CN105229184A

CN105229184A - 热交换器用硬钎焊片材及其制造方法

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Publication number: CN105229184A
Application number: CN201480029077.XA
Authority: CN
Inventors: 菅野能昌; 田中哲; 藤田和子
Original assignee: UACJ Corp
Current assignee: UACJ Corp
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2034-07-04
Also published as: EP3018223A1; CN105229184B; JP6315365B2; EP3018223B1; JP2015014035A; WO2015002315A1; EP3018223A4; US20160114435A1

Abstract

一种热交换器用铝合金硬钎焊片材及其制造方法，该热交换器用铝合金硬钎焊片材以含有0.6～2.0质量％的Mn、0.05～0.5质量％的Fe、0.4～0.9质量％的Si、0.02～4.0质量％的Zn、且余部由Al和不可避免的杂质构成的Al合金作为芯材，在该芯材的两面以含有6.0～13.0质量％的Si、0.05～0.80质量％的Fe、0.05～0.45质量％的Cu、且余部由Al和不可避免的杂质构成的Al合金作为皮材，处于芯材中的Al-Mn-Fe系、Al-Mn-Si系的粒径为0.1μm以上且小于3.0μm的析出物所占的数密度A(个/mm²)与粒径为3.0μm以上的析出物所占的数密度B(个/mm²)的比例A/B满足50≤A/B≤500，此外，硬钎焊加热后的翅片的纵向截面中的上述芯材的平均晶粒直径为100μm以上。

Description

热交换器用硬钎焊片材及其制造方法

技术领域

本发明涉及针对腐蚀的耐久性优异的热交换器和其中使用的翅片材料，特别涉及汽车空调机用冷凝器、蒸发器、油冷却器、散热器等在汽车用途中有用的热交换器和室内空调用冷凝器等热交换器以及其中使用的翅片材料。

背景技术

由于铝合金量轻且导热性优异、通过适当的处理可实现高耐腐蚀性、以及通过利用硬钎焊片材的硬钎焊而能够高效地接合，因此多作为汽车用等的热交换器用材料来使用。但是，近年来，作为汽车的高性能化或环境应对，要求提高热交换器的性能以具有更轻量、更高耐久性，要求一种能够对应于此的铝合金材料技术。

例如，在汽车空调机的冷凝器和蒸发器所代表的热交换器中，管、翅片等的薄壁化所致的轻量化进一步发展。并且，防腐蚀效果高的铬酸盐型的化学转化表面处理具有因环境方面的限制而被排除的倾向。因此，焊脚的腐蚀的发展加快，翅片容易从铝管体分离。进而，融雪材料的大量使用、大气污染和酸雨等促进硬钎焊接合部的腐蚀的因素也在不断提升。

作为汽车用热交换器的一个形态，将被覆有钎料的硬钎焊片材进行波纹成型而成的翅片材料与通过挤出法等制造的管进行组合，进行硬钎焊接合，使用接合成的热交换器。该管是用于流通制冷剂等流体，因此，若产生因孔蚀所致的泄漏，则作为热交换器使用时是致命伤。作为抑制管的孔蚀的有力的防腐蚀方法，一般采用的方法是，利用热喷涂等方法在管表面形成锌(Zn)浓缩层，从而使该锌浓缩层担负电位低的牺牲材料的作用。另外，为了使翅片具有若干的牺牲效果，出于确保管的耐腐蚀性的目的还实施有在翅片材料中添加锌等。

此外，与翅片本身或管的接合部的腐蚀所导致的翅片的脱落或缺损也会使热交换功能降低，因而成为问题。翅片中有时在实际使用时也会被施加因风或清洗水流等所致的外力，腐蚀进展到一定程度的情况下，也需要保持其强度，以便翅片不被破坏。特别是在使翅片薄壁化的情况下，为了确保翅片本身与接合部的耐久性，技术上困难性更高。此外，为了维持、提高热交换器的特性，翅片材料的高强度化是必需的。但是，硬钎焊片材的钎料熔融加热时，熔融钎料中的硅(Si)向芯材中扩散，芯材的Si浓度增加。此时，若Si浓度变高，则芯材的熔点下降，钎料熔融时容易产生芯材的钎料侵蚀和芯材的熔化。该现象在芯材厚度越薄时越显著，强度降低，钎料熔融时容易产生翅片的压曲。

专利文献1中记载了一种对管材的硬钎焊接合性和晶界腐蚀性优异的翅片材料(被覆翅片材料)、以及使用该翅片材料的热交换器。关于晶界腐蚀性，是指通过控制硬钎焊后的翅片表面和厚度中心的Si浓度而能够提高翅片的耐晶界腐蚀性。该文献中记载的具体的硬钎焊方法未必明确，但是其记载了下述方法：升温至450℃～硬钎焊温度(约600℃)、冷却至钎料的凝固温度的期间的硬钎焊处理时间为15分钟以内、优选为10分钟以内。在该文献记载的发明中，硬钎焊前的芯材为纤维状组织，硬钎焊加热时的晶粒直径越细、板厚越薄，防止硬钎焊加热时的翅片的压曲就越难。

另外，专利文献1中进一步在实施例中对表面锌处理后的纯铝系管与被覆翅片材料组合成的试验材评价了腐蚀性等。但是，尽管示出了在被覆翅片材料的钎料中含有0.1重量％以下的铜(Cu)，但是Cu的作用不明确。此外，没有考虑硬钎焊接合部的耐腐蚀性。

专利文献2中记载了，控制Zn被覆铝管体的Zn附着量、翅片材料的芯材中的Zn量和钎料中的Cu量，使铝管体的内周部的自然电位与翅片的自然电位之差为80mV以上时，能够防止因腐蚀导致翅片从铝管体剥离。但是，专利文献2中，也记载了优选硬钎焊加热前的组织为纤维状组织，伴随翅片的薄壁化，难以防止硬钎焊加热时的翅片的压曲。此外，也没有特别提到芯材组织中的析出物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-084060号公报

专利文献2：日本特开2005-060790号公报

发明内容

发明所要解决的课题

因此，在进行翅片材料的薄壁化时，不仅要求提高翅片的耐高温压曲性、翅片本身的耐腐蚀性、而且还要抑制焊脚的优先腐蚀。发明人为了解决该课题进行了各种研究，结果可知，对热喷涂被覆有Zn的铝管体进行翅片材料的硬钎焊接合时，Zn在铝管体与翅片材料的焊脚部扩散，焊脚部比铝管体和翅片材料的电化学性低，因此，焊脚部发生优先腐蚀。另外，进行试验研究的结果可知，Zn向焊脚部的扩散特别是在被覆层的Zn附着量多时变得显著，若减少热喷涂被覆的Zn的量，则可得到一定程度的耐腐蚀性的改善，但仅减少Zn的附着量未必能够得到优异的耐腐蚀性。因此，通过在钎料中添加规定量的Cu，并控制芯材中的析出物的尺寸，发现能使因Zn的浓缩而电位下降的焊脚部的电位提高，防止翅片剥离，进而也能改善硬钎焊加热时的翅片压曲性。

本发明是基于上述的技术思想而完成的，其课题在于，特别是使用形成有Zn被覆层的铝管体，来提供不进行铬酸盐处理的汽车用热交换器用的铝合金硬钎焊翅片材料。此外，其课题还在于提供一种热交换器用铝合金硬钎焊翅片材料，该翅片材料的成型性优异、在苛刻的腐蚀环境下可抑制铝管体的孔蚀发生、同时焊脚部的耐腐蚀性优异、可防止翅片从铝管体脱离。

用于解决课题的手段

根据本发明，提供以下手段。

第1实施方式为热交换器用铝合金硬钎焊片材，其特征在于，该热交换器用铝合金硬钎焊片材以含有0.6～2.0质量％(以下仅记为％)的Mn、0.05～0.5％的Fe、0.4～0.9％的Si、0.02～4.0％的Zn、且余部由Al和不可避免的杂质构成的Al合金作为芯材，在该芯材的两面以含有6.0％～13.0％的Si、0.05～0.80％的Fe、0.05～0.45％的Cu、且余部由Al和不可避免的杂质构成的Al合金作为皮材，处于芯材中的Al-Mn-Fe系、Al-Mn-Si系的粒径为0.1μm以上且小于3.0μm的析出物所占的数密度A(个/mm²)与粒径为3.0μm以上的析出物所占的数密度B(个/mm²)的比例A/B满足50≤A/B≤500，此外，硬钎焊加热后的翅片的纵向截面中的上述芯材的平均晶粒直径为100μm以上。

第2实施方式为热交换器用硬钎焊片材，其特征在于，该热交换器用硬钎焊片材以除了含有第1实施方式的芯材合金组成的必要成分以外还含有0.05％～0.3％的Zr、0.05～0.3％的Cr、0.05％～0.3％的Ti中的1种或2种以上、且余部由Al和不可避免的杂质构成的Al合金作为芯材，在该芯材的两面以含有6.0％～13.0％的Si、0.05～0.80％的Fe、0.05～0.45％的Cu、且余部由Al和不可避免的杂质构成的Al合金作为皮材，芯材中所占有的Al-Mn-Fe、Al-Mn-Si系的粒径为0.1μm以上且小于3.0μm的析出物所占的数密度A(个/mm²)与粒径为3.0μm以上的析出物所占的数密度B(个/mm²)的比例A/B满足50≤A/B≤500，此外，硬钎焊加热后的翅片的纵向截面中的上述芯材的平均晶粒直径为100μm以上。

第3实施方式为热交换器用铝合金硬钎焊片材的制造方法，其为满足第1或第2实施方式的合金组成的热交换器用铝合金硬钎焊片材的制造方法，其特征在于，该制造方法具备下述工序：按照上述皮材的被覆率以单面计为5％～15％的方式被覆皮材而形成Al合金包层材的工序；将上述Al合金包层材在420℃～500℃加热后进行热轧、冷轧和中间退火的工序；和进行上述Al合金包层材的最终冷轧而制造40μm～100μm的板厚的硬钎焊片材的工序。

发明效果

根据本发明，提供一种硬钎焊加热时的压曲性优异、能够防止焊脚的优先腐蚀、且进行了薄壁化的、例如厚度为40～100μm的热交换器用铝合金硬钎焊片材。通过使用该铝合金硬钎焊片材作为翅片材料，即使将热交换器至于腐蚀环境下，也能够消除翅片从铝管体分离的问题，并且，翅片的牺牲阳极效果和铝管体表面的防腐蚀效果也得到充分发挥，因此可实现热交换器的长寿命化。

附图说明

图1为翅片材料的耐高温压曲性的试验方法的说明图。

图2为翅片材料的耐点蚀试验的说明图。

图3为翅片材料的破坏负荷试验的说明图。

具体实施方式

以下通过适当参照所附的附图，基于发明的实施方式来说明本发明的具体内容以及其他的特征和优点。

首先，对本发明的翅片材料的芯材中使用的铝合金组成中的各成分的作用进行说明。

芯材中含有0.6～2.0％的Mn。Mn具有提高合金的强度、在硬钎焊时提高高温加热时的耐高温压曲性的作用。其量过少时，该效果不充分。并且，在过多时，会形成Al-Mn-Fe系、Al-Mn-Si系的粗大的化合物，不能得到均匀的金属组织状态，因而不优选。此外，其量多时，容易产生巨大的晶析物，使成型性恶化。更优选的Mn的含量为0.8％～1.6％。

芯材中含有0.05～0.5％的Fe。Fe与Mn共存来提高翅片材料的强度。其量过少时，该效果不充分，过多时，Al-Fe系的化合物增多，使耐腐蚀性恶化。此外，晶析物的量增加，作为再结晶的成核点发挥作用，因此，再结晶粒微细化，使晶界的耐腐蚀性和耐高温压曲性恶化。因此，更优选的Fe的含量为0.05％～0.3％。

芯材中含有0.4～0.9％的Si。Si使Al-Mn-Si系的化合物析出而提高强度。过少时，该效果不能充分获得，过多时，熔点降低，使硬钎焊加热时的高温压曲性降低。更优选的Si的含量为0.4％～0.7％。

芯材中含有0.02～4.0％的Zn。Zn使翅片材料的电位下降，利用牺牲阳极效果，具有防止管等的工作流体通路的孔蚀的作用。过少时，该效果不能充分获得，过多时，自腐蚀性提高。更优选的Zn的含量为0.5～2.5％。

芯材中的Zr、Cr提高强度和耐高温压曲性。这些元素过少时，该效果不能充分获得，过多时，生成粗大的晶析物，从而使轧制加工性降低。因此，使Zr、Cr的含量为0.05％～0.3％。进一步优选为0.05～0.2％。

芯材中的Ti形成微细的金属间化合物，提高合金的强度和耐高温压曲性。Ti过少时，该效果不能充分获得，过多时，铸锭中产生粗大的金属间化合物，从而在轧制时产生裂纹。因此，使Ti的含量为0.05％～0.3％。进一步优选为0.05％～0.2％。

需要说明的是，本发明的芯材中，其他的不可避免的杂质元素(Mg、Ca、Ni、V等)只要分别为0.05％以下、合计为0.15％以下，就不会损害本发明的目的效果。

接着，对本发明的硬钎焊片材的皮材(钎料)中使用的铝合金组成中的各成分的作用进行说明。

皮材中含有6.0～13.0％的Si。Si使熔点降低，具有提高熔融钎料的流动性以及与管或侧板的接合性的效果。Si的含量过少时，该效果不能充分获得。过多时，皮材的熔点升高，钎料难以熔融，管或侧板的接合性降低。更优选的皮材中的Si的含量为7.0％～11.0％。

皮材中含有0.05～0.45％的Cu。Cu具有使电位提高的作用，因此，防止焊脚的电位因扩散浓缩的Zn而过度降低。Cu含量过少时，不能防止焊脚的电位因Zn过度降低。另一方面，Cu含量过多时，焊脚的电位过度提高，与电位相对较低的翅片的电位差增大，翅片的腐蚀过大。更优选的皮材中的Cu含量为0.05～0.25％、更优选为0.05～0.15％。

皮材中含有0.05～0.80％的Fe。Fe具有提高钎料流动性的作用。过少时，该效果不能充分获得，过多时，大量生成Al-Fe系的化合物，导致耐腐蚀性的降低。更优选的Fe的含量为0.1～0.5％。

需要说明的是，皮材是余部由Al和不可避免的杂质构成的Al合金，不可避免的杂质元素只要为0.01％以下就不会对本发明的效果带来影响。另外，Na、Sr具有使皮材的Si颗粒微细化而抑制Si颗粒对芯材侵蚀的功能，因此，皮材中可以添加0.0001～0.1％的Na或Sr。

使皮材的被覆率为5～15％。被覆率过低时，被覆翅片的钎料不足，与管材的接合性有可能降低。此外，被覆率过高时，熔融钎料变多，容易将芯材熔化。因此，皮材对于芯材的被覆率以单面计优选为5～15％、更优选为8～12％。

优选硬钎焊片材的板厚为40～100μm。该板厚过薄时，由于熔融的钎料而使芯材易于熔融。另外，强度不足而使耐高温压曲性显著降低。

接着，对本发明的热交换器用铝合金硬钎焊片材的制造方法进行说明。

现有的热交换器用管材、翅片材料在铸造后对芯材实施组成的均质化处理。

另一方面，本发明方法中不进行均质化处理，即使仅是对芯材被覆皮材一并实施加热，也能够实现组成的均质化，从而能够充分满足要求特性。

不实施芯材的均质化处理而将芯材与皮材在420℃～500℃的温度加热后，进行热轧。通过使加热温度为420℃～500℃，Al-Mn-Fe系、Al-Mn-Si系的金属间化合物析出而使强度提高，能够提高薄壁化的翅片材料的耐高温压曲性。小于420℃时，热轧的变形阻力增大，难以进行轧制。此外，超过500℃时，金属间化合物(析出物)过量析出，因此耐高温压曲性降低。另外，由于晶析物的效果，再结晶粒微细化，晶界的腐蚀发展，使耐腐蚀性恶化。需要说明的是，加热保持时间优选为1小时～10小时。

