CN1131414C - 铝合金制热交换器 - Google Patents
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Abstract
提供一种铝合金制热交换器,将辐射散热器10与油冷却散热器11组合后利用钎焊方法而安装成一体,而且,覆盖并密封油冷却散热器的制冷剂罩体13是由铝合金制成,并将含有大于7.0wt%且小于12.0wt%的Si、大于0.05wt%且小于0.5wt%的Fe、大于0.4wt%且小于8.0wt%的Cu、大于0.5wt%且小于10.0wt%的Zn、其余成份为铝和无法避免的杂质的铝合金,作为用于油冷却散热器且被钎焊在所述罩体内的钎焊板的焊材而使用,并通过钎焊材料的焊接将制冷剂罩体和辐射散热器及油冷却散热器组装为一体。所述铝合金制热交换器用铝合金材料代替树脂制罩体,容易进行再循环利用,耐腐蚀性好,且不需要罩体敛缝工序。
Description
本发明涉及一种铝合金制热交换器,特别涉及一种使用铝合金钎焊板而制造的辐射散热器和油冷却散热器合为一体的热交换器。
如图4所示,组合辐射散热器和油冷却散热器的热交换器,是将辐射散热器芯部10与油冷却散热器11(在图中简化表示了接合钎焊板8而形成的油路7)组装后,再将它与罩体6机械组装而制造的。
如图5所示,辐射散热器包括辐射散热器芯部10和罩体6,该辐射散热器芯部10包括扁平管3、薄散热片1、侧支架12、以及顶盖4。在多个扁平管3之间一体形成被加工成波纹状的薄散热片1,该扁平管3的两端开口分别朝向由顶盖4和罩体6构成的空间2,将高温制冷剂从一方罩体的空间通过扁平管3内送到另一方罩体6的空间2中,在扁平管3和散热片1中进行热交换后将成低温的制冷剂再进行循环。
这样的辐射散热器是这样组成的,管道材料和顶盖材料是将例如JIS3003合金作为芯材,在该芯材的内侧、即经常接触制冷剂的一面使用JIS7072合金作为内张材,在该芯材的外侧通常使用包覆JIS4045等钎材的钎焊板,通过钎焊与进行了波纹加工的散热片等其它部件制成一体。
油冷却散热器11的组成是,接合钎焊板8而形成的油路7通过罩体的空间2,在油路7中流动的高温油通过空间2由冷却制冷剂冷却。在这样的油路中,芯材使用JIS3003合金等,在该芯材的外侧、即经常接触冷却制冷剂的一侧使用JIS7072合金等作为外张材,在该芯材的内侧通常使用包覆有JIS4045等钎材的钎焊板,并通过通常加热到600℃左右的温度而钎焊的钎接方法而制成。
这样,辐射散热器和油冷却散热器都是通过加热到600℃左右而钎焊的钎接方法组装的,作为钎接方法,使用焊剂钎接法和使用非腐蚀性焊剂的非腐蚀性焊剂钎接法等。
但在以前,罩体6通常是由树脂材料制成的,罩体的安装只能在利用钎焊方法的腐蚀散热器与油冷却散热器的组装工序之外的工序中进行,需要多加一道工序。而且,在这样的热交换器中,树脂罩体6与顶盖4的连接部必须利用树脂密封件5牢固地敛缝(かしめる),但会产生在树脂密封件5与顶盖4的临界部容易发生缝隙腐蚀的缺点。
而且,近年来,从有效利用地球资源的立场出发,再利用的问题得到关注。在汽车解体时汽车用热交换器拆下来后被熔解成铝合金。但是,如图4所示地当罩体6是由树脂构成时,则在解体时必须特意将其取下,而不利于再利用处理。
因此,罩体最好是也由铝合金构成,并利用钎焊方法安装。但是,焊接油冷却散热器后,该油冷却散热器处于被罩体包覆的状态。因此,当这部分的钎焊进行得不充分时,无法进行修补。所以必须进行完全焊接,但由于下面的原因,一直很难进行。即,由于油冷却散热器被罩体包覆着,所以钎焊温度很难充分上升而容易产生不合格钎焊。而且,如果为防止钎焊不合格而充分地升温加热,则辐射散热器的温度钎焊温度过高,而使焊料扩散到辐射散热器的管子及散热片上。并且,在油冷却散热器中钎焊部分与制冷剂液体接触,所以,会因钎焊部分与芯材部分的电位误差而容易产生局部腐蚀,因此在利用现有钎焊方法的焊接无法解决这个问题。
