CN115038805A - 铝合金钎焊板 - Google Patents

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CN115038805A CN202180012145.1A CN202180012145A CN115038805A CN 115038805 A CN115038805 A CN 115038805A CN 202180012145 A CN202180012145 A CN 202180012145A CN 115038805 A CN115038805 A CN 115038805A
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涩谷雄二
鹤野招弘
宫野良和
杉户肇
山本道泰
牧田雅之
藤井有寿
竹若伸
寺本勇树
山本宏一
蜷川稔英
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Abstract

提供能够高水平兼顾钎焊后强度与钎焊性的铝合金钎焊板。铝合金钎焊板(10)，具有芯材(1)、牺牲材(2)、中间层(3)、钎料(4)，芯材(1)由Si：0.30质量％以上且1.00质量％以下、Mn：0.50质量％以上且2.00质量％以下、Cu：0.60质量％以上且1.20质量％以下、Mg：0.05质量％以上且0.80质量％以下、余量是Al和不可避免的杂质构成，牺牲材(2)由Si：0.10质量％以上且1.20质量％以下、Zn：2.00质量％以上且7.00质量％以下、Mn：0.40质量％以下、余量是Al和不可避免的杂质构成，中间层(3)由Si：0.05质量％以上且1.20质量％以下、Mn：0.50质量％以上且2.00质量％以下、Cu：0.10质量％以上且1.20质量％以下、余量是Al和不可避免的杂质构成。

Description

铝合金钎焊板
技术领域
本发明涉及铝合金钎焊板，特别是涉及汽车用热交换器等所使用的铝合金钎焊板。
背景技术
汽车用热交换器，通常是对于轻量且导热性优异的铝合金板材进行成形、组装、钎焊而制造。于是，作为该板材，为了使强度、钎焊性、耐腐蚀性并立，而使用由芯材、钎料、牺牲材构成的钎焊板。另外，芯材主要使用强度比较高的Al－Mn系合金，但为了提高强度，对于芯材添加Mg、Cu、Si等的合金元素。
然而，若在芯材中，即使以0.1质量％这样少的量添加Mg，也会存在因Mg由于钎焊时的加热而扩散到钎料中，并与焊剂反应从而使钎焊性显著降低的问题。
因此，作为使芯材中添加有Mg的钎焊板的钎焊性提高的方法，例如，在专利文献1中提出在芯材与钎料之间设置Mg扩散抑制层(中间层)，从而抑制Mg的扩散，以改善钎焊性的钎焊板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006－131923号公报
发明内容
发明所要解决的问题
若基于高强度化的观点，则在芯材中添加Mg的方法非常有效。然而，若芯材的Mg添加量变多，则即使是设置专利文献1所示中间层的结构，也无法抑制钎焊性的降低，其结果是，强度与钎焊性难以兼顾。特别是在专利文献1的技术中，牺牲材面的钎焊性未得到充分研究，难以抑制牺牲材与钎料的接合部的钎焊不良发生。
因此，本发明其课题在于，提供一种能够兼顾钎焊后强度和钎焊性的铝合金钎焊板。
解决问题的手段
本发明人等为了解决所述课题，着眼于牺牲材－芯材－中间层－钎料这样的4层结构的铝合金钎焊板的各成分，就各成分对于所述课题的影响锐意研究。
其结果发现，通过将牺牲材的Mn的含量限制在规定值以下，即使为了提高强度而使芯材中含有大量的Mg，也能够提高钎焊性。详细地说，通过使牺牲材的Mn的含量减少，使钎焊时的牺牲材面的熔融钎料的流动性大幅提高，其结果发现，既能够享受基于芯材的Mg带来的钎焊后强度提高这一效果，又能够使钎焊性提高。
即，本发明的铝合金钎焊板，具备：芯材；设于所述芯材的一个面上的牺牲材；设于所述芯材的另一个面上的钎料；设于所述芯材与所述钎料之间的中间层，其中，所述芯材包含Si：0.30质量％以上且1.00质量％以下、Mn：0.50质量％以上且2.00质量％以下、Cu：0.60质量％以上且1.20质量％以下、Mg：0.05质量％以上且0.80质量％以下，余量是Al和不可避免的杂质，所述牺牲材包含Si：0.10质量％以上且1.20质量％以下、Zn：2.00质量％以上且7.00质量％以下、Mn：0.40质量％以下，余量是Al和不可避免的杂质，所述中间层包含Si：0.05质量％以上且1.20质量％以下、Mn：0.50质量％以上且2.00质量％以下、Cu：0.10质量％以上且1.20质量％以下，余量是Al和不可避免的杂质。
发明效果
本发明的铝合金钎焊板，能够发挥优异的钎焊后强度和钎焊性。
附图说明
图1是本发明的实施方式的铝合金钎焊板的剖视图。
图2A是用于说明间隙填充试验的图，是下板与上板组合状态的立体图。
图2B是用于说明间隙填充试验的图，是下板与上板组合状态的侧视图。
图3A是用于说明钎料扩展试验的图，是在下板载置有上板的状态的顶视图。还有，是拆掉了上侧的不锈钢板的状态的图。
图3B是用于说明钎料扩展试验的图，是在下板载置有上板的状态的侧视图。
具体实施方式
以下，适宜参照附图，就用于实施本发明的铝合金钎焊板(以下，适称为钎焊板)的方式进行说明。
[铝合金钎焊板]
本实施方式的钎焊板，如图1所示，具备：芯材1；设于芯材1的一个面的牺牲材2；设于芯材1的另一个面的钎料4；设于芯材1与钎料4之间的中间层3。换言之，本实施方式的钎焊板10是4层结构。
而且，本实施方式的钎焊板10中，芯材1、牺牲材2、中间层3的各成分的含量被适宜特定。
以下，对于本实施方式的钎焊板的芯材、牺牲材、中间层的各成分进行数值限定的理由详细说明。
[芯材]
本实施方式的钎焊板的芯材，含有Si、Mn、Cu、Mg，余量由Al和不可避免的杂质构成。
另外，本实施方式的钎焊板的芯材，也可以还含有Ti、Cr、Zr之中的一种以上。
(芯材的Si：0.30质量％以上且1.00质量％以下)
Si固溶于母材中，并与Mn一起形成Al－Mn－Si系的金属间化合物，由此使钎焊后强度提高。另外，Si与Mg一起使钎焊后强度提高。Si的含量低于0.30质量％时，强度提高的效果小。另一方面，若Si的含量高于1.00质量％，则固相线温度降低，钎焊时有可能发生熔融。
因此，Si的含量为0.30质量％以上且1.00质量％以下。
Si的含量，从提高钎焊后强度的观点出发，优选为0.40质量％以上，更优选为0.50质量％以上。另外，Si的含量，从避免钎焊时发生熔融的观点出发，优选为0.80质量％以下，更优选为0.70质量％以下。
(芯材的Mn：0.50质量％以上且2.00质量％以下)
Mn固溶于母材，并与Si一起形成Al－Mn－Si系的金属间化合物,由此使钎焊后强度提高。Mn的含量低于0.50质量％时，强度提高的效果小。另一方面，若Mn的含量高于2.00质量％，金属间化合物粗大析出，轧制性降低，钎焊板的制造困难。
因此，Mn的含量为0.50质量％以上且2.00质量％以下。
Mn的含量，从使钎焊后强度提高的观点出发，优选为0.80质量％以上，更优选为1.20质量％以上。另外，Mn的含量，从抑制轧制性降低的观点出发，优选为1.80质量％以下，更优选为1.60质量％以下。
(芯材的Cu：0.60质量％以上且1.20质量％以下)
Cu在钎焊后固溶于母相，使钎焊后强度提高。Cu的含量低于0.60质量％时，强度提高的效果小。另一方面，若Cu的含量高于1.20质量％，固相线温度降低，钎焊时有可能熔融。
因此，Cu的含量为0.60质量％以上且1.20质量％以下。
Cu的含量，从钎焊后提高强度观点出发，优选为0.80质量％以上，更优选为0.90质量％以上。另外，Cu的含量，从避免钎焊时发生熔融的观点出发，优选为1.10质量％以下。
(芯材的Mg：0.05质量％以上且0.80质量％以下)
Mg通过与Si的相互作用，使钎焊后强度提高。Mg的含量低于0.05质量％时，强度提高的效果小。另一方面，若Mg的含量高于0.80质量％，则与用于钎焊的焊剂反应，使钎焊性显著降低。
因此，Mg的含量为0.05质量％以上且0.80质量％以下。
Mg的含量，从提高钎焊后强度的观点出发，优选为0.30质量％以上，更优选为0.40质量％以上。另外，Mg的含量，从避免钎焊性降低的观点出发，优选为0.70质量％以下。
(芯材的Ti：0.30质量％以下)
Ti如一般已知，层状分布在铝合金中，由此导致钎焊板的电位分布也成为与Ti浓淡相对应的分布，所以腐蚀形态层状化，能够降低腐蚀在板厚方向的进展速度，因此有助于耐腐蚀性的提高。但是，若Ti的含量高于0.30质量％，则铸造时容易形成粗大的Al3Ti金属间化合物，加工性降低，因此管成型时容易发生裂纹。
因此，使Ti含有时，Ti的含量为0.30质量％以下。
(芯材的Cr：0.30质量％以下)