热轧结束后，进行冷轧后再进行中间退火。中间退火优选在固溶的Mn、Cu、Si等元素易于析出的300℃以上(上限优选为450℃以下)加热0.5小时～10小时。以往，在呈现纤维状组织的翅片材料的制造工序中，如专利文献1中也记载的那样，采用使翅片材料制造时的退火温度为比再结晶温度低的温度的方式。本发明中优选的翅片材料的制造工序中，利用在即将进行最终冷轧之前的中间退火来进行完全再结晶，同时形成使其再结晶粒尽量生长的状态、具体而言形成在翅片纵向截面的厚度方向仅存在数个晶粒的状态，然后进行调质冷轧。中间退火时的再结晶粒的生长通过适宜选择热轧前的均质化(芯材与皮材的包层材的均质化)或预加热的条件、热轧条件、中间退火前的冷轧的压下率以及中间退火条件而成为可能。

如上所述，中间退火后进行最终的冷轧，制成制品，该冷轧率(最终冷轧率)为20％～70％。该冷轧率过低时，不能得到满足薄壁化这样要求的强度的翅片材料。另一方面，冷轧率过高时，加工量多，因此，由变形区也发生再结晶的成核，再结晶粒变微细，Si从皮材进行晶界扩散，高温压曲性、晶界的耐腐蚀性降低。因此，中间退火后的冷轧率优选为20％～70％。

在利用上述工序制造出的硬钎焊片材中，芯材中所占有的Al-Mn-Fe系或Al-Mn-Si系的粒径为0.1μm以上且小于3.0μm的微细的析出物所占的数密度A(个/mm²)与粒径为3.0μm以上的粗大的析出物所占的数密度B(个/mm²)的比例A/B必须满足50≤A/B≤500。

上述的比例50≤A/B≤500通过不进行芯材的均质化处理而在热轧前将芯材与皮材在420℃～500℃的温度一并进行加热来得到，具有在硬钎焊时提高高温加热时的耐高温压曲性的功能。A/B过小时，相对于粒径为0.1μm以上且小于3.0μm的微细的析出物，粒径为3.0μm以上的粗大的析出物多，不能得到充分的强度，使耐高温压曲性降低。或者，粒径为3.0μm以上的粗大的析出物所占的数密度B高，使成型性恶化。A/B过大时，再结晶粒微细化，晶界的腐蚀发展，使耐腐蚀性和耐高温压曲性恶化。因此，为50≤A/B≤500、进一步优选为200≤A/B≤350。

最后对本发明的热交换器进行说明。

本发明的热交换器通过将如上所述成型出的翅片材料与管和其他部件组合，并将它们进行硬钎焊而制造。

作为硬钎焊方法，使用焊剂的Nocolok硬钎焊法适合采用。硬钎焊操作的温度优选590～610℃的范围，但并非限制于该温度。硬钎焊操作中从400℃到达硬钎焊温度而钎料凝固结束为止的加热工序和冷却工序所需要的时间没有特别限定。优选为7～40分钟。但是，为了特别短时间的处理而使加热工序的升温速度为150℃/分钟以上时，硬钎焊后的翅片的芯材晶粒变得微细，腐蚀后的翅片的强度反而降低，因此不优选。

另外，本发明中规定的“翅片的硬钎焊加热后的芯材的平均晶粒直径为100μm以上”是指，通过使用焊剂的Nocolok硬钎焊法，以升温速度40℃/分钟加热至600℃，保持3分钟后，冷却至50℃以下时的芯材的平均晶粒直径。

本发明中平均晶粒直径是利用ASTM的截线法(へイン直線切断法)算出的值。

如此经硬钎焊的翅片的结晶组织具有以下特征。

为了确保翅片腐蚀后的强度，使硬钎焊后的翅片纵向截面中的芯材再结晶粒的平均长度为100μm以上。翅片腐蚀主要通过晶界腐蚀发展，但再结晶粒的平均长度小于100μm时，作为翅片整体所存在的晶界变多，因此容易从翅片表面侵蚀，腐蚀后的强度降低显著，因此再结晶粒的平均长度小于100μm是不合适的。

需要说明的是，硬钎焊后的上述芯材再结晶粒的平均长度是下述得到的值：利用作为铝合金的晶粒观察而通常进行的Barker法来对翅片纵向截面进行光学显微镜观察，将观察长度10000μm除以在该范围存在的芯材再结晶粒的数目，得到的值即为所述平均长度值。此处，翅片纵向截面是指，将硬钎焊片材成型时的轧制方向作为翅片纵向，沿着该方向的截面。

实施例

下面基于实施例更详细地说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。

表1中示出本实施例中使用的芯材的合金组成。使用具有A1～A23的组成的合金来制作258mm×790mm×1600mm尺寸的铸锭，进行面切削。接着，将具有表2所示的B1～B9的合金组成的皮材以4％～16％的被覆率被覆在该芯材合金的两面，准备出表3所示的样材No.1～42的包层材。接着一并在410℃～520℃进行3小时的加热后，进行热轧至3.5mm，冷轧至规定的板厚后，在370℃进行2小时的中间退火，进一步进行冷轧，制作板厚60μm的硬钎焊片材、用于参考的板厚30μm的硬钎焊片材。

[表1]

[表2]

表2

[表3]

进行如上所述得到的翅片材料的拉伸强度、耐高温压曲性和耐腐蚀试验，结果列于表4。

(1)硬钎焊加热后拉伸强度

硬钎焊加热后的拉伸试验利用加工至JIS5号的尺寸的试验片来实施。

关于硬钎焊加热后的拉伸强度，将120MPa以上的情况作为良“A”、将小于120MPa的情况作为差“D”。

(2)耐高温压曲性(垂下量)

由样材No.1～42制作宽16mm、长60mm的试样片1，对于该试样片1，其如图1(a)所示，在台2上使用固定具3，以一端支撑的方式来保持0.06^t×16^w×50^l(mm)的突出部，在600℃于氮气气氛中加热3分钟。图1(a)是加热前的示意性正面图，图1(b)是图1(a)的状态下的示意性俯视图。图1(c)是示意性示出加热后的垂下状态的正面图。图1(c)所示的加热后的垂下量在20mm以下为合格。

(3)翅片接合性

如图2所示，将翅片材料4进行波纹加工后，利用非腐蚀性焊剂硬钎焊法在两侧硬钎焊0.5^t×16^w×70^l(mm)A3003板5。以在翅片与板5的接合部是否形成了钎料积存(焊脚)作为判断基准。

(4)SWAAT试验后的翅片材料的特性(耐腐蚀性)

如图2所示，将硬钎焊片材波纹加工成翅片高10mm、翅片间距5mm、翅片波峰数为上下各11波峰的共计22波峰，制作出翅片。

另一方面，在由宽16mm、厚2mm的Al-0.4％Cu合金形成的管基材的表面，以热喷涂量6～8g/m²喷雾热喷涂Zn，制作2根管，如图2所示那样，制作小型芯。

使用通常的NB硬钎焊方法将如此制作的小型芯进行硬钎焊，制作模拟热交换器的硬钎焊试样。硬钎焊的加热条件是在600℃下保持时间为3分钟。从400℃至硬钎焊温度的升温时间、在600℃的保持时间、以及至钎料凝固温度的冷却时间的合计时间为18分钟。此时的从400℃至550℃的平均升温速度为约40℃/分钟。

硬钎焊后，首先以下述方式评价翅片接合率。波峰数上下共计22波峰的翅片在各波峰部与管接合，接下来，将这些接合进行机械剥离，将接合痕存在的情况作为良好的接合，将这些显示出良好的接合的波峰数相对于总波峰数(22波峰)的比例作为翅片接合率。接下来，作为腐蚀试验实施了SWAAT试验。SWAAT试验中，49℃下喷雾pH2.8～3.0的人工海水30分钟，接下来，在49℃下于98％以上的相对湿度下暴露90分钟，将该循环反复进行360个循环(共720小时)。

腐蚀后，首先与上述的硬钎焊后的接合率同样地测定翅片的接合率。将接合率为90％以上的情况作为良“A”、将小于90％的情况作为差“D”。接下来，如图3所示，利用拉伸夹具8将上方管7在D1所示的方向拉伸、将下方管7在与D1相反方向的D2所示的方向拉伸，从而测定翅片破坏负荷。翅片破坏负荷在翅片6和接合部未受到因腐蚀所致的损伤的情况下显示出高值，任一方受到因显著的腐蚀所致的损伤时则显示出低值。

将腐蚀后的翅片负荷为50N以上的情况作为良“A”、将小于50N的情况作为差“D”。

硬钎焊后的翅片的特性和硬钎焊后的腐蚀试验的结果列于表4。

需要说明的是，发生了翅片压曲的情况下，不进行SWAAT试验、结束评价。

(5)Al-Mn-Fe系、Al-Mn-Si系金属化合物的数密度

利用日本电子株式会社制造的扫描型电子显微镜(JSM-6460LA)以1000倍率拍摄硬钎焊加热前坯板的芯材的截面，利用旭化成工程株式会社制造的图像解析软件(A像君)统计等效圆直径为0.1μm以上的Al-Mn-Fe系、Al-Mn-Si系金属化合物个数，在测定了数密度的表3中是以“粒径为0.1μm以上且小于3.0μm的微细的析出物所占的数密度A(个/mm²)与粒径为3.0μm以上的粗大的析出物所占的数密度B(个/mm²)的比例A/B”示出的。

(6)纵向的平均晶粒直径

利用ASTM的截线法算出。

[表4]

由表4的结果可知，根据各本发明例，相对于现有的厚材料，本发明的薄壁化的材料也得到了充分的耐高温压曲性和腐蚀试验后的耐翅片剥离性，翅片的进一步薄壁化成为可能。

另外可知，根据本发明方法，可制造出适合非腐蚀性焊剂硬钎焊和载气硬钎焊的优异的翅片用铝薄板。

与此相对，各比较例中，具有下述的问题点。

样材No.22中，芯材的Mn含量过少，强度降低，在耐高温压曲性试验中垂下量较大，超过20mm，确认到了翅片的压曲。样材No.23中，芯材的Mn含量过多，不能进行规定的轧制加工。

样材No.24中，芯材的Si含量过少，强度低，并且腐蚀后的翅片破坏负荷也低。样材No.25中，芯材的Si含量过多，析出物的数密度比例A/B过大，垂下量大，发生了翅片的压曲。此外，发生了翅片熔融。

样材No.26中，芯材的Fe含量过少，强度低，并且腐蚀后的翅片破坏负荷也低。样材No.27中，芯材的Fe含量过多，析出物的数密度比例A/B过小，此外平均晶粒直径过小，垂下量大，发生了翅片的压曲。

样材No.28中，芯材的Zn含量过多，腐蚀速度变快，SWAAT试验后的特性差。

样材No.29中芯材的Zr含量过多，样材No.30中芯材的Cr含量过多，样材No.31中芯材的Ti含量过多，各自无法进行轧制加工。

样材No.32中，皮材的Si含量过少，硬钎焊后的翅片的接合性与SWAAT试验后的特性差。

样材No.33中，皮材的Si含量过多，垂下量大，发生了翅片的压曲。

样材No.34中，皮材的Fe含量过少，硬钎焊后的翅片的接合性与SWAAT试验后的特性差。No.35中，皮材的Fe含量过多，SWAAT试验后的特性差。

样材No.36中芯材的Cu含量过少，试作No.37中皮材的Cu含量过多，各自的SWAAT试验后的特性差。

样材No.38中，皮材的Si含量过多，而且被覆率过低，硬钎焊后的翅片的接合性与SWAAT试验后的特性差。

样材No.39中，被覆率过高，垂下量大，发生了翅片的压曲。

样材No.40中，一并加热温度过低，无法进行轧制加工。

样材No.41中，一并加热温度过高，析出物的数密度比例A/B过大，而且平均晶粒直径过小，垂下量大，发生了翅片的压曲。

另外，板厚为60μm的各本发明例的样材可得到本发明的特性，但板厚过薄至30μm的样材No.42中，硬钎焊加热后的垂下量大，发生了翅片的压曲。

而且，样材No.27、33、39、41和42中发生了翅片的压曲，因此没有实施SWAAT试验。将其在表4中以“-”示出。

将本发明与其实施方式一同进行了说明，但是，本申请人认为，只要没有特别指定，本发明就并非限定于说明的任意细节中，在不违背所附的权利要求所示的发明的精神和范围的情况下，本发明应该被宽泛地解释。

本申请要求基于2013年7月5日于日本进行了专利申请的日本特愿2013-142159的优先权，将其参照与此，引入其内容作为本说明书记载的一部分。

符号说明

1试样片

2台

3固定具

4翅片材料

5A3003板

6翅片材料

7管材

8拉伸夹具

D1、D2拉伸方向

Claims

1.一种热交换器用铝合金硬钎焊片材，其特征在于，该热交换器用铝合金硬钎焊片材以含有0.6质量％～2.0质量％的Mn、0.05质量％～0.5质量％的Fe、0.4质量％～0.9质量％的Si、0.02质量％～4.0质量％的Zn、且余部由Al和不可避免的杂质构成的Al合金作为芯材，在该芯材的两面以含有6.0质量％～13.0质量％的Si、0.05质量％～0.80质量％的Fe、0.05质量％～0.45质量％的Cu、且余部由Al和不可避免的杂质构成的Al合金作为皮材，处于芯材中的Al-Mn-Fe系、Al-Mn-Si系的粒径为0.1μm以上且小于3.0μm的析出物所占的数密度A(个/mm²)与粒径为3.0μm以上的析出物所占的数密度B(个/mm²)的比例A/B满足50≤A/B≤500，此外，硬钎焊加热后的翅片的纵向截面中的所述芯材的平均晶粒直径为100μm以上。

2.一种热交换器用铝合金硬钎焊片材，其特征在于，该热交换器用铝合金硬钎焊片材以除了含有权利要求1的芯材合金组成的必要成分以外还含有0.05质量％～0.3质量％的Zr、0.05质量％～0.3质量％的Cr、0.05质量％～0.3质量％的Ti中的1种或2种以上、且余部由Al和不可避免的杂质构成的Al合金作为芯材，在该芯材的两面以含有6.0质量％～13.0质量％的Si、0.05质量％～0.80质量％的Fe、0.05质量％～0.45质量％的Cu、且余部由Al和不可避免的杂质构成的Al合金作为皮材，处于芯材中的Al-Mn-Fe系、Al-Mn-Si系的粒径为0.1μm以上且小于3.0μm的析出物所占的数密度A(个/mm²)与粒径为3.0μm以上的析出物所占的数密度B(个/mm²)的比例A/B满足50≤A/B≤500，此外，硬钎焊加热后的翅片的纵向截面中的所述芯材的平均晶粒直径为100μm以上。

3.一种热交换器用铝合金硬钎焊片材的制造方法，其为权利要求1或权利要求2所述的硬钎焊片材的制造方法，其特征在于，该制造方法具备下述工序：

按照所述皮材的被覆率以单面计为5质量％～15质量％的方式被覆皮材而形成Al合金包层材的工序；

将所述Al合金包层材在420℃～500℃加热后进行热轧、冷轧和中间退火的工序；和

进行所述Al合金包层材的最终冷轧而制造40μm～100μm的板厚的硬钎焊片材的工序。