[发明专利]铝合金硬钎焊板及其制造方法

说明书

本发明的铝合金硬钎焊板，其中间材料由含有0.40～6.00质量％的Mg的具有规定的成分组成的铝合金形成，芯材由含有0.20～2.00质量％的Mg的具有规定的成分组成的铝合金形成，钎料由含有4.00～13.00质量％的Si的具有规定的成分组成的铝合金形成，芯材和中间材料的晶粒直径为20～300μm，在下垂型流动性试验中，施加5％的形变后的流动系数K_a相对于施加形变前的流动系数K_b之比α(α＝K_a/K_b)设为0.55以上。本发明的铝合金硬钎焊板在无焊剂硬钎焊中具有优异的硬钎焊性。

技术领域

本发明涉及为了在非活性气体气氛中或真空中不使用焊剂地对铝材进行硬钎焊而使用的铝合金硬钎焊板。

背景技术

作为铝制的换热器、机械用构件等具有多个细小接合部的制品的接合方法，广泛使用硬钎焊接合。为了将铝材(包括铝合金材)进行硬钎焊接合，必须将覆盖表面的氧化覆膜破坏，并使熔融的钎料与母材或同样地熔融的钎料接触。为了破坏铝材的氧化覆膜，大致有使用焊剂的方法和在真空中加热的方法，均已实用化。

硬钎焊接合的应用范围遍及多个领域。作为通过硬钎焊接合而制造的最具代表性的制品，有汽车用换热器。散热器、加热器、冷凝器、蒸发器等汽车用换热器绝大多数为铝制，其绝大多数通过硬钎焊接合来制造。其中，涂布非腐蚀性焊剂并在氮气中加热的方法目前占据半壁江山。

但是，对于焊剂硬钎焊法而言，焊剂费用和涂布焊剂的工序所需的费用高昂，其成为换热器制造成本增加的主要原因。还有通过真空硬钎焊来制造换热器的方法，但真空硬钎焊法的加热炉的设备费用和养护费用高，在生产率、硬钎焊的稳定性方面也存在问题，因此，在氮气炉中不使用焊剂地进行硬钎焊接合的需求提高。

为了满足该需求，作为通过在硬钎焊加热过程中使Mg向钎料扩散而能够在非活性气体气氛中不使用焊剂地进行硬钎焊接合的方法，例如，专利文献1提出了使添加至芯材料中的Mg向钎料中扩散的方法，并公开了：其在制造包层材料时、硬钎焊加热过程中防止钎料表面形成氧化覆膜，从而使Mg有效地用于破坏钎料表面的氧化覆膜。

另外，例如，专利文献2中提出了在含有Li的钎料与含有Mg的芯材之间设置中间材料，并使该中间材料中含有Mg的方法，并公开了：利用添加至钎料中的Li和添加至芯材、中间材料中的Mg，在硬钎焊加热过程中破坏钎料表面的氧化覆膜，在非活性气体气氛中不使用焊剂即可进行硬钎焊。

另一方面，专利文献3中公开了：向钎料中也添加Mg，在氧浓度低于大气中的氧浓度的气氛中进行中间退火、最终退火，并且在同一气氛中冷却至200℃以下，将硬钎焊前的表面氧化覆膜厚度控制在以下，从而使Mg有效地用于破坏钎料表面的氧化覆膜。

另外，专利文献4和5中公开了通过对钎料中所含的Si颗粒的圆当量直径和数量加以限制，并且使钎料与硬钎焊对象部件接触密合，从而获得良好的无焊剂硬钎焊性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-358519号公报

专利文献2：日本特开2014-233552号公报

专利文献3：日本特开2013-215797号公报

专利文献4：日本专利第4547032号公报

专利文献5：日本特开2012-55895号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在使添加至芯材中的Mg向钎料中扩散的方法中，需要确保芯材的固相线温度在硬钎焊温度以上，因此，能够向芯材中添加的Mg量有限，有时无法添加足以在硬钎焊时破坏氧化覆膜的Mg量，无法确保良好的硬钎焊性。