Cr如一般已知，通过与Al形成Al3Cr弥散粒子而进行弥散强化，使钎焊后强度提高。但是，若Cr的含量高于0.30质量％，则形成粗大的Al3Cr金属间化合物，使轧制性降低。
因此，使Cr含有时，Cr的含量为0.30质量％以下。
(芯材的Zr：0.30质量％以下)
Zr如一般已知，通过与Al形成Al3Zr弥散粒子而进行弥散强化，使钎焊后强度提高。但是，若Zr的含量高于0.30质量％，则形成粗大的Al3Zr金属间化合物，加工性降低，由此导致在管成型时容易发生裂纹。
因此，使Zr含有时，Zr的含量为0.30质量％以下。
所述Ti、Cr、Zr只要不超过所述上限值，即使在芯材中包含一种以上，换言之就是不仅在包含一种的情况下，即使包含两种以上，当然也不妨碍本发明的效果。
(芯材的余量：Al和不可避免的杂质)
本实施方式的钎焊板的芯材的余量是Al和不可避免的杂质。不可避免的杂质，是在原料熔化时不可避免混入的杂质，例如，V、Ni、Ca、Na、Sr、Li、Mo、Zn、Sn、In等也可以在不妨碍本发明效果的范围内被含有。
详细地说，V、Ni、Ca、Na、Sr、Li、Mo、Zn、Sn、In如果分别在0.05质量％以下的范围，则不阻碍本发明的效果。而且，关于此各成分，只要不超过所述的规定含量，则不仅作为不可避免的杂质被含有时，即使积极添加时，也不妨碍本发明的效果。
另外，所述Ti、Cr、Zr也可以作为不可避免的杂质含有，这种情况下的含量，例如，分别为0.1质量％以下，合计为0.3质量％以下。
[牺牲材]
本实施方式的钎焊板的牺牲材，含有Si、Zn、Mn，余量由Al和不可避免的杂质构成。
另外，本实施方式的钎焊板的牺牲材，也可以还含有Ti、Cr、Zr之中一种以上。
(牺牲材的Si：0.10质量％以上且1.20质量％以下)
Si使牺牲材的强度提高。Si的含量低于0.10质量％时，强度提高的效果小。另一方面，若Si的含量高于1.20质量％，则固相线温度降低，钎焊时有可能发生熔融。
因此，Si的含量为0.10质量％以上且1.20质量％以下。
Si的含量，从提高强度的观点出发，优选为0.30质量％以上，更优选为0.40质量％以上、0.60质量％以上。另外，Si的含量，从避免钎焊时发生熔融的观点出发，优选为1.00质量％以下，更优选为0.90质量％以下。
(牺牲材的Zn：2.00质量％以上且7.00质量％以下)
Zn通过降低母材的电位，提高对于芯材和中间层的牺牲防腐效果，从而防止点蚀和间隙腐蚀。Zn的含量低于2.00质量％时，牺牲防腐的效果小。另一方面，若Zn的含量高于7.00质量％，则牺牲材的自腐蚀性过度增加，使钎焊板整体的耐腐蚀性降低。
因此，Zn的含量为2.00质量％以上且7.00质量％以下。
Zn的含量，从提高牺牲防腐效果的观点出发，优选为3.00质量％以上，更优选为4.00质量％以上。另外，Zn的含量，从避免耐腐蚀性降低的观点出发，优选为6.00质量％以下，更优选为5.00质量％以下。
(牺牲材的Mn：0.40质量％以下)
Mn固溶于母材，并与Si一起形成Al－Mn－Si系的金属间化合物，由此使钎焊后强度提高。另外，对牺牲材面的熔融钎料的流动性造成很大影响。详细地说，若Mn的含量为0.40质量％以下，则钎焊时牺牲材面的熔融钎料的流动性大幅提高，能够使钎焊性大幅提高。
因此，Mn的含量为0.40质量％以下。
Mn的含量，从提高钎焊性的观点出发，优选为0.30质量％以下，更优选为0.20质量％以下、0.10质量％以下、0.03质量％以下、0.01质量％以下。
另一方面，关于Mn含量的下限，没有特别限定，也可以0质量％。
还有，本实施方式的钎焊板的牺牲材，由于将Mn的含量限制在规定值以下，所以，虽然牺牲材自身的强度有一些降低，但是，通过将所述芯材的以Mg为首的Si、Mn、Cu的含量分别详细特定在规定范围内，便能够确保作为钎焊板整体的强度。
(牺牲材的Ti、Cr、Zr：0.30质量％以下)
牺牲材中的Ti、Cr、Zr，分别表现出与所述芯材的Ti、Cr、Zr同样的特性，使牺牲材中含有这些成分时，Ti、Cr、Zr的含量分别为0.30质量％以下。
而且，所述Ti、Cr、Zr只要不超过所述上限值，即使在牺牲材中包含一种以上，换言之不仅在包含一种的情况，即使包含两种以上，当然也不妨碍本发明的效果。
(牺牲材的余量：Al和不可避免的杂质)
本实施方式的钎焊板的牺牲材的余量是Al和不可避免的杂质。不可避免的杂质，是在原料熔化时不可避免混入的杂质，例如，可以在不妨碍本发明效果的范围内含有V、Ni、Ca、Na、Sr、Li、Mo、Zn、Sn、In等。
