[发明专利]热交换器用铝合金翅片材料及其制法及通过钎焊翅片材料制造热交换器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热交换器用铝合金翅片(fin)材料及其制造方法，以及通过钎焊(braze)翅片材料制造热交换器的方法。

背景技术

铝热交换器由钎焊在形成工作流体通道的铝材料上的铝合金翅片材料等组成。为了改善热交换器的性能特性，作为该铝合金翅片材料的基本特性，要求有牺牲阳极作用，以防止形成工作流体通道的材料的腐蚀。此外，为了避免由于高温钎焊加热和钎焊料的渗透引起的变形，要求有优异的耐熔垂性(sag resistance)和耐腐蚀性。

为了满足上述基本特性，翅片材料中添加有Mn和Fe。但是，近年来的工作已经集中在制造工艺上，并且已经开发出在钎焊之前抗张强度低、且在钎焊之后抗张强度高的热交换器用铝合金翅片。

日本专利公开(A)No.2005-220375公开了一种热交换器用铝合金翅片的制造方法，该铝合金翅片在钎焊之前的抗张强度为240MPa或更小，在钎焊之后的抗张强度为150MPa或更大，该方法包括：浇注含有如下组成的熔体：0.8-1.4wt％Si、0.15-0.7wt％Fe、1.5-3.0wt％Mn和0.5-2.5wt％Zn，作为杂质的Mg限于0.05wt％或更少，且余量为普通杂质和Al，通过双带式铸造机连续浇铸厚度为5-10mm的薄板坯(slab)，将其卷在轧辊中，然后将其冷轧为厚度为0.05-0.4mm的板材，在350-500℃下将该板材中间退火，并且以10-50％的冷轧压下率(coldrolling reduction)将其冷轧成厚度为40-200μm的最终板材。

另一方面，已经开发出一种热交换器的制造方法，其中当将铝合金翅片材料钎焊在形成工作流体通道的铝材料上时，通过规定钎焊之后的冷却速率来获得预定的强度。

日本专利公开(A)No.1-91962公开了一种热交换器的制造方法，该方法注意到钎焊加热之后的冷却速率，并获得钎焊加热之后的抗张强度高的翅片。具体地，这是一种通过钎焊制造Al热交换器的散热器的制造方法，在钎焊期间通过以100℃/min-1000℃/min的冷却速率将钎焊温度冷却至350℃，以获得高抗张强度的翅片。

日本专利公开(A)No.2-142672公开了一种铝热交换器的制造方法，其中通过将管子和翅片堆叠在一起，将集管(header)连接在管子的两端上，并使用基于氯化物的焊剂(flux)在大气中、在干燥空气中或使用基于氟化物的非腐蚀性焊剂在惰性气氛中钎焊各部件，从而得到铝热交换器，上述铝热交换器制造方法的特征在于：使用钎焊板来制造外表面由Al-Si基合金钎焊材料组成、内表面由Al-Zn基合金组成的管子；并且在将它们钎焊在一起后以50℃/min或更高的速率从500℃冷却至200℃。

但是，上述日本专利公开(A)No.2005-220375中有关于钎焊加热之后的导电性(导热性)的描述，但没有发现有具体关于钎焊加热后的冷却速率的描述。

此外，上述日本专利公开(A)No.1-91962和日本专利公开(A)No.2-142672公开了规定钎焊加热后的冷却速率以获得高强度翅片材料的技术，但没有发现有关于导电性(导热性)的描述。

此外，近年来，为使翅片材料更薄，希望开发出一种铝合金翅片材料，该材料不仅具有基本的钎焊特性，而且在钎焊后的屈服强度高，在钎焊后导热性优异。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热交换器用铝合金翅片材料，其在钎焊之前的强度适当，能够使翅片很容易形成，在钎焊之后的强度高，钎焊之后的导热性(导电性)高，并且耐熔垂性、耐腐蚀性、耐自腐蚀性以及牺牲阳极作用均很优异；本发明还提供了该铝合金翅片材料的制造方法，以及使用该翅片材料制造热交换器的方法。

为了达到上述目的，根据本发明，提供一种热交换器用铝合金翅片材料，其具有高强度和传热特性、耐腐蚀性、耐熔垂性、牺牲阳极作用以及耐自腐蚀性，其特征在于，具有如下化学组成：Si：0.7-1.4wt％、Fe：0.5-1.4wt％、Mn：0.7-1.4wt％、Zn：0.5-2.5wt％、作为杂质的Mg限于0.05wt％或更少，且余量为不可避免的杂质和Al；并且在钎焊之后的抗张强度为130MPa或更高，在钎焊之后的屈服强度为45MPa或更高，在钎焊之后的再结晶粒度(grain size)为500μm或更大，且在钎焊之后的电导率为47％IACS或更大。