CN100471971C - 热交换器用铝合金散热片材及热交换器 - Google Patents
热交换器用铝合金散热片材及热交换器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100471971C CN100471971C CNB200610059440XA CN200610059440A CN100471971C CN 100471971 C CN100471971 C CN 100471971C CN B200610059440X A CNB200610059440X A CN B200610059440XA CN 200610059440 A CN200610059440 A CN 200610059440A CN 100471971 C CN100471971 C CN 100471971C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fin material
- heat exchanger
- aluminum alloy
- solder
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 55
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 145
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 52
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 5
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 41
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 40
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 40
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 38
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 36
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 33
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 32
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 29
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 28
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 26
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 26
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 24
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 23
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 11
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 229910018473 Al—Mn—Si Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910019064 Mg-Si Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910019406 Mg—Si Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018651 Mn—Ni Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018131 Al-Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018461 Al—Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018643 Mn—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 1
- 208000034189 Sclerosis Diseases 0.000 description 1
- 229910008071 Si-Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006300 Si—Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
本发明提供强度特性、钎焊性、及自耐蚀性优异的热交换器用铝合金散热片材及热交换器。通过使热交换器用铝合金散热片材的成分组成为按重量%计，含有Si：大于0.6%～小于1.2%、Mn：大于1.5%～2.5%、Ni：0.01%～0.15%、Cu：0.01%～0.25%、Mg：0.01%～小于0.03%、Fe：0.5%或以下、Zn：大于1%～5%，并含有余量的Al和不可避免的杂质的构成，得到钎焊散热片材而组装热交换器时的钎焊性提高、并且高强度、自耐蚀性优异的散热片材。因此，热交换器用铝合金散热片材的薄壁化、及轻量化成为可能，另外，散热片材及热交换器的可靠性提高。
Description
技术领域
本发明涉及在采用钎焊法制造的铝合金热交换器上使用的热交换器用铝合金散热片材(フィン材)及具备该散热片材的热交换器。
背景技术
近年来，由于汽车的轻量化，汽车用的热交换器也要求轻量化，为与之对应，要求散热片材薄壁化、高强度化。
作为热交换器用的散热片材，一直以来使用了1000系或3000系的铝合金.可是，用上述铝合金制造的散热片材，钎焊后的强度未必足够，在将散热片材薄壁化过程中，有可能强度不足。
为了提高钎焊过的散热片材的强度，提出了由在Al-Mn-Si-Ni体系中添加了Zn等的铝合金构成的热交换器用铝合金散热片材(例如专利文献1)。
另外，提供了使用下述铝合金的热交换器散热片材的制造方法，所述铝合金，按重量％计，含有0.3％～2.0％的Mn、0.5％～1.5％的Si、0.05％～小于0.7％的Fe、及0.001％～0.3％的Zr，剩余部分由Al和不可避免的杂质组成(例如专利文献2)。
另外，还提出了使用下述铝合金的热交换器散热片材的制造方法，所述铝合金，是热交换器的散热片材用的铝合金，按重量％计，含有Mn：0.3-2.0％、Si：0.5-1.5％、Ce：0.005-0.5％，还含有0.05％～小于1.0％的Fe，Cu和Ni的含量都小于0.1％，剩余部分由Al和不可避免的杂质组成(例如专利文献3)。
专利文献1：特开2004-59939号公报
专利文献2：特开2002-256403号公报
专利文献3：特开2002-256364号公报
发明内容
专利文献1中记载的热交换器用铝合金散热片材，通过采用上述的成分组成构成，与过去的散热片材比，钎焊后的强度优异。
可是，在专利文献1的热交换器用铝合金散热片材的构成中，由于Ni的含量超过1％但为5％以下，因此将Mn设定为高含量时，在铸造散热片材时，Al-Mn-Ni体系的金属间化合物易粗化，散热片材的加工性有可能降低。
专利文献2中记载的热交换器用铝合金散热片材，通过采用上述的成分组成构成，自耐蚀性或耐锈蚀性优异。
可是，对专利文献2记载的热交换器用铝合金散热片材的组成而言，将该散热片材薄型化时的强度有可能降低。
专利文献3中记载的热交换器用铝合金散热片材，通过采用上述的成分组成构成，自耐蚀性或耐锈蚀性优异。
可是，对专利文献3记载的热交换器用铝合金散热片材的组成而言，将该散热片材薄型化时的强度有可能降低。
关于热交换器用铝合金散热片材的钎焊性，伴随着近年来散热片材变薄，钎焊时钎料对散热片材的侵蚀成为大的问题。在接合管材时使用的Al-Si钎料侵蚀到散热片材中的场合，散热片材发生纵弯曲，有可能导致热交换器的耐久强度和热交换效率降低.因此，需求钎焊性、及耐钎料侵蚀性优异的散热片材。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的是提供强度特性、钎焊性、及自身耐蚀性优异的热交换器用铝合金散热片材及热交换器。
本发明人为得到强度特性、钎焊性、及自耐蚀性的任意特性都优异的热交换器用铝合金散热片材而反复研讨，最终得到以下构成的热交换器用铝合金散热片材。
(1)一种热交换器用铝合金散热片材，其特征在于，按重量％计，含有Si：大于0.6％且小于1.2％、Mn：大于1.5％且小于或等于2.5％、Ni：0.01％～0.15％、Cu：0.01％～0.25％、Mg：0.01％～小于0.03％、Fe：0.5％或以下、Zn：大于1％且小于或等于5％，并含有余量的Al和不可避免的杂质。
(2)根据上述(1)所述的热交换器用铝合金散热片材，其特征在于，上述热交换器用铝合金散热片材还进一步含有选自Zr：0.05％～0.3％、Cr：0.05％～0.3％、Ti：0.05％～0.3％、V：0.05％～0.3％中的至少1种或1种以上.
