钎焊用防蚀性铝材及其制造方法技术

钎焊防蚀用铝材料，在铝材的表面上形成有由钎焊用金属和锌或锌的合金相混合的喷镀层。钎焊用金属是铝和硅的混合体和／或铝－硅系合金，或者是硅。该钎焊用防蚀铝材是把由钎焊用金属构成的第１粉末和含锌防蚀用的第２粉末混合后，作为混合粉末，并将该混合粉末通过喷镀在铝材的表面上而制造的。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及例如用钎焊方法制作热交换器构成部件时所使用的钎焊用防蚀铝材，尤其适于有耐蚀性要求的构件所使用的钎焊用防蚀铝材及其制造方法。本说明书中的使用的有关铝的用语，其含意包括铝的合金。利用喷镀，把由硅-铝系合金所构成的钎料层，覆盖在铝材表面上，而形成钎焊用材料的技术是公知的，但是仅仅靠所形成的钎料层，在钎焊后，并不能使其具有耐蚀性。有关制造具有耐蚀性的钎焊用铝材的方法，已有的方案是在喷镀形成钎料层之前，先将锌或锌的合金喷镀到铝材表面，形成防止蚀层，而后再喷镀钎料(例如，特开平1-157794，特开平2-46969)。然而按这种方法，由于防蚀层和钎料层是顺次分别形成的，必须在前后两段配置喷镀装置，因而存在生产线长、并由此带来成本高的缺点。而且由于在防蚀层上形成钎料层，而使钎料层的表面与大气相接触，容易形成坚固的氧化膜，该氧化膜妨碍钎焊性，从而有不能进行良好的钎焊的缺点。因此现实是这样的钎焊用的防蚀铝材料是不实用的。本专利技术的目的就是提供一种利用喷镀制造的具有耐蚀性的钎焊用铝材，其为不会造成生产线过长，而且钎焊性良好的钎焊用防蚀铝材。本专利技术的另一个目的是提供上述的钎焊用铝材的制造方法。本专利技术的上述目的是利用在铝材表面上形成钎焊用金属和锌或锌合金相混合的喷镀层为特征的钎焊用防蚀铝材来完成的。钎焊用防蚀材料的制造方法是将钎焊用的第一粉末与含锌防蚀用的第2粉末混合，作成混合粉末，并将该混合粉末喷镀在铝材表面的特征来实现的。本专利技术的其它目的和特征以及优点，将参照附图，由以下的说明予以阐述。附图说明图1是实施例中喷镀工序的概略构成图。图2是图1主要部分的放大剖面图。图3是实施例中使用的喷镀层的放大剖面图。图4是按实施例制作的多道(マルチフロ-)型铝制热交换器的正面图。图5是图4的热交换器的管道和波纹散热片分离的斜视图。图6是实施例1中2号试料的钎焊用铝材的喷镀层的金相组织的照片。所显示的是(a)喷镀层的整体，(b)只是锌成分。图7是相同的2号试料的钎焊用铝材料喷镀层的金相组织的照片，所显示的是(c)为喷镀层中的硅成分，(d)为喷镀层中的铝成分。图8是表示图6中的照片模式示意图。图9是表示实施例1中3号试料的钎焊用铝材料喷镀层的金相组织的照片，其显示的(a)为镀层的全体，(b)为喷镀层中的锌成分。图10是相同的3号度料的钎焊用铝材的喷镀层的金相组织，所显示的是(c)为喷镀层中的硅成分，(d)仅是铝成分。图11是按图9中的照片模式的示意图。本专利技术中对所使用的铝材的组成，并未加以特别限定，可以使用有关用途所要求的各种材质的铝材。并且对铝材的加工方法也不做特别限定，可以用挤压材料，轧制材料、铸造材料以及其他各种材料。对铝材的断面形状也未作限定，可以做成按相关用途所决定的任意形状。铝材表面的喷镀层中，钎焊用金属是具有钎料机能的金属。具有代表性的钎焊用金属是例如硅-铝系合金。此处的硅-铝系合金，并不意味着仅仅是含有铝、和硅和硅铝合金，还可以是添加了硅铝之外的第3种成分的例如铝、硅、锌合金，也可以是铝-硅合金和铝-硅-锌合金的混合体。只要具有钎料机能的金属都可用作钎焊用的金属，因此也可以用铝单质和硅单质的混合体，Al-Si系合金与Al单质以及Si单质的混合体也可用。钎焊用金属也可以由硅单质构成。该硅在其后的钎焊加热时，和铝材的基质铝反应后，形成作为钎料的铝-硅合金，从而可以进行钎焊。钎料的铝-硅合金，从而可以进行钎焊。上述的锌或锌合金，可使钎焊后的铝材具有耐蚀性。具体地说，它们可以是锌单质、或锌-铝系合金，以及锌和锌-铝合金的混合体。