详细地说，V、Ni、Ca、Na、Sr、Li、Mo、Zn、Sn、In如果分别在0.05质量％以下的范围，则不会阻碍本发明的效果。而且，关于此各成分，只要不超过所述规定的含量，不仅作为不可避免的杂质被含有时，即使积极添加时，也不妨碍本发明的效果。
另外，所述Mn、Ti、Cr、Zr也可以作为不可避免的杂质被含有，这种情况下的含量，例如，分别为0.1质量％以下，合计为0.3质量％以下。
[中间层]
本实施方式的钎焊板的中间层，含有Si、Mn、Cu，余量由Al和不可避免的杂质构成。
另外，本实施方式的钎焊板的中间层，也可以含有Mg，也可以还含有Ti、Cr、Zr之中的一种以上。
(中间层的Si：0.05质量％以上且1.20质量％以下)
Si固溶于母材，并与Mn一起形成Al－Mn－Si系的金属间化合物，从而使钎焊后强度提高。Si的含量低于0.05质量％时，强度提高的效果小。另一方面，若Si的含量高于1.20质量％，则固相线温度降低，钎焊时有可能发生熔融。
因此，Si的含量为0.05质量％以上且1.20质量％以下。
Si的含量，从提高钎焊后强度的观点出发，优选为0.30质量％以上，更优选为0.50质量％以上、0.70质量％以上。另外，Si的含量，从避免钎焊时发生熔融的观点出发，优选为1.10质量％以下，更优选为1.00质量％以下。
(中间层的Mn：0.50质量％以上且2.00质量％以下)
Mn固溶于母材，并与Si一起形成Al－Mn－Si系的金属间化合物，从而使钎焊后强度提高。Mn的含量低于0.50质量％时，强度提高的效果小。另一方面，若Mn的含量高于2.00质量％，则金属间化合物粗大析出，轧制性降低，钎焊板的制造困难。
因此，Mn的含量为0.50质量％以上且2.00质量％以下。
Mn的含量，从提高钎焊后强度的观点出发，优选为0.80质量％以上，更优选为1.20质量％以上。另外，Mn的含量，从抑制轧制性降低的观点出发，优选为1.80质量％以下，更优选为1.60质量％以下。
(中间层的Cu：0.10质量％以上且1.20质量％以下)
Cu在钎焊后固溶于母相，使钎焊后强度提高。Cu的含量低于0.10质量％时，强度提高的效果小。另一方面，若Cu的含量高于1.20质量％，则固相线温度降低，钎焊时有可能熔融。
因此，Cu的含量为0.10质量％以上且1.20质量％以下。
Cu的含量，从提高钎焊后强度的观点出发，优选为0.60质量％以上，更优选为0.80质量％以上、0.90质量％以上。另外，Cu的含量，从避免钎焊时发生熔融的观点出发，优选为1.10质量％以下，更优选为1.00质量％以下。
(中间层的Mg：0.20质量％以下)
Mg通过与Si的相互作用，使钎焊后强度提高。但是，若Mg的含量高于0.20质量％，则钎焊加热时从中间层向钎料扩散的Mg扩散量变多，与用于钎焊的焊剂的反应大量发生，使钎焊性显著降低。
因此，使Mg含有时，Mg的含量为0.20质量％以下。
(中间层的Ti、Cr、Zr：0.30质量％以下)
中间层的Ti、Cr、Zr，分别表现出与所述芯材的Ti、Cr、Zr同样的特性，在中间层含有它们时，Ti、Cr、Zr的含量分别为0.30质量％以下。
而且，所述Ti、Cr、Zr只要不超过所述上限值，即使在中间层中包含一种以上，换言之就是不仅在包含一种的情况下，即使包含两种以上，当然也不妨碍本发明的效果。
(中间层的余量：Al和不可避免的杂质)
本实施方式的钎焊板的中间层的余量是Al和不可避免的杂质。不可避免的杂质，是在原料熔化时不可避免混入的杂质，例如，也可以在不妨碍本发明效果的范围内，含有V、Ni、Ca、Na、Sr、Li、Mo、Zn、Sn、In等。
详细地说，如果V、Ni、Ca、Na、Sr、Li、Mo、Zn、Sn、In分别在0.05质量％以下的范围，则不会阻碍本发明的效果。而且，关于此各成分，只要不超过所述规定的含量，不仅作为不可避免的杂质被含有时，即使积极添加时，也不妨碍本发明的效果。
另外，所述Mg、Ti、Cr、Zr也可以作为不可避免的杂质被含有，这种情况下的含量，例如，分别为0.1质量％以下，合计为0.3质量％以下。
[钎料]
本实施方式的钎焊板的钎料，例如，由Al－Si系合金构成。作为Al－Si系合金，例如，可列举一般的JIS合金，例如，JISZ3263：2002所规定的4343、4045等。作为Al－Si系合金，例如，能够使用含有Si为5质量％以上且15质量％以下(优选为7质量％以上且13质量％以下)的合金。但是，Si含量不限于这一范围。另外，钎料只要是能够发挥出作为钎料功能的公知成分组成即可，也可以是Al－Si－Zn系合金等。另外，也可以含其他的元素。
