[发明专利]热交换器用铝合金材料及其制造方法、以及热交换器用铝合金包覆材料及其制造方法在审
申请号: | 201780019919.7 | 申请日: | 2017-03-23 |
公开(公告)号: | CN108884521A | 公开(公告)日: | 2018-11-23 |
发明(设计)人: | 成田涉;福元敦志 | 申请(专利权)人: | 株式会社UACJ |
主分类号: | C22C21/00 | 分类号: | C22C21/00;B23K35/22;B23K35/28;C22F1/04;C22F1/00 |
代理公司: | 北京天达共和知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11586 | 代理人: | 张嵩;薛仑 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 热交换 铝合金材料 铝合金 制造 金属间化合物 包覆材料 | ||
一种热交换器用铝合金材料及其制造方法,其特征在于,热交换器用铝合金材料由铝合金构成,该铝合金含有Si:0.02~0.40质量%、Cu:1.0~2.5质量%、Mn:0.5~2.0质量%,且剩余部分由Al及不可避免的杂质构成,具有0.1~1.0μm的圆当量径的Al-Cu-Mn系金属间化合物的数密度为1.0×106个/mm2以上。
技术领域
本发明涉及适合被用作散热器等的热交换器中的冷媒或高温压缩空气的通道构造材料的高强度的热交换器用铝合金材料及其制造方法、以及热交换器用铝合金包覆材料及其制造方法。
背景技术
例如,如图1所示,散热器等热交换器具有在被形成为扁平状的多根管1之间配置有被加工成波纹状的薄壁的翅片2的构造。管1与翅片2通过钎焊而被接合。管1的两端分别向由联管箱3和罐4构成的空间开口。在热交换器中,将高温的冷媒经由管1从一个罐输送到另一个罐,用管1及翅片2进行热交换而使已变成低温的冷媒循环。
在这样的热交换器的管上,通常,使用包括芯材、具有牺牲阳极效应的内贴材、以及钎料的钎焊板。作为芯材,例如使用JIS3003(Al-0.15质量%Cu-1.1质量%Mn)合金。在芯材的内侧、即始终与冷媒接触的一侧,作为内贴材,使用JIS7072(Al-1质量%Zn)合金。此外,在芯材的外侧,作为钎料,通常使用JIS4045(Al-10质量%Si)合金等。管与加工成波纹状的翅片等其它构件一起通过钎焊而被一体地接合。作为钎焊法,可举出焊剂钎焊法、使用了非腐蚀性焊剂的不溶性焊剂(Nocolok)钎焊法等,钎焊是通过将各构件加热到600℃附近的温度从而进行的。
近年来,为了热交换器的轻量化,需求管用铝材的薄壁化,随之而来,需求高强度化。以往的高强度化的材料设计思想主要是使Al-Si-Mn系析出物微细地分散,并通过分散强化来强化材料。因此,为了高强度化,使用了增加芯材中的Si含量的方法。但是,当增加芯材的Si含量时,熔点会大幅地降低。因为在钎焊中被加热到600℃附近的温度,所以当考虑炉内的温度的偏差时,因为大幅地增加Si的含量会导致变得容易发生材料的熔融,所以是不希望的。因此,管材的高强度化已是达到极限的状态。
对此,在专利文献1中记载了在含有Cu的芯材的单面上包覆了含有Zn和Mg的牺牲阳极材料的钎焊板。在从钎焊板的牺牲阳极材料与芯材的界面起向芯材内到30μm深度为止的部分,使Al-Cu-Mg-Zn系析出物分散而提高了强度,但是,对于在管材整体中的强度提高来说效果较小。
此外,在专利文献2中记载了如下铝合金制钎焊板:通过增加芯材的Cu含量,从而使钎焊加热后的Cu固溶量增加,并且从牺牲阳极材料扩散的Mg在芯材中促进Mg2Si的时效析出,并实现了钎焊加热后的强度提高。但是,因为当对芯材大量地添加Cu时,会与Mn生成化合物而析出Al-Cu-Mn系化合物,所以即使含有较多的Cu,有的情况下也在钎焊加热后不会得到高强度。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本特开平9-95749号公报
专利文献2:日本特开2015-190045号公报
发明内容
[发明要解决的课题]
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种在钎焊加热后表现出高强度的热交换器用铝合金材料及其制造方法、以及热交换器用铝合金包覆材料及其制造方法。
[用于解决技术课题的技术方案]
为了解决上述问题,本发明人发现了:通过规定Al-Cu-Mn系金属间化合物的存在状态,从而使得能够最大限度地利用钎焊加热后的析出强化及固溶强化,并得到表现出高强度的铝合金材料。
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