本发明是为解决上述问题而提出的,其目的在于提供一种铝合金制热交换器,用铝合金材料代替树脂制罩体,易于再利用,耐腐蚀性强,不必进行罩体敛缝工序。
通过参照附图和下面的说明可更清楚地了解本发明的上述及其它目的、特征和优点。
为实现上述目的,本发明的铝合金制热交换器是这样构成的。
即,本发明提供的一种铝合金制热交换器,将辐射散热器与油冷却散熟器组合后利用钎焊方法而安装成一体,而且,覆盖并密封油冷却散热器的制冷剂罩体是由铝合金制成,并将含有含有大于7.0wt%且小于12.0wt%的Si、大于0.4wt%且小于8.0wt%的Cu、大于0.05wt%且小于0.5wt%的Fe,还含有大于0.5wt%且小于6.0wt%的Zn、小于0.3wt%的In、小于0.3wt%的Sn中的一种或两种以上,而且,还含有小于1.0wt%的Li、小于0.2wt%的Na、小于0.2wt%的K、小于0.2wt%的Ca、小于0.2wt%的Sr、小于0.2wt%的Ba、小于0.5wt%的Bi、小于0.2wt%的Be、小于0.6wt%的Ni、小于0.2wt%的Cr、小于0.2wt%的Ti、小于0.2wt%的Zr、小于0.2wt%的V、小于1.0wt%的Ga、小于2.0wt%的Ge中的一种或两种以上,且剩余成份是铝和不可避免的杂质的铝合金,作为用于油冷却散热器且被钎焊在所述罩体内的钎焊板的焊材而使用,并通过钎焊材料的焊接将制冷剂罩体和辐射散热器及油冷却散热器组装为一体。
本发明提供的另一种铝合金制热交换器,将辐射散热器与油冷却散热器组合后利用钎焊方法而安装成一体,而且,覆盖并密封油冷却散热器的制冷剂罩体是由铝合金制成,将含有大于7.0wt%且小于12.0wt%的Si、大于0.05wt%且小于0.5wt%的Fe、大于0.4wt%且小于8.0wt%的Cu、大于0.5wt%且小于10.0wt%的Zn,还含有大于0.002wt%且小于0.3wt%的In、大于0.002wt%且小于0.3wt%的Sn中的一种或两种,且其余成份是铝和不可避免的杂质的铝合金,作为用于油冷却散热器且被钎焊在所述罩体内的钎焊板的焊材而使用,并通过钎焊材料的焊接将制冷剂罩体和辐射散热器及油冷却散热器组装为一体。
在本发明中,辐射散热器和油冷却散热器是通过局部钎焊而组装成一体的。
附图的简要说明:
图1是表示将辐射散热器和油冷却散热器接成一体后的本发明热交换器的一实施例的局部剖面的轴测图;
图2是说明本发明的铝合金制热交换器的另一实施例的油冷却散热器部分的说明图;
图3是本发明的铝合金制热交换器的又一实施例的油冷却散热器部分的说明图;
图4是安装了辐射散热器和油冷却散热器的现有热交换器的轴测图;
图5是现有辐射散热器的轴测图。
下面参照附图说明本发明。
图1是将辐射散热器和油冷却散热器接成一体后的本发明热交换器的一实施例,由使用铝合金钎焊板的罩体13来代替图4的树脂罩体6,并通过一次钎焊加热进行辐射散热器的芯部的顶盖4与罩体13的安装。从而不需要现有的密封件5。在本发明中,罩体是由铝合金制成,并利用钎焊方法焊接而成,所以不会发生罩体与顶盖之间的间隙腐蚀,而且在作为废料而回收时不必拆下罩体,可作为铝合金回收。再者,由于将全部部件一次焊接而成为一体,因此不需要罩体的敛缝工序。在图1中,与图4相同的标号表示相同的构件。
如上所述的本发明的一体型热交换器,将由大于7.0wt%且小于12.0wt%的Si、大于0.05wt%且小于0.5wt%的Fe、大于0.4wt%且小于8.0wt%的Cu、大于0.5wt%且小于10.0wt%的Zn、其余的铝和无法避免的杂质所构成的铝合金,或者还含有大于0.002wt%且小于0.3wt%的In、大于0.002wt%且小于0.3wt%的Sn中的一种或两种的低温钎焊用铝合金,用作辐射散热器的钎焊板的焊料合金。该焊料合金是由特开平7-90442号等作为低温焊接用合金而提出的合金,下面说明在本制造方法中使用组合成这种特定成分的焊料合金的钎焊板的理由。
在所述焊料合金中,Si降低合金的熔点。若其含量小于7.0wt%则不能充分降低熔点,若其含量大于12.0wt%则会相反地提高熔点而降低焊接性。特别地,考虑到焊接流动性,其含量最好是8.0~11.0wt%。
