[發明專利]鋁合金層合板

有效

• 申請號: 201210093360.1
• 申請日: 2009-02-05
• 公開（公告）號: CN102644009A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 松本克史;田村榮一;杵淵雅男;植田利樹;腰越史浩;木村申平
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22F1/04;F28F19/06;B32B15/01
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張寶榮

本申請是于2009年2月5日遞交的申請號為200980102028.3(PCT/JP2009/051998)、發明名稱為“鋁合金層合板”的分案申請。

技術領域

本發明涉及鋁合金熱交換器用的鋁合金層合板(以下也將鋁叫做Al)，尤其是涉及疲勞特性優異的鋁合金層合板。本發明中，提供一種至少包括芯材鋁合金板和包覆在所述芯材鋁合金板上的鋁合金板犧牲防腐材料的層合板，將通過釬焊使用于熱交換器的熱交換器用原材料也叫做鋁合金層合板、進行與釬焊相當的加熱前的鋁合金層合板、或只叫做原材料層合板。另外，將至少包括芯材鋁合金板和包覆在所述芯材鋁合金板上的鋁合金板犧牲防腐材料，實施了相當于釬焊的加熱處理的層合板也叫做進行了與釬焊相當的加熱后的鋁合金層合板、或只叫做進行了與釬焊相當的加熱后的層合板。

背景技術

為了汽車的車身輕量化，汽車的熱交換部件中，代替目前所使用的銅合金材料而使用鋁合金材料的情況也正在增加。而且，這些熱交換部件用鋁合金材料使用由被多層化的層合板(也叫做包覆板、包覆材料)構成的抗蝕性鋁合金材料。

這種層合板在通過釬焊組裝成熱交換器的情況下，構成為在鋁合金制芯材的一面包覆了鋁合金犧牲防腐材料(板)、在另一面包覆了鋁合金釬焊料(板)的硬釬焊片的結構。

圖4表示鋁合金制汽車用熱交換器(散熱器)的例子。如圖4所示，散熱器100通常是在多根設置的扁平管狀的鋁合金制散熱器管111之間，一體形成有加工成波紋狀的鋁合金制散熱片112。該管111的兩端為分別向由集管(header)113和貯水箱(未圖示)構成的空間開口的結構。這種結構的散熱器100將從一邊的貯水箱的空間通過管111內而達到高溫的制冷劑，輸送到另一貯水箱一側的空間，在管111及散熱片112的部分進行熱交換，使變為低溫的制冷劑進行再循環。

該鋁合金材制管111由鋁合金制硬釬焊片101構成。圖5表示鋁合金制硬釬焊片101的剖面。在該圖5中，硬釬焊片101在鋁合金制芯材102的一側面層疊(包覆)有鋁合金制犧牲陽極材料(也叫做皮材)103，在芯材102的另一側面層疊(包覆)有鋁合金制釬料104。還有，在為鋁合金制包覆片材的情況下，構成為僅在一側的面包覆有鋁合金犧牲防腐材料103的層合板。

這種鋁合金制硬釬焊片101通過成形輥等形成扁平管狀，通過電阻焊或釬焊加熱，硬釬焊片101自身被釬焊，形成如圖4的管111那樣的流體通路。

散熱器的制冷劑(冷卻劑)的主成分為水溶性媒體，使用其中適當含有市售的防銹劑等的制冷劑。但是，在使用這樣的制冷劑的情況下，存在由于防銹劑等歷時劣化后所生成的酸，導致所述犧牲材料或芯材等鋁合金材料容易被腐蝕之類的問題。因此，必須使用對水溶性媒體具有高抗蝕性的鋁合金材料。

因此，從抗蝕性和強度的觀點考慮，硬釬焊片及用于包覆片的層合板的鋁合金制芯材102，使用JISH4000中所規定的例如由Al-0.15質量％Cu-1.1質量％Mn等成分構成的3003等Al-Mn系(3000系)合金。另外，以抗蝕和Mg向芯材102的擴散而形成的高強度化為目的，時常與制冷劑接觸的皮材103中，使用由Al-1質量％Zn組成等構成的7072等Al-Zn系、或者Al-Zn-Mg系(7000系)合金。此外，釬料104使用由低熔點的Al-10質量％Si等的組成構成的4045等Al-Si系(4000系)合金。

散熱器100采用使用這種硬釬焊片101形成的管111、進行了波紋加工的散熱片112和其它部件，通過硬釬焊組裝為一體。作為硬釬焊的手法，有助焊劑硬釬焊(flux?brazing)法、使用非腐蝕性的助焊劑的鋁釬劑(Nocolok)硬釬焊法等，加熱到600℃左右的高溫進行釬焊。

如此組裝成的散熱器100內、特別是管111內，從高溫到低溫、且從高壓到常壓的前述的液體制冷劑時常進行流通循環。即，由于這些內壓變動或汽車自身的振動等長時間附加重復應力，因此要求管111具有耐受這些應力的疲勞特性。假設在疲勞特性低、產生疲勞破壞的情況下，疲勞破壞作為管111的裂紋發生、進展，若貫通管111，則成為來自散熱器滲漏的原因。因此，散熱器管的疲勞特性的改善是重要的課題。