复合金属材料、管件的制造方法、管件及使用了该管件的热交换器技术

本发明专利技术提供一种适合于利用高频电阻熔接法将两侧缘部彼此钎焊起来而制造管件的复合金属材料、管件的制造方法、管件及使用了该管件的热交换器。复合金属材料包括：由含有Cu 0.3质量％～0.5质量％、Mn 0.6质量％～1.0质量％、Ti 0.05质量％～0.15质量％，余量包含Al和不可避免的杂质的Al合金形成的芯材；由含有Si 7.9质量％～9.5质量％、Fe 0.1质量％～0.3质量％，余量包含Al和不可避免的杂质的Al合金形成且覆盖芯材的一个面的第一表皮层；由含有Si 4.5质量％～5.5质量％、Cu 0.5质量％～0.7质量％，余量包含Al和不可避免的杂质的Al合金形成且覆盖芯材的另一个面的第二表皮层；由含有Mn 0.2质量％～0.4质量％、Zn 0.2质量％～0.4质量％，余量包含Al和不可避免的杂质的Al合金形成且介于芯材与第一表皮层之间的中间材。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合金属材料、使用了该复合金属材料的管件的制造方法、管件以及使用了该管件的热交换器，其中，所述复合金属材料由芯材、覆盖芯材的一个面的第一表皮层和覆盖芯材的另一面的第二表皮层构成，在例如制造热交换器用上水箱时使用。在本说明书及权利要求书中，“铝”这一用语，除了包括纯铝，也包括铝合金。另外，用元素符号表现的材料意味着单质材料，“Al合金”这一用语意味着铝合金。另外，在本说明书中，“自然电位”是材料在5％NaCl、pH3(酸性)的水溶液中相对于作为标准电极的饱和氯化亚汞电极(S.C.E)所具有的电极电位的意思。
技术介绍
已知有这样一种热交换器用复合金属材料：该复合金属材料由芯材、覆盖芯材的一个面且成为制冷剂通路的内表面的第一表皮层以及覆盖芯材的另一面且成为与大气接触的外表面的第二表皮层构成，在制造热交换器用零件时使用，其中，芯材由含有Si 0.3质量％～1.5质量％、Mn 0.5质量％～1.8质量％、Mg 1.5质量％以下、Cu 1.0质量％以下，Ti 0.1质量％～0.35质量％、余量包含Al和不可避免的杂质的铝合金形成，第一表皮层由含Si 1.5质量％以下、Mn 1.8质量％以下、Cu 1.0质量％以下、余量包含Al和不可避免的杂质的铝合金形成，第二表皮层由含Si 1.5质量％以下、Mn 1.8质量％以下、Zn 2.5质量％～7.0质量％、余量包含Al和不可避免的杂质的铝合金形成，第一表皮层的Cu含量大于等于所述芯材的Cu含量(参照专利文献1)。专利文献1所述的复合金属材料中，使成为腐蚀环境即热交换器外部侧的层(第二表皮层)的自然电位比芯材低，从而将其作为针对芯材的牺牲阳极层，相反地，使成为与制冷剂接触的热交换器内部侧的层(第一表皮层)的自然电位高于芯材，使超过芯材板厚中心的深度之处也具有牺牲性保护效果。这里，作为适用于车辆用空调装置的冷凝器的热交换器，有如下一种已广为人知的热交换器，包括：在使纵向朝向同一方向的状态下相互隔开间隔配置的多个热交换管；配置在相邻的热交换管之间的散热片；在使纵向朝向热交换管的并列方向的状态下配置在热交换管的纵向两侧且连接于热交换管的两端部的多个上水箱；以及固定于至少任意一个上水箱的基材制热交换器构成零件，上水箱由两端开口的管件和将管件的两端开口封闭的封闭构件构成。上述那样的热交换器的上水箱的管件是通过例如下面的方法制造的。即，准备包括芯材、由Al合金焊料构成且覆盖芯材的一个面的第一表皮层和覆盖芯材的另一面的第二表皮层的复合金属材料，在复合金属材料的一侧缘部的上表面，形成从上表面侧向下表面侧朝向顶端倾斜且用第一表皮层覆盖的第一倾斜面，并且在第一倾斜面的倾斜下端与下表面之间，形成与第一倾斜面成钝角且与下表面成直角的第一平坦面，在复合金属材料的另一侧缘部的下表面，形成从下表面侧向上表面侧朝向顶端倾斜且存在有第二表皮层的第二倾斜面，并且在第二倾斜面的倾斜下端与下表面之间，形成与第二倾斜面成钝角且与下表面成直角的第二平坦面。随后，对于复合金属材料，以使其第一表皮层侧接起来，并且第二表皮层侧接起来的方式，将其成型为筒状，使两侧缘部的两倾斜面彼此进行面接触，使第一表皮层与第二表皮层成为互相重叠的状态并且使两平坦面彼此抵接而得到管件用筒状体，之后，通过将管件用筒状体加热到规定温度，将管件用筒状体的两倾斜面彼此钎焊、两平坦面彼此钎焊而制造管件。然而，在使用专利文献1所述的复合金属材料，利用上述方法制造上水箱的管件时，钎焊后形成在第一倾斜面与第二倾斜面之间的共晶焊料的自然电位比芯材的自然电位低，存在共晶焊料被先行腐蚀，钎焊部的耐腐蚀性降低这种问题。特别是在酸性环境下，共晶焊料的溶解速度变快，上水箱的管件的钎焊部的先行腐蚀变得显著。为了防止管件的钎焊部分的先行腐蚀，需要进行铬酸盐处理等化学转化处理或涂装，该作业不仅繁杂而且还有成本增加这一问题。于是，为了解决这样的问题，本申请人此前提出了一种复合金属材料的方案，这种复合金属材料由芯材、覆盖芯材的一个面的第一表皮层、覆盖芯材的另一面的第二表皮层构成，是在第一表皮层与第二表皮层互相重叠的状态下进行钎焊的，芯材由含Mn 0.6质量％～1.5质量％、Ti 0.05质量％～0.25质量％、Cu不足0.05质量％、Zn不足0.05质量％、Fe 0.2质量％以下、Si 0.45质量％以下、余量包含Al和不可避免的杂质的Al合金形成，第一表皮层由含Si 6.8质量％～11.0质量％、Zn 0.05质量％以下、余量包含Al和不可避免的杂质的Al合金形成，第一表皮层作为焊料发挥功能，第二表皮层由含Si 4.0质量％～6.0质量％、Cu 0.5质量％～1.0质量％、余量包含Al和不可避免的杂质的Al合金形成(参照专利文献2)。另外，在专利文献2中还记载有一种钎焊管件的制造方法以及利用该方法制造的钎焊管件，所述钎焊管件的制造方法是，将所述复合金属材料以使由第一表皮层覆盖的第一面在外侧并且使由第二表皮层覆盖的第二面在内侧的方式成型为筒状，将复合金属材料的两侧缘部以使第一表皮层与第二表皮层互相重叠的方式组合起来，利用复合金属材料的第一表皮层将复合金属材料的两侧缘部彼此钎焊起来，并且，该管件中，钎焊后存在于复合金属材料两侧缘部的钎焊部的共晶焊料的自然电位高于芯材的自然电位。在使用专利文献2所述的复合金属材料，利用专利文献2所述的方法制造的管件中，由于钎焊后形成在第一倾斜面与第二倾斜面之间的共晶焊料的自然电位高于芯材的自然电位而成为高自然电位材料，所以共晶焊料相对于芯材而言被先行腐蚀的情况受到抑制，接合部的耐腐蚀性得到提高。可是，在上水箱的管件为圆筒状，其直径比较大的情况下，采用像上述那样的方法制造管件就困难了。因此，可以考虑这样的管件的制造方法：将专利文献2所述的复合金属材料，以使由第一表皮层覆盖的第一面在外侧并且使由第二表皮层覆盖的第二面在内侧的方式成型为筒状，将复合金属材料的两侧缘部彼此在边加压边使其对接的状态下，利用高频电阻熔接法进行熔接。然而，用这样的方法制造的管件中，在熔接接头部存在缺陷时，熔接接头部的腐蚀进程是显著的。