[發(fā)明專利]高強(qiáng)度鋁合金釬焊片材及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110261779.9
• 申請(qǐng)日: 2011-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN102431237A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安藤誠;新倉昭男;戶次洋一郎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 古河SKY株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B32B15/01
• 分類號(hào): B32B15/01;C22C21/00;C22C21/02;B32B37/06
• 代理公司: 北京龍雙利達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11329
• 代理人: 王禮華;毛威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在汽車用熱交換器使用的鋁合金釬焊片材(brazingsheet，也稱“釬焊板”)，尤其適合作為高溫壓縮空氣或制冷劑的通道構(gòu)成材料使用的高強(qiáng)度鋁合金釬焊片材及其制造方法。

背景技術(shù)

鋁合金具備輕量且高的熱傳導(dǎo)性，通過適當(dāng)處理能實(shí)現(xiàn)高耐腐蝕性，因此，用于汽車用熱交換器，例如，散熱器，冷凝器，蒸發(fā)器，加熱器，中間冷卻器等。作為上述汽車用熱交換器的管材，使用以3003合金等的Al-Mn系合金作為心材，在一面上包覆Al-Si系合金釬焊料或Al-Zn系合金的犧牲陽極材料的二層包材，或進(jìn)一步在另一面上包覆Al-Si系合金釬焊料的三層包材等。

熱交換器通常組合這種包材和波紋成形的散熱片，在600℃左右的溫度下通過釬焊接合。作為熱交換器搭載在汽車上后，若該管因破壞而貫通，則內(nèi)部循環(huán)的冷卻水或制冷劑發(fā)生泄漏。因此，為了提高制品壽命，釬焊后強(qiáng)度良好的鋁合金釬焊片材必不可少。

但是，近年，對(duì)汽車的輕量化的要求高漲，為了與此對(duì)應(yīng)，也要求汽車用熱交換器的輕量化。因此，研究構(gòu)成熱交換器的各部件的薄壁化，需要進(jìn)一步提高鋁合金釬焊片材的釬焊后的強(qiáng)度。

以往，如汽車用散熱器或加熱器那樣，作為冷卻水在管內(nèi)面循環(huán)的熱交換器的管材，一般使用在以JIS3003合金為代表那樣的Al-Mn系合金等心材的內(nèi)面?zhèn)龋睞l-Zn系合金等的犧牲陽極材料，在大氣側(cè)包覆Al-Si系合金等的釬焊材料的三層管材。但是，使用JIS3003合金心材的包材的釬焊后強(qiáng)度為110MPa左右，強(qiáng)度不充分。

承擔(dān)釬焊片材強(qiáng)度大半的Al-Mn系合金的心材一般為分散強(qiáng)化型合金。因此，在以往技術(shù)中提出通過心材中金屬互化物粒子的高密度化/微細(xì)化實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度化。但是，釬焊片材釬焊時(shí)被加熱到600℃，因此，幾乎所有的微細(xì)的金屬互化物再固溶。于是，為了提高釬焊后的強(qiáng)度，減少釬焊時(shí)不能再固溶那樣的大的金屬互化物、增大固溶強(qiáng)化的貢獻(xiàn)很重要。大的金屬互化物主要在從鑄造到熱軋的工序生成，因此，需要詳細(xì)控制上述工序條件。

例如，在專利文獻(xiàn)1中，在570℃以上進(jìn)行8小時(shí)以上的心材的均質(zhì)化處理，在450～550℃進(jìn)行熱軋，在此后的工序中也規(guī)定各種各樣的條件。其結(jié)果，所得到的金屬組織1μm以下的析出物為10000個(gè)/mm²以上。但是，沒有考慮釬焊時(shí)的金屬互化物的再固溶。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平2-282451號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供不僅具有良好的釬焊性及耐腐蝕性、而且具有高強(qiáng)度的鋁合金釬焊片材。尤其，其目的在于，提供能合適地使用作為汽車用熱交換器的流體通道構(gòu)成材料的鋁合金釬焊片材，及其制造方法。

本發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行反復(fù)深入研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)可以使用特定的合金組成的鋁合金心材，以特定工序制造，作為其結(jié)果，具有特定的金屬組織的包層材料適合上述目的，根據(jù)上述結(jié)果，完成本發(fā)明。

具體地說，本發(fā)明的技術(shù)方案(1)的高強(qiáng)度鋁合金釬焊片材包括鋁合金的心材，以及包層在該心材的至少一面上的Al-Si系合金的釬料，其特征在于：

上述心材為鋁合金，其含有Si：0.05～1.2質(zhì)量％、Fe：0.05～1.0質(zhì)量％、Cu：0.05～1.2質(zhì)量％、Mn：0.6～1.8質(zhì)量％，剩余部分由Al和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成；

上述釬料為鋁合金，其含有Si：2.5～13.0質(zhì)量％、Fe：0.05～1.0質(zhì)量％，剩余部分由Al和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成；

在釬焊前的上述心材的任意截面中，0.2～0.5μm的金屬互化物所占比例以面積率表示為5％以下，釬焊后的上述心材的Mn固溶量為0.2質(zhì)量％以上。

在本發(fā)明中，上述“5％以下”包含5％(下文皆如此)，上述“0.2質(zhì)量％以上”包含0.2質(zhì)量％(下文皆如此)。

本發(fā)明技術(shù)方案(2)的發(fā)明系在上述技術(shù)方案(1)記載的高強(qiáng)度鋁合金釬焊片材中，其特征在于：

上述心材除了上述各成份元素，進(jìn)一步含有從由以下元素構(gòu)成的群中選擇的至少一種：Mg：0.05～0.5質(zhì)量％、Ti：0.05～0.3質(zhì)量％、Zr：0.05～0.3質(zhì)量％、Cr：0.05～0.3質(zhì)量％、以及V：0.05～0.3質(zhì)量％。

本發(fā)明技術(shù)方案(3)的發(fā)明系在上述技術(shù)方案(1)或(2)記載的高強(qiáng)度鋁合金釬焊片材中，其特征在于：

上述釬料之中，包層在上述心材的至少一面上的釬料，除了上述各成份元素，進(jìn)一步含有Zn：0.3～5.5質(zhì)量％。