[發明專利]換熱器用鋁合金包層材料

有效

• 申請號: 201580063187.2
• 申請日: 2015-11-18
• 公開（公告）號: CN107075621B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 大槻周佑;手島圣英;鬼頭佑輔;安部井淳;小路知浩;山下尚希;田中壽和;田中宏和
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝;株式會社UACJ
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;B23K35/28;F28F21/08
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

提供適合用作通過硬釬焊制造的鋁合金制換熱器的管材料、罐、頭材料的、硬釬焊接合性、外表面耐腐蝕性優異的換熱器用鋁合金包層材料，其特征在于，其是在由含有Mn：0.5～1.8％、將Cu控制在0.05％以下且余量為Al和不可避免的雜質的鋁合金構成的芯材的一個面包覆由含有Si：3～10％、Zn：1～10％且余量為Al和不可避免的雜質的鋁合金構成的皮材1，在芯材的另一個面包覆由含有Si：3～13％、將Cu控制在0.05％以下且余量為Al和不可避免的雜質的鋁合金構成的皮材2而得到的3層包層材料，在將皮材1的Si量設為X(％)、將皮材2的Si量設為Y(％)時，(Y?X)的值為?1.5～9％，其以皮材1作為空氣側來使用。

技術領域

本發明涉及適合用作通過硬釬焊制造的鋁合金制換熱器的管材料、罐、頭材料的、硬釬焊接合性、外表面耐腐蝕性優異的換熱器用鋁合金包層材料。

背景技術

蒸發器、冷凝器等汽車用換熱器通常使用輕量性和導熱性良好的鋁合金。這些換熱器的制造例如如下進行：將板材彎曲、或將通過壓制加工進行成型而得到的板材層疊，從而形成作為工作流體的制冷劑的通路管，組裝翅片材料等的構件而制成規定結構，在非活性氣體氣氛中使用氟化物助焊劑進行硬釬焊接合，從而進行。

伴隨近年來的汽車的輕量化，換熱器用材料也要求薄壁化，制冷劑通路管用板材的高強度化、薄壁材料的情況下的成形性、硬釬焊性和耐腐蝕性的確保成為課題。

關于耐腐蝕性，例如蒸發器在使用中因凝結生成的冷凝水而使外表面暴露于腐蝕環境，冷凝器在行駛中因包括融雪鹽的路面飛濺等而同樣使外表面暴露于腐蝕環境。因腐蝕而使制冷劑通路管較早發生貫通時，制冷劑泄漏，變得無法作為換熱器發揮功能，因此普遍進行了對制冷劑通路管的外表面實施抗腐蝕處理來延長換熱器壽命的舉措。

作為制冷劑通路管的外表面(空氣側)抗腐蝕法，以往有如下方法：將在外表面包覆Al-Zn系合金作為犧牲陽極材料而得到的板材成形為扁平管狀來使用的方法；通過壓制加工進行成型并層疊，從而形成制冷劑通路管的方法。然而，換熱器往往是要在制冷劑通路管的外表面上接合翅片的結構，該方法中，在制冷劑通路管的外表面不存在硬釬料，因此必須使用包覆有硬釬料的翅片材料，此時，存在如下的問題：因殘留于翅片表面的硬釬料的影響而使翅片材料的自身耐腐蝕性降低，或者，包層翅片材料的制造成本高于裸翅片，因此導致換熱器制造成本的上升。

在制冷劑通路管的外表面上接合的翅片使用裸材時，能夠提高翅片的自身耐腐蝕性，并且，通過使用高導熱材料，還能夠提高換熱器的性能。進而，與包層翅片材料相比也能將成本抑制得較低，但此時需要對制冷劑通路管的外表面賦予硬釬料，因此，會使用在前述Al-Zn系合金的表面涂布粉末狀的硬釬料而得到的板材、或將向Al-Si系合金硬釬料中添加Zn而成的材料包覆于外表面而得到的板材，前者的情況下，由于粉末硬釬料的成本高，因此導致換熱器制造成本的上升，后者的情況下，存在如下的難點：由于在硬釬焊中含Zn的熔融釬料發生流動，因此在硬釬焊后在制冷劑通路管外表面沒有殘留作為犧牲陽極材料所必需的量的Zn，得不到制冷劑通路管的充分的抗腐蝕效果，或者，含Zn的熔融釬料在接合部流動，從而導致接合部的優先腐蝕。

為了解決這些問題，提出了如下的方法：使制冷劑通路管的外表面上包覆的Al-Zn系犧牲陽極材料中含有與通常的Al-Si系合金硬釬料的Si濃度相比濃度較低的Si，使犧牲陽極材料的一部分熔融而將裸翅片材料接合，并且使熔融的液相量比以往的Al-Si系合金硬釬料降低，從而抑制犧牲陽極材料中的Zn在硬釬焊中流動，在硬釬焊后在制冷劑通路管外表面殘留充分量的Zn，從而得到犧牲陽極效果。

但是，該方法中，存在如下的問題：由于添加的Si量不合適而得不到對于接合裸翅片材料而言充分的液相量；或者，由于Si以外的添加元素不合適而自身耐腐蝕性降低；或者，即使Si添加量合適且添加元素合適，通過熔融生成的硬釬焊后的凝固組織成為初晶和共晶的2相，共晶的電位比初晶低，因此發生共晶部的優先腐蝕，應當作為犧牲陽極材料發揮作用的初晶部發生提前脫落，耐腐蝕性降低。