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-240084号公报专利文献2：日本特开2015-9244号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术的目的是，解决上述问题，提供一种成型为筒状并且适合于将两侧缘部彼此在边加压边对接的状态下利用高频电阻熔接法进行熔接来制造管件的复合金属材料、管件的制造方法、管件以及使用了该管件的热交换器。解决技术问题所采取的技术手段为了达成上述目的，本专利技术由以下形态构成。1)一种复合金属材料，具有芯材、覆盖芯材的一个面的第一表皮层和覆盖芯材的另一面的第二表皮层，在使第一表皮层彼此以及第二表皮层彼此朝向同一侧，并且侧缘部彼此在对接的状态下利用高频电阻熔接法接合起来，其中，在芯材与第一表皮层之间介有中间材，芯材由含有Cu 0.3质量％～0.5质量％、Mn 0.6质量％～1.0质量％、Ti 0.05质量％～0.15质量％、Zn 0.1质量％以下、Fe 0.3质量％以下、Si 0.2质量％以下、余量包含Al和不可避免的杂质的Al合金形成，第一表皮层由含有Si 7.9质量％～9.5质量％、Fe 0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合金属材料，具有芯材、覆盖芯材的一个面的第一表皮层和覆盖芯材的另一面的第二表皮层，在使第一表皮层彼此以及第二表皮层彼此朝向同一侧，并且侧缘部彼此对接的状态下利用高频电阻熔接法接合起来，其中，在芯材与第一表皮层之间介有中间材，芯材由含有Cu 0.3质量％～0.5质量％、Mn 0.6质量％～1.0质量％、Ti 0.05质量％～0.15质量％、Zn 0.1质量％以下、Fe 0.3质量％以下、Si 0.2质量％以下、余量包含Al和不可避免的杂质的Al合金形成，第一表皮层由含有Si 7.9质量％～9.5质量％、Fe 0.1质量％～0.3质量％、Cu 0.3质量％以下、余量包含Al和不可避免的杂质的Al合金形成，第二表皮层由含有Si 4.5质量％～5.5质量％、Cu 0.5质量％～0.7质量％、Fe 0.8质量％以下、余量包含Al和不可避免的杂质的Al合金形成，中间材由含有Mn 0.2质量％～0.4质量％、Zn 0.2质量％～0.4质量％、Fe 0.4质量％以下、Cu 0.05质量％以下、余量包含Al和不可避免的杂质的Al合金形成。

【技术特征摘要】
2015.06.05 JP 2015-1147821.一种复合金属材料，具有芯材、覆盖芯材的一个面的第一表皮层和覆盖芯材的另一面的第二表皮层，在使第一表皮层彼此以及第二表皮层彼此朝向同一侧，并且侧缘部彼此对接的状态下利用高频电阻熔接法接合起来，其中，在芯材与第一表皮层之间介有中间材，芯材由含有Cu 0.3质量％～0.5质量％、Mn 0.6质量％～1.0质量％、Ti 0.05质量％～0.15质量％、Zn 0.1质量％以下、Fe 0.3质量％以下、Si 0.2质量％以下、余量包含Al和不可避免的杂质的Al合金形成，第一表皮层由含有Si 7.9质量％～9.5质量％、Fe 0.1质量％～0.3质量％、Cu 0.3质量％以下、余量包含Al和不可避免的杂质的Al合金形成，第二表皮层由含有Si 4.5质量％～5.5质量％、Cu 0.5质量％～0.7质量％、Fe 0.8质量％以下、余量包含Al和不可避免的杂质的Al合金形成，中间材由含有Mn 0.2质量％～0.4质量％、Zn 0.2质量％～0.4质量％、Fe 0.4质量％以下、Cu 0.05质量％以下、余量包含Al和...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺田隆，高桥一幸，井川洋平，
申请(专利权)人：株式会社京滨冷暖科技，
类型：发明
国别省市：日本;JP