本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種具有增大的保證強度和壓力抵抗強度的基于鋁合金擠壓多通路扁平管。由擠壓鋁合金坯獲得的基于鋁合金擠壓多通路扁平管，在釬焊處理之前以２％至１５％的低應(yīng)變進行低應(yīng)變加工。在扁平管釬焊之后，它的結(jié)構(gòu)會包括的表面層包含有等于５％或者大于５％的非再結(jié)晶晶粒并且內(nèi)部層包含等于３０％或者大于３０％的再結(jié)晶晶粒。該應(yīng)變例如可以表示為（１－Ｈ／Ｈ↓［０］）＊１００％，其中Ｈ↓［０］表示低應(yīng)變加工處理之前扁平管的高度，而Ｈ表示低應(yīng)變加工處理完成之后扁平管的高度。依靠流體通道的通路中表面層１ａ和表面層２ａ中所包含的非再結(jié)晶晶粒，可以增大保證強度。由于內(nèi)部層１ｂ中包含的再結(jié)晶晶粒限制了填充物侵蝕，可以防止由于填充物侵蝕而造成的強度降低。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及用于熱交換器的基于鋁合金的擠壓多通路扁平管，其中熱交換器包括通過進行擠壓操作而形成的扁平形的具有多個流體通道孔的通路的扁平管，并且可以通過釬焊操作而用散熱片或集管連接這些扁平管而進行構(gòu)造。本專利技術(shù)也涉及一種制造這種擠壓多通路扁平管的方法。
技術(shù)介紹
通常，用于熱交換器的擠壓多通路扁平管可以通過擠壓鋁合金坯并使它們形成扁平形從而獲得，并且可以通過用散熱片或集管用釬焊操作連接這些扁平管而構(gòu)造熱交換器。近年來，由于對于將管或管路制造得更輕或者更薄或者在熱交換器中可以采用新型冷卻劑的需求不斷增長，所以形成熱交換器主要部件的擠壓扁平管需要有更高的機械抵抗強度從而達到這種要求。然而可以理解，構(gòu)造熱交換器是在大約600℃的溫度通過釬焊操作而用其它的散熱片或集管將扁平管連接，因此，對于用于常規(guī)擠壓扁平管的JIS 1XXX系列合金或者Al-Mn系列合金，在釬焊操作的過程中機械抵抗強度會變差，擠壓扁平管實際上是在它們機械抵抗強度最差的情況下使用。因此，近幾年來，對于使用比其它時效硬化合金具有相對較好可擠壓性的JIS 6XXX系列合金進行了研究，以給擠壓扁平管提供更高的機械抵抗強度(見現(xiàn)在公開的公開審查的日本專利申請H5(1993)-171328)。然而應(yīng)當(dāng)注意，這些合金包含Mg，相比較其它的常規(guī)合金會降低可擠壓性。因此實際上不可能或者難以將它們擠壓成為所需的扁平管。另外，Mg會與通常用于釬焊操作的Nocolok焊劑發(fā)生反應(yīng)，這會顯著地降低可釬焊性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
考慮到上面“
技術(shù)介紹
”中敘述的情況作出本專利技術(shù)。因此，本專利技術(shù)的一個目的是提供用于熱交換器的基于鋁合金的擠壓多通路扁平管，它可以理想地保持高保證強度而在相應(yīng)的操作過程中沒有降低可擠壓性或可釬焊性的危險。本專利技術(shù)的另一目的是提供了一種制造熱交換器的基于鋁合金的擠壓多通路扁平管的方法。為了解決上述問題，本專利技術(shù)的第一方面是提供用于熱交換器的基于鋁合金的擠壓多通路扁平管，其中即使是在該管釬焊之后，該管也包括包含用面積比率表示等于5％或者大于5％的非再結(jié)晶晶粒的表面層，以及包含再結(jié)晶晶粒的內(nèi)部層。