[發明專利]鋁合金包覆材及其制造方法

有效

• 申請號: 201680035515.2
• 申請日: 2016-07-08
• 公開（公告）號: CN107709589B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 淺野太一;原田真樹;手島圣英;安藤誠;山下尚希
• 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;B32B15/20;C22F1/04;F28F19/06;F28F21/08
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

本發明提供一種鋁合金包覆材及其制造方法，所述鋁合金包覆材包括：鋁合金的芯材；包覆在芯材的其中一個表面的中間層材料；以及包覆在中間層材料的非芯材側的表面的第一焊材，所述芯材、中間層材料及第一焊材包含具有規定的組成的鋁合金，在焊接加熱前中間層材料中的具有0.1μm以上、1.0μm以下的等效圓直徑的Al－Mn系金屬間化合物的存在密度為1.0×10⁵個/mm²以上，在焊接加熱后中間層材料中的具有0.1μm以上、1.0μm以下的等效圓直徑的Al－Mn系金屬間化合物的存在密度為1.0×10⁴個/mm²以上。

技術領域

本發明涉及一種適宜作為散熱器(radiator)等熱交換器中的制冷劑或高溫壓縮空氣的通路構成材料來使用的高耐腐蝕性的鋁合金包覆材及其制造方法。本發明的高耐腐蝕性的鋁合金包覆材適宜用于汽車用熱交換器的流路形成零件。

背景技術

鋁合金輕量且具有高導熱性，通過適當的處理而可實現高耐腐蝕性，因而用于汽車用等的熱交換器，例如散熱器、冷凝器(condenser)、蒸發器(evaporator)、加熱器(heater)、中間冷卻器(intercooler)、機油冷卻器(oil cooler)等中。作為汽車用熱交換器的管材，使用將3003合金等Al-Mn系合金作為芯材，且在所述芯材的其中一個表面包覆Al-Si系合金的焊材或Al-Zn系合金的犧牲陽極材料而獲得的兩層包覆材，或進而在另一個表面包覆Al-Si系合金的焊材而獲得的三層包覆材等。熱交換器通常是將此種包覆材與波紋成型的翅片材組合，通過在600℃左右的高溫下進行焊接而接合。

例如機油冷卻器中，一般采用使發動機油(engine oil)與冷卻水進行熱交換來冷卻發動機油的水冷式。近年來，中間冷卻器中也發現采用水冷式的類型。所述冷卻水本來使用添加有防銹劑的長效冷卻液(long life coolant，LLC)，但在發展中國家等存在使用自來水或井水的情況。自來水或井水中存在含有氯化物離子的情況，因而有破壞鋁的氧化覆膜而發生孔蝕，在冷卻水的流路中發生腐蝕貫通的可能性。

作為其對策，一般是通過包覆Al-Zn系合金的犧牲陽極材料來賦予犧牲防腐蝕功能，防止由孔蝕所致的腐蝕貫通。此處，作為熱交換器中形成冷卻水的流路的手段，如圖1所示，有將成型包覆材而作為冷卻水的流路的板(plate)1介隔波紋翅片2來層疊的方法。所述方法僅通過變更層疊的級數便可改變熱交換器的尺寸，因而有設計的自由度高這一優點。然而，為了將板彼此接合，需要在焊接時由板的材料自身供給焊料。進而，若為了賦予所述犧牲防腐蝕功能而使用Zn，則所述Zn在向接合部聚集的焊料中濃縮。結果，還產生接合部的孔蝕電位明顯降低，接合部優先腐蝕的課題。

根據上文所述，在對水冷式的熱交換器應用像圖1那樣的層疊類型的情況下，需要在流路形成零件所使用的材料的流路內表面側包覆兼具在焊接時供給焊料、并且對孔蝕具有犧牲防腐蝕功能、而且還防止接合部的優先腐蝕等多種功能的層。

關于用以在焊接時供給焊料、并且對孔蝕賦予犧牲防腐蝕功能的技術，記載于專利文獻1與專利文獻2中。在這些專利文獻中，能夠在焊材與芯材之間配置具有犧牲防腐蝕功能的Al-Zn系的中間層，發揮焊接性與犧牲防腐蝕功能這兩者。然而，這些專利文獻中，未認識到接合部的優先腐蝕這一問題，關于用以對其加以防止的手段也沒有任何記載。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開平9-268338號公報

專利文獻2：日本專利特開平10-158769號公報

發明內容

[發明所要解決的課題]

如上所述，當將鋁合金包覆材用作例如熱交換器的流路形成零件用材料時，憑借現有技術難以提供在焊接加熱時供給焊料、在焊接加熱后具有犧牲防腐蝕功能、而且防止接合部的優先腐蝕的鋁合金包覆材。