[用途]
本实施方式的钎焊板，例如，能够用于汽车用热交换器的构件，例如，散热器的管材等。
[厚度和包覆率]
本实施方式的钎焊板的厚度没有特别限定，但若考虑适用于汽车用热交换器的构件，则例如为0.35mm以下(优选为0.1mm以上且0.25mm以下)。
另外，关于本实施方式的钎焊板的各构件的包覆率(以钎焊板的总厚度作为100％时的各构件的厚度比例)也没有特别限定，例如，钎料的包覆率为5％以上且25％以下(优选为10％以上且20％以下)，中间层的包覆率为5％以上且25％以下(优选为7％以上且20％以下)，牺牲材的包覆率为5％以上且25％以下(优选为10％以上且20％以下)。
[钎焊板的制造方法]
本实施方式的钎焊板的制造方法未特别限定，例如可由公知的包覆材的制造方法制造。以下说明其一例。
首先，将芯材、牺牲材、钎料、中间层各自成分组成的铝合金进行熔化、铸造，再根据需要进行表面切削(铸块的表面平滑化处理)、均质化处理，得到各自的铸块。然后，对于牺牲材、钎料、中间层的铸块，实施热轧或机械切片至规定厚度，与芯材的铸块组合，遵循常规方法，通过热轧成为包覆材。其后，对于此包覆材实施冷轧，根据需要实施中间退火，再实施最终冷轧，根据需要实施最终退火。
还有，优选均质化处理以400～610℃实施1～20小时，中间退火以200～450℃实施1～20小时。另外，优选最终退火以150～450℃实施1～20小时。而且，如果实施最终退火，则可以省略中间退火。另外，调质是H1n、H2n、H3n(JIS H0001：1998)的任一种都可以。
本实施方式的铝合金钎焊板的制造方法，如以上说明，但在所述各工序中，对于未明示的条件，采用现有公知的条件即可，只要起到了由所述各工序中的处理得到的效果，其条件当然也可以适宜变更。
实施例
接着，比较满足本发明要件的实施例与不满足本发明要件的比较例，对于本发明的铝合金钎焊板具体加以说明。
[供试材制作]
由作为本实施方式所示的所述制造方法，铸造表1～4所示的成分组成的铝合金，并实施均质化处理，热轧(或切片)，使钎料－中间层－芯材－牺牲材重合，实施热轧、冷轧、最终退火，制作板厚0.2mm的供试材(钎焊板)。
【表1】
Figure BDA0003775439650000111
※余量：Al和不可避免的杂质
【表2】
Figure BDA0003775439650000112
※余量：Al和不可避免的杂质
【表3】
Figure BDA0003775439650000121
※余量：Al和不可避免的杂质
【表4】
Figure BDA0003775439650000122
※余量：Al和不可避免的杂质
[试验内容]
(钎焊后强度试验)
对于制作的供试材，切割成所需要的相应的大小，进行在氮气氛下，于577℃以上的温度范围保持7～8分钟的相当于钎焊的加热处理后，室温保持7天。对于此供试材，制作JISZ2241：2011的13B号试验片，使用拉伸试验机测量抗拉强度。十字头速度以5mm/分实施，直至到达0.2％屈服强度，此后以20mm/分钟实施，直至试验片断裂。
然后，关于“钎焊后强度”，190MPa以上判断为合格。
(钎焊性：间隙填充试验)
对于制作的供试材，切割成25mm×55mm的尺寸作为试验片。然后，在试验片(供试材)的钎料表面涂布氟化物系焊剂后，以成为图2A、2B所示状态的方式，将φ2mm的不锈钢制垫片23夹在作为试验片的下板21与上板22之间，以设有一定间隙的状态使用金属丝24固定。然后，将此状态的试验片，在氮气氛下577℃以上的温度范围保持3～4分钟后，测量间隙填充长度。还有，钎焊的最大到达温度为供试材的熔融温度以下。
还有，图2A、2B的作为试验片的下板21，以钎料侧在上侧的方式配置。另外，图2A、2B的上板22使用厚度1mm的JISZ3263：2002所规定的合金编号3003的铝合金板。
而后，关于间隙填充试验的结果表示的“钎料面的钎焊性”，15mm以上判断为合格。
(钎焊性：钎料扩展试验)
对于制成的供试材，切割成40mm×70mm的尺寸作为试验片。然后，以成为图3A、3B所示状态的方式，使用2张不锈钢板33和夹具34(螺栓，螺母)固定作为试验片(供试材)的下板31和上板32，并在氮气氛下577℃以上的温度范围保持2～3分钟后，测量钎料扩展面积(＝俯视下从上板32的15mm×20mm的区域扩展的钎料的面积)。还有，钎焊的最大到达温度为供试材的熔融温度以下。
