[发明专利]腐蚀电位梯度层状分布的微通道铝扁管的生产方法

说明书

本发明公开了一种腐蚀电位梯度层状分布的微通道铝扁管的生产方法，步骤为：(1)用变形铝合金圆铸锭制成微通道铝扁管，变形铝合金圆铸锭中包括1.0‑1.5wt％的Mn和0.1‑0.15wt％的Ti；(2)在温度≥500℃的状态下，通过喷锌系统在微通道铝扁管的表面喷涂锌层，形成喷锌铝扁管；(3)将喷锌铝扁管进行热处理，喷锌铝扁管表面的锌层向内部扩散，并自发形成层状梯度扩散层。利用本申请，能够从微通道铝扁管表面向内腐蚀电位逐渐增大的层状梯度分布，且微通道铝扁管表面不同区域向内延伸同样距离下腐蚀电位是接近一致的，使微通道铝扁管在使用过程中，腐蚀由点状腐蚀转化为层状腐蚀，耐蚀性能提升一倍，SWAAT盐雾试验泄漏时间由2000小时提升到5000h。

技术领域

本发明涉及一种腐蚀电位梯度层状分布的微通道铝扁管的生产方法。

背景技术

随着全球能源问题和环境问题日益突出，在汽车空调系统强制使用铝制微通道换热器之后，家用、商用空调等其它热交换系统的更新换代也成为必然趋势。虽然铝制微通道换热器在家用以及商用空调上已经开始应用，但是铜质材料仍然占主导地位，这主要是由于铜的耐蚀性能要优于铝，使得采用铜质材料的换热系统具有较长的使用寿命，这在一定程度上限制了铝质材料在家用、商用空调上的使用。因此，提高微通道铝扁管的耐腐性能，成为提高微通道铝扁管在空调领域使用范围的必然要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种腐蚀电位梯度层状分布的微通道铝扁管的生产方法，其包括如下步骤：

(1)采用热挤压成型工艺，用变形铝合金圆铸锭制成微通道铝扁管，变形铝合金圆铸锭中包括1.0-1.5wt％的Mn和0.1-0.15wt％的Ti；变形铝合金圆铸锭中除上述1.0-1.5wt％的Mn和0.1-0.15wt％的Ti外，其余部分为Al及不可避免的杂质；

(2)在温度≥500℃的状态下，通过喷锌系统在微通道铝扁管的表面喷涂锌层，形成喷锌铝扁管；

(3)将喷锌铝扁管进行热处理，喷锌铝扁管表面的锌层向内部扩散，并自发形成层状梯度扩散层。热处理后，层状梯度扩散层区域内的锌含量由外向内逐渐降低，且层状梯度扩散层区域内的腐蚀电位呈由外向内逐渐增大的层状梯度分布，该层状梯度扩散层区域是指具有层状梯度扩散层的区域。

具体地，为保证锌层向内的扩散深度，热处理时，温度为620±3℃，时间为6min。温度过低，锌的扩散深度不足，温度过高，会导致铝中第二相的复熔。

具体地，为控制锌在微通道铝扁管的扩散深度，喷锌铝扁管表层的锌层厚度为1±0.1μm。

具体地，为保证锌层厚度的均匀性，采用非线性电弧喷涂方法进行喷锌，该非线性电弧喷涂方法包括如下步骤：

(1)喷锌速度决定单位时间内的喷锌量，采用喷锌电流表征喷锌速度，利用喷锌设备的控制系统将速度信号转化为电流信号，根据公式AY＝BX²+CX+D确定喷锌电流和微通道铝扁管的挤出速度，其中，Y表示喷锌电流，单位为安培，X表示铝产品挤出速度，单位为m/min，A、B、C、D为常数，且B、C不同时为0，A不为0；

(2)在喷锌过程中，采用速度传感器采集微通道铝扁管的挤出速度X，并传递给喷锌设备的控制系统，喷锌设备的控制系统根据步骤(1)中的公式计算出铝产品挤出速度X对应的喷锌电流，记为Y₂，同时控制系统自动采集当前的实际喷锌电流Y₁，并判断是否满足Y₂-σ≤Y₁≥Y₂+σ，σ为设定偏差值，且σ＞0；