[发明专利]热交换器用多元微合金化高性能钎焊铝合金材料

说明书

技术领域

本发明属于铝合金材料技术领域，具体的涉及一种热交换器用多元微合金化高性能钎焊铝合金材料，被广泛运用于汽车散热器、暖风器、中冷器、冷凝器、蒸发器、油冷器及电站空冷岛等热交换领域。 

背景技术

钎焊式铝质热交换器在汽车、电站、工程机械、大型制冷设备等领域得到了广泛的运用。它是采用熔点较低的Al-Si合金作为钎料，将铝合金管材和铝合金板片焊接而成。3003合金，由于其有适中的强度、良好的成形性能、较好的焊接性能及可接受的耐腐蚀性能，被广泛运用于制作热交换器管料、翅片及板料。 

   热交换器用3003铝合金板带箔材一般都是通过熔炼与铸造、均匀化加热、热轧、冷轧、箔轧、退火及精整等工艺生产的。除熔炼与铸造外，改变其余工序的某些工艺参数以提高3003合金的强度、抗下垂性、耐腐蚀性能，其空间极小，效果甚微。但在熔炼与铸造工序，通过添加微量过渡族元素及稀土合金元素（Re），优化已有合金元素含量和配比，控制合金显微组织，得到高性能的新型AA3003合金，则不失为一条可行的路径。国内外已经有一些这方面的研究： 

中国专利申请101724770A公开了“一种高强高耐蚀性钎焊铝合金箔材及其制造方法”，该发明通过优化Si、Fe、Cu、Mn合金元素配比，添加Cr、V、Zr、Ti元素，最终得到的合金性能指标如下：熔点650.2℃、抗拉强度225MPa、抗下垂性12mm。

中国专利申请103103405A公开了“多元微合金化高强铝锰合金及其制备方法”，该发明通过优化Si、Fe、Cu、Mn、Zn合金元素配比，添加Mg、Zr、Ti、B、稀土元素，最终得到的合金性能指标如下：铸态硬度HV51.8～64.3、钎焊前抗拉强度240.9～255.5MPa、600℃10min钎焊后抗拉强度159.2～168MPa、600℃10min钎焊后屈服强度57.1～63.5MPa、钎焊后延伸率16.5～18.4%、腐蚀电位-0.717～－0.741V、腐蚀电流密度3.13*10^-7～4.28*10^-7A/cm²、15天浸泡的自腐蚀速率0.0153～0.0208Mg/d*cm²。 

已有的研究表明，3003铝合金板带箔材的抗拉强度越高、熔点越高，抗垂性能越好，腐蚀电流密度越低，抗腐蚀性能越好。但第二相粒子越多，合金的腐蚀敏感性越强，第二相粒子在晶界上析出会对降低合金的抗腐蚀性能。 

随着工艺的不断革新、质量的持续提高及市场竞争的愈发加剧，要求用于热交换器的铝合金板带箔材具有更高的强度、更优的抗下垂性、较好的耐腐蚀性，传统的3003合金，已经难以满足这一要求。因此，亟待开发新型铝合金材料。 

发明内容

为了解决热交换器用钎焊铝合金板带箔材技术发展带来的提高合金强度及耐蚀性问题，本发明提供了一种新型铝合金，细化合金的晶粒，得到均匀、弥散化、细小的第二相粒子，且晶界有害第二相粒子较少的新型铝合金，满足客户质量要求。 

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的： 

本发明是热交换器用多元微合金化高性能钎焊铝合金材料，铝合金材料包含如下质量百分数的成分：Si 0.1～0.25%，Fe 0.15～0.4%，Cu 0.05～0.15%，Mn 1.1～1.4%，Mg 0.05～0.2%，Zn 0.1～1.5%，Zr 0.1～0.2%，Cr 0.1～0.2%，V 0.08～0.15%，Ti 0.03～0.08%，Re 0.01～0.02%，其余为铝和不可避免的杂质。

作为本发明的优选方案：铝合金材料包含如下质量百分数的成分：Si 0.18%，Fe 0.3%，Cu 0.1%，Mn 1.25%，Mg 0.1%，Zn 0.8%，Zr 0.15%，Cr 0.15%，V 0.1%，Ti 0.05%，Re 0.015%，其余为铝和不可避免的杂质。 

作为本发明的优选方案：铝合金材料包含如下质量百分数的成分：Si 0.25%，Fe 0.4%，Cu 0.15%，Mn 1.4%，Mg 0.2%，Zn 1.5%，Zr 0.2%，Cr 0.2%，V 0.15%，Ti 0.08%，Re 0.02%，其余为铝和不可避免的杂质。