CN115722826A - 钎焊用铝合金复合材料的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能使用大的铸块来制造特性优异的钎焊用铝合金复合材料的制造方法。一种钎焊用铝合金复合材料的制造方法，其中，包括：通过至少进行熔化、铸造以及表面切削来形成作为芯材的原料的第一材料的工序；通过至少进行熔化、铸造、热轧以及切割来形成作为钎料的原料的第二材料的工序；通过至少进行熔化、铸造、热轧以及切割来形成作为牺牲防蚀材料的原料的第三材料的工序；利用热包层轧制使将所述第一材料、所述第二材料以及所述第三材料在厚度方向上叠合而成的重叠材料一体化，由此形成轧制材料的工序；以及对所述轧制材料进行冷轧、退火以及切割并卷取成线圈状的工序。

Description

钎焊用铝合金复合材料的制造方法

技术领域

本发明涉及一种适于汽车用热交换器的散热器、加热器芯的管材等的钎焊用铝合金复合材料的制造方法。

背景技术

例如，如图1所示，汽车用热交换器的散热器通过以下方式制造而成：安装供制冷剂流过的管1、波纹加工的翅片2以及联箱板(Header plate)3，将该安装体在600℃左右的温度下进行钎焊。图1中的4示出了集配制冷剂的箱。并且，将钎焊用铝合金复合材料用于管1，在钎焊用铝合金复合材料中，在芯材(Al－Mn系合金：JIS3003合金等)的单面(大气侧)包覆(Clad)了钎料(Al－Si系合金：JIS4045合金等)，在另一面(制冷剂侧)包覆了牺牲阳极材料(Al－Zn系合金：JIS7072合金等)。纯Al、Al－Mn系合金(JIS3003合金等)等用于翅片2。在联箱板3使用与管1相同的钎焊用铝合金复合材料。

近年来，为了使热交换器轻量化，要求使构件薄壁化。在如此薄壁化后的构件中，也需要确保一定的强度、钎焊性、耐蚀性。因此，提出了在芯材中含有Cu或增加芯材的Mn含量的钎焊用铝合金复合材料等。如此，除了控制构成钎焊用铝合金复合材料的合金的化学组成以外，还提出了优化制造工序。例如，提出了使材料中的金属间化合物变得微细，配合其分布状态，严格地控制冷轧和退火的条件，由此提高强度和钎焊性。

发明内容

发明所要解决的问题

但是，存在以下问题：在工业上使用大的铸块来制造钎焊用铝合金复合材料的情况下，无法满足目标的特性。

本发明是鉴于所述问题而完成的，其目的在于提供一种能使用大的铸块来制造特性优异的钎焊用铝合金复合材料的技术。

用于解决问题的方案

本发明的铝合金材料的制造方法是一种钎焊用铝合金复合材料的制造方法，所述钎焊用铝合金复合材料具有：芯材，由铝合金形成，该铝合金含有0.3～0.9质量％的Si、0.3质量％以下的Fe、0.3～0.9质量％的Cu以及1.1～1.8质量％的Mn，该铝合金含有0.3质量％以下的Mg、0.3质量％以下的Cr、0.3质量％以下的Zr以及0.3质量％以下的Ti中的任一种或两种以上；钎料，由至少含有6.8～13质量％的Si的Al－Si系合金形成，具有整体板厚中的8～20％的厚度；以及牺牲防蚀材料，由至少含有0.6质量％以下的Si、0.5质量％以下的Fe以及0.8～5.0质量％的Zn的铝合金形成，具有整体板厚中的12～25％的厚度，所述钎焊用铝合金复合材料具有所述钎料和所述牺牲防蚀材料在厚度方向上夹持所述芯材的层结构，具有180～260μm的整体板厚，所述钎焊用铝合金复合材料的制造方法包括：通过至少进行熔化、铸造以及表面切削来形成作为所述芯材的原料的第一材料的工序；通过至少进行熔化、铸造、热轧以及切割来形成作为所述钎料的原料的第二材料的工序；通过至少进行熔化、铸造、热轧以及切割来形成作为所述牺牲防蚀材料的原料的第三材料的工序；利用热包层轧制使将所述第一材料、所述第二材料以及所述第三材料在厚度方向上叠合而成的重叠材料一体化，由此形成轧制材料的工序；以及对所述轧制材料进行冷轧、退火以及切割并卷取成线圈状的工序，进行所述包层轧制前的所述重叠材料的宽度为900mm以上，进行所述包层轧制前的所述重叠材料的厚度为0.35m以上，进行所述包层轧制前的所述重叠材料的厚度与长度之乘积为1.5m²以上，在所述包层轧制前，将所述重叠材料在470～510℃下加热2小时以上，所述包层轧制的开始时的所述重叠材料的温度为450℃以上，所述包层轧制的结束时的所述轧制材料的温度为270～310℃，所述包层轧制的结束时的所述轧制材料的板厚为6mm以下。