Fe的作用是细化焊料熔化后凝固时的结晶颗粒并提高圆角的强度,当其含量小于0.05wt%时不能充分发挥效果。而且,在凝固时Fe形成金属间化合物,这成为产生腐蚀的起点。因此,从平衡结晶颗粒的细化效果与腐蚀性出发,Fe含量的上限被定为0.5wt%,但从耐腐蚀性考虑最好是小于0.2wt%。
Cu可降低合金的熔点而提高焊接流动性。而且,Cu还具有提高焊材的外部耐腐蚀性的作用。这是由于油冷却散热器的焊接部直接与制冷剂液体接触而要求外部耐腐蚀性的缘故。从耐腐蚀性考虑,Cu含量小于0.4wt%时不能充分发挥其效果。并且,为确保稳定的焊接性,最好是Cu含量大于1.0wt%。而且,若Cu含量大于8.0wt%,则焊接电位变得太高,制冷剂通路构成部件会先腐蚀,耐腐蚀性降低,且合金的压延加工性能降低,所以不适合作为热交换器用钎焊板而使用。因此,虽然将Cu含量定为大于1.0wt%且小于8.0wt%,但从压延性考虑含量在4.0wt%以下更好,尤其是在1.0~3.5wt%时显示稳定的特性。
添加Zn能降低合金的熔点并稳定焊接性能。而且,在如本发明所述的添加Cu的焊料合金中,会产生焊接电位变得更高、外部腐蚀以砂孔状进行、且其速度很快的问题。本发明中添加Zn的作用是降低焊接电位,使焊接电位接近芯材合金的电位,并提高耐腐蚀性。但是,其量若小于0.5wt%则效果不充分,其量若超过10.0wt%则降低焊接的本身耐腐蚀性,且降低合金的压延加工性能,因此不适合作为用于热交换器用钎焊板的焊剂而使用。以上虽然是本发明的范围,考虑合金流动性则本合金最好具有大于2.0wt%的Zn添加量,而考虑压延性则希望具有小于6.0wt%最好是小于5.0wt%的Zn添加量。
In和Sn降低焊接电位而提高制冷剂通路构成部件的耐腐蚀性。是从辅助Zn效果的角度出发而添加的。其量若小于0.002wt%则效果不充分,其量若大于0.3wt%则降低合金的压延加工性。
作为不可避免的杂质,其它元素也可分别含0.30wt%以下,但最好是小于0.05wt%。在这里,作为具代表性的不可避免的杂质,可例举时常添加到钎焊板中的Ni、Cr、Zr、Ti、Mg等。
在本发明中,可用下述焊材(第三~第六焊材)代替在所述1和2热交换器中使用的钎焊板的焊材(以下称为第一和第二焊材)。所述第一~第二焊材可在大于570℃而小于585℃的钎焊温度中使用。
下面对此进行说明。
本发明的铝合金制热交换器用的第三焊材是具有如下构成的铝合金焊材,它含有大于7.0wt%且小于12.0wt%的Si、大于0.4wt%且小于8.0wt%的Cu、大于0.05wt%且小于0.5wt%的Fe,还含有大于0.5wt%且小于6.0wt%的Zn、小于0.3wt%(最好是0.01~0.3wt%)的In、小于0.3wt%(最好是0.01~0.3wt%)的Sn中的一种或两种以上,而且,还含有小于1.0wt%(最好是0.1~0.5wt%)的Li,小于0.2wt%(最好是0.003~0.1wt%)的Na,小于0.2wt%(最好是0.003~0.1wt%)的K,小于0.2wt%(最好是0.003~0.1wt%)的Ca,小于0.2wt%(最好是0.003~0.1wt%)的Sr,小于0.2wt%(最好是0.003~0.1wt%)的Ba,小于0.5wt%(最好是0.1~0.3wt%)的Bi,小于0.2wt%(最好是0.003~0.1wt%)的Be,小于0.6wt%(最好是0.05~0.3wt%)的Ni,小于0.2wt%(最好是0.003~0.1wt%)的Cr,小于0.2wt%(最好是0.003~0.1wt%)的Ti,小于0.2wt%(最好是0.003~0.1wt%)的Zr,小于0.2wt%(最好是0.003~0.1wt%)的V,小于1.0wt%(最好是0.3~0.9wt%)的Ga,小于2.0wt%(最好是0.2~1.9wt%)的Ge中的一种或两种以上,剩余部分是铝和不可避免的杂质。而且,本发明的铝合金制热交换器用的第四焊材是,在具有上述组成的合金中还含有大于0.05wt%且小于1.2wt%Mn的铝合金焊材。
