[發明專利]無釬劑釬焊用釬料片及其制造方法

有效

• 申請號: 201380004564.6
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN104039497B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 鈴木義和;后藤章仁;柳川裕
• 申請（專利權）人: 株式會社UACJ
• 主分類號: B23K35/22
• 分類號: B23K35/22;B23K35/14;B23K35/28;B23K35/40;C22C21/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 馮雅

技術領域

本發明涉及一種在熱交換器、電子設備冷卻用的結構體等的制造中有用的鋁合金釬料片。尤其涉及一種為了使在非氧化性氣體氣氛下不使用釬劑而穩定地釬焊接合成為可能的鋁合金釬料片及其制造方法。

背景技術

鋁合金釬料片用于熱交換器、電子設備冷卻用的結構體等的制造。鋁合金釬料片是在由Al-Mn系合金等構成的芯材上設置由Al-Si系合金等構成的釬料的包層板，通過釬料實施與接合構件的接合。這里，作為使用鋁合金釬料片的釬焊方法，在氮等非氧化性氣體氣氛爐中適用釬劑進行釬焊的納克洛克法(NB法)是現在的主流。NB法中廣泛使用非氧化性氣體氣氛爐，其原因是與真空爐等相比更容易作為連續式生產設備，在量產性上優良。

但是，NB法也有一些問題。例如，NB法中，利用釬劑破壞鋁表面的氧化皮膜，使其成為能夠通過釬焊接合的材料，但該釬劑與Mg反應生成高熔點的物質，有可能失去其效果。為此，有不適于添加了Mg的Al合金的釬焊的問題。此外，還有釬劑及其涂布工序花費成本、處理后的接合部或其它表面上存在釬劑殘渣的問題。

于是，一直以來對在非氧化性氣體氣氛爐中不使用釬劑而使釬焊接合成為可能的無釬劑釬焊技術進行著討論。專利文獻1中，揭示了將Al-Si-Mg系合金釬料置于中間，由以熔點高于釬料的Al合金構成的芯材和同樣地以熔點高于釬料的Al合金構成的薄皮材料構成的釬料片，以及使用該釬料片使無釬劑釬焊成為可能的技術。

在使用具備該薄皮材料的無釬劑釬焊用釬料片的釬焊接合中，在釬料熔融時釬料從薄皮材料的晶界等滲出，以釬料中所含的Mg對對象材料鋁合金的表面進行改質，即使沒有釬劑也確保了釬料的浸潤擴散，使完整接合成為可能。在該現有技術中，不含Mg的純鋁系合金等特別適合作為薄皮材料，要求釬料熔融前抑制表面的Mg氧化物形成，釬料熔融時釬料可迅速從晶界等滲出。這樣的帶保護皮膜的釬料片也可以經過通常的方法，即、將芯材的平板與各層的材料組合，在熱軋時包層接合，進行冷軋等后續工序進行制作。此外，對于該薄皮材料的作用，在沒有薄皮材料、含Mg釬料合金暴露的情況下，在釬焊升溫時表面上形成大量含Mg氧化物，預計將阻礙釬料熔融后的浸潤或釬料流動。

本發明人對使用工業規模的熱軋機制作上述無釬劑釬焊用釬料片進行了進一步討論。其結果是確認了能夠通過使用該結構的釬料片實現在非氧化性氣體氣氛爐中的無釬劑釬焊，該現有技術基本有效。

然而，在該進一步討論中，發現在以各種接合接頭形狀進行試驗時，有時不能穩定接合。即，即使是同一條件下制作的使用薄皮材料的釬料片，根據部位不同也有時會產生釬焊性的偏差。此外，確認即使是同一結構的帶薄皮材料的釬料片，根據制造批次的不同釬焊性也存在差異。上述釬焊性的不均勻性發生頻率雖然并不高，但由于是使熱交換器等最終產品的品質下降和成品率變差的主要原因，為了確保無釬劑釬焊用釬料片的可靠性不能對其無視。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第3780380號說明書

發明內容

發明所要解決的技術問題

于是，本發明提供一種具有薄皮材料的無釬劑釬焊用釬料片，該材料可確保均勻的釬焊性并實現穩定的接合。此外，也提供該無釬劑釬焊用釬料片的制造方法。

解決技術問題所采用的技術方案

發明人為了解決上述問題進行了認真研究，認為由具有薄皮材料的無釬劑釬焊用釬料片的接合工序而引起的不穩定性的主要原因是薄皮材料的包層率所產生的不均勻，由此薄皮材料的厚度存在偏差是主要原因。如果對該包層率的不均勻進行說明，則如后所述薄皮材料的厚度的適當范圍為5～30μm左右，但對這樣的厚度的薄皮材料所設定的包層率，對釬料片整體的板厚而言是非常低的值。例如，板厚3.0mm的釬料片中包層率為1％以下，要求以這樣的低包層率對薄皮的厚度進行控制。從這方面看，在工業規模的生產中，預計難以對薄皮材料整體保持如上所述的低包層率。為此，在局部上根據部位不同而在包層率上產生差距，薄皮材料的厚度產生偏差。于是，如果薄皮材料的厚度存在偏差，則根據部位不同釬料的滲出容易度不同，作為結果接合的健全性產生差距，認為這是現有技術的問題所在。

所以，本發明人對難以形成低包層率的薄皮材料的原因進行研究的結果是，發現與薄皮材料和Al-Si-Mg釬料的界面上存在的氧化物的存在有很大關系。并且，進一步進行各種研究的結果是，想到了通過控制薄皮材料和釬料之間的氧化物量，使在非氧化性氣體氣氛下穩定地無釬劑釬焊成為可能的釬料片，從而完成了本發明。