[发明专利]一种铜镍合金的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜镍合金，具体的说本发明涉及一种适合用于换热器板的铜镍合金材料，更具体地涉及一种换热板，更具体地涉及一种铜镍合金换热板，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铜镍合金。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 A1-Ti 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。

在本领域中，利用铜镍合金制成的换热板成本过高，其中 Ni 元素成本昂贵，导致镍铜合金换热板难以推广使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种换热器板的铜镍合金，针对现有技术中的铜镍合金换热器在强度、耐腐蚀性能、可加工性能尚不能满足换热器板恶劣工作条件的要求，提供一种低成本，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铜镍合金材料，及相应的换热板。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案 ：

一种换热器板的铜镍合金，其特征是其具有以下组分和含量 ：Ni9-11％，Fe0.5-0.8％，硼 0.005-0.01，Si ≤ 0.13，Sn0.04-0.06，余量的铜。

本发明还涉及一种铜镍合金制成的换热板。具体的为由上述铜镍合金制成的换热板。

下面说明本发明的铜镍合金的合金成分的意义以及限定理由。

Ni ：通过从过饱和固溶体中析出的形式，提高材料的强度，本发明优选的 Ni 含量为 9-11％。

Sn ：具有固溶强化和提高耐应力松弛性的作用。要充分发挥这些作用，Sn 的含有量优选在 0.04-0.06 重量％。

Fe ：在铜合金中加入适量的 Fe 有利于细化晶粒、提高合金的耐腐蚀性能，本发明优选添加量为 Fe0.5-0.8％。

B ：通过向铜镍合金中添加 B 能够得到提高强度的效果。优选的含量是 B ：0.005-0.01wt％，若B的含量低于0.005wt％的时候，提高强度的效果不显著，并且B的加入又利于改善合金的润湿性，有利于提高铜镍合金的加工性能，特别是显著提高了合金的冷加工性能。B 的含量超过上限，则对铜镍合金的耐蚀性产生不利的影响。优选的，B 的含量范围为 ：0.005-0.01wt％。

另外，本发明还公开了上述换热器板的铜镍合金材料的制备方法，其特征是，将按上述重量百分比配比 Ni、Fe、B、Si 和 Sn 的合金原料在氮气保护气氛下加热至 1200-1350℃保温 40-90min ；加入占合金原料总重量 0.2-0.6wt％的 BaCl 2 ，搅拌 60-70min ；之后将合金液浇注成型 ；浇铸温度为 1150-1300℃ ；然后在 750-820℃保温 3-7h 进行均质化处理，并冷却得到换热器板的铜镍合金。

本发明所述的铜镍合金，经均质化退火后，观察其金相组织，晶粒均匀且细小，对提高铜镍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，表明本发明的铜镍合金耐蚀性有显著提高 ；而且材料的强度与普通的铜镍合金相比也有了显著的提高，本发明的铜镍合金能够到达 490MPa 以上的强度，本发明描述的铜镍合金适合于加工成换热器板，具有低成本的优点。

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。