[发明专利]空调管用铝合金及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金及其制造方法，尤其是指一种空调管用铝合金及其制造方法。

背景技术

目前，空调热交换管道的材料大多为铁合金或铜合金，但是目前铁管性能不佳，而铜管价格较高。

如一种中国专利号为CN200510060388.5的空调管用铜合金，其包含有铜(Cu)，磷(P)，以镧(La)、铈(Ce)等轻质稀土元素为主的混合稀土金属(Re)，各组份的组成按重量百分比计分别为：铜(Cu)99.9％，磷(P)0.001～0.099％，以镧(La)、铈(Ce)等轻质稀土元素为主的混合稀土金属(Re)0.001～0.099％。磷优选为0.015～0.040％和0.004～0.012％。

再如一种中国专利号为CN200710074946.2的超薄合金材料软管及其制造方法，超薄合金材料以质量％计，含有Cr17～23、Ti0.1～0.35、Cu0.4～8.5、Mo0.2～2.4、Co0.01～0.06、Ni0.3～2.0、Nb0.2～1.0、V0.05～0.4、B0.001～0.020、Si＜1.0、Mn＜1.0、C＜0.020、N＜0.020、P＜0.035、S＜0.025、Mg＜0.005、O＜0.006、Al＜0.08、剩余部分由Fe以及杂质构成。

虽然钢在冰箱、冷柜中的应用得到了消费者的广泛认可，但是在空调中用钢代替铜就受到了制约。空调与冰箱、冷柜有着根本的区别，冰箱、冷柜的空间布局给钢制产品的结构设计提供了可能。空调就不能满足这一要求，首先达到相同的制冷效果，空调体积越小越好，所以必须选择热交换效率好于或者与铜接近的材料才能替代，钢的热交换效果与铜相比差距很大。其次空调的工作环境比冰箱、冷柜恶劣，对制冷管路系统的防腐要求高于冰箱、冷柜，钢的防腐难度大，工序复杂，成本高。

为降低成本和提高性能，如果使用铝质空调管代替铜质或铁质空调管将可以同时解决以上难题。

发明内容

本发明主要是针对现有技术所存在的铁质空调管性能不佳，铜质空调管价格过高等问题，提供一种具有优异耐蚀性能、高抗拉强度、高延伸率的空调管用铝合金及其制造方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：空调管用铝合金，其成分为：Al、Mn、Si、Fe、Mg、Zn、Cu、Ti、Sc、Zr以及稀土元素；其各成分的配比为：0.7wt％～0.9wt％Mn，0.1wt％～0.4wt％Si，0.2wt％～0.7wt％Fe，0.05wt％～0.6wt％Mg，Zn≤0.2wt％，0.05wt％～0.25wt％Cu，Ti≤0.2wt％，0.01wt％～0.2wt％Sc，0.01wt％～0.1wt％Zr，0.05wt％～0.2wt％RE，余量为Al，其中RE为混合稀土元素。

在上述空调管用铝合金中，作为优选，所述的RE为La-80％Ce混合稀土元素。

空调管用铝合金的制造方法，选择原铝锭、纯镁锭、纯锌锭、Al-10％Mn、Al-20％Fe、Al-40％Cu、Al-4％Zr、Al-10％Sr、Al-10％Ti、Al-5％Ti-1％B、Al-RE中间合金，RE为La-80％Ce混合稀土元素，按以上所述的成分配比混合，按熔炼、精炼、浇铸、进轧、终轧的步骤制成，熔炼温度为720℃～760℃，精炼温度为700℃～730℃，浇铸温度为690℃～720℃，进轧温度480℃～520℃，终轧温度280℃～320℃。

合金元素作用：锰在固溶体中的最大溶解度为1.82％，合金的强度随Mn含量的增加而提高，锰含量为0.8％左右时，延伸率达最大值；Mn与Al可以生成MnAl₆相，当Mn含量高于1.6％时，合金的强度随之提高，但由于形成大量脆性化合物MnAl₆，合金变形时易开裂。MnAl₆的另一作用是能溶解杂质铁，形成(Fe，Mn)Al₆，减小铁的有害影响。

同时添加微量Sc、Zr元素后，将形成Al₃(Sc，Zr)相，该相的晶格类型和晶格常数与基体铝非常接近，且该相质点分布均匀，熔点很高，热稳定性极好。其不仅在合金熔体凝固时优先析出，起到非均质形核核心的作用细化晶粒组织，更有益于提高合金成型加工过程中的结构稳定性、焊接性能和抗蚀性能。