详细地说，图3A、3B的作为试验片的下板31，以牺牲材在上侧的方式配置。另外，图3A、3B的上板32是具备Al－Si系钎料的钎焊板，上板32的钎料以接触下板31的牺牲材的方式配置。当然，各试验片的钎料扩展试验中使用的上板32，使用相同结构的钎焊板。
还有，图3B中的2张不锈钢板33和夹具34，用于防止保持时下板31与上板32的位置的偏移。
还有，若所述各试验中加热状态下的保持时间为规定时间以上，则强度的数值不会发生很大变动，并且，即使是熔融钎料的状态也不用考虑发生很大变化这样的情况，由此，如果钎焊后强度试验、间隙填充试验、及钎料扩展试验中的保持时间在2分以上，则不会对各结果造成很大影响。
然后，关于钎料扩展试验的结果表示的“牺牲材面的钎焊性”，130mm2以上判断为合格。
这些结果显示在表5中。还有，在表5中，关于不满足本发明要件的，对数值引下划线表示，未进行评价的，在评价项目一栏中以“－”表示。
【表5】
Figure BDA0003775439650000141
[结果研究]
如表1～5所示，No.1～8、10～12、15～18是满足本发明规定的成分组成的供试材。
于是，No.1～7、10～12、15～18由于满足本发明规定的成分组成，所以钎焊后强度显示出十分高的水平。
还有，No.8未实施钎焊后强度试验，但是与No.5的芯材、钎料、牺牲材的组成相同，中间层的Mg的含量多，据此可推测，其钎焊后强度能够得到至少高于No.5的数值。
而且，由于No.1～8、10～12、15～18满足本发明规定的成分组成，所以在间隙填充试验中能够得到满意的结果。
另外，No.1、2、10～12、15、16由于满足本发明规定的成分组成、所以在钎料扩展试验能够得到满意的结果。
还有，No.3～8、17、18未实施钎料扩展试验。但是，No.3～8具有与No.1、2相同的牺牲材，或大致相同的牺牲材(Mn量更低的牺牲材)，No.17、18具有与No.10相同的牺牲材。因此，No.3～8的牺牲材面的熔融钎料的流动性与No.1、2为同程度，其结果可推测，钎料的扩展面积与No.1、2也为同程度，No.17、18的牺牲材面的熔融钎料的流动性与No.10为同程度，其结果可推测，钎料的扩展面积也与No.10为同程度。
由这些结果能够确认，由于钎焊板满足本发明规定的成分组成，不仅“钎焊后强度”，而且“钎焊性”(间隙填充试验的结果表示的钎料面的钎焊性，以及钎料扩展试验的结果表示的牺牲材面的钎焊性)也优异，能够以高水平使两者并立。
另一方面，因为No.9、13、14其牺牲材的Mn的含量多，所以牺牲材面的熔融钎料不流动，在钎料扩展试验中达不到希望的水平。换言之，No.9、13、14得到的评价是，钎焊性差。
还有，在以“牺牲材的Mn量(质量％)”为横轴，作为钎料扩展试验结果的“钎料的扩展面积(mm2)”为纵轴的图中，标绘各供试材的数据时，能够确认到两者之间(纵轴与横轴的指标)存在强相关关系。具体来说，在图上能够确认到，随着“牺牲材的Mn量(质量％)”减少，“钎料的扩展面积(mm2)”变大。
因此，基于此结果，可明确本发明人的想法是正确的，即通过抑制牺牲材的Mn量，能够提高钎焊性(牺牲材面的钎焊性)。
以上，一边参照附图，一边对于各种实施方式进行了说明，但本发明当然不受这样的示例限定。如果是本领域技术人员，则在专利要求的范围所述的范畴内，显然能够想到各种变更例或修改例，关于这些当然理解为属于本发明的技术范围。另外，在不脱离发明宗旨的范围，也可以任意组合上述实施方式的各构成要素。
还有，本申请基于2020年2月4日申请的日本专利申请(特愿2020－017456)和2020年11月4日申请的日本专利申请(特愿2020－184647)，其内容在本申请之中作为参照援引。
符号说明
1 芯材
2 牺牲材
3 中间层
4 钎料
10 钎焊板

Claims (6)

1.一种铝合金钎焊板，其特征在于，具有芯材、设于所述芯材的一个面的牺牲材、设于所述芯材另一个面的钎料、设于所述芯材与所述钎料之间的中间层，
所述芯材包含Si：0.30质量％以上且1.00质量％以下、Mn：0.50质量％以上且2.00质量％以下、Cu：0.60质量％以上且1.20质量％以下、Mg：0.05质量％以上且0.80质量％以下，余量是Al和不可避免的杂质，
