[发明专利]用于热交换器翅片的铝合金

说明书

一种铝合金翅片坯料，包括：约0.9重量％至1.4重量％的Si、0.3重量％至0.6重量％的Fe、0.20重量％至0.60重量％的Cu、1.0重量％至1.7重量％的Mn、0.01重量％至0.25重量％的Mg、0.01重量％至3.0重量％的Zn、至多0.10重量％的Ti，其中其余的Al和杂质为＜0.15重量％。所述铝合金翅片坯料通过包括以下步骤的方法来生产：直接冷却铸造铸锭；在所述直接冷却铸造之后对所述铸锭进行热轧；将所述铝合金冷轧至中间厚度；在200℃与400℃之间的温度下对冷轧至中间厚度的所述铝合金进行中间退火；以及在中间退火之后对所述材料进行冷轧，以实现20％至40％的％冷加工(％CW)。所述铝合金翅片坯料具有钎焊前和/或钎焊后强度、热导率、抗下垂性和/或腐蚀电位的改进组合。

优先权声明

本申请要求2018年9月6日提交的美国临时申请号62/727,806的优先权，所述临时申请的整体以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及材料科学、材料化学、冶金、铝合金、铝制造领域以及相关领域。本发明提供了用于在热交换器翅片生产中使用的新型铝合金，所述热交换器翅片继而用于各种热交换器装置(例如，机动车辆散热器、冷凝器、蒸发器和相关装置)中。

背景技术

汽车热交换器工业对用于热交换器翅片生产的铝材料(“翅片坯料”)提出了多个需求。这些需求可能难以平衡。需要铝合金翅片坯料，其具有钎焊前和钎焊后两种状态下的高强度、改进的抗下垂性(这意味着钎焊期间的良好性能)以及减少的翅片腐蚀。为了使汽车更轻，期望缩小汽车热交换器的尺寸并降低其重量以节约资源和节能。已经研究了用于实现此目的的各种方法，并且期望的解决方案之一是减小铝翅片坯料的厚度。为了减小翅片材料的厚度，重要的是既在钎焊后实现更高强度又确保足够的钎焊性。同时，与热交换器部件的其余部分相比，热交换器翅片必须具有高传导率和更好的腐蚀性能。例如，热交换器翅片可比热交换器管坯料更阳极，使得翅片以牺牲的方式起作用。期望的铝翅片坯料将具有平衡上述要求的性质和参数。

发明内容

本发明涵盖的实施方案由权利要求而非本发明内容限定。本发明内容是本发明的各方面的高级概述，并且引入了在下文具体实施方式部分中进一步描述的概念中的一些概念。本发明内容并不意图确认所要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不意图用来孤立地确定所要求保护的主题的范围。应当通过参考整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及每个权利要求来理解本主题。

期望生产铝翅片坯料，所述铝翅片坯料：将具有厚度(规格)的所需组合；将能够经受钎焊并且将展现出钎焊之前、期间和之后的适当的机械特性、适合于高性能热交换器应用的强度和传导特性以及合适的腐蚀电位。另外，期望由掺入废铝的输入金属来生产铝翅片坯料，以便以环保和成本有效的方式生产翅片坯料。公开了一种改进的铝合金翅片坯料，所述改进的铝合金翅片坯料具有使其适合于生产将用于例如热交换器中的热交换器翅片(诸如汽车工业中采用的那些)的特性和性质的组合。在一个实例中，所述改进的铝合金翅片坯料可以期望厚度(规格)以片材形式生产，所述厚度(规格)适合于生产轻质热交换器单元。所述铝合金翅片坯料可进行钎焊并且表现出钎焊之前、期间和之后的强度特性，所述特性使其对汽车热交换器应用而言具有吸引力。更具体地，所公开的改进的铝合金翅片坯料具有减少钎焊期间的翅片破碎问题的钎焊前强度特性。所公开的铝合金翅片坯料还具有适合于热交换器应用的足够高的热导率，并且具有处于足够的负值以供翅片在热交换器的腐蚀期间以牺牲方式起作用的腐蚀电位。总之，所述改进的铝合金翅片坯料具有以下性质中的一种或多种：高强度、期望的钎焊后机械性质、期望的抗下垂性、期望的耐腐蚀性和期望的传导率。同时，所述铝合金翅片坯料可由至少部分地循环使用的输入铝产生。更具体地，所述改进的铝合金翅片坯料包含非铝成分(例如，Cu、Fe、Mn和Zn)的水平，所述水平与存在于作为输入金属的特定废铝中的这些元素的水平相容。