(3)一种热交换器用铝合金散热片材，其特征在于，是将上述(1)或(2)所述的热交换器用铝合金散热片材作为芯材，在该芯材的两面包覆Al-Si系合金钎料(ろう材)而构成的。
(4)一种热交换器，其特征在于，具备上述(1)-(3)中任意一项所述的热交换器用铝合金散热片材.
本发明的热交换器用铝合金散热片材，为下述组成：按重量％计，含有Si：大于0.6％且小于1.2％、Mn：大于1.5％且小于或等于2.5％、Ni：0.01％～0.15％、Cu：0.01％～0.25％、Mg：0.01％～小于0.03％、Fe：0.5％或以下、Zn：大于1％且小于或等于5％，并含有余量的Al和不可避免的杂质。
由此，得到钎焊散热片材而组装热交换器时的钎焊性提高、并且高强度、自耐蚀性优异的散热片材。
因此，热交换器用铝合金散热片材的薄壁化、及轻量化成为可能，另外，散热片材、及热交换器的可靠性提高。
另外，本发明的热交换器用铝合金散热片材，通过在组成上还进一步含有选自Zr：0.05％～0.3％、Cr：0.05％～0.3％、Ti：0.05％～0.3％、V：0.05％～0.3％中的至少1种或1种以上，散热片材的强度更加提高.
具备本发明的热交换器用铝合金散热片材的热交换器，通过采用强度特性、钎焊性优异的散热片材，进一步的薄壁化、及轻量化成为可能，另外，可靠性提高。
附图说明
图1表示本发明的热交换器用铝合金散热片材之一例，是说明在汽车用热交换器上组装了热交换器用铝合金散热片材的例子的立体图。
符号说明
1…热交换器用铝合金散热片材(散热片材)；2…管；3…上下水室(ヘツダ)；4…侧面支承；10…散热器(热交换器)
具体实施方案
以下说明本发明的热交换器用铝合金散热片材的实施方案。
本实施方案的热交换器用铝合金散热片材(以下有时简称为散热片材)，按重量％计，含有Si：大于0.6％且小于1.2％、Mn：大于1.5％且小于或等于2.5％、Ni：0.01％～0.15％、Cu：0.01％～0.25％、Mg：0.01％～小于0.03％、Fe：0.5％或以下、Zn：大于1％且小于或等于5％，并含有余量的Al和不可避免的杂质而构成。
另外，根据需要，还可以含有选自Zr：0.05％～0.3％、Cr：0.05％～0.3％、Ti：0.05％～0.3％、V：0.05％～0.3％中的至少1种或1种以上。
以下说明本实施方案的散热片材的合金组成的数值限定理由.
[Mg]
镁(Mg)在钎焊时易与为去除Al合金的氧化膜等目的而使用的氟化物系非腐蚀性钎剂(ノコロツクフラツクス)反应，生成MgF2等化合物，使钎焊性降低。另外，Mg在钎焊时易在晶界连续地析出Mg2Si等低熔点化合物。此时，在与包覆材等钎焊时，熔融钎料向散热片材中扩散，由此在晶界和晶界附近发生局部熔融，从而易发生钎料对散热片材的晶界的侵蚀。
Mg的含量，按重量比％计，优选是0.01％～小于0.03％的范围。
通过使Mg的含量在0.01％～小于0.03％的范围，能够大幅度降低钎焊时晶界上的低熔点化合物的析出量，能够提高散热片材的钎焊性、及耐钎料侵蚀性。
本发明申请人以提高钎焊性(耐钎料侵蚀性)为目的，对Mg在散热片材中的最佳含量进行刻苦研讨，结果明确了在将Mg的含量设定在0.01％～小于0.03％的范围时，钎焊性(耐钎料侵蚀性)最高(参照后述的实施例)。
散热片材中含有的Mg为0.03％以上时，晶界上析出的Mg-Si系低熔点化合物的量和大小大幅度增大，在钎焊时，由于熔融钎料扩散，从而易发生局部熔融，钎料对散热片材晶界的侵蚀有可能增大。
散热片材中含有的Mg小于0.01％时，由于与Si之间生成化合物的Mg量少，因此在晶界上自由状态的Si量增加。因此，通过钎焊时的热处理，晶界上的Si系低熔点化合物的析出量增大，由于熔融钎料的扩散，从而易引起晶界的局部熔融，钎料对散热片材晶界的侵蚀有可能增大。
[Si]
硅(Si)与Mn共存而产生Al-Mn-Si系的微细析出物，使散热片材钎焊后的强度、及钎焊加熬时的耐高温纵弯曲性提高。
Si的含量，按重量比％计，优选是大于0.6％且小于1.2％的范围。
通过使Si的含量在大于0.6％且小于1.2％的范围，散热片材钎焊后的强度、及钎焊加热时的耐高温纵弯曲性提高。
Si的含量为0.6％以下时，虽然能够减少低熔点化合物的析出量，但是添加Si带来的强度提高效果变小。
Si的含量为1.2％以上时，散热片材的熔点降低，在钎焊时散热片材有可能熔化。另外，当Si的含量变多时，在Mg的含量为0.01％～小于0.03％的范围的情况下，在钎焊时，在晶界上低熔点Si系化合物的析出量增大，钎料对散热片材晶界的侵蚀有可能增大。
[Mn]
锰(Mn)提高铝合金的强度，同时通过生成Al-Mn系析出物(Al6Mn)或Al-Mn-Si系的微细金属间化合物，使散热片材的钎焊后的强度及钎焊加热时的耐高温纵弯曲性提高.
Mn的含量，按重量比％计，优选是大于1.5％且小于或等于2.5％的范围。
如上述，通过使Mg的含量为0.01％～小于0.03％的范围、使Mn的含量为大于1.5％且小于或等于2.5％的范围，促进了有助于提高散热片材强度的Mn-Si系化合物的生成，另外，能够降低成为使钎焊性及耐钎料侵蚀性降低的因素的Mg-Si系及Si系低熔点化合物在晶界上的析出量。
Mn的含量为1.5％以下时，添加Mn带来的强度提高的效果变小。另外，由于与Si之间生成化合物的Mn量降低，自由状态的Si增加，因此，在钎焊时在晶界上低熔点的Si系化合物的析出量增大，钎料对散热片材晶界的侵蚀有可能增大。
Mn的含量超过2.5％时，在铸造散热片材时金属间化合物粗化，有加工性及散热片材的各种特性降低的可能性。
[Cu]
铜(Cu)通过固溶强化使散热片材的钎焊后的强度提高.
Cu的含量，按重量比％计，优选是0.01％～0.25％的范围。
通过使Cu的含量为0.01％～0.25％的范围，能够提高散热片材的钎焊后的强度.
Cu的含量小于0.01％时，添加Cu带来的强度提高效果变小。
Cu的含量超过0.25％时，散热片材的电位变为高电位(正电位)，在散热片材与所组装的管(该管为构成后述的散热器(热交换器)的构件)之间得不到足够的牺牲阳极氧化(
性 
硬化)，另外，散热片材的自耐蚀性有可能降低。
[Ni]
镍(Ni)使钎焊后的强度、及钎焊加热时的耐高温纵弯曲性提高.
Ni的含量，按重量比％计，优选是0.01％～0.15％的范围。
Ni的含量小于0.01％时，添加Ni带来的强度提高效果变小.
Ni的含量超过0.15％时，通过与Cu共存，散热片材的自耐蚀性有可能降低.
[关于Mn、Ni、Cu]
按重量比％计，将Mn的含量限定在大于1.5％且小于或等于2.5％这一比较高的添加量，且使Cu的添加量为0.01％～0.25％的场合，Mn和Cu各自的强度提高效果变大，因此，即使Ni的含量为0.01％～0.15％，钎焊后的强度也变高。
另一方面，如上所述，当Ni的含量超过0.15％时，通过与Cu共存，散热片材的自耐蚀性有可能降低。因此，为了在本实施方案的散热片材的各元素的成分范围下确保自耐蚀性，将Ni的含量定为0.01％～0.15％的范围。
另外，Ni的含量高时，由于Al-Mn-Ni系金属间化合物增大，因此在与Si之间生成化合物的Mn的量降低，由此自由状态的Si增大，钎焊时在散热片材的晶界上析出的低熔点Si化合物增大。因此，钎料对散热片的晶界的侵蚀有可能变大.