所述牺牲材包含Si：0.10质量％以上且1.20质量％以下、Zn：2.00质量％以上且7.00质量％以下、Mn：0.40质量％以下，余量是Al和不可避免的杂质，
所述中间层包含Si：0.05质量％以上且1.20质量％以下、Mn：0.50质量％以上且2.00质量％以下、Cu：0.10质量％以上且1.20质量％以下，余量是Al和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的铝合金钎焊板，其特征在于，所述中间层还含有Mg：0.20质量％以下。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的铝合金钎焊板，其特征在于，所述芯材含有Mg：0.30质量％以上。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的铝合金钎焊板，其特征在于，所述中间层还含有Ti：0.30质量％以下、Cr：0.30质量％以下、Zr：0.30质量％以下之中的一种以上。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的铝合金钎焊板，其特征在于，所述芯材还含有Ti：0.30质量％以下、Cr：0.30质量％以下、Zr：0.30质量％以下之中的一种以上。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的铝合金钎焊板，其特征在于，所述牺牲材还含有Ti：0.30质量％以下、Cr：0.30质量％以下、Zr：0.30质量％以下之中的一种以上。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021122850A (ja) * 2020-02-07 2021-08-30 株式会社マーレ フィルターシステムズ ブレージングシート、ろう付け方法及び熱交換器の製造方法
WO2023079909A1 (ja) * 2021-11-04 2023-05-11 株式会社Uacj 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

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1982047A (zh) * 2005-12-08 2007-06-20 古河Sky株式会社 铝合金硬钎焊薄板的制造方法
JP2008111143A (ja) * 2006-10-27 2008-05-15 Furukawa Sky Kk アルミニウム合金ブレージングシートおよびその製造方法
WO2008078598A1 (ja) * 2006-12-27 2008-07-03 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート
CN101787469A (zh) * 2009-01-22 2010-07-28 株式会社神户制钢所 热交换器用铝合金包覆材
JP2011042823A (ja) * 2009-08-20 2011-03-03 Furukawa-Sky Aluminum Corp 時効硬化性アルミニウム合金ブレージングシート、その製造方法、およびそれを用いた熱交換器
JP2011068933A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Kobe Steel Ltd 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
CN102431237A (zh) * 2010-09-21 2012-05-02 古河Sky株式会社 高强度铝合金钎焊片材及其制造方法
WO2017169492A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金製ブレージングシート

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5276476U (zh) 1975-12-03 1977-06-07
JP4448758B2 (ja) 2004-11-02 2010-04-14 株式会社デンソー ろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