本发明的铝合金制热交换器用的第五焊材是具有如下组成的铝合金焊材,它含有大于7.0wt%且小于12.0wt%的Si、大于0.4wt%且小于8.0wt%的Cu、大于0.05wt%且小于0.5wt%的Fe,还含有小于1.0wt%的Ga、小于2.0wt%的Ge中的一种或两种,而且,还含有Li、Na、K、Ca、Sr、Ba、Bi、Be、Ni、Cr、Ti、Zr、V中的一种或两种以上,其中小于1.0wt%的Li、小于0.5wt%的Bi、小于0.6wt%的Ni、以及小于0.2wt%的Na、Ca、Sr、Ba、Be、Cr、Ti、Zr、V,剩余部分为铝和不可避免的杂质。
本发明的铝合金制热交换器用的第六焊材是,在具有上述组成的合金中还含有大于0.05wt%且小于1.2wt%的Mn的铝合金焊材。
在第四~第六焊材中,Ga、Ge、Li、Na、K、Ca、Sr、Ba、Bi、Be、Ni、Cr、Ti、Zr、V的较佳含量与所述第三焊材相同。
对第三~第六焊料合金组成中的技术性意义和作用来说,与第一和第二焊材相同成分的作用是相同的。
添加Ga、Ge的作用是降低焊接电位,并通过该牺牲阳极效果来提高制冷剂通路构成部件的耐腐蚀性。添加Ga、Ge可降低添加Cu后的焊接电位,使焊接电位接近芯材合金的电位,并提高耐腐蚀性。是为辅助Zn、In、Sn的效果而添加的,或者可以代替这些添加。如果其含量中Ga量大于1.0wt%、Ge量大于2.0wt%,则可降低合金本身的耐腐蚀性,并可降低合金的压延加工性能。
Li、Na、K、Ca、Ba、Sr、Be、Bi通过在铝合金焊材表面形成脆的氧化物或低熔点的化合物并容易破坏氧化膜,而改善焊接的流动性,提高焊接性。如果Li量大于1.0wt%、Bi量大于0.5wt%、Na、K、Ca、Sr、Ba、Be的含量分别大于0.2wt%,则降低合金的压延加工性。
如果Mn、Ni、Cr、Ti、Zr、V的作用是在焊料熔化后凝固时形成金属间化合物,提高焊接部的强度。但是,Mn含量小于0.05wt%时效果有可能不充分,而且,如果Mn含量大于1.2wt%、Ni含量大于0.6wt%、Cr、Ti、Zr、V的含量分别大于0.2wt%,则有可能降低合金的压延性。
与本发明的第一~第二焊材相同,第三~第六铝合金制热交换器用焊材可使焊接温度为大于570℃且小于585℃。这适于作为一体安装辐射散热器与油冷却散热器的热交换器用焊材。
以上是用于本发明的油冷却散热器的钎焊板的焊料合金的成份限定理由,但不特别限定芯材合金。通常,使用作为钎焊板而使用的铝合金即可。但是,为提高耐腐蚀性而最好是调整焊材的Zn量和Cu量,使焊材和芯材的电位(自然电位)差小于100mV。而且,钎焊板也可以根据需要使用覆有牺牲材料的三层结构的钎焊板。钎焊板中的焊材的包覆率与普通的没有特别的不同,不限制其量。最好包覆能充分进行焊接的焊材。
在本发明的铝合金制热交换器中,对腐蚀散热器和罩体用的铝合金不进行特别限制。可使用通常使用的铝合金及铝合金钎焊板和使用了用于本发明的油冷却散热器中的焊材的钎焊板中的任何一种。
在这里,本发明可采用的焊接条件是可充分焊接辐射散热器的通常条件。即,可以是焊剂钎焊法、使用非腐蚀性焊剂的非腐蚀焊剂钎焊法等,没有特别的限制。可按通常方法进行焊接前的安装、洗净、根据不同情况的焊剂涂敷等。
在本发明中,除了辐射散热器与油冷却散热器一体型之外,对铝合金制热交换器的型式没有特别限制,可以是各种型式。其例子如图2和图3所示。图2是油冷却散热器具有内管和外管的双管型。在该图中,辐射散热器芯部可以基本上与图1中的相同,因此省略该部分的说明。在该图中,14是管状油冷却散热器,包括内管15和外管16。19表示铝合金制罩体。与图1相同的标号表示相同的部件。17是管子,18是连接器。如该图所示,铝合金制罩体19由钎焊板构成,被一体地焊接在顶盖4上。其中,外管16的内侧为所述的本发明涉及的具有特定组成的焊材。图3是表示另一实施例的油冷却散热器的多板型。图中,20是油冷却散热器,21是内散热片,22是管板,23是由钎焊板构成的铝合金制罩体,图3中的与图2相同的标号表示相同的部件。图中,管板22由内侧包覆有本发明涉及的特定焊材的钎焊板构成。在该图中,罩体23一体地被焊接在顶盖4上。
下面通过实施例具体说明本发明,但毋庸置疑,本发明的实施例并不限于以下实施例。
(实施例1)
首先,说明与第一和第二焊材相关的实施例。
在600℃加热5分钟的条件下制造热交换器,该热交换器是具有图1所示构成的辐射散热器与油冷却散热器一体型,且罩体是由铝合金钎焊板构成的。不使用密封件。辐射散热器用材料如表1所示。辐射散热器的管子是用表1中的管材通过电缝加工而制成的。油冷却散热器用材料使用了具有如下构成的钎焊板。其构成是,芯材使用AL-0.5wt%、Si-0.3wt%、Fe-0.5wt%、Cu-1.1wt%d的Mn合金,芯材外侧的牺牲材料使用AL-2wt%dZn合金,芯材的内侧使用表2的焊料合金,分别包覆整个板厚的10%,将这样的板厚为0.6mm的O调质的板材加压成形而成。
从得到的热交换中切下油冷却散热器部分,进行检漏试验和耐腐蚀性试验。
表1
部件 | 构成 | 板厚 | 调质 |
管材(三层) | 焊材:4045合金10%芯材:AL-0.5wt%,Si-0.3wt%,Fe-0.5wt%,Cu-1.1wt%Mn内张材:AL-1.5wt%Zn15% | 0.25mm | H14材 |
散热片材料(外露) | AL-0.2wt%,Si-0.2wt%,Fe-0.1wt%,Cu-1wt%,Mn-1wt%Zn | 0.07mm | H14材 |
顶盖材料(二层) | 焊材:4045合金7%芯材:3003合金 | 1.5mm | O材 |
侧支架材料(二层) | 焊材:4045合金7%芯材:3003合金 | 1.5mm | O材 |
罩体材料(二层) | 焊材:4045合金7%芯材:3003合金 | 1.5mm | O材 |
表2
序号 | Si | Fe | Cu | Zn | In | Sn | AL | |
发明例 | A1 | 10.2 | 0.08 | 2.5 | 3.9 | - | - | 其余 |
B1 | 9.2 | 0.12 | 0.7 | 1.1 | - | - | 其余 | |
C1 | 9.9 | 0.09 | 1.6 | 2.2 | - | - | 其余 | |
D1 | 10.1 | 0.10 | 3.8 | 4.3 | - | - | 其余 | |
E1 | 8.5 | 0.09 | 2.6 | 2.5 | 0.02 | - | 其余 | |
F1 | 10.5 | 0.28 | 2.4 | 4.6 | - | 0.02 | 其余 | |
比较例 | G1 | 10.0 | 0.07 | - | 3.0 | - | - | 其余 |
H1 | 5.6 | 0.15 | 1.5 | 3.4 | - | - | 其余 | |
I1 | 9.9 | 0.08 | 2.6 | 0.2 | - | - | 其余 | |
现有例 | J1 | 8.5 | 0.41 | - | - | - | - | 其余 |
K1 | 10.1 | 0.42 | - | - | - | - | 其余 |
单位:wt%
耐腐蚀型试验,是从油冷却散热器上切出不漏的部分,包住其端部后在添加的Cu2-离子浓度为10ppm的自来水中浸泡五个月,然后进行80℃×8小时和室温×16小时的循环试验,通过观察截面而了解焊接部周围发生腐蚀的情况。
其结果如表3所示。
表3
序号 | 油冷却散热器检漏试验结果 | 腐蚀试验结果 | |
发明例(实施例) | A1 | 不漏 | 无通孔腐蚀 |
B1 | 不漏 | 无通孔腐蚀 | |
C1 | 不漏 | 无通孔腐蚀 | |
D1 | 不漏 | 无通孔腐蚀 | |
E1 | 不漏 | 无通孔腐蚀 | |
F1 | 不漏 | 无通孔腐蚀 | |
比较例 | G1 | 不漏 | 通孔腐蚀 |
H1 | 漏 | 无通孔腐蚀 | |
I1 | 不漏 | 通孔腐蚀 | |
现有例 | J1 | 漏 | 通孔腐蚀 |
K1 | 漏 | 通孔腐蚀 |
在实施例A1~F1中,由于油冷却散热器被顶部罩体所覆盖,因此钎焊时的实际温度低于600℃,为570~585℃,但由于在这部分使用低温焊材,所以可容易地进行油冷却散热器的钎焊,并不会发生泄漏。而且在实施例中,任何焊料合金与芯材合金的电位差都小于100mV。因此,在腐蚀试验中也不会发生通孔腐蚀。
与此相对,在Si含量小于本发明的范围的比较例H1和不合Cu与Zn的现有例J1、K1中,不能充分地进行油冷却散热器的焊接,并在检漏试验中发现了泄漏部。
而且,在Cu与Zn含量超出本发明的范围的比较例G1、I1及现有例J1、K1中,与芯材的电位差大于100mV。因此,在腐蚀试验中发生了通孔腐蚀。
表4
序号 | 铝合金焊材的组成(wt%) | |||||||||||
Si | Cu | Fe | Zn | In | Sn | Ga | Ge | Mn | Al | |||
本发明例 | A2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 4.05 | - | - | - | - | - | Li 0.19 | 其余 |
B2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 4.05 | - | - | - | - | - | Li 0.47 | 其余 | |
C2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 4.05 | - | - | - | - | - | Li 0.83 | 其余 | |
D2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 4.05 | 0.21 | - | - | - | - | Na 0.05 | 其余 | |
E2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 4.05 | - | 0.18 | - | - | - | K 0.04 | 其余 | |
F2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 4.05 | - | - | 0.87 | - | - | Ca 0.05 | 其余 | |
G2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 4.05 | - | - | - | 0.65 | - | Sr 0.03 | 其余 | |
H2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | - | 0.15 | - | 0.70 | 1.52 | - | Ba 0.04 | 其余 | |
I2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 4.05 | - | - | - | - | - | Bi 0.09 | 其余 | |
J2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 2.04 | 0.04 | 0.03 | - | - | - | Bi 0.21 | 其余 | |
K2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 4.05 | - | - | - | 0.24 | - | Be 0.09 | 其余 | |
L2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 2.04 | - | - | 0.49 | - | - | Ni 0.10 | 其余 | |
M2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 1.45 | - | - | 0.75 | - | - | Cr 0.04 | 其余 | |
N2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 2.04 | - | - | - | 0.31 | - | Ti 0.08 | 其余 |
表5
序号 | 铝合金焊材的组成(wt%) | |||||||||||
Si | Cu | Fe | Zn | In | Sn | Ga | Ge | Mn | AL | |||
本发明例 | O2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 2.04 | - | - | - | 0.66 | - | Zr 0.05 | 其余 |
P2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 1.67 | - | - | - | 1.52 | - | V 0.09 | 其余 | |
Q2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | - | - | - | 0.87 | - | - | Li 0.22 | 其余 | |
R2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | - | - | - | - | 0.66 | - | Ca 0.15 | 其余 | |
S2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 4.05 | - | - | - | - | 0.30 | Li 0.53 | 其余 | |
T2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | 4.05 | - | - | - | - | 0.61 | Sr 0.19 | 其余 | |
U2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | - | - | - | 0.81 | - | 0.30 | Li 0.72 | 其余 | |
V2 | 10.4 | 2.25 | 0.19 | - | - | - | - | 1.85 | 0.81 | Be 0.17 | 其余 | |
比较例 | a | 5.3 | 0.91 | 0.28 | 2.30 | 其余 | ||||||
b | 10.4 | - | 0.19 | 4.30 | 其余 |
(实施例2)
下面说明与第三焊材至第六焊材相关的实施例。
如表4和表5所示的焊料合金覆在芯材(AL-0.27wt%,Si-0.42wt%,Fe-1.1wt%,Mn-0.52wt%Cu合金)的一个表面上,而形成厚度为0.50mm的钎焊板。钎焊板的调质是H14,焊料的包覆率是10%。
以表6和表7所示的钎焊温度对所述钎焊板加热,进行下述钎焊试验。
将钎焊板作为下板,将厚度为0.5mm的Al-1.2wt%、Si-0.25wt%、Fe-0.4wt%、Cu-1.1wt%的Mn合金-H14材作为上板,而组装成T接头,涂抹含氟化钾系列焊剂的浓度为10%的液体,并在氮气中加热而进行钎焊,从而制做各50个T接头。通过观察外形,查出发生T接头焊裂的数目。而且,作为钎焊部强度试验而对焊好的T接头进行拉伸试验,调查断裂位置。
上面的结果见表6和表7。
表6
序号 | 钎焊温度(℃) | 钎焊后的特性 | |||
钎焊性 | 圆角强度 | ||||
发生焊裂的T接头数目 | T接头的断裂位置 | ||||
本发明例 | A2 | 575 | 无 | 焊接部 | × |
B2 | 575 | 无 | 焊接部 | × | |
C2 | 575 | 无 | 焊接部 | × | |
D2 | 575 | 无 | 焊接部 | × | |
