专利名称：散热器翅片的铝合金材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铝合金材料，具体的说本发明涉及一种适合用于散热器翅片的铝合金材料，其具有优异的耐腐蚀性，并且其可加工性能良好。
背景技术：
在蒸发器、冷凝器等换热器中，一直使用轻量且导热性良好的铝合金。通常，这些换热器的制造是按照以下方法进行例如通过将板材弯曲、或者由压力加工成型的板材加以层叠，从而形成作为工作流体的冷却扁管。就耐腐蚀性而言，由于来自外表面和内部的腐蚀，当制冷剂通路管中过早地产生穿通时，制冷剂泄露，无法起到作为换热器的功能，因此，一直在制冷剂通路管的外表面实施防腐蚀处理，由此延长换热器的寿命。以往，采用将Al-Zn系合金作为牺牲阳极材料包覆于板材的外表面，且将该板材成型为偏平管状而使用的方法；或把挤压多孔管作为制冷剂通路管使用的方法。然而，多数换热器的结构是在制冷剂通路管的外表面接合翅片的结构， 由于在该方法中制冷剂通路管的外表面不存在钎料，因此，必须使用包覆了钎料的翅片材。 此时，由于受到残留于翅片表面的钎料的影响，翅片材的自身耐腐蚀性能降低，另外包覆翅片材的制造成本比裸翅片高，因此导致换热器制造成本的上升。在制冷剂通路管的外表面接合的翅片中使用裸材的情况下，能够提高翅片的自身耐腐蚀性，且通过使用高传导材料，还能够提高换热器的性能，与包覆翅片材相比，也能够降低成本，但此时需要在制冷剂通路管的外表面赋予钎料，因此，就要在上述Al-Zn系合金的表面涂覆粉末状的钎料，或者，就要使用外表面包覆有在Al-Si系合金钎料中添加了 Zn 的物质的板材。前者的情况下，由于粉末钎料的成本高，因此导致换热器制造成本的增加， 在后者的情况下，由于钎焊中含有Zn的熔融钎料的流动，因此，造成钎焊后在制冷剂通路管外表面残留的Zn量没有达到作为牺牲阳极材料所需要的Zn量，导致无法得到制冷剂通路管的足够的防腐蚀效果，或者，由于含有Zn的熔融钎料流动到接合部，导致接合部的优先腐蚀。现有技术中，申请号为02828286. 8的专利报道了涉及一种超强、耐久、耐腐蚀性提高的钎焊换热器用铝散热片合金。该合金基于再生的材料。该合金对于小孔腐蚀显示出提高的腐蚀性能、优异的高温抗垂性能和后钎焊强度。通过优化散热片、管子、端板和侧板的材料组合，能够制造在SWAAT中具有足够腐蚀性能的换热器。申请号为02806584. 0的专利报道了一种耐腐蚀的铝合金具有控制量的铁、锰、铬和钛，并且含有铜、硅、镍以及不超过杂质水平的锌。调整所述合金的化学组成，以使晶粒边界的电极电位与合金基体相匹配，从而降低晶间腐蚀。所述合金特别适合于采用挤压和钎焊技术制造热交换器中的管材。
发明内容
本发明的目的是提供一种散热器翅片的铝合金材料，针对现有技术中的铝合金换热器在强度、耐腐蚀性能、可加工性能尚不能满足散热器翅片恶劣工作条件的要求，提供一种较高的强度特性、钎焊性、耐蚀性优异并具有良好的可加工性能的冷却扁管的铝合金材料。为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案
一种散热器翅片的铝合金材料，其特征是其具有以下组分和含量Si 0. 5-1. 2wt%、 Mn :0. 5-1. 8wt%, Zn :0· 25-1. 8 wt%, Cu :0· 30-0. 55 wt%，余量为 Al 及不可避免的杂质构成。下面说明本发明的铝合金材料的合金成分的意义以及限定理由。Si
通过向铝合金中添加Si能够得到提高强度的效果。优选的含量是Si :0. 5-1. 2 wt%, 若硅的含量低于0. 5 wt%的时候，提高强度的效果就小。Si的含量超过上限，则对铝合金的耐蚀性产生不利的影响，并且如果含量超过上限，则压延加工性能降低。优选的，Si的含量范围为0. 6-0. 9 wt%0
通过向铝合金中添加Mn，能够细化铝合金颗粒，提高合金的强度而又不降低合金的耐蚀性。当Mn的含量低于0.5 wt%的时候，其对铝合金强度的提高不显著；而当Mn的含量高于1. 8wt%的时候，其在合金中的溶解度达到饱和，继续增加Mn的含量，将导致在热加工的过程中降低合金的挤出加工性能。因而，在本发明中将其含量限定在0. 5wt%-l. 5wt%的范围内。优选的，Mn的含量范围为0. 8-1. 5 wt%0更优选的其含量范围为0. 9-1. 2 wt%。Zn:
通过向铝合金中添加Zn，能够增加制造和焊接期间的流动性，能够提高材料的可加工性，然而如果Zn的含量进一步增加将会导致不期望的金属间相的存在，容易诱晶间腐蚀， 而当含量在0. 25-1. 8 wt%,在改善材料可加工性的同时，对材料的耐蚀性能无不利的影响。 Zn的优选含量是0. 30-1. 5wt%,更优选0. 50-1. 30 wt%。Cu:
通过向铝合金中添加Cu，能够得到提高强度的效果，并且在本发明的合金中能够协同改善材料的耐蚀性能。Cu的优选含量是0. 30-0. 55 wt%，若含量超过0. 55 wt%，将会显著降低钎焊性能。另外，本发明还公开了上述散热器翅片的铝合金材料的制备方法，其特征是，将按上述重量百分比配比的Si、Mn、Zn、Cu和Al的合金原料在氮气保护气氛下加热至600-720 °C保温45-90 min;加入占合金原料总重量0.2-0.8 wt%的MnCl2，搅拌15-50 min ；之后将合金液浇注成型；浇铸温度为520-650 °C ；然后在350-450 °C保温2_10 h进行均质化处理，并冷却得到散热器翅片的铝合金材料。本发明所述的铝合金材料，经均勻化退火后，观察其金相组织，晶粒细小且均勻对提高铝合金的耐蚀性有好处；并且其组织中没有发现大量存在电化学腐蚀的异质相，大大减轻了晶间腐蚀发生的倾向；采用SWAAT实验对合金材料的腐蚀行为进行测试，表明本发明的铝合金耐蚀性有显著提高；而且材料的强度与普通的铝合金相比也有了显著的提高， 本发明描述的铝合金材料适合于加工成散热器翅片。
具体实施方式
下面本发明将结合具体的实施例对本发明做进一步的解释和说明。按表1所示出的质量百分比，制备本发明所述的铝合金材料。具体的制备工艺过程为将按表1所示出的百分比配比的Si、Mn、Zn、Cu和Al的合金原料在氮气保护气氛下加热至650 °C保温60 min;加入占合金原料总重量0. 3wt%的MnCl2，搅拌35 min ；之后将合金液浇注成型；浇铸温度为580 °C;然后在420 °C保温4 h进行均质化处理，并冷却得到散热器翅片的铝合金材料。表1母材铝合金的化学成分
权利要求
1.一种散热器翅片的铝合金材料，其特征是其具有以下组分和含量Si 0. 5-1. 2wt%、 Mn :0. 5-1. 8wt%, Zn 0. 25-1. 8 wt%, Cu 0. 30-0. 55 wt%，余量为 Al 及不可避免的杂质构成。
2.权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于所述的Si的含量范围为0.6-0. 9 wt%0
3.权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于所述的Mn的含量范围为0.8-1. 5 wt%。
4.权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于所述的Mn的含量是0.9-1. 2 wt%。
5.权利要求3所述的铝合金材料，其特征在于所述的Zn的含量是0.30-1. 50 wt%。
6.权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于所述的Zn的含量是0.50-1. 30 wt%。
7.权利要求1-6任一项所述的铝合金材料的制备方法，其特征在于将按铝合金材料配比的Si、Mn、Zn、Cu和Al的合金原料在氮气保护气氛下加热至600-720 °C保温45-90 min; 加入占合金原料总重量0. 2-0.8 wt%WMnCl2，搅拌15-50 min ；之后将合金液浇注成型；浇铸温度为520-650 °C ；然后在350-450 °C保温2_10 h进行均质化处理，并冷却得到散热器翅片的铝合金材料。
全文摘要
本发明涉及一种散热器翅片的铝合金材料，其特征是其具有以下组分和含量Si0.5-1.2wt%、Mn0.5-1.8wt%，Zn0.25-1.8wt%，Cu0.30-0.55wt%，余量为Al及不可避免的杂质构成。本发明的铝合金材料具有较高的强度特性、钎焊性、耐蚀性优异并具有良好的可加工性能，特别适合用作散热器翅片。
文档编号C22F1/053GK102330005SQ201110171129
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者杨贻方 申请人:苏州方暨圆节能科技有限公司