在本实施方案的散热片材中，由于通过使之与强度提高效果大的Cu共存，来将Ni的含量抑制在0.01％～0.15％这一比较低的比例，因此上述的低熔点化合物的析出量被抑制得低。
即，通过将Mg和Mn的含量限定在上述范围，且使强度提高效果高的Cu的添加量为0.01％～0.25％，来将Ni的添加量抑制在0.01％～0.15％这一比较低的比例，因此抑制了在散热片材的晶界上析出低熔点化合物，使钎焊性(耐钎料侵蚀性)提高，同时通过添加Mn、Cu、Ni，提高强度成为可能。
[Fe]
铁(Fe)通过弥散强化提高散热片材的强度，另一方面，易生成粗大的金属间化合物，该金属间化合物成为再结晶的晶核，因此钎焊时的再结晶晶粒变得微细，易受到钎料侵蚀的影响，钎焊性有可能降低。
因此，Fe的含量，按重量比％计，优选是0.5％或以下。
通过使Fe的含量为0.5％或以下，能够同时提高强度、钎焊性、耐钎料侵蚀性。
当Fe的含量超过0.5％时，如上所述，钎焊性有可能降低。
[Zn]
锌(Zn)使散热片材的电位为低电位(负电位)，给与牺牲阳极效果(
).
Zn的含量，按重量比％计，优选是大于1％且小于或等于5％的范围。
通过使Zn的含量为大于1％且小于或等于5％的范围，在散热片材与管材之间能得到足够的牺牲阳极效果。
Zn的含量为1％以下时，添加Zn有可能得不到足够的牺牲阳极效果。
Zn的含量超过5％时，散热片材的自耐蚀性有可能降低。
另外，添加In或Sn也可以获得牺牲阳极效果，但In或Sn的添加量为0.1％或以上时，散热片材的自耐蚀性可能降低。
[Zr、Cr、Ti、V]
锆(Zr)、铬(Cr)、钛(Ti)、钒(V)都提高散热片材钎焊后的强度和钎焊加熬时的耐高温纵弯曲性。
Zr、Cr、Ti、V的含量，按重量比％计，优选分别是0.05％～0.3％的范围。
通过使Zr、Cr、Ti、V之中任何元素的含量为0.05％～0.3％，如上所述，能够提高钎焊后的强度和钎焊加热时的耐高温纵弯曲性。
Zr、Cr、Ti、V的含量小于0.05％时，钎焊后的强度和钎焊加热时的耐高温纵弯曲性的提高效果变小。
Zr、Cr、Ti、V的含量超过0.3％时，有加工性降低之忧。
如以上所述，Zr、Cr、Ti、V都是提高散热片材强度的元素，添加它们之中的1种或2种以上为好。
制造本实施方案的散热片材时，例如将具有上述合适范围的组成的铝合金熔化、铸造并实施均质化.接着，进行热轧、冷轧、中间退火及冷轧而制成散热片材.
本实施方案的热交换器用铝合金散热片材，还可以将该散热片材作为芯材，在该芯材的两面包覆Al-Si系合金钎料从而以这样的构成形式使用。
图1表示使用本发明热交换器用铝合金散热片材的一个例子、即汽车用的散热器(热交换器)10的分解立体图。
在图1中，符号1是散热片(散热片材)，符号2是管，符号3是上下水室，符号4是侧面支承。图1所示的散热器，通过使用了氟化物系钎剂的钎焊，管2、散热片1及上下水室3分别被一体化，进而通过机械接合(铆接加工)来安装树脂容器从而制造出。
钎焊热处理，优选在氮气气氛中在600℃左右进行，保持时间优选3分钟左右，通过此时的热处理，在散热片材的合金组织中生成各种的金属间化合物，能够提高散热片材的强度。
如以上说明的那样，根据本发明的热交换器用铝合金散热片材，通过含有上述组成的元素，得到钎焊散热片材而组装热交换器时的钎焊性提高、并且强度高、自耐蚀性优异的散热片材。
因此，散热片材的薄壁化及轻量化成为可能，另外，散热片材及热交换器的可靠性提高.
实施例
以下说明本发明的热交换器用铝合金散熬片材的实施例。
在后述的各实施例及比较例的栏所示的各成分组成条件下，制作本发明的热交换器用铝合金散热片材、及现有的散热片材(比较例)，进行了各种评价试验.