US7749613B2 (en) * 2006-04-21 2010-07-06 Alcoa Inc. Multilayer braze-able sheet
JP5276476B2 (ja) 2009-03-02 2013-08-28 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金クラッド材
WO2013180630A1 (en) * 2012-05-31 2013-12-05 Sapa Heat Transfer Ab Multilayer aluminium brazing sheet for fluxfree brazing in controlled atmosphere
US20160161199A1 (en) * 2013-07-29 2016-06-09 Uacj Corporation Aluminum-alloy clad member, method for producing same, and heat exchanger using aluminum-alloy clad member
FR3026549B1 (fr) 2014-09-25 2017-12-08 Labinal Power Systems Noyau magnetique de transformateur tournant
JP6498911B2 (ja) * 2014-11-10 2019-04-10 三菱アルミニウム株式会社 高強度・高耐食性・素材高伸びを有するアルミニウム合金ブレージングシート
JP2016176112A (ja) * 2015-03-20 2016-10-06 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金ブレージングシート
JP7121574B2 (ja) 2018-07-27 2022-08-18 株式会社小糸製作所 灯具

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1982047A (zh) * 2005-12-08 2007-06-20 古河Sky株式会社 铝合金硬钎焊薄板的制造方法
JP2007152422A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Furukawa Sky Kk アルミニウム合金ブレージングシートの製造方法
JP2008111143A (ja) * 2006-10-27 2008-05-15 Furukawa Sky Kk アルミニウム合金ブレージングシートおよびその製造方法
WO2008078598A1 (ja) * 2006-12-27 2008-07-03 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート
CN101578382A (zh) * 2006-12-27 2009-11-11 株式会社神户制钢所 热交换器用铝合金硬钎焊板
CN101787469A (zh) * 2009-01-22 2010-07-28 株式会社神户制钢所 热交换器用铝合金包覆材
JP2011042823A (ja) * 2009-08-20 2011-03-03 Furukawa-Sky Aluminum Corp 時効硬化性アルミニウム合金ブレージングシート、その製造方法、およびそれを用いた熱交換器
JP2011068933A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Kobe Steel Ltd 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
CN102431237A (zh) * 2010-09-21 2012-05-02 古河Sky株式会社 高强度铝合金钎焊片材及其制造方法
WO2017169492A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金製ブレージングシート
JP2017179547A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金製ブレージングシート

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