铝合金包覆材制造技术

提供一种热交换器用铝合金包覆材，其即使在薄壁化时，也能够长期维持高耐腐蚀性。是具有如下的铝合金包覆材：芯材；包覆在该芯材的一面侧的牺牲阳极材；包覆在所述芯材的另一面侧的由Ａｌ－Ｓｉ系合金构成的钎料，其中，所述芯材含有Ｍｎ：０．３～２．０质量％、Ｓｉ：０．１５～１．６质量％、Ｃｕ：０．１～１．０质量％、Ｍｇ：０．１～１．０质量％，余量由Ａｌ和不可避免的杂质构成，所述牺牲阳极材含有Ｚｎ：７．０～１２．０质量％、Ｍｎ：０．３～１．８质量％、Ｓｉ：０．３～１．２质量％，余量由Ａｌ和不可避免的杂质构成，厚度为１０～３０μｍ。在牺牲阳极材中，由高浓度的Ｚｎ赋予耐孔蚀性，另一方面，通过添加Ｍｎ、Ｓｉ赋予自防腐性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车用的热交换器等所使用的作为钎接金属片(brazingsheet)的铝 合金包覆材。
技术介绍
汽车所搭载的散热器、冷凝器、蒸发器等的热交换器，其制造大多是将轻量且热传 导性优异的铝合金的板材成形组装并钎焊而成。这样的铝合金板例如作为散热器等的管子 时，其外面会曝露在大气中，内面则曝露在冷却水等的制冷剂中。若曝露在这些腐蚀环境 中，则腐蚀(孔蚀)局部性地进行，有可能造成贯通孔形成。作为管外面的防腐对策，已知 有效的一般是使由Al-Zn合金形成的翅片材与腐蚀环境接触，该Al-Zn合金比形成管子的 铝合金的电位低，或者是阴极防腐法(电防腐法)。作为管内面的防腐对策，多数情况也是 应用阴极防腐法，具体来说，一般是以相对于基材(芯材)的铝合金来说电位低的Al-Zn系 合金作为牺牲阳极材并层叠在内面侧，以这样的包覆材形成管。另外，在外面侧为了与翅片 材等钎焊，也多有包覆有由Al-Si系合金构成的钎料的三层以上的包覆材(钎接金属片)。 另一方面，从设备的轻量化的观点出发，包覆材的板厚要求薄壁化达0. 3mm以下的程度。无论作为这样的薄壁材，还是作为具有热交换器所需要的强度和耐腐蚀性的热交 换器用铝合金材，关于前述铝合金包覆材(钎接金属片)，例如公开有实施了以下所示的这 种对策的铝合金包覆材。在专利文献1中公开了一种三层材，其为了提高耐腐蚀性，作为添 加有Zn :1. 0 6. 0质量％并进一步添加了 Mn的铝合金材，通过控制Al-Mn系金属间化合 物的粒径和分布而使其腐蚀电流值降低，将这样的牺牲阳极材与钎料一起包覆在铝合金芯 材上。还有，金属间化合物的粒径和分布，是通过调整作为所述牺牲阳极材的铝合金的铸块 的均质化处理和复合轧制中的温度而加以控制的。另外，在专利文献2中公开有一种四层 材，其是在添加有规定量的Mn、Mg的芯材这一方的面上，介有由添加有Mn的铝合金构成的 中间材而包覆钎料，在另一个面上则包覆牺牲阳极材，该覆牺牲阳极材由添加有Zn 0. 5 10质量％并进一步添加了 Mn的铝合金构成。通过不仅在芯材中而且在牺牲阳极材中也添 加Mn，使强度得到提高，另外分散在牺牲阳极材中的Al-Mn系金属间化合物会分别成为孔 蚀的起点，从而防止局部地发生孔蚀。另外，在专利文献3中公开有一种三层材，其是使牺 牲阳极材为添加有Zn 0. 2 8. 0质量％，还添加有Sc，以及Mn、Fe、Si、Cu、Mg、Zr的一种 以上的铝合金，从而使强度和耐腐蚀性提高。专利文献专利文献1特开平11-61306号公报专利文献2特开2006-131923公报专利文献3特开2006-176852号公报在此，在薄壁化的包覆材中，因为在确保强度的基础上，芯材的薄壁化会存在局 限，所以还需要牺牲阳极材也薄壁化。包覆材如前述，由于表面(牺牲阳极材)和内部(芯 材)的电位差而使表面整体(全面)优先溶解，从而抑制局部腐蚀，因此若牺牲阳极材被薄壁化，则其损耗快，防腐效果有寿命短。前述现有技术所述的包覆材，对应的是关于孔蚀即 局部性的腐蚀所对应的耐腐蚀性，但并不是对应全面腐蚀，如果被薄壁化，则有可能在早期 牺牲阳极材就损耗了。
技术实现思路
本专利技术鉴于所述问题点而做，其目的在于提供一种热交换器用铝合金包覆材，其 即使在薄壁化时，也能够长期维持高耐腐蚀性。为了解决所述课题，本专利技术者们为了防止孔蚀，作为薄壁化的牺牲阳极材，也使Zn 浓度设定得比现有的牺牲阳极材高，以使其与芯材的电位差充分。另一方面，他们研究用于 抑制所述电位差造成的全面腐蚀的方法，其结果发现，通过在牺牲阳极材中进一步添加Si、 Mn,铝合金会发生自防腐，全面腐蚀得到抑制。即，本专利技术的铝合金包覆材由如下构成芯材；包覆在该芯材的一面侧的牺牲阳 极材；包覆在所述芯材的另一面侧的由Al-Si系合金构成的钎料，所述芯材含有Mn 0. 3 2. 0质量％、Si 0. 15 1. 6质量％、Cu 0. 1 1. 0质量％、Mg 0. 1 1. 0质量％，余量是 Al和不可避免的杂质，所述牺牲阳极材含有Zn -J. 0 12. 0质量％、Mn 0. 3 1. 8质量％、 Si :0. 3 1.2质量％，余量是Al和不可避免的杂质，厚度为10 30 μ m。如此，牺牲阳极材通过提高Zn浓度，即使薄壁化仍能够凭借与芯材的电位差而防 止孔蚀，此外通过复合添加Si、Mn，能够使强度提高，同时能够使牺牲阳极材产生自防腐而 抑制全面腐蚀。另一方面，在芯材中也添加Si、Mn而使强度提高，添加Cu、Mg而进一步使强 度提高，同时利用使电位变高的Cu使芯材与牺牲阳极材的电位差适当，而利用腐蚀生成物 会形成保护皮膜的Mg，即使芯材曝露在腐蚀环境中也可防止孔蚀。本专利技术的铝合金包覆材，所述芯材也可以还含有Ti 0.01 0. 5质量％、Zr 0. 01 0. 5质量％、Nb :0. 01 0. 5质量％的一种以上。另外，所述牺牲阳极材也可以还 含有Ti 0. 01 0. 5质量％、& 0. 01 0. 5质量％、Nb 0. 01 0. 5质量％的一种以上。 通过添加这些元素，能够使铝合金包覆材的局部的耐腐蚀性和全面耐腐蚀性进一步提高。根据本专利技术的铝合金包覆材，即使牺牲阳极材薄壁化，也能够抑制全面腐蚀和局 部腐蚀这两个方面，因此也能够使铝合金包覆材薄壁化，对热交换器的轻量化和长寿命化 有效。具体实施例方式以下，对于用于实现本专利技术的铝合金包覆材的实施方式进行说明。本专利技术的铝合金包覆材，是由铝合金构成的芯材这一个面被牺牲阳极材包覆，另 一个面被钎料包覆的三层材。铝合金包覆材的厚度没有特别限定，但优选为0. 1 0. 3mm。(芯材)本专利技术的铝合金包覆材的芯材由如下这种铝合金形成，其含有Mn :0. 3 2. 0质 量％、Si 0. 15 1. 6质量％、Cu 0. 1 1. 0质量％、Mg 0. 1 1. 0质量％，余量由Al和 不可避免的杂质构成。(芯材 Mn :0· 3 2. 0 质量％ )Mn与Si —样，具有使铝合金的强度提高的效果，特别是与后述的Si共存，形成4Al-Mn-Si系金属间化合物，由此能够进一步提高强度。为了使铝合金包覆材的强度充分，芯 材中的Mn含量为0. 3质量％以上，优选为0. 35质量％以上，更优选为0. 4质量％以上。另 一方面，若Mn过剩地添加，则粗大的结晶物析出，铝合金包覆材的加工性降低。因此，芯材 中的Mn含量为2. 0质量％以下，优选为1. 9质量％以下，更优选为1. 8质量％以下。(芯材 Si :0· 15 1. 6 质量％ )Si与Mn —样具有使铝合金的强度提高的效果，特别是与Mn共存，形成Al-Mn-Si 系金属间化合物，由此能够进一步提高强度。为了使铝合金包覆材的强度充分，芯材中的Si 含量为0. 15质量％以上，优选为0.25质量％以上，更优选为0.3质量％以上。另一方面， 因为Si使铝合金的熔点降低，所以若过剩地添加，则在钎焊时发生芯材的熔融。因此，芯材 中的Si含量为1.6质量％以下，优选为1.55质量％以下，更优选为1.5质量％以下。(芯材 Cu :0· 1 1. 0 质量％ )Cu具有使铝合金的强度提高的效果，另外具有使铝合金的电位变高的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金包覆材，其特征在于，具有：芯材；包覆在该芯材的一面侧的牺牲阳极材；包覆在所述芯材的另一面侧的由Ａｌ－Ｓｉ系合金构成的钎料，其中，所述芯材含有Ｍｎ：０．３～２．０质量％、Ｓｉ：０．１５～１．６质量％、Ｃｕ：０．１～１．０质量％、Ｍｇ：０．１～１．０质量％，余量包括Ａｌ和不可避免的杂质，所述牺牲阳极材含有Ｚｎ：７．０～１２．０质量％、Ｍｎ：０．３～１．８质量％、Ｓｉ：０．３～１．２质量％，余量包括Ａｌ和不可避免的杂质，并且，所述牺牲阳极材的厚度为１０～３０μｍ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：巽明彦，阪下真司，吉田诚司，木村申平，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]