以下说明散热片材的制作工序、及各评价试验项目。
[制作工序]
使用具有后述的各实施例及比较例所示的成分组成的、厚20mm×长52mm×宽125mm的铝合金铸锭，每个单面各面切削1/4英寸之后，在所规定的温度下进行均质化，进行了热轧。进而，冷轧到所规定的板厚为止，然后进行中间退火、及冷轧，每个成分组成都得到板厚0.06mm的、本发明的热交换器用铝合金散热片材、及现有的散热片材(比较例)。
关于钎焊热处理，在氮气气氛中在600℃的温度保持3分钟后，以-100℃/分的冷却速度冷却到室温(25℃)。
[强度试验]
使用采用上述制作工序得到的本发明的散热片材、及现有的散热片材，制作了宽12.5mm×长180mm的拉伸试验片。将这些试验片作为样品，使用岛津公司制的拉伸试验机AG-GI 10KN，以拉伸速度2mm/分进行拉伸试验，由此测定了钎焊后的拉伸强度(屈服点(耐力)：MPa)。
以拉伸试验结果为基础，关于强度评价采用以下的基准判定(用◎○△×表示)。
(1)◎：拉伸强度超过55MPa。
(2)○：拉伸强度在大于50MPa且小于或等于55MPa的范围。
(3)△：拉伸强度在大于45MPa且小于或等于50MPa的范围。
(4)×：拉伸强度小于45MPa。
[自耐蚀性试验]
使用采用上述制作工序得到的本发明的散热片材、及现有的散热片材，制作大小为25mm×120mm方形样品，进行了SST(盐水喷雾试验)。作为盐水喷雾机使用试验机公司制：ISO-3-CY·R，在基于喷雾量JISZ2371的试验条件下进行了48小时的试验。
上述试验后测定腐蚀损耗，关于自耐蚀性评价，采用以下的基准判定(用◎○△×表示)。
(1)◎：腐蚀损耗小于25mg/dm2。
(2)○：腐蚀损耗为25mg/dm2～小于50mg/dm2的范围。
(3)△：腐蚀损耗为50mg/dm2～小于100mg/dm2的范围。
(4)×：腐蚀损耗为100mg/dm2或以上。
[钎焊性(耐钎料侵蚀性)试验]
分别制作对采用上述制作工序得到的本发明的散热片材、及现有的散热片材进行了波纹加工了的样品，组装在厚度0.3mm的管材(硬钎焊片：芯材3003/钎料4045(包覆10％))的钎料面上，涂布钎剂后，在高纯度氮气气氛中进行了钎焊.钎焊处理是在600℃的温度保持3分钟而进行的。
上述钎焊处理后，使用光学显微镜观察芯(散热片材/管)截面，进行了钎焊性的评价.评价以钎料对散热片材晶界的侵蚀的确认结果为基础，采用以下的基准判定。
(1)◎：钎料对散热片材晶界的侵蚀深度小于10μm。
(2)○：钎料对散熬片材晶界的侵蚀深度为10μm～小于20μm。
(3)△：钎料对散热片材晶界的侵蚀深度为20μm～小于30μm。
(4)×：钎料对散热片材晶界的侵蚀深度为30μm或以上。
[低熔点金属间化合物的分散状态的测定]
将采用上述制作工序得到的各个成分组成的散热片材、及现有的散热片材作为样品，使用日本电子公司制扫描电镜：JSM-6360LA，进行了晶界的SEM观察。将样品1面中的多个晶粒作为对象，通过粒子解析来测定了计10mm长的晶界上的低熔点化合物的个数。
作为测定对象的化合物，定为粒径(与粒子投影面积相同的圆的直径)为0.1-3μm的低熔点化合物(Mg2Si、或Si析出物)。
表1汇总示出各个评价试验的结果。
[实施例1]
制作了按重量％计，含有Si：0.7％、Mn：1.7％、Ni：0.1％、Cu：0.16％、Mg：0.012％、Fe：0.22％、Zn：2.25％、Zr：0.1％，并含有余量的Al和不可避免的杂质的本发明的散热片材。
强度试验的结果，屈服点为59MPa，评价是◎。
自耐蚀性试验的结果，腐蚀损耗为14mg/dm2，评价是◎。
钎焊性(耐钎料侵蚀性)试验的结果，钎料的侵蚀深度是4μm，评价是◎。
另外，晶界上的低熔点化合物的个数是2×102个。
[实施例2]
制作了按重量％计，含有Si：0.7％、Mn：1.7％、Ni：0.1％、Cu：0.16％、Mg：0.025％、Fe：0.22％、Zn：2.25％、Zr：0.1％，并含有余量的Al和不可避免的杂质的本发明的散热片材。