发明效果

如上所述，根据本发明，能使用大的铸块来制造特性优异的钎焊用铝合金复合材料。

附图说明

图1是用于散热器的热交换器的示意图。

图2是表示钎焊用铝合金复合材料的制造工序的流程图。

图3是表示实施例的钎焊用铝合金复合材料的构成的示意图。

具体实施方式

1.钎焊用铝合金复合材料的整体构成

本发明特别涉及一种在制造板厚为180～260μm的钎焊用铝合金复合材料时优选的制造方法。在板厚比所述范围厚的情况下，即使钎焊用铝合金复合材料的特性产生偏差，也不易产生使用上的问题，因此也可以不应用本发明。

本发明的一个实施方式的钎焊用铝合金复合材料在芯材的一面侧于单面具有钎料，在与其相反的面侧具有牺牲防蚀材料。一个实施方式的钎焊用铝合金复合材料在经管(tube)加工的状态下组装于热交换器，通过在水侧配置牺牲防蚀材料来提高耐蚀性。这样的钎焊用铝合金复合材料的板厚通常为0.18～0.4mm左右的范围。

本发明的一个实施方式的钎焊用铝合金复合材料中的牺牲防蚀材料的板厚占整体板厚的12％～25％。牺牲防蚀材料的板厚为能确保耐蚀性的程度的厚度即可，通常如本发明那样设为整体板厚的12％～25％。另一方面，钎料的板厚为能确保钎焊性的程度的厚度即可，通常如本发明那样设为整体板厚的8～20％。

2.化学成分

2.1.芯材的化学成分

芯材的Si具有形成Al－Mn－Si系的微细的金属间化合物并提高强度的作用。通过该金属间化合物，能够控制钎焊加热中的重结晶行为，能提高材料的耐熔蚀(Erosion)性。当Si的含量低于0.2质量％时，所述效果会降低，当Si的含量超过1.2质量％时，合金的熔点会降低，钎焊加热中的钎料的熔蚀变得显著。通过将Si的含量设为0.3质量％以上且0.9质量％以下，能减少线圈内的钎焊用铝合金复合材料的特性偏差。

在工业上，芯材的Fe是铝合金中所含的不可避免的元素。Fe在铸造时形成粗大的金属间化合物，当该金属间化合物的个数增加时，钎焊时的重结晶的核也增加。而且，当钎焊时的重结晶的核增加时，晶粒会微细化，沿着晶界的熔蚀会增加，由此钎焊性会降低。因此，Fe的含量为0.3质量％以下。

芯材的Cu使钎焊用铝合金复合材料的强度提高。当Cu的含量低于0.3质量％时，强度不会充分地提高。当Cu的含量超过0.9质量％时，其熔点会降低，在钎焊时会发生熔融。Cu的固溶极限大，固溶在芯材中而存在，因此Cu是对“减少钎焊用铝合金复合材料的特性偏差”这一本发明的效果造成的影响小的元素。

芯材的Mn通过在芯材中生成微细的金属间化合物，由分散强化使强度提高。此外，Mn是使钎焊时的重结晶粒粗大化，使钎焊性提高的元素。微细的金属间化合物在铸造后的均匀化和包层(Clad)轧制工序中析出，但当其分布中产生偏差时，会产生钎焊用铝合金复合材料的特性偏差。通过将Mn的含量设为1.1～1.8质量％，能减少微细的金属间化合物的分布偏差。