本專利技術(shù)的第二方面是提供根據(jù)本專利技術(shù)第一方面的用于熱交換器的基于鋁合金的擠壓多通路扁平管，其中擠壓多通路扁平管厚度為1/2厚度(位于表面和內(nèi)孔表面之間的中間點)的區(qū)域包含用面積比率表示為30％至100％的再結(jié)晶晶粒。特別地，根據(jù)本專利技術(shù)各方面的基于鋁合金的擠壓多通路扁平管在釬焊之后包含有非再結(jié)晶晶粒。因此，它可以提供高的保證強度，并且顯示出極好的壓力抵抗強度。用于熱交換器的擠壓扁平管通常是具有許多孔的多通路管，例如冷卻劑等流體可以通過它流動。對于這些多通路管進行的壓力抵抗測試表明，內(nèi)部分隔壁在開始將被損壞和破壞。對于根據(jù)本專利技術(shù)的擠壓扁平管，可以獲得增強的壓力抵抗強度，因為如上所述可以增加保證強度。通常，包含非再結(jié)晶晶粒的擠壓扁平管的部分會受到釬焊操作過程中發(fā)生的填充物侵蝕的影響，并且該部分的厚度會由于填充物侵蝕而減小。這樣會降低機械抵抗強度。相反地，對于根據(jù)本專利技術(shù)的擠壓扁平管，可以防止會在釬焊操作過程中發(fā)生的填充物侵蝕，因為該管包含再結(jié)晶晶粒。特別地，由于扁平管內(nèi)部層包含的再結(jié)晶晶粒可以防止填充物侵蝕，因此在該管內(nèi)部層上的釬焊操作不會失敗。根據(jù)本專利技術(shù)的第一方面，特別的是扁平管內(nèi)部層包含的非再結(jié)晶晶粒的用面積比率表示的比率理想地等于5％或者大于5％。當(dāng)非再結(jié)晶晶粒增長的時候，保證強度也會隨著增長。因此，理想的非再結(jié)晶晶粒的比率應(yīng)當(dāng)?shù)扔?0％或大于50％。然而應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)非再結(jié)晶晶粒的比率增長的時候，再結(jié)晶晶粒的比率必然將會隨之降低。這對于釬焊過程中破壞抗填充物侵蝕的會有影響。非再結(jié)晶晶粒的較佳比率應(yīng)當(dāng)?shù)扔?5％或小于95％，更佳的比率應(yīng)當(dāng)?shù)扔?0％或小于90％。較佳的，當(dāng)從表面測量的時候，表面層的厚度應(yīng)當(dāng)為5μm至150μm。另外，留在表面層內(nèi)的內(nèi)部層那側(cè)上的再結(jié)晶晶?？梢苑乐光F焊過程中發(fā)生填充物侵蝕?？梢砸揽?/2厚度(位于表面和內(nèi)孔表面之間的中間點)的區(qū)域中再結(jié)晶晶粒的比率(面積比率)確定表面層內(nèi)再結(jié)晶晶粒的存在，并且位置可以為內(nèi)部層的一部分。中間點通常位于100μm至250μm的深度。如果如下所述的再結(jié)晶晶粒的特定比率位于這個深度，再結(jié)晶晶粒也可以分布在更靠近表面層的層中。因此，可以防止填充物侵蝕。特別地，如果位于中間點中的再結(jié)晶晶粒的比率小于30％，就不能防止填充物侵蝕。這表示再結(jié)晶晶粒的較佳比率應(yīng)當(dāng)?shù)扔?0％或大于30％。更佳的比率應(yīng)當(dāng)?shù)扔?0％或者大于40％，從而確保將會防止填充物侵蝕。在釬焊之后在扁平管中包含的具有亞晶粒晶界的非再結(jié)晶晶粒，理想的平均晶粒大小應(yīng)當(dāng)如上所述在0.1μm和20μm之間。原因是如果平均晶粒大小小于0.1μm，會顯著增加填充物侵蝕，而如果大于20μm，就不能獲得足夠的保證強度。同樣的，再結(jié)晶晶粒理想的平均晶粒大小應(yīng)當(dāng)如上所述的等于50μm或者大于50μm。如果小于50μm，不能充分地防止填充物侵蝕。原因是再結(jié)晶晶粒應(yīng)當(dāng)相當(dāng)?shù)拇植?