而锌-铝系合金，并不意味着仅仅包含锌和铝的锌-铝合金，也可以添加除锌、铝之外的第3种成分，例如可以是锌-铝-硅合金。另外，可将焊剂粒子分散剂喷镀层上。对这种情况，当钎焊时，就不必另外在接合部涂布焊剂了。有关上述铝材的制造方法，将在下面进行说明。即，首先准备好由钎焊用金属所组成的第1粉末和含有锌的防蚀用的第2粉末。对第一种粉末，可以是如上所述的铝-硅系合金粉末;还可以是铝粉末和硅粉末的混合粉末，也可以是在铝粉末和硅粉末的混合粉末中再混合进铝-硅的合金粉末，也可以用仅由硅粉末所构成的粉末。当第一粉末使用的是铝-硅系合金粉末和/或铝粉末和硅粉末的混合粉末时，考虑到因喷镀所造成的铝、硅量的变化，粉末中的硅量可按喷镀后占钎料的5%～40%(重量)来进行设定。当其不足5%或者超过40%(重量)时，液相线温度变高而使钎焊变得困难。最好按照使喷镀后，钎料中的硅量为8～13%(重量)来设定第1粉末中的硅量。另外，当所用的第1粉末仅用硅粉末时，为了使硅粉末能在钎焊时形成优质的铝-硅合金，所以希望使用纯度为98%以上的硅粉。另一方面，对含有锌的防蚀用的第2粉末，其可以是锌单质的粉末。或者是锌-铝系的合金粉末，进而还可以是锌粉末和锌-铝系合金粉末的混合粉末。而且希望在这样的第2粉末中，应确保锌含量占40%(重量)以上。当其不足40%(重量)时，因锌量不足而不可能形成充分的锌扩散层，这不仅使钎焊后的耐蚀性降低而且将有可能导致因熔点上升而造成使后述的“糊状(のり)效果”降低的危险。最好是确保第二粉末中的锌含量在85%(重量)以上。上述的第1粉末和第2粉末，和将它们混合后所做成的混合粉末，当第一粉末使用的是铝-硅系合金系粉末和/或铝粉末和硅粉末的混合粉末时，第1粉末和第2粉末的混合比应设定为按重量为30∶70～95∶5。当第1粉末大大超过95%(重量)时，在喷镀时，将存在着与铝材的密合性恶化的危险，而另一方面，当第1粉末的重量比下降到30%以下时，将有因钎料成分减少而引起钎焊不良的危险。第1粉末和第2粉末所特别希望的混合物比率为按重量比是65∶35～90∶10。另外，当第1粉末使用的是硅粉末时，根据同样的理由，第1粉末和第2粉末的混合比按重量可以是30∶70～95∶5，较好的是按45∶55～90∶10进行设定。可以在第1粉末和第2粉末的混合粉末中混入焊剂。对焊剂的种类没作特别的限定，但从非腐蚀性的角度考虑，以氟化物系为最好。作为氟化物系的焊剂可使用例如由氟化钾(KF)和氟化铝(AlF3)按重量比45.8∶54.2所构成的共晶成分，实质上其已被配合成按接近该共晶成分范围的配合混合物;KAlF4;K2AlF5;K3AlF6等的配合物。在使用了焊剂的情况下，第1粉末和第2粉末的总和与焊剂的混合比应设定为按重量比为95∶5～60∶40，当焊剂不足5%(重量)时，因所附着的焊剂量少，而使得在钎焊时不能充分发挥其去除氧化膜的作用。相反，焊剂量超过40%(重量)越多，所造成的因过度钎焊，而使得在钎焊或铝材料表面残留的焊剂就越多，从而就越容易使外观品质变坏。第1粉末和第2粉末的总合与焊剂的最佳混合比，按重量比为90∶10～80∶20来设定。通过上述第1粉末和第2粉末的混合粉末或者再混合进焊剂的混合粉末的喷镀，在铝材的表面形成钎焊用金属和锌或者锌合金混合交错的喷镀层或者进而和焊剂混合交错的喷镀层。为了确保良好的钎焊性和钎焊后良好的耐蚀性，喷镀层厚度应做成10μm以上。另外最好将喷镀后锌的付着量设定为6～20克/米2。当锌付着量不满6克/米2时，将不能得到所期望的良好的皮膜密合性和耐蚀性。另一方面，当其超过20克/米2时，就会本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钎焊用防蚀铝材料，其特征在于，在铝材的表面上，形成钎焊用金属和锌或锌合金的相混的喷镀层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金井富义，古田正一，小岛正博，上田真史，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]