以上说明的元素是芯材的主要的含有元素，但也可以在芯材中含有0.15质量％以下的Mg、0.3质量％以下的Cr、0.3质量％以下的Zr以及0.3质量％以下的Ti中的一种或两种以上。

芯材的Mg是通过少量的添加来使强度大幅提高的元素。当使用助焊剂(Flux)进行钎焊时，Mg在钎焊加热中与助焊剂反应，阻碍助焊剂的作用，使钎焊性降低。因此，将Mg的含量的上限设定为0.15质量％。Mg的含量越少，强度的提高效果越低，但与助焊剂的反应会减少，钎焊性会提高。因此，并非必须含有Mg，Mg的含量的下限为0质量％。

芯材的Cr和Zr是为了提高强度和控制钎焊时产生的重结晶尺寸而含有的。Cr和Zr的含量的上限为0.3质量％。这是因为，当Cr和Zr的含量超过0.3质量％时，会产生粗大的金属间化合物，成形性会降低。

芯材的Ti可以作为铸造时的晶粒细化剂的主要元素而含有。此外，为了提高耐蚀性，也可以含有Ti。当Ti的含量超过0.3质量％时，会产生粗大的金属间化合物，使成形性降低。

将芯材中的除了上述以外的元素的含量分别设为0.05质量％以下，按总量计设为0.15质量％以下。

2.2.牺牲防蚀材料的化学成分

在工业上，牺牲防蚀材料的Si和Fe是铝合金中所含的不可避免的元素。Si的含量的上限为0.6质量％，Fe的含量的上限为0.5质量％。

当Si和Fe的含量超过上限时，牺牲防蚀材料的自身耐蚀性会降低，作为牺牲层的寿命会缩短。Si和Fe的含量越少，耐蚀性越好，因此Si和Fe的含量的下限为0质量％。但是，当使Si和Fe低浓度化时，成本会上升，因此0.05质量％左右为工业上的下限。

牺牲防蚀材料的Zn使牺牲防蚀材料的电位变低，赋予牺牲防蚀效果。芯材含有Cu，因此Cu在钎焊时从芯材向牺牲防蚀材料扩散。牺牲防蚀材料的电位因已扩散的Cu而变高，但能通过将Zn的含量设为0.8质量％以上来充分地发挥牺牲防蚀材料的牺牲防蚀效果。另一方面，通过将Zn的含量限制为5质量％以下，能降低下述可能性：腐蚀速度变得过快，因此，牺牲防蚀材料的自身耐蚀性降低，钎焊用铝合金复合材料整体的耐蚀性降低。

除了上述元素以外，为了提高强度，牺牲防蚀材料还可以含有3质量％以下的Mg。

2.3.钎料的化学成分

钎料使用氟化物系的助焊剂，在非氧化性气氛炉中由能钎焊的铝合金形成即可。作为可用作钎料的铝合金，可列举出：A4047合金、A4045、A4343合金等Al－Si系合金。需要说明的是，为了使Si粒微细化，也可以在钎料中含有0.05质量％以下的Sr、Ti、Na、P等。此外，为了提高钎焊性，也可以调整钎料中的Mn、Mg的含量。

3.钎焊用铝合金复合材料的制造方法

将本发明的一个实施方式的钎焊用铝合金复合材料的制造方法的工序示于图2。所述方法包括：使厚度为几百mm的铝合金铸块(第一材料)与通过热轧等准备出的第二材料和第三材料叠合，利用包层轧制进行一体化的工序。本发明追求在包层轧制中使制品的品质稳定化。在以下的说明中，有时将第二材料和第三材料记载为皮材。此外，在以下的说明中，将在制造皮材时进行的热轧仅记载为热轧，将使第一材料与皮材一体化时进行的热轧与包层轧制区别开而记载。

3.1.皮材的制造方法

首先，对皮材的制造方法进行说明。皮材是与作为芯材的原料的第一材料叠合的板材，由作为Al－Si系合金的钎料的原料的第二材料和作为Al－Zn系合金等牺牲防蚀材料的原料的第三材料构成。第二材料和第三材料的制造方法基本相同，因此作为共用的说明。

