[发明专利]一种高耐腐蚀多层复合铝合金管材及其生产方法

说明书

本发明涉及一种高耐腐蚀多层复合铝合金管材以及其生产方法，由包覆层合金1、阻挡层合金、芯层合金和包覆层合金2按顺序层叠后轧制复合而成，所述阻挡层合金由以下质量分数的元素组成：0.5%～1.0%的Si、0.15%～0.7%的Fe、1.0%～2.0%的Mn、0.05%～0.2%的Mg、1.5%～3.5%的Zn、0～0.15%的Cu、单种含量≤0.05%且总含量≤0.15%的其它元素，余量为Al。阻挡层为添加一定含量的Zn元素的Al‑Mn合金，提供牺牲保护的作用，阻挡层的Zn最佳含量为1.5%～3.5%质量分数，与芯层的电位差为60～140mV，为芯层提供了保护作用，使材料的耐腐蚀性能最佳。

技术领域

本发明涉及一种多层复合铝合金管材及其生产方法，尤其涉及一种适用于铝散热器的B型管、U型管与沙漏管等的钎焊用高耐腐蚀多层复合铝合金管材及其生产方法。

技术背景

多层复合钎焊铝合金材料被广泛地应用于热交换器系统中，如汽车散热器、中冷器，空调冷凝器、蒸发器等。进行热交换的载体一般是如水、冷冻液、油等液体，这些液体与汽车废气或者制冷剂等相结合后在热交换器管料中循环流动对材料有很大的腐蚀作用，一旦管料因腐蚀发生泄漏，则产品产生报废，所以提高多层复合钎焊铝合金管料耐腐蚀性能对提高产品的使用寿命具有重要的意义。

目前我国汽车散热器热交换器管材用钎焊铝合金是由三层复合的管材，其芯材为AA3003合金，钎焊后强度较低，耐腐蚀性能较差，在使用过程中容易疲劳断裂、腐蚀泄漏等不良情况。

张国君等人的CN 101927588A公开了一种汽车热交换器用新型复合钎焊铝合金材料，该合金材料同样在芯层与包覆层的一端增加一层阻挡层结构，从而提高材料的耐腐蚀性能。但该发明中的阻挡层采用的是AA7072合金，会在一定的程度上降低合金的强度。且虽然AA7072合金的腐蚀电位比较低，能对电位较正的芯材起到良好的“阳极保护”作用，但是阻挡层与芯层的电位差不是很大，在某些特殊的环境下不能起到良好的保护作用。

张斌等人的CN 103122427A公开了一种钎焊用铝合金复合板材及其制造方法，其中芯层含有较高的Si元素，在生产过程中能够消耗更多的废料，降低原材料成本和能源消耗，但是在高温过炉钎焊过程中容易发生严重的熔蚀等问题。其所述阻挡层合金采用的是AA1050加0.5％～3.5％的Zn，虽然阻挡层能够起到较好的“阳极保护”芯材的作用，但会降低材料整体的强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种钎焊用高耐腐蚀多层复合铝合金管材以及该铝合金管材的生产方法，以克服现有技术存在的不足。

本发明的第一目的是提供一种高耐腐蚀多层复合铝合金管材，由包覆层合金1、阻挡层合金、芯层合金和包覆层合金2按顺序层叠后轧制复合而成，其特征在于，所述阻挡层合金由以下质量分数的元素组成：0.5％～1.0％的硅(Si)、0.15％～0.7％的铁(Fe)、1.0％～2.0％的锰(Mn)、0.05％～0.2％的镁(Mg)、1.5％～3.5％的锌(Zn)、0～0.15％的铜(Cu)、单种含量≤0.05％且总含量≤0.15％的其它元素杂质，余量为铝(Al)。

本发明的高耐腐蚀多层复合铝合金管材中，所述的芯层合金由以下质量分数的元素组成：0.1％～0.8％的硅(Si)，0.15％～0.8％的铁(Fe)，0.15％～0.7％的铜(Cu)，0.5％～1.8％的锰(Mn)，0.1％～0.45％的镁(Mg)，0.05％～0.3％的钛(Ti)，单种含量≤0.05％且总含量≤0.15重量％的其它元素杂质，余量为铝(Al)。

本发明的高耐腐蚀多层复合铝合金管材中，所述的包覆层合金1和包覆层合金2为常规的钎焊层合金材料，例如采用市售的AA4343、AA4045铝合金，其常规的元素组成的质量分数为：4％～13％的Si，0.1％～0.4％的Fe、0.05％～0.25％的Cu、0～0.1％的Mn、0～0.1％的Zn、单种含量≤0.05％且总含量≤0.15％的其它元素杂质，余量为Al。