E2 | 575 | 无 | 焊接部 | × | |
F2 | 575 | 无 | 焊接部 | × | |
G2 | 575 | 无 | 焊接部 | × | |
H2 | 575 | 无 | 焊接部 | × | |
I2 | 575 | 无 | 焊接部 | × | |
J2 | 575 | 无 | 焊接部 | × | |
K2 | 575 | 无 | 焊接部 | × | |
L2 | 575 | 5 | 基材 | ○ | |
M2 | 575 | 2 | 基材 | ○ | |
N2 | 575 | 3 | 基材 | ○ |
(注)*钎焊性的标准
合格:发生焊裂的T接头数≤6
不合格:发生焊裂的T接头数>6
**圆角强度
○:T接头基材断裂
×:T接头焊接部断裂
表7
序号 | 钎焊温度(℃) | 钎焊后的特性 | |||
钎焊性 | 圆角强度 | ||||
发生焊裂的T接头数目 | T接头的断裂位置 | ||||
本发明例 | O2 | 575 | 6 | 基材 | ○ |
P2 | 575 | 4 | 基材 | ○ | |
Q2 | 575 | 无 | 焊接部 | × | |
R2 | 575 | 无 | 焊接部 | × | |
S2 | 575 | 无 | 焊接部 | × | |
T2 | 575 | 无 | 焊接部 | × | |
U2 | 575 | 无 | 焊接部 | × | |
V2 | 575 | 无 | 焊接部 | × | |
比较例 | a | 575 | 50 | 因没焊上故无法试验 | |
b | 575 | 50 | 因没焊上故无法试验 |
(注)*钎焊性的标准
合格:发生焊裂的T接头数≤6
不合格:发生焊裂的T接头数>6
**圆角强度
○:T接头基材断裂
×:T接头焊接部断裂
从表6和表7可知,若利用本发明例A2~V2,则在低于现在温度的575℃的情况下也具有良好的钎焊性。因此,若利用该焊材,即使在因油冷却散热器被罩体所包覆而使钎焊时的温度难以充分上升的情况下,也不会发生不良焊接,从而能够很好地组装将辐射散热器与油冷却散热器组合成一体而成的铝合金制热交换器。
利用本发明制造的热交换器由于不使用树脂制罩体,因此具有容易进行再循环利用、耐腐蚀性好、且不需要罩体敛缝工序的特点。
本文是结合实施例说明本发明的,但这些实施例并不限定本发明的范围,毋庸置疑,凡是不超出本发明权利要求所示的发明精神与范围的,都属于本发明的内容。
Claims (3)
1、一种铝合金制热交换器,组合辐射散热器与油冷却散热器并利用钎焊方法而安装成一体,其特征在于,覆盖并密封油冷却散热器的制冷剂罩体是由铝合金制成,并将含有大于7.0wt%且小于12.0wt%的Si、大于0.4wt%且小于8.0wt%的Cu、大于0.05wt%且小于0.5wt%的Fe,还含有大于0.5wt%且小于6.0wt%的Zn、小于0.3wt%的In、小于0.3wt%的Sn中的一种或两种以上,而且,还含有小于1.0wt%的Li、小于0.2wt%的Na、小于0.2wt%的K、小于0.2wt%的Ca、小于0.2wt%的Sr、小于0.2wt%的Ba、小于0.5wt%的Bi、小于0.2wt%的Be、小于0.6wt%的Ni、小于0.2wt%的Cr、小于0.2wt%的Ti、小于0.2wt%的Zr、小于0.2wt%的V、小于1.0wt%的Ga、小于2.0wt%的Ge中的一种或两种以上,且剩余成份是铝和不可避免的杂质的铝合金,作为用于油冷却散热器且被钎焊在所述罩体内的钎焊板的焊材而使用,并通过钎焊材料的焊接将制冷剂罩体和辐射散热器及油冷却散热器组装为一体。
2、如权利要求1所述的铝合金制热交换器,其特征在于,不使用密封件而将制冷剂罩体一体地钎焊在辐射散热器的顶板上。
3、如权利要求1所述的铝合金制热交换器,其特征在于,所述热交换器是双管钎焊型热交换器、内外双管型热交换器或多板式热交换器。
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