鉻0.005-0.05％、鎂0.005-0.05％、鋅0-0.10％、鈦0.010-0.040％，其餘為鋁，採用連鑄連軋方法並進行退火、矯直、連續擠壓和冷卻，製得熱交換器用鋁合金內槽圓管，其重量輕、耐壓性、耐腐蝕性和系統安全性較好；本發明方法解決了現有熱交換器用銅管的高成本和電解腐蝕問題。
文檔編號F28F1/40GK102506602SQ201110286660
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月26日 優先權日2011年9月26日
發明者朱俊明, 陸建國 申請人:江蘇格林威爾金屬材料科技有限公司