，因為填充物侵蝕是從結(jié)晶晶粒的晶界開始的。根據(jù)本專利技術(shù)，非再結(jié)晶晶?？梢员幌薅椤皩τ诟飨噜従Я?，各結(jié)晶取向的差別等于20度或者小于20度并且各平均晶粒大小等于20μm或者小于20μm的結(jié)晶晶?！薄Ｍ瑯拥?，再結(jié)晶晶粒可以限定為“對于各相鄰晶粒，各結(jié)晶取向的差別大于20度并且各平均晶粒大小大于20μm的結(jié)晶晶?！薄＞唧w說，再結(jié)晶晶粒的平均晶粒直徑可以等于50μm或大于50μm，而非再結(jié)晶晶粒的平均晶粒直徑可以為0.1μm至20μm。制造根據(jù)本專利技術(shù)的用于熱交換器的基于鋁合金的擠壓多通路扁平管的方法包括的步驟為，進行擠壓操作以獲得基于鋁合金扁平管，并且在進行釬焊操作之前以2％至15％的低應(yīng)變在由此擠壓出的基于鋁合金扁平管上進行低應(yīng)變加工。根據(jù)本專利技術(shù)的制造方法，可以在擠壓扁平管上進行低應(yīng)變加工的操作，從而使得在進行釬焊操作之后，在管中仍然可以保留一些非再結(jié)晶晶粒。通過這樣做，可以改善保證強度。特別地，為了實現(xiàn)在釬焊操作之后仍然可以保留非再結(jié)晶晶粒，在其擠壓之后可以對該管使用足夠低的應(yīng)變(2％至15％的應(yīng)變)，隨后該管可以進行釬焊處理。為了使得在低應(yīng)變加工處理的過程中，甚至直到釬焊完成的時候，在該管中仍然保留著非再結(jié)晶晶粒，可以使用足夠的應(yīng)變。當(dāng)該管還包含有足夠量再結(jié)晶晶粒的時候，在釬焊的過程中可以增加抗填充物侵蝕。較佳地，應(yīng)變應(yīng)當(dāng)具有4％的下限或者10％的上限。原因是如果應(yīng)變小于下限或者大約上限，在釬焊完成之后不能保留足夠量的非再結(jié)晶晶粒，這會降低該管的保證強度?？梢砸远喾N方法進行低應(yīng)變加工，例如軋輥的軋制或者拉伸加工、彎曲加工、壓力壓縮加工以及類似的加工。應(yīng)當(dāng)注意，本專利技術(shù)并不限于上述的方法。對于加工中扁平管的高度要被減小的情況，上述的應(yīng)變可以表示為(1-H/Ho)*100％，其中Ho表示低應(yīng)變加工處理之前扁平管的高度，而H表示低應(yīng)變加工處理完成之后扁平管的高度(見圖2(a))。當(dāng)通過觀測該管的截面測量應(yīng)變的時候，它可以表示為(1-To/T)*100％，其中To表示低應(yīng)變加工處理之前扁平管內(nèi)部分隔壁的厚度，而T表示低應(yīng)變加工處理完成之后它的厚度(見圖2(b))。對于加工中依靠拉伸實現(xiàn)應(yīng)變的情況，上述的應(yīng)變可以表示為(1-本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種用于熱交換器的基于鋁合金的擠壓多通路扁平管，其中在對該擠壓多通路扁平管完成釬焊操作之后，該擠壓多通路扁平管包括的表面層包含用面積比率表示等于５％或者大于５％的非再結(jié)晶晶粒，而內(nèi)部層包含再結(jié)晶晶粒。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：兵庫靖憲，勝又真哉，麻野雅三，
申請(專利權(quán))人：三菱鋁株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]
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