强度试验的结果，屈服点为59MPa，评价是◎。
自耐蚀性试验的结果，腐蚀损耗为15mg/dm2，评价是◎。
钎焊性(耐钎料侵蚀性)试验的结果，钎料的侵蚀深度是5μm，评价是◎。
另外，晶界上的低熔点化合物的个数是2×102个。
[实施例3]
制作了按重量％计，含有Si：0.7％、Mn：1.7％、Ni：0.02％、Cu：0.16％、Mg：0.02％、Fe：0.22％、Zn：2.25％、Zr：0.1％，并含有余量的Al和不可避免的杂质的本发明的散热片材。
强度试验的结果，屈服点为51MPa，评价是○。
自耐蚀性试验的结果，腐蚀损耗为6mg/dm2，评价是◎。
钎焊性(耐钎料侵蚀性)试验的结果，钎料的侵蚀深度是3μm，评价是◎。
另外，晶界上的低熔点化合物的个数是2×102个。
[实施例4]
制作了按重量％计，含有Si：0.7％、Mn：1.7％、Ni：0.14％、Cu：0.16％、Mg：0.02％、Fe：0.22％、Zn：2.25％、Zr：0.1％，并含有余量的Al和不可避免的杂质的本发明的散热片材。
强度试验的结果，屈服点为56MPa，评价是◎。
自耐蚀性试验的结果，腐蚀损耗为28mg/dm2，评价是○。
钎焊性(耐钎料侵蚀性)试验的结果，钎料的侵蚀深度是8μm，评价是◎。
另外，晶界上的低熔点化合物的个数是3×102个。
[实施例5]
制作了按重量％计，含有Si：0.7％、Mn：1.6％、Ni：0.5％、Cu：0.16％、Mg：0.02％、Fe：0.22％、Zn：2.25％、Zr：0.1％，并含有余量的Al和不可避免的杂质的本发明的散热片材.
强度试验的结果，屈服点为52MPa，评价是○。
自耐蚀性试验的结果，腐蚀损耗为13mg/dm2，评价是◎。
钎焊性(耐钎料侵蚀性)试验的结果，钎料的侵蚀深度是8μm，评价是◎。
另外，晶界上的低熔点化合物的个数是3×102个。
[实施例6]
制作了按重量％计，含有Si：0.7％、Mn：2.4％、Ni：0.5％、Cu：0.16％、Mg：0.02％、Fe：0.22％、Zn：2.25％、Zr：0.1％，并含有余量的Al和不可避免的杂质的本发明的散热片材。
强度试验的结果，屈服点为58MPa，评价是◎.
自耐蚀性试验的结果，腐蚀损耗为17mg/dm2，评价是◎。
钎焊性(耐钎料侵蚀性)试验的结果，钎料的侵蚀深度是3μm，评价是◎。
另外，晶界上的低熔点化合物的个数是1×102个。
[比较例1]
制作了按重量％计，含有Si：0.7％、Mn：1.7％、Ni：0.1％、Cu：0.16％、Mg：0.006％、Fe：0.22％、Zn：2.25％、Zr：0.1％，并含有余量的Al和不可避免的杂质的现有的散热片材。
强度试验的结果，屈服点为59MPa，评价是◎。
自耐蚀性试验的结果，腐蚀损耗为14mg/dm2，评价是◎。
钎焊性(耐钎料侵蚀性)试验的结果，钎料的侵蚀深度是28μm，评价是△。
另外，晶界上的低熔点化合物的个数是4×105个。
[比较例2]
制作了按重量％计，含有Si：0.7％、Mn：1.7％、Ni：0.1％、Cu：0.16％、Mg：0.033％、Fe：0.22％、Zn：2.25％、Zr：0.1％，并含有余量的Al和不可避免的杂质的现有的散热片材.
强度试验的结果，屈服点为59MPa，评价是◎。
自耐蚀性试验的结果，腐蚀损耗为14mg/dm2，评价是◎。
钎焊性(耐钎料侵蚀性)试验的结果，钎料的侵蚀深度是22μm，评价是△。
另外，晶界上的低熔点化合物的个数是6×104个。
[比较例3]
制作了按重量％计，含有Si：0.7％、Mn：1.7％、Ni：0.005％、Cu：0.16％、Mg：0.02％、Fe：0.22％、Zn：2.25％、Zr：0.1％，并含有余量的Al和不可避免的杂质的现有的散热片材。
强度试验的结果，屈服点为49MPa，评价是△。
自耐蚀性试验的结果，腐蚀损耗为5mg/dm2，评价是◎.
