[发明专利]铝管换热器及其表面处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝管换热器技术领域，更具体地说，涉及一种铝管换热器及其表面处理方法。

背景技术

众所周知，铝具有良好的导热性和延展性，挤压和拉伸性能非常优良，很容易制备内外肋化系数高的圆管、内螺纹管、直齿管、椭圆管等，使得设备紧凑、重量轻、体积小；而且相对于铜合金来说，成本低廉且价格波动很小，因此被制冷用的换热器广泛使用。

室外机或冷凝器的铝管换热器长期处于室外环境中，由于室外环境的多样性和恶劣性，因此对其表面耐腐蚀性要求较高。例如高的温差以及大气中的CO_x，NO_X，SO_X等部分有害物质均对铝管换热器有强烈的直接腐蚀作用和溶滴腐蚀作用。此外，水蒸气凝结溶解了环境中的部分有害气体，形成含有硝酸根、亚硝酸根、氯酸根、硫酸根、亚硫酸根、氯离子等具有强酸强氧化性的腐蚀液，也会对室外机或冷凝器的铝管换热器表面造成腐蚀。特别对于窗机冷凝器而言，冷凝器的下半部分被泡在水里，整个冷凝器在散热时打水强制冷却，而水质不受控制，这些大大增强了换热器的耐腐蚀性难度，影响换热器的寿命。同时，冷凝式换热器还要求结构紧凑，体积小，重量轻，生产方便，成本低廉。因此冷凝换热器防腐和其换热器强化成为开发冷凝器窗机、除湿机、移动空调、分体机的技术关键。

铝管防腐蚀的方法有很多种，现有技术中包括进行表面隔绝处理或制造牺牲阳极作用。隔绝处理有无机镀层或有机涂层等方法；牺牲阳极有喷锌，镀锌，渗锌等方法。喷锌、渗锌、涂层处理对铝质冷凝式换热器在中低温，中低湿度，非腐蚀性气体下非常有作用，但是在高温、高湿以及腐蚀性气体等苛刻环境下，由于其将铝管表面作为牺牲阳极将导致铝管壁厚快速减薄，这对耐压强度并不高的铝合金换热器，其作为冷凝侧换热器系统的安全性将大大打折扣。表面喷锌层快速腐蚀还会大大增加管翅冲胀接头的热阻，加快铝质换热器换热性能的衰减。而且喷锌以及表面整体式通过络酸盐进行钝化或电泳喷漆处理均会造成成本明显增高，有毒Cr离子残留或残液会对水有污染或挥发性的VOC排放，均对环境有明显有害的影响。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种铝管换热器，旨在改善作为冷凝器的铝管换热器的防腐蚀性能。

为了解决技术问题，本发明提供一种铝管换热器，包括铝质传热管和部分包覆传热管的铝质翅片，其关键在于，所述传热管外表面镀有以钼酸盐为添加剂的非晶态Ni-P化学复合镀层；所述传热管无铝质翅片包覆的裸露部位另涂有缓蚀剂涂层或防腐涂层。

优选地，所述传热管和铝质翅片的材质为铝锰合金，所述以钼酸盐为添加剂的非晶态Ni-P化学复合镀层其厚度为15～40微米。

优选地，所述以钼酸盐为添加剂的非晶态Ni-P化学复合镀层由以下组分按相应含量通过化学镀工艺成型在传热管表面：

硫酸镍：40～57g/L；

磷酸二氢钠：20～30g/L；

柠檬酸钠：35～45g/L；

醋酸铵：30～40g/L；

氟化铵：1～2g/L；

钼酸钠：1～5mg/L；包含有以上组分的镀液其PH值为7～9。

优选地，所述缓蚀剂的成分为:N-油酰肌氨酸及其十八铵盐与氢氧化钠的混合溶液或十二烷基磺酸钠溶液；所述防腐涂层为锌涂层。

优选地，所述传热管包括圆管、内螺纹管、椭圆管或直齿管；所述翅片包括平片、桥片、波纹片、开缝片或涡旋导流翅片。

本发明还提供一种制备前述铝管换热器的方法，其包括以下步骤：

选用铝锰合金为基材，加工成型传热管和翅片；

对传热管的外表面进行在线除油和碱蚀表面活化；

在常温、常压条件下进行以钼酸盐为添加剂的非晶Ni-P化学复合镀工艺，镀层的组分及含量为：硫酸镍：40～57g/L；磷酸二氢钠：20～30g/L；柠檬酸钠：35～45g/L；醋酸铵：30～40g/L；氟化铵：1～2g/L；钼酸钠：1～5mg/L；包含有以上组分的镀液其PH值为7～9；所述以钼酸盐为添加剂的非晶态Ni-P化学复合镀层其厚度为15～40微米；

对传热管进行在线清洁和在线退火处理，退火温度为380～550摄氏度；

对传热管进行表面镀层退火去氢处理和再结晶退火处理；

将翅片与带有镀层的传热管进行连接；

对传热管无翅片覆盖的部位进行缓蚀浸涂处理或刷防腐涂层处理。

优选地，所述镀层组分及其含量为：

硫酸镍：43g/L;

磷酸二氢钠：25g/L；

柠檬酸钠：40g/L;