[发明专利]铝合金钎焊片材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在汽车用热交换器使用的铝合金钎焊片材(brazing sheet,也称“钎焊板”),尤其适合作为散热器或加热器心材等的冷却水的通道构成材料使用的耐腐蚀性优异的铝合金钎焊片材及其制造方法。

背景技术

铝合金具备轻量且高的热传导性,因此,用于汽车用热交换器,例如,散热器,冷凝器,蒸发器,加热器心材,中间冷却器等。汽车用热交换器主要通过钎焊法制造,通常,钎焊使用Al-Si系合金的钎料,在600℃左右的高温下进行。这种钎焊使用各种各样的方法,一般,使用作为非腐蚀性焊剂的氟化物系焊剂,在N₂气体中进行钎焊的方法。

可是,近年,对于汽车轻量化的要求提高,与此伴随,研究汽车用热交换器的轻量化及构成热交换器的各部件的薄壁化。为了部件薄壁化,需要钎焊后的强度及耐腐蚀性比以往材料优异的材料。

以往,如汽车用散热器或加热器心材那样,作为冷却水在管内面循环的热交换器的管材,使用例如在JIS3003合金的心材的内面侧,包覆Al-Zn系合金等的牺牲阳极材料,在大气侧包覆Al-Si系合金等的钎料的管材。

若将Al-Zn系合金配置在冷却水侧,则在钎焊时添加在牺牲阳极材料的Zn向心材扩散,形成Zn扩散层。由于存在该Zn扩散层,在牺牲阳极材料发生的腐蚀达到心材后也在横向扩大进展,长期不发生贯穿腐蚀,这为人们所公知。

但是,作为散热器或加热器心材的冷却水,利用含有防冻液的从中性到弱碱性的水溶液(长使用期冷冻剂,long-life coolant,LLC),根据种类不同,有pH值为10前后者。在牺牲阳极材料使用Al-Zn系合金的管材中,在这种环境下不能得到充分的牺牲防腐蚀效果,存在早期发生贯穿腐蚀的问题。又,当冷却水流过管内时,若其流速快,在管中因磨蚀/侵蚀(erosion-corrosion)引起发生贯穿腐蚀,还存在热交换器寿命变短的问题。

在专利文献1中,记载热交换器用铝合金包材,其特征在于,在由铝合金构成的心材单面,包覆铝合金钎料,在另一面上包覆牺牲阳极材料,在这样的铝合金包材中,牺牲阳极材料的基体中存在的化合物是Fe、Ni、Si、Mn、Co之中一种或多种元素与Al的化合物。

在上述热交换器用铝合金包材中,进行向牺牲阳极材料的添加成分的选择,使得在牺牲阳极材料的基体中,形成所设定组成的化合物。但是,在这种牺牲阳极材料中,其硬度不充分,存在不能抑制碱性冷却水高速流动时的磨蚀/侵蚀引起的贯穿腐蚀的问题。这样,在以往技术中,在既是薄壁又是碱性冷却水高速流动的腐蚀环境下,难以提供显示充分耐腐蚀性的材料。

专利文献1:日本特开平11-80871号公报

发明内容

本发明就是鉴于上述所存在的问题而提出来的,其目的在于，提供即使在碱腐蚀性环境、且冷却水高速流动那样的热交换器中也具有优异的耐腐蚀性、尤其能合适地使用作为汽车用热交换器的流体通道构成材料的铝合金钎焊片材。

本发明人为了解决上述课题进行研究结果，发现通过将铝合金钎焊片材设为由特定的合金组成的构成部件构成,进而，将相当于钎焊加热后的牺牲阳极材料的硬度设为所设定硬度以上，能赋予优异的耐腐蚀性，完成本发明。

在本发明中，所谓“相当于钎焊加热”是指“与钎焊片材的钎焊同样地加热”。

本发明涉及的铝合金钎焊片材的特征在于：

包括铝合金的心材,包层在该心材的一面上的Al-Si系合金的钎料,以及包层在上述心材的另一面上的牺牲阳极材料；

上述牺牲阳极材料由铝合金构成,其含有Si:0.5～1.5质量%、Fe:0.5～1.5质量%、Zn:1.0～6.0质量%、Ti:0.05～0.20质量%，剩余部分由Al和不可避免的杂质构成;

上述心材由铝合金构成,其含有Si:0.5～1.2质量%、Fe:0.05～0.60质量%、Cu:0.3～1.0质量%、Mn:0.5～1.6质量%、Ti:0.05～0.20质量%，剩余部分由Al和不可避免的杂质构成;

相当于钎焊加热后的上述牺牲阳极材料的维氏硬度为30Hv以上。

在本发明中,上述“30Hv以上”包含30Hv(下文皆如此)。

本发明涉及的铝合金钎焊片材的进一步的特征在于，上述心材进一步含有Mg:0.05～0.60质量%。

本发明涉及的铝合金钎焊片材的制造方法的特征在于，系上述铝合金钎焊片材的制造方法,其包括: