[发明专利]具有高耐腐蚀性的长寿命铝合金和由该合金生产的螺旋槽管

说明书

本发明涉及具有高耐腐蚀性的长寿命铝合金和由该合金生产的螺旋槽管。一种铝合金，优选包含：1.0‑1.5wt％的Mn，至多0.1wt％的Mg、至多0.3wt％的Si、至多0.3wt％的Fe、至多0.1wt％的Cu、至多0.25wt％的Cr、至多0.1wt％的Ni、至多0.3wt％的Zn、至多0.1wt％的Ti、至多0.2wt％的Zr和不可避免的杂质，每种杂质最大为0.05wt％，且杂质总计最大为0.15wt％，余量为铝。本发明还涉及包含管和翅片的热交换器，其中所述管由所述铝合金制成。

技术领域

本发明涉及用于热交换器的管的铝合金并涉及由该合金生产的管。该管优选具有内螺旋槽或内直槽或直槽与螺旋槽的组合。本发明还涉及包含该管的热交换器。

背景技术

当制造用于热交换器的传热管时，重要的是确保管的高效传热性能。已知在它们的内表面上提供具有交替槽的传热管。这些槽协作以增强在管内递送的流体传热介质(例如水)的湍流。这种湍流增加了靠近管内表面的流体混合，以减少或实际上消除靠近管内表面的流体介质的边界层积聚，否则该边界层积聚会增加管的传热阻力。槽和脊还为另外的热交换提供额外的表面积。

螺旋槽管(下文称为HG管)广泛应用于家用和商用空调、热泵热水器等中的热交换器中。热交换器管的内部开槽过程从例如EP1866119中已知。市场上用于HG管的合金主要为AA3003或为了更好的耐腐蚀性而具有锌电弧喷涂涂层的AA3003。对耐腐蚀的热交换器存在需求，并且在许多应用中使用所谓的“长寿命”合金以满足要求。然而，由于可拉拔性和抗拉强度的限制，现有的长寿命合金不能应用于制造螺旋槽管。 AA3003合金HG管不满足市场上耐腐蚀性的要求，然而它具有优异的可拉拔性和高抗拉强度，以及对严苛的螺旋开槽过程的良好耐性。可通过用Zn涂层喷涂管来改善耐腐蚀性。但是，如果通过加入锌电弧喷涂来改善AA3003 HG管的耐腐蚀性，由于锌电弧喷涂和锌扩散退火过程，成本将大大增加。因此，需要适用于制造螺旋槽管的长寿命合金。

发明内容

出于解决上述问题的目的，本发明的一个方面涉及一种铝合金，优选包含：1.0-1.5wt％的Mn，至多0.1wt％的Mg、至多0.3wt％的Si、至多0.3wt％的Fe、至多0.1wt％的Cu、至多0.25wt％的Cr、至多0.1wt％的Ni、至多0.3wt％的Zn、至多0.1wt％的Ti、至多0.2wt％的Zr和不可避免的杂质，每种杂质最大为0.05wt％，且杂质总计最大为0.15wt％，余量为铝。

本发明的另一个方面涉及由根据本发明的合金生产的铝管。

本发明的再一个方面涉及包含管和翅片的热交换器，其中所述管由根据本发明的铝管制成。

根据本发明的合金适用于制造用于热交换器的耐腐蚀管。具体地，该合金由于它的机械强度和可成形性结合它的耐腐蚀性质而适用于制造螺旋槽管。传热管通常用于在汽车以及热通空调和冰箱工程(HVAC＆R)部门中使用的设备，例如蒸发器、冷凝器、冷却器和加热器。在这些应用中可以使用各种传热介质，包括但不限于纯水、水-二醇(glycol)混合物、任何类型的制冷剂(例如R-22、R-134a、R-123、R410a等)、氨、石化流体和其他混合物。

附图说明

图1显示根据本发明的合金A的管以及由具有和不具有Zn涂层的合金B制成的管的穿孔时间。

图2a显示在SWAAT测试7天后，来自合金B的管的泄漏管的横截面。

图2b显示在SWAAT测试118天后，来自根据本发明的合金A的未穿孔管的横截面。

图3：螺旋开槽工具箱。

图4：根据本发明的挤出管和由合金B制成的管的机械性质。

图5：与由合金B制成的管相比，根据本发明的螺旋槽管在在线(inline)退火之后的机械性质。