熱交換器用鋁合金包覆材制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種具有優(yōu)異的釬焊性并且耐孔蝕性優(yōu)異的熱交換器用鋁合金包覆材。熱交換器用鋁合金包覆材（１ａ）具備：芯材（２）、形成于該芯材（２）的一面?zhèn)鹊臓奚模ǎ常⑿纬捎谠撔静模ǎ玻┑牧硪幻鎮(zhèn)鹊挠桑粒欤樱橄岛辖饦?gòu)成的釬料（４），其特征在于，芯材（２）含有Ｓｉ：０．１５～１．６質(zhì)量％、Ｍｎ：０．３～２．０質(zhì)量％、Ｃｕ：０．１～１．０質(zhì)量％、Ｔｉ：０．０２～０．３質(zhì)量％，余量由Ａｌ及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，犧牲材（３）含有Ｚｎ：４．０～１０．０質(zhì)量％、Ｃｒ：０．０１～０．５質(zhì)量％，余量由Ａｌ及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及汽車等的熱交換器使用的鋁合金包覆材。
技術(shù)介紹
通常，作為汽車用熱交換器的原材料，使用在芯材的一面或兩面配設(shè)有釬料、犧牲 材(對芯材的犧牲防蝕材料)的各種鋁合金包覆材。現(xiàn)在，為了使汽車輕量化，這種熱交換 器用鋁合金包覆材正在要求高強(qiáng)度、高抗蝕性、且例如金屬板厚為0. 3mm以下的薄壁。 例如，專利文獻(xiàn)1中公開一種熱交換器用的鋁合金復(fù)合材，在規(guī)定犧牲材(犧牲陽 極材料)中的Zn、 Mn量的基礎(chǔ)上，通過控制犧牲材中的Al-Mn系金屬間化合物的粒徑和分 布，使得隨著犧牲材的抗蝕效果的腐蝕電流值減小來提高抗蝕性。 具體地說，鋁合金制的芯材的各個面為含有1. 0 6. 0質(zhì)量％的Zn、0. 2 2. 0質(zhì)量％的Mn、余量為Al及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鋁合金，并且，通過將以數(shù)密度2. OX 109個 /mm3以上含有平均粒徑為0. 1 0. 8 ii m的Al-Mn系金屬間化合物的鋁合金構(gòu)成的犧牲材、 和含有規(guī)定量的Si的Al-Si系合金制的釬料進(jìn)行復(fù)合，使得隨著犧牲材的抗蝕效果的腐蝕 電流值為40u A/cm2。 另外，專利文獻(xiàn)2中公開一種熱交換器用的鋁合金包覆材，在規(guī)定芯材的Mn、 Cu、 Si、Fe量，且規(guī)定犧牲材(犧牲陽極材料)的Zn、Mn、 Sii、Fe量的基礎(chǔ)上，通過控制犧牲材 中的化合物的粒徑和密度來控制電位梯度、腐蝕方式，由此提高抗蝕性。 具體地說，記載了一種抗蝕性優(yōu)異的熱交換器用鋁合金包覆材，其特征在于，在芯 材的一面上復(fù)合Al-Si系釬料，在另一面上復(fù)合犧牲材，其中，所述芯材含有Mn :0.6 2.0 質(zhì)量X、Cu :0. 3 1. 0質(zhì)量X、Si :0. 3 1. 2質(zhì)量％和Fe :0. 01 0. 4質(zhì)量X，余量是A1 和雜質(zhì)，所述犧牲材含有Zn :2. 0 6. 0質(zhì)量X、Mn :0. 2 1.0質(zhì)量X、Si :0.01 0. 4質(zhì) 量％、 Fe :0. 01 0. 3質(zhì)量％，余量是Al和雜質(zhì)，在犧牲材的母材中的Mn系化合物、Si系 化合物和Fe系化合物中，粒徑0. 1 ii m以上的化合物粒子為2X 106個/mm2以下。 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1 :(日本)特開平11-61306號公報(bào) 專利文獻(xiàn)2 :(日本)特開2004-76057號公報(bào) 但是，就現(xiàn)有熱交換器用的鋁合金包覆材而言，存在以下所示的問題。 汽車用熱交換器中，實(shí)現(xiàn)了材料的薄壁化，但為了輕量化、小型化及降低成本，進(jìn)一步薄壁化的要求日益強(qiáng)烈。而且，由于該薄壁化的進(jìn)程，熱交換器用的鋁合金包覆材必須要有高的抗蝕性。另外，熱交換器用的鋁合金包覆材還必須具有優(yōu)異的釬焊性。 在此，現(xiàn)有技術(shù)中，雖然提高了抗蝕性、釬焊性等的水平要求，但是，為了對應(yīng)材料的薄壁化，理想的是更高抗蝕性、且具有優(yōu)異的釬焊性的熱交換器用的鋁合金包覆材的開發(fā)。 另外，以鋁合金包覆材的高強(qiáng)度化為目的，在鋁合金中除添加Mn以外，進(jìn)行Fe、 Si、 Cn等合金元素的添加。為這種鋁合金包覆材時，例如，如專利文獻(xiàn)l所述，僅僅控制Al-Mn系金屬間化合物來確保足夠的抗蝕性顯得比較困難。尤其是在形成孔狀腐蝕(以下 將其稱為"孔蝕"，將不易發(fā)生孔蝕的性能稱為"抗孔蝕性")的這種使用條件下，例如在汽 車的散熱器的散熱管等中使用的情況下，有可能在比較短的時間內(nèi)就會發(fā)生孔空隙(從散 熱管的內(nèi)面貫通至外面的孔)。 在此，鋁合金包覆材中所添加的合金元素例如Mn、 Fe、 Si、 Cu等，在鋁合金中形成 MnAl6、Al12SiMn3、Al12Si (Mn， Fe) 3等Al-Mn系^1201等Al-Cu系、其它Al3Fe、Al12Fe3Si等金 屬間化合物。另外，芯材的鋁合金中所含有的例如Cu等合金元素在595t: X3分鐘釬焊加 熱后，由于其自芯材的擴(kuò)散，在犧牲材的鋁合金的矩陣中進(jìn)行固溶，或形成如前所述的金屬 間化合物。而且，這種金屬間化合物的形成例如在進(jìn)行合金元素的添加及熱軋等的情況下， 是不可避免的現(xiàn)象。 以上的金屬間化合物中的Al-Mn系、A1-Mn-Si系及Al-Cu系金屬間化合物成為腐 蝕發(fā)生的起點(diǎn)。即，A1-Mn系、A1-Mn-Si系及Al-Cu系金屬間化合物在鋁合金中作為陰極部 位起作用，因此認(rèn)為，其會促進(jìn)在其周圍附近的局部腐蝕，容易形成孔蝕。尤其是，在這些金 屬間化合物以少量且粗大的尺寸存在的情況下，以此為起點(diǎn)發(fā)生少數(shù)孔蝕，陽極的溶解在 此集中，所以容易產(chǎn)生孔空隙。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
于是，本專利技術(shù)是鑒于這種問題而開發(fā)，提供一種具有優(yōu)異的釬焊性并且抗孔蝕性 優(yōu)異的熱交換器用鋁合金包覆材。 作為用于解決所述課題的方法，本專利技術(shù)提供一種熱交換器用鋁合金包覆材(以下 有時稱為"包覆材")，其具備芯材、形成于該芯材的一面?zhèn)鹊臓奚摹⑿纬捎谠撔静牡牧硪?面?zhèn)鹊挠葾l-Si系合金構(gòu)成的釬料，其特征為，所述芯材含有Si :0. 15 1. 6質(zhì)量％、 Mn : 0. 3 2. 0質(zhì)量X、Cu :0. l 1.0質(zhì)量X、Ti :0. 02 0. 3質(zhì)量％ ，余量由Al及不可避免的 雜質(zhì)構(gòu)成；所述犧牲材含有Zn :4. 0 10. 0質(zhì)量％、 Cr :0. 01 0. 5質(zhì)量％ ;余量由Al及 不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。 