钎焊组合物制造技术

本发明专利技术关于含Ａｌ－Ｓｉ－Ｚｎ合金粉末和粘结剂的钎焊组合物，其中所述Ａｌ－Ｓｉ－Ｚｎ合金粉末中的Ｚｎ含量是在１０－５５％（重量）范围内。该钎焊组合物在制造蒸发器、冷凝器、散热器等换热器时，用于钎焊铝或铝合金制的管和铝或铝合金制的散热片。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于汽车的换热器，例如蒸发器、冷凝器、散热器等的技术。由铝或铝合金材质(在下文仅称做铝材)构成的换热器通过下列步骤制成使用包覆有钎焊材料的钎接金属片(brazingsheet)形成管或散热片、将它们组装成预定形状并将它们钎焊。但是，制造钎接金属片难度大且产率低。因此这种方法不经济。另外，其废料处理代价高，这是因为钎接金属片不适应于回收。此外，使用钎接金属片制造管需要特殊技术。并且，钎接金属片还难以加工成散热片并容易损坏模具。还有钎接金属片不容易加工至很薄，以致于难以生产小且轻的换热器。附带说明一下，作为一种用于钎接金属片的钎焊料，已经使用一种Al-Si合金(JapanesePatentPublication告No.27037(1983))。另外，作为另一种钎焊材料，Al-Si-Zn合金也是已知的(JapanesePatentPublicationNo.27037(1983)，JapanesePatentLaid-OpenNo.151188(1991))。但是，通过包覆Al-Si-Zn合金组成的钎焊材料而制造钎接金属片的方法是困难的，因此实际上并不使用这种方法。此外，当使用Al-Si合金作为钎焊材料时，为了提高耐腐蚀性，推荐使用例如火焰喷涂等方法事先在其上形成Zn膜。这就意味着对其上形成了Zn膜的散热片和管用包覆在散热片上的Al-Si合金进行钎焊。但是，这种方法包括复杂的步骤，例如形成Zn膜的步骤，因此这种方法并不优选。在现有技术中，和这种方法一样，如果力求保持足够的耐腐蚀性，则制造方法就变得复杂且不经济。与此相反，如果力求降低制造成本，则其耐腐蚀性就降低。本专利技术的一个目的是提供一种钎焊组合物，该钎焊组合物使得可制造钎焊成本低并具有良好耐腐蚀性的多种产品。本专利技术的另一个目的是提供一种制造成本低、尺寸小且重量轻的换热器。本专利技术的目的由一种含有Al-Si-Zn合金(一种由Al、Si和Zn作为基本成分组成的合金)粉末和一种粘结剂的钎焊组合物来实现，其中Zn含量是该Al-Si-Zn合金的10-55%(重量)。此外，本专利技术的目的由一种含有Al-Si-Zn合金粉末、一种粘结剂和一种溶剂的钎焊组合物来实现，其中Zn含量是该Al-Si-Zn合金的10-55%(重量)。另外，本专利技术的目的由一种含有Al-Si-Zn合金粉末、一种粘结剂、一种钎焊剂和溶剂的钎焊组合物来实现，其中Zn含量是该Al-Si-Zn合金的10-55%(重量)。须指出，Al-Si-Zn合金的Zn含量优选10-40%(重量)，更优选11-36%(重量)，最好是12-25%(重量)。此外，为了有效地发挥钎焊料的作用，Al-Si-Zn合金的Si含量优选5-15%(重量)(尤其是5-11%(重量))。另外，从提高耐腐蚀性观点出发，最好是Al-Si-Zn合金中含有In。Al-Si-Zn合金中的In含量最好是0.001-0.1%(重量)(尤其是0.01-0.1%(重量))。此外，最好是Al-Si-Zn合金中含有Be和Bi，Al-Si-Zn中的Be含量是0.01-0.07%(重量)，Al-Si-Zn合金粉末中的Bi含量是0.02-0.20%(重量)。并且还允许该合金含有不可避免的杂质。尤其优选的是Al-Si-Zn合金含有In和Be，或者In和Bi。其比例与上述相同。另外，为了有效地发挥钎焊料的作用，Al-Si-Zn合金粉末的平均粒径最好在10-200μm(尤其是10-53μm)的范围。为了在管、集管等的表面上提供本专利技术的Al-Si-Zn合金粉末，使用一种粘结剂。对于这种粘结剂的特性而言，优选在钎焊温度下易于挥发的粘结剂，尤其最好是平均分子量在1000-100，000范围内的丙烯酸树脂和甲基丙烯酸树脂。例如，可列举平均分子量在1000-100，000范围内的聚丙烯酸丁酯树脂。粘结剂的混合比，按100重量份数的Al-Si-Zn合金粉末计是0.1-100重量份数，尤其最好是5-20重量份数。为了在铝材表面上提供本专利技术的钎焊组合物，通常采用各种方法，例如喷涂法、流涂法、辊涂法、刷涂法等，采用这些方法涂敷本专利技术的钎焊组合物，使干燥后的厚度在5-200μm范围内。厚度较好是10-150μm，最好是10-60μm。尤其是，涂敷在表面上的Al-Si-Zn合金粉末的量是20-400g/m2，特别是40-150g/m2。关于涂敷Al-Si-Zn合金粉末时所使用的溶剂，可列举碳原子数为1-8的脂族醇，例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、戊醇等，其中，最优选的溶剂是异丙醇。关于粘结剂和溶剂的混合比，按100重量份数的粘结剂计，溶剂的比例优选100-10，000重量份数，最好是500-2，000重量份数。钎焊作业使用氟化物钎焊剂，例如KF-ALF3、RbF-AlF3。这些钎焊剂可以预先加入到本专利技术的钎焊组合物中。当然还可使用除上述之外的钎焊剂。关于这些钎焊剂的混合比例，按100重量份数的Al-Si-Zn合金粉末计，钎焊剂的含量优选3-50重量份数，最好是10-30重量份数。最好是钎焊剂预先混入钎焊组合物中，但也可以在钎焊作业时加入。此外，本专利技术的目的由其上提供了上述钎焊组合物的铝材实现。在其上提供了本专利技术的钎焊组合物的铝材可以是换热器的一个组成部分，即散热片。但是，本专利技术的钎焊组合物最好是涂敷在管或集管的表面上。通过将在表面上涂敷了钎焊组合物的散热片和管(及任选的集管)组装成预定的形状，并在真空或一种惰性气体气氛下，借助钎焊剂钎焊将它们接合而制造成换热器。也就是说，本专利技术的目的由一种换热器实现，该换热器包括由在表面上提供了所述钎焊组合物的铝材构成的第一换热器部件(例如，管和/或集管)以及第二换热器部件(例如散热片)，其中这些部件是借助钎焊剂钎焊而进行接合。本专利技术采用Al-Si-Zn合金粉末的理由如下。(1)该方法能够使Zn均匀扩散，Zn在管或集管表面上显示出牺牲阳极作用，并提高管或集管的耐腐蚀性和耐点蚀性。在使用Al-Si合金粉末代替Al-Si-Zn合金粉末的情况下，所形成的管或集管的耐腐蚀性和耐点蚀性差。此外，在使用Al-Si合金粉末和Zn粉末的混合粉末代替Al-Si-Zn合金粉末的情况下，所形成的管或集管的耐腐蚀性和耐点蚀性差。(2)这种方法能够向所需要的区域提供必要量的钎焊材料。在本专利技术中，不需要如包覆之类的工艺，因此制造过程变得十分简单。这就降低了制造成本。尤其是容易提供由Al-Si-Zn合金组成的难于包覆的钎焊料层。(3)这种方法能够将各种必须的粉末添加剂(例如用于钎焊的钎焊剂)同时供入到钎焊料膜中。此外，因本专利技术不需要使用钎接金属片来制造换热器，这就降低了制造成本。并且，因本专利技术也不需用钎接金属片来制造散热片，故而所制成的散热片薄，而所制成的换热器小且轻。附图说明图1是表示按照本专利技术的技术钎焊而成的冷凝器的略图。实施例下面，说明具体的实施例。在干燥的氮气氛下，用雾化法制备表1所述的各种组成的平均粒度均在10-45μm范围内的球形粉末。表1比例(重量%)平均粒径SiZnInBeBiAl(μm)E-15.011.00.000.040.00余量10E-26.011.00.000.000.08余量30E-314.011.00.000.000.00余量3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钎焊组合物，它包含一种Ａｌ－Ｓｉ－Ｚｎ合金粉末和一种粘结剂，其中Ｚｎ含量比例是上述Ａｌ－Ｓｉ－Ｚｎ合金的１０－５５％（重量）。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：当摩建，齐藤均，桃崎博人，
申请(专利权)人：三菱铝株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]