钎焊性(耐钎料侵蚀性)试验的结果，钎料的侵蚀深度是3μm，评价是◎。
另外，晶界上的低熔点化合物的个数是2×102个。
[比较例4]
制作了按重量％计，含有Si：0.7％、Mn：1.7％、Ni：1.2％、Cu：0.16％、Mg：0.02％、Fe：0.22％、Zn：2.25％、Zr：0.1％，并含有余量的Al和不可避免的杂质的现有的散热片材。
强度试验的结果，屈服点为68MPa，评价是◎。
自耐蚀性试验的结果，腐蚀损耗为105mg/dm2，评价是×。
钎焊性(耐钎料侵蚀性)试验的结果，钎料的侵蚀深度是23μm，评价是△。
另外，晶界上的低熔点化合物的个数是5×104个。
[比较例5]
制作了按重量％计，含有Si：0.7％、Mn：1.2％、Ni：0.5％、Cu：0.16％、Mg：0.02％、Fe：0.22％、Zn：2.25％、Zr：0.1％，并含有余量的Al和不可避免的杂质的现有的散热片材.
强度试验的结果，屈服点为48MPa，评价是△。
自耐蚀性试验的结果，腐蚀损耗为9mg/dm2，评价是◎。
钎焊性(耐钎料侵蚀性)试验的结果，钎料的侵蚀深度是22μm，评价是△。
另外，晶界上的低熔点化合物的个数是2×105个。
[比较例6]
制作了按重量％计，含有Si：0.7％、Mn：2.7％、Ni：0.5％、Cu：0.16％、Mg：0.02％、Fe：0.22％、Zn：2.25％、Zr：0.1％，并含有余量的Al和不可避免的杂质的现有的散热片材.可是，制作试验样品时，由于难加工，因此表面发生裂纹，不能进行使用试验样品的评价试验。
以下的表2示出补充试验结果。关于各例的制造方法和试验方法与表1所示的各例的情况相同。在实施例7、8、9中，对Si的含量为0.8％、1.0％、1.1％的试样进行了试验，但都能得到优异的结果。
关于比较例7，Si为0.6％的试样，有强度降低一些的倾向，关于比较例8，Si为1.2％的试样，钎焊性降低一些。
由上述结果明确可知：通过使热交换器用铝合金散热片材为按重量％计，含有Si：大于0.6％且小于1.2％、Mn：大于1.5％且小于或等于2.5％、Ni：0.01％～0.15％、Cu：0.01％～0.25％、Mg：0.01％～小于0.03％、Fe：0.5％以下、Zn：大于1％～5％，并含有余量的Al和不可避免的杂质的成分组成，就得到强度特性、钎焊性、及自耐蚀性都优异的散热片材。
Claims (3)
1.一种热交换器用铝合金散热片材，其特征在于，按重量％计，含有Si：大于0.6％且小于1.2％、Mn：大于1.5％且小于或等于2.5％、Ni：0.01％～0.15％、Cu：0.01％～0.25％、Mg：0.01％以上但小于0.03％、Fe：0.5％以下、Zn：大于1％且小于或等于5％，还含有至少一种选自Zr：0.05％～0.3％、Cr：0.05％～0.3％、Ti：0.05％～0.3％、V：0.05％～0.3％的元素，余量为Al和不可避免的杂质。
2.一种热交换器用铝合金散热片材，其特征在于，是将权利要求1所述的热交换器用铝合金散热片材作为芯材，在该芯材的两面包覆Al-Si系合金钎料而构成的。
3.一种热交换器，其特征在于，具有权利要求1或2所述的热交换器用铝合金散热片材。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005066187A JP2006250413A (ja) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | 熱交換器用アルミニウム合金フィン材及び熱交換器 |
| JP2005066187 | 2005-03-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1831171A CN1831171A (zh) | 2006-09-13 |
| CN100471971C true CN100471971C (zh) | 2009-03-25 |
Family
ID=36993667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB200610059440XA Expired - Fee Related CN100471971C (zh) | 2005-03-09 | 2006-03-07 | 热交换器用铝合金散热片材及热交换器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006250413A (zh) |
| CN (1) | CN100471971C (zh) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102173119B (zh) * | 2010-12-20 | 2013-05-29 | 潍坊三源铝业有限公司 | 一种微通道换热器用复合箔材料及其制造方法 |
| CN102329987A (zh) * | 2011-06-23 | 2012-01-25 | 苏州方暨圆节能科技有限公司 | 抗菌耐蚀的散热器铝合金翅片 |
| CN102329996A (zh) * | 2011-06-23 | 2012-01-25 | 苏州方暨圆节能科技有限公司 | 抗菌耐蚀的铝合金热交换板 |
| BR112014029043A2 (pt) * | 2012-05-23 | 2018-04-24 | Graenges Sweden Ab | material de aleta ultra resistente ao arqueamento e à fusão com resistência muito alta |
| CN103572101A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-02-12 | 姚富云 | 适于硬钎焊的热交换器用铝合金散热片的材料 |
| CN103589914A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-02-19 | 吴高峰 | 一种热交换器用铝合金散热片 |
| JP6296837B2 (ja) | 2014-03-07 | 2018-03-20 | 株式会社ティラド | タンクのシール構造 |
| CN104864446B (zh) * | 2014-04-14 | 2016-12-07 | 中北大学 | 一种充分利用管道余热的热电联产系统 |
| CN104697034B (zh) * | 2014-04-14 | 2017-01-11 | 中北大学 | 一种抽气阀智能调节的热电联产系统 |
| US10661395B2 (en) | 2014-07-30 | 2020-05-26 | Uacj Corporation | Aluminum-alloy brazing sheet |