根據(jù)這種構(gòu)成，通過在芯材中添加規(guī)定量的Si、 Mn、 Cu、 Ti，芯材的強(qiáng)度、抗孔蝕性 提高，另外，通過在犧牲材中添加規(guī)定量的Zn、 Cr，犧牲材的強(qiáng)度、抗孔蝕性提高。 另外，本專利技術(shù)提供一種熱交換器用鋁合金包覆材，其具備芯材、形成于該芯材的 一面?zhèn)鹊臓奚摹⑿纬捎谠撔静牡牧硪幻鎮(zhèn)鹊挠葾l-Si系合金構(gòu)成的釬料，其特征為，所述 芯材含有Si :0. 15 1.6質(zhì)量X、Mn:0. 3 2. 0質(zhì)量X、Cu:0. 1 1.0質(zhì)量X、Ti :0. 02 0. 3質(zhì)量％ ，余量由Al及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，所述犧牲材含有Zn :4. 0 10. 0質(zhì)量％ 、Cr : 0.01 0. 5質(zhì)量X、Si :1.0質(zhì)量％以下(不包括0質(zhì)量％ )、Mn :2. 0質(zhì)量％以下(不包括 0質(zhì)量％ )，余量由Al及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，595t: X3分鐘釬焊加熱后在所述犧牲材中 析出的Al-Mn系、Al-Mn-Si系及Al-Cu系金屬間化合物，在所述犧牲材的與軋制方向正交 的方向上的垂直的截面(以下稱為"犧牲材截面")的電子顯微鏡觀察像中的最大尺寸，以 當(dāng)量圓直徑計(jì)為10nm以上且1 ii m以下，以當(dāng)量圓直徑計(jì)為10nm以上且1 y m以下的Al-Mn 系、Al-Mn-Si系及Al-Cu系金屬間化合物的數(shù)密度為1 X 105個/mm2以上，并且，以當(dāng)量圓 直徑計(jì)為10nm以上且1 ii m以下的Al-Mn系、A1-Mn-Si系及Al-Cu系金屬間化合物的面積 率為4%以下。 根據(jù)這種構(gòu)成，通過在芯材中添加規(guī)定量的Si、 Mn、 Cu、 Ti，芯材的強(qiáng)度、抗孔蝕性 提高，另外，通過在犧牲材中添加規(guī)定量的Zn、Cr、Si、Mn，犧牲材的強(qiáng)度、抗孔蝕性提高。進(jìn) 而，通過控制犧牲材中析出的規(guī)定的金屬間化合物的分散狀態(tài)(最大尺寸(當(dāng)量圓直徑)、 數(shù)密度及面積率)，就不易發(fā)生以它們的金屬間化合物為起點(diǎn)的孔蝕，陽極的溶解不會集 中。因此，不會促進(jìn)這些金屬間化合物的周圍附近的局部腐蝕，不易發(fā)生孔空本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種熱交換器用鋁合金包覆材，其具備：芯材、形成于該芯材的一面?zhèn)鹊臓奚暮托纬捎谠撔静牡牧硪幻鎮(zhèn)鹊挠桑粒欤樱橄岛辖饦?gòu)成的釬料，其特征在于，　　所述芯材含有Ｓｉ：０．１５～１．６質(zhì)量％、Ｍｎ：０．３～２．０質(zhì)量％、Ｃｕ：０．１～１．０質(zhì)量％、Ｔｉ：０．０２～０．３質(zhì)量％，余量是Ａｌ及不可避免的雜質(zhì)，　　所述犧牲材含有Ｚｎ：４．０～１０．０質(zhì)量％、Ｃｒ：０．０１～０．５質(zhì)量％，余量是Ａｌ及不可避免的雜質(zhì)。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：小林宣裕，阪下真司，植田利樹，
申請(專利權(quán))人：株式會社神戶制鋼所，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]