[发明专利]热交换器用铝合金翅片材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及波纹成型性和硬钎焊加热后的强度优异的热交换器用铝合金翅片材料及其制造方法，该翅片材料特别适合用作散热器、加热器芯、电容器、中间冷却器等的热交换器用翅片材料。

背景技术

铝合金由于轻量且具有高导热性，因此，用于汽车用热交换器、例如散热器、电容器、蒸发器、加热器芯、中间冷却器等中。

对于这样的热交换器而言，以往以来进行有例如将通过波纹成型而成型为波形的铝合金的翅片进行硬钎焊接合来使用，这是一直以来所进行的操作。作为铝合金翅片材料，一般使用导热性优异的JIS1050合金等纯铝系合金、强度和抗压曲性优异的JIS3003合金等Al-Mn系合金。

但是，近年来，对热交换器的轻量化、小型化和高性能化的要求逐步提高。与此相伴，对于进行硬钎焊接合的铝合金翅片材料，也特别期望其厚度薄、且硬钎焊加热后的强度、导热性和耐腐蚀性等特性优异。

但是，随着翅片材料的厚度的薄化的推进，同时还要求高强度化，与此相伴，产生如下问题：硬钎焊加热前的强度升高，在通过波纹成型加工翅片时难以达到规定的尺寸。

专利文献1中，提出了一种板厚为40～200μm的高强度铝合金翅片材料，其通过双带式连续铸造轧制法铸造，硬钎焊加热前的金属组织为纤维组织。但是，中间退火时没有发生再结晶，硬钎焊加热前的金属组织为纤维组织，原材料状态下的应变量增多。其结果，原材料强度提高，在将厚度薄的翅片材料进行波纹加工时，得不到规定的尺寸精度，热交换器的性能有可能降低。

专利文献2中，提出了一种板厚小于0.2mm的耐垂下性翅片材料，其通过双辊式连续铸造轧制法铸造后，使最终的冷轧率为60％以上，对最终板厚的翅片材料进行最终退火。但是，为了抑制硬钎焊加热时的垂下而以60％以上的轧制率进行最终冷轧，进一步利用最终退火调整硬钎焊加热前的原材料强度，进行退火由此卷材宽度方向的平整度变得非常差，使最终的狭缝工序中的品质和生产率大幅降低。

专利文献3中，提出了一种最终板厚为0.1mm以下且成型性和耐腐蚀性优异的汽车热交换器用高强度铝合金材料，其通过连续铸造轧制法铸造，纤维状组织在硬钎焊加热前的组织中所占的比例为90％以上或者10％以下，硬钎焊加热前的铝合金材料表面中的等效圆直径为0.1～5μm的分散颗粒的密度被限定。但是，硬钎焊加热前的组织中纤维状组织的比例被限定，如上所述若纤维状组织残存则原材料强度变高，波纹成型性有可能降低。此外，假设在纤维状组织完全不残存的再结晶组织的情况下，需要使中间退火的温度为高温，因此，退火时第2相颗粒粗大化而呈稀疏分布，使硬钎焊加热后的强度降低。

专利文献4中，提出了一种最终板厚为0.1mm以下的耐腐蚀性优异的汽车热交换器用高强度铝合金材料的制造方法，其中该铝合金材料通过连续铸造轧制法铸造，将第1次退火在450～600℃的温度进行1～10小时。但是，由于中间退火在高温下进行，因此如上所述在退火时第2相颗粒粗大化而呈稀疏分布，使硬钎焊加热后的强度降低。

专利文献5中提出了一种最终板厚为40～200μm的热交换器用铝合金翅片材料，其通过双带式连续铸造法铸造，在250～550℃进行第1次中间退火，在360～550℃的温度进行第2次中间退火。但是，未规定硬钎焊加热前的金属组织，有可能原材料强度变高而使波纹成型性降低。

此外，在专利文献1、5中，铸造方法采用了双带式连续铸造轧制法，双带方式具有如下特征：从其铸造方式的差异上与双辊方式相比，铸造时的冷却速度变慢。因此，若铸造例如含有Fe的合金，则由于Fe在铝中的固溶度非常低，因此，铸造时其几乎全部晶析，在铝中形成Al-Fe系的第2相颗粒(例如Al-Fe-Si、Al-Fe-Mn、Al-Fe-Mn-Si系化合物)。因此，在铸造含有这样的元素的合金时，第2相颗粒粗大地结晶析出，波纹成型时加速模具的磨耗的可能性高，在工业上不优选。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-031778号公报

专利文献2：日本特开2008-190027号公报

专利文献3：日本特开2008-308760号公报

专利文献4：日本特开2008-308761号公报

专利文献5：日本特开2008-038166号公报

发明内容

发明所要解决的课题