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3102 Tubes plats à microcanaux 3F03

Les tubes plats à microcanaux sont une partie importante de tous les échangeurs de chaleur à microcanaux en aluminium du climatiseur automobile. Ils sont le composant de base transportant le réfrigérant. Ils sont souvent préparés par extrusion. Le tube plat en aluminium formé par extrusion à chaud présente souvent des problèmes de flexion et de torsion à la sortie de la matrice d’extrusion. Par conséquent, le tube plat en aluminium ne peut être utilisé pour l’assemblage d’un échangeur de chaleur à microcanaux qu’après le laminage et le dimensionnement à froid,

Micro channel flat tubes are an important part of all aluminum microchannel heat exchanger of automobile air conditioner. They are the core component carrying refrigerant. They are often prepared by extrusion. The aluminum flat tube formed by hot extrusion often has bending and twisting problems at the outlet of the extrusion die. Therefore, the aluminum flat tube can be used for the assembly of microchannel heat exchanger only after cold rolling and sizing,  The range of cold rolling reduction in cold rolling sizing is usually 2% ~ 10%. In the assembly of heat exchanger, the process of high-temperature annealing will lead to abnormal large grains in the structure of cold-rolled aluminum flat tube, which will lead to the decline of mechanical properties of aluminum flat tube. By adjusting the cold rolling reduction, the strength of the annealed aluminum flat tube can be changed, and the corresponding annealed aluminum flat tube has the lowest strength  The depression is called the critical depression. For example, the critical downforce of 3102 and 3003 alloy aluminum flat tubes is 4% and 6% respectively.   The critical downforce of aluminum flat tubes of different alloys is determined by the differences of work hardening behavior of alloys. The work hardening behavior of alloy materials is affected by various structural characteristics such as solute atoms, grain size and second phase particles. Compared with 3102 aluminum alloy, 3f03 alloy contains higher concentration of Mn element and has excellent corrosion resistance  In addition to corrosion resistance, it is found that increasing the content of Mn in aluminum alloy is conducive to improving the strength of the alloy through solid solution strengthening. At present, there are few studies on the microstructure characterization and work hardening behavior of 3f03 aluminum flat tube, so it is impossible to compare the differences of work hardening behavior between 3102 alloy and 3f03 alloy. The microstructure evolution of metals during cold rolling and annealing is one of the key issues that have attracted continuous attention in industrial production. It is found that after cold rolling deformation, there is residual strain in the structure in the form of dislocation in the alloy. The dislocation structure remaining in the grain structure determines the evolution behavior of the grain structure in the subsequent annealing process. Due to the different work hardening behavior, different grain structure characteristics will appear in the two alloys during cold rolling / annealing under the same conditions.   (1) the average grain long short axis ratio of 3102 3f03 micro channel flat tubes is 1 5 ~ 1. In the range of 6, the average grain size of 3f03 extruded aluminum flat tube is large. After 5% cold rolling, the grain structure of 3102 aluminum flat tube reinforcement has a high degree of work hardening. After annealing at 600 ℃ / 3 min, abnormal large grains appeared in the microstructure of the two alloy aluminum flat tubes.  (2) the constitutive model with strain strengthening correction term can accurately calculate the stress-strain curve of 3xxx aluminum flat tube material, and can solve the dislocation density and the average free path evolution of dislocations in the process of unidirectional tension.  (3) 3102 micro channel flat tubes have higher Si solid solution concentration and smaller grain size, lower dislocation average free path and higher work hardening rate in the process of plastic deformation. Compared with 3f03 extruded aluminum flat tube, 3102 extruded aluminum flat tube has lower critical downforce.

La plage de réduction du laminage à froid dans le dimensionnement du laminage à froid est généralement de 2% ~ 10%. Dans l’assemblage de l’échangeur de chaleur, le processus de recuit à haute température entraînera de gros grains anormaux dans la structure du tube plat en aluminium laminé à froid, ce qui entraînera le déclin des propriétés mécaniques du tube plat en aluminium. En ajustant la réduction du laminage à froid, la résistance du tube plat en aluminium recuit peut être modifiée et le tube plat en aluminium recuit correspondant a la résistance la plus faible

La dépression est appelée la dépression critique. Par exemple, l’appui critique des tubes plats en aluminium allié 3102 et 3003 est de 4% et 6% respectivement.

L’appui critique des tubes plats en aluminium de différents alliages est déterminé par les différences de comportement d’écrouissage des alliages. Le comportement d’écrouissage des matériaux d’alliage est affecté par diverses caractéristiques structurelles telles que les atomes de soluté, la taille des grains et les particules de deuxième phase. Comparé à l’alliage d’aluminium 3102, l’alliage 3f03 contient une concentration plus élevée d’élément Mn et a une excellente résistance à la corrosion

En plus de la résistance à la corrosion, on constate que l’augmentation de la teneur en Mn dans l’alliage d’aluminium est propice à l’amélioration de la résistance de l’alliage grâce au renforcement de la solution solide. À l’heure actuelle, il existe peu d’études sur la caractérisation de la microstructure et le comportement d’écrouissage du tube plat en aluminium 3f03, il est donc impossible de comparer les différences de comportement d’écrouissage entre l’alliage 3102 et l’alliage 3f03. L’évolution de la microstructure des métaux lors du laminage à froid et du recuit est l’une des questions clés qui ont attiré l’attention continue dans la production industrielle. On constate qu’après une déformation par laminage à froid, il y a une déformation résiduelle dans la structure sous forme de dislocation dans l’alliage. La structure de luxation restant dans la structure du grain détermine le comportement d’évolution de la structure du grain dans le processus de recuit ultérieur. En raison du comportement différent de l’écrouissage, différentes caractéristiques de structure de grain apparaîtront dans les deux alliages lors du laminage / recuit à froid dans les mêmes conditions.

  • (1) le rapport moyen de l’axe long court grain de 3102 tubes plats à micro canaux 3f03 est de 1 5 ~ 1. Dans la gamme de 6, la taille moyenne des grains du tube plat en aluminium extrudé 3f03 est grande. Après un laminage à froid de 5%, la structure de grain du renfort de tube plat en aluminium 3102 présente un degré élevé d’écrouissage. Après recuit à 600 °C / 3 min, de gros grains anormaux sont apparus dans la microstructure des deux tubes plats en alliage d’aluminium.
  • (2) le modèle constitutif avec terme de correction de renforcement de déformation peut calculer avec précision la courbe contrainte-déformation du matériau de tube plat en aluminium 3xxx, et peut résoudre la densité de dislocation et l’évolution moyenne de la trajectoire libre des dislocations dans le processus de tension unidirectionnelle.
  • (3) Les tubes plats à microcanaux 3102 ont une concentration plus élevée en solution solide de Si et une granulométrie plus petite, un trajet libre moyen de dislocation plus faible et un taux d’écrouissage plus élevé dans le processus de déformation plastique.  Comparé au tube plat en aluminium extrudé 3f03, le tube plat en aluminium extrudé 3102 a une force d’appui critique plus faible.