| JP2016215248A (ja) * | 2015-05-22 | 2016-12-22 | 株式会社Uacj | アルミニウム構造体の製造方法 |
| JP2017029989A (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | 株式会社Uacj | アルミニウム構造体の製造方法 |
| CN105506395B (zh) * | 2015-09-24 | 2017-06-09 | 国网山东省电力公司临沂供电公司 | 基于铝型材散热器的高频水冷变压器 |
| JP6916715B2 (ja) | 2017-11-08 | 2021-08-11 | 株式会社Uacj | ブレージングシート及びその製造方法 |
| DE112019004536T5 (de) | 2018-09-11 | 2021-06-02 | Uacj Corporation | Verfahren zum herstellen eines hartlotblechs |
| CN114318071A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 常州普拓智能科技有限公司 | 热交换器用铝合金材料及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1390266A (zh) * | 1999-11-17 | 2003-01-08 | 克里斯铝轧制品有限公司 | 铝的硬钎焊合金 |
-
2005
- 2005-03-09 JP JP2005066187A patent/JP2006250413A/ja active Pending
-
2006
- 2006-03-07 CN CNB200610059440XA patent/CN100471971C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1390266A (zh) * | 1999-11-17 | 2003-01-08 | 克里斯铝轧制品有限公司 | 铝的硬钎焊合金 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2006250413A (ja) | 2006-09-21 |
| CN1831171A (zh) | 2006-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100471971C (zh) | 热交换器用铝合金散热片材及热交换器 | |
| US11408690B2 (en) | Method for producing aluminum alloy clad material | |
| US9976200B2 (en) | Cladded aluminum-alloy material and production method therefor, and heat exchanger using said cladded aluminum-alloy material and production method therefor | |
| US9976201B2 (en) | Aluminum-alloy clad material and production method therefor, and heat exchanger using said aluminum-alloy clad material and production method therefor | |
| US20100151117A1 (en) | HOT-DIP Sn-Zn COATED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT CORROSION RESISTANCE | |
| JP2010270395A (ja) | 薄肉チューブ用アルミニウム合金ろう付けシート | |
| CN107848079B (zh) | 铝合金钎焊板及其制造方法和热交换器 | |
| JP2008261025A (ja) | 耐久性に優れた高強度、高融点熱交換器用アルミニウム合金クラッド材とその製造方法、およびアルミニウム合金製熱交換器 | |
| JP2014098185A (ja) | アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法 | |
| JP5878365B2 (ja) | アルミニウム合金ブレージングシート | |
| JP2015014035A (ja) | 熱交換器用ブレージングシート及びその製造方法 | |
| WO2013086628A1 (en) | Aluminium fin alloy and method of making the same | |
| JP5192718B2 (ja) | 強度、犠牲陽極効果、および耐食性に優れるフィン材および熱交換器 | |
| JP2004068075A (ja) | 加工性および耐食性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板およびその製造方法 | |
| JPS6245301B2 (zh) | ||
| JP2019167581A (ja) | アルミニウム合金押出管の製造方法 | |
| JPWO2015141192A1 (ja) | 耐食性及びろう付性に優れたアルミニウム合金クラッド材及びその製造方法 | |
| JP7102647B2 (ja) | アルミニウム合金ブレージングシート | |
| JP6738667B2 (ja) | 大気環境における耐食性に優れるアルミニウム合金製熱交換器及びアルミニウム合金製熱交換器の製造方法 | |
| JP2008127607A (ja) | アルミニウム合金クラッド材 | |
| JP4596618B2 (ja) | 熱交換器用高耐食性アルミニウム合金複合材及び熱交換器用防食アルミニウム合金 | |
| JP3759441B2 (ja) | 熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金押出チューブ及びその製造方法並びに熱交換器 | |
| JP6738666B2 (ja) | 大気環境における耐食性に優れるアルミニウム合金製熱交換器及びアルミニウム合金製熱交換器の製造方法 | |
| JPH04246141A (ja) | 熱交換器用銅基合金 | |
| JP3243479B2 (ja) | 熱交換器用銅基合金 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090325 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |