热交换器用铝合金散热片材及热交换器制造技术

本发明专利技术提供强度特性、钎焊性、及自耐蚀性优异的热交换器用铝合金散热片材及热交换器。通过使热交换器用铝合金散热片材的成分组成为按重量％计，含有Ｓｉ：大于０．６％～小于１．２％、Ｍｎ：大于１．５％～２．５％、Ｎｉ：０．０１％～０．１５％、Ｃｕ：０．０１％～０．２５％、Ｍｇ：０．０１％～小于０．０３％、Ｆｅ：０．５％或以下、Ｚｎ：大于１％～５％，并含有余量的Ａｌ和不可避免的杂质的构成，得到钎焊散热片材而组装热交换器时的钎焊性提高、并且高强度、自耐蚀性优异的散热片材。因此，热交换器用铝合金散热片材的薄壁化、及轻量化成为可能，另外，散热片材及热交换器的可靠性提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在采用钎焊法制造的铝合金热交换器上使用的热交换器用铝合金散热片材(フイン材)及具备该散热片材的热交换器。
技术介绍
近年来，由于汽车的轻量化，汽车用的热交换器也要求轻量化，为与之对应，要求散热片材薄壁化、高强度化。作为热交换器用的散热片材，一直以来使用了1000系或3000系的铝合金。可是，用上述铝合金制造的散热片材，钎焊后的强度未必足够，在将散热片材薄壁化过程中，有可能强度不足。为了提高钎焊过的散热片材的强度，提出了由在Al-Mn-Si-Ni体系中添加了Zn等的铝合金构成的热交换器用铝合金散热片材(例如专利文献1)。另外，提供了使用下述铝合金的热交换器散热片材的制造方法，所述铝合金，按重量％计，含有0.3％～2.0％的Mn、0.5％～1.5％的Si、0.05％～小于0.7％的Fe、及0.001％～0.3％的Zr，剩余部分由Al和不可避免的杂质组成(例如专利文献2)。另外，还提出了使用下述铝合金的热交换器散热片材的制造方法，所述铝合金，是热交换器的散热片材用的铝合金，按重量％计，含有Mn0.3-2.0％、Si0.5-1.5％、Ce0.005-0.5％，还含有0.05％～小于1.0％的Fe，Cu和Ni的含量都小于0.1％，剩余部分由Al和不可避免的杂质组成(例如专利文献3)。专利文献1特开2004-59939号公报专利文献2特开2002-256403号公报专利文献3特开2002-256364号公报
技术实现思路
专利文献1中记载的热交换器用铝合金散热片材，通过采用上述的成分组成构成，与过去的散热片材比，钎焊后的强度优异。可是，在专利文献1的热交换器用铝合金散热片材的构成中，由于Ni的含量超过1％但为5％以下，因此将Mn设定为高含量时，在铸造散热片材时，Al-Mn-Ni体系的金属间化合物易粗化，散热片材的加工性有可能降低。专利文献2中记载的热交换器用铝合金散热片材，通过采用上述的成分组成构成，自耐蚀性或耐锈蚀性优异。可是，对专利文献2记载的热交换器用铝合金散热片材的组成而言，将该散热片材薄型化时的强度有可能降低。专利文献3中记载的热交换器用铝合金散热片材，通过采用上述的成分组成构成，自耐蚀性或耐锈蚀性优异。可是，对专利文献3记载的热交换器用铝合金散热片材的组成而言，将该散热片材薄型化时的强度有可能降低。关于热交换器用铝合金散热片材的钎焊性，伴随着近年来散热片材变薄，钎焊时钎料对散热片材的侵蚀成为大的问题。在接合管材时使用的Al-Si钎料侵蚀到散热片材中的场合，散热片材发生纵弯曲，有可能导致热交换器的耐久强度和热交换效率降低。因此，需求钎焊性、及耐钎料侵蚀性优异的散热片材。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的是提供强度特性、钎焊性、及自身耐蚀性优异的热交换器用铝合金散热片材及热交换器。本专利技术人为得到强度特性、钎焊性、及自耐蚀性的任意特性都优异的热交换器用铝合金散热片材而反复研讨，最终得到以下构成的热交换器用铝合金散热片材。(1)一种热交换器用铝合金散热片材，其特征在于，按重量％计，含有Si大于0.6％且小于1.2％、Mn大于1.5％且小于或等于2.5％、Ni0.01％～0.15％、Cu0.01％～0.25％、Mg0.01％～小于0.03％、Fe0.5％或以下、Zn大于1％且小于或等于5％，并含有余量的Al和不可避免的杂质。(2)根据上述(1)所述的热交换器用铝合金散热片材，其特征在于，上述热交换器用铝合金散热片材还进一步含有选自Zr0.05％～0.3％、Cr0.05％～0.3％、Ti0.05％～0.3％、V0.05％～0.3％中的至少1种或1种以上。(3)一种热交换器用铝合金散热片材，其特征在于，是将上述(1)或(2)所述的热交换器用铝合金散热片材作为芯材，在该芯材的两面包覆Al-Si系合金钎料(ろう材)而构成的。(4)一种热交换器，其特征在于，具备上述(1)-(3)中任意一项所述的热交换器用铝合金散热片材。本专利技术的热交换器用铝合金散热片材，为下述组成按重量％计，含有Si大于0.6％且小于1.2％、Mn大于1.5％且小于或等于2.5％、Ni0.01％～0.15％、Cu0.01％～0.25％、Mg0.01％～小于0.03％、Fe0.5％或以下、Zn大于1％且小于或等于5％，并含有余量的Al和不可避免的杂质。由此，得到钎焊散热片材而组装热交换器时的钎焊性提高、并且高强度、自耐蚀性优异的散热片材。因此，热交换器用铝合金散热片材的薄壁化、及轻量化成为可能，另外，散热片材、及热交换器的可靠性提高。另外，本专利技术的热交换器用铝合金散热片材，通过在组成上还进一步含有选自Zr0.05％～0.3％、Cr0.05％～0.3％、Ti0.05％～0.3％、V0.05％～0.3％中的至少1种或1种以上，散热片材的强度更加提高。具备本专利技术的热交换器用铝合金散热片材的热交换器，通过采用强度特性、钎焊性优异的散热片材，进一步的薄壁化、及轻量化成为可能，另外，可靠性提高。附图说明图1表示本专利技术的热交换器用铝合金散热片材之一例，是说明在汽车用热交换器上组装了热交换器用铝合金散热片材的例子的立体图。符号说明1…热交换器用铝合金散热片材(散热片材)；2…管；3…上下水室(ヘツダ)；4…侧面支承；10…散热器(热交换器)具体实施方案以下说明本专利技术的热交换器用铝合金散热片材的实施方案。本实施方案的热交换器用铝合金散热片材(以下有时简称为散热片材)，按重量％计，含有Si大于0.6％且小于1.2％、Mn大于1.5％且小于或等于2.5％、Ni0.01％～0.15％、Cu0.01％～0.25％、Mg0.01％～小于0.03％、Fe0.5％或以下、Zn大于1％且小于或等于5％，并含有余量的Al和不可避免的杂质而构成。另外，根据需要，还可以含有选自Zr0.05％～0.3％、Cr0.05％～0.3％、Ti0.05％～0.3％、V0.05％～0.3％中的至少1种或1种以上。以下说明本实施方案的散热片材的合金组成的数值限定理由。镁(Mg)在钎焊时易与为去除Al合金的氧化膜等目的而使用的氟化物系非腐蚀性钎剂(ノコロツクフラツクス)反应，生成MgF2等化合物，使钎焊性降低。另外，Mg在钎焊时易在晶界连续地析出Mg2Si等低熔点化合物。此时，在与包覆材等钎焊时，熔融钎料向散热片材中扩散，由此在晶界和晶界附近发生局部熔融，从而易发生钎料对散热片材的晶界的侵蚀。Mg的含量，按重量比％计，优选是0.01％～小于0.03％的范围。通过使Mg的含量在0.01％～小于0.03％的范围，能够大幅度降低钎焊时晶界上的低熔点化合物的析出量，能够提高散热片材的钎焊性、及耐钎料侵蚀性。本专利技术申请人以提高钎焊性(耐钎料侵蚀性)为目的，对Mg在散热片材中的最佳含量进行刻苦研讨，结果明确了在将Mg的含量设定在0.01％～小于0.03％的范围时，钎焊性(耐钎料侵蚀性)最高(参照后述的实施例)。散热片材中含有的Mg为0.03％以上时，晶界上析出的Mg-Si系低熔点化合物的量和大小大幅度增大，在钎焊时，由于熔融钎料扩散，从而易发生局部熔融，钎料对散热片材晶界的侵蚀有可能增大。散热片材中含有的Mg小于0.01％时，由于与Si之间生成化合物的Mg量少，因此在晶界上自由状态的Si量增加。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器用铝合金散热片材，其特征在于，按重量％计，含有Ｓｉ：大于０．６％且小于１．２％、Ｍｎ：大于１．５％且小于或等于２．５％、Ｎｉ：０．０１％～０．１５％、Ｃｕ：０．０１％～０．２５％、Ｍｇ：０．０１％～小于０．０３％、Ｆｅ：０．５％或以下、Ｚｎ：大于１％且小于或等于５％，并含有余量的Ａｌ和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岩尾祥平，江户正和，麻野雅三，
申请(专利权)人：三菱铝株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]