首先，对原料铝、铝合金母合金、铝合金材料等进行配合并熔化，得到铝合金熔液。熔化和成分调整在熔化炉和保持炉这两个炉中进行。将在熔化炉中准备出的铝合金熔液移向保持炉，进行熔液处理，进行成分的最终调整。在制造第二材料的情况下，以成为钎料的化学成分的方式进行调整，在制造第三材料的情况下，以成为牺牲防蚀材料的化学成分的方式进行调整。

熔化炉中的熔液温度设为700～850℃的温度范围。在熔化炉中，将原料铝等熔化，得到铝合金熔液。将所得到的铝合金熔液移向保持炉，进行最终的成分调整等。

在保持炉中，一边将熔液保持在700℃附近的温度，一边通过使用助焊剂或吹入Ar气等气体，进行脱氢、脱夹存物等处理。完成了这些处理的熔液被铸造，但在从保持炉到达铸造机的中途也进行脱氢处理、熔液处理。能通过将Ar气以作为气泡进行分散的方式吹入来进行脱氢处理。在熔液处理中，通过使熔液流过陶瓷的过滤器来去除熔液中的夹存物。

此外，在保持炉与铸造机之间，为了铸块组织的微细化，通常将含有Ti、B的Al合金线作为细化剂以一定速度进行添加。皮材的铸造通过DC铸造(Direct Chill Casting：直冷铸造)来进行。皮材的铸造速度通常为40～60mm/分钟。作为钎料的原料的第二材料的铸造温度为630～700℃。作为牺牲防蚀材料的原料的第三材料的铸造温度为680～720℃。

为了去除在由以上的铸造形成的皮材的铸块表面上的氧化物的卷入，对铸块进行表面切削。只要表面切削量为3mm以上，则根据铸块的表面状态来设定即可。在表面切削前，有时进行浇铸的起首部和/或末尾部的切割。这是因为，在起首部和/或末尾部，通过铸造形成的组织并不稳定。通常切割的长度为150mm左右。有时在铸块的阶段不进行切割，而在热轧工序中切割起首部和/或末尾部。

皮材的铸块因热轧而被加热，但其温度为480℃附近的温度。加热至高温会造成能量的浪费，还会使铸块表面的氧化覆膜生长。铸块的加热时间通常为2小时以上。

皮材的热轧能通过常规方法来进行，通过在轧制后进行切割，得到规定的板厚的皮材。规定的板厚是指根据表面切削后的芯材的铸块的厚度和皮材的包层率(皮材的厚度相对于整体板厚的比例)决定的板厚，对第二材料和第三材料分别设定热轧的目标板厚。如上那样能形成作为皮材的第二材料和第三材料。

需要说明的是，在将皮材(第二材料、第三材料)与芯材的铸块(第一材料)叠合前，为了使复合时的粘皮性良好，可以对皮材的表面进行擦刷加工、化成处理。此外，在与芯材的铸块(第一材料)叠合前，可以利用锯在宽度方向、长度方向上切割皮材。

3.2.芯材的制造方法

接着，对作为芯材的原料的第一材料的制造方法进行说明。第一材料的熔化铸造方法与上述的皮材相同，将铸造条件(温度、熔液处理、细化剂的添加、铸模尺寸、铸造速度等)调整为适于第一材料的制造的条件即可。其中，铸模的宽度设为900mm以上。

接着，进行第一材料的铸块的浇铸的起首部和/或末尾部的切割。切割第一材料的铸块的浇铸的起首部和/或末尾部的理由与皮材相同。在此，切割的第一材料的铸块的浇铸的起首部和/或末尾部的长度通常为150mm左右。需要说明的是，也可以在第一材料的铸块的阶段不进行切割，取而代之，在包层轧制、冷轧、纵切(Slit)工序等中切割与浇铸的起首部和/或末尾部对应的部分。但是，当在包层轧制以后进行切割时，会形成皮材与芯材一体化的板材的屑，循环利用性大幅降低，因此优选的是，在第一材料的铸块的阶段预先切割浇铸的起首部和/或末尾部。

在进行芯材的铸块的均匀化处理的情况下，均匀化处理的温度设为470～510℃。该温度与后述的包层轧制前的加热温度相同。均匀化处理的时间没有特别限定，但从经济性的观点考虑，理想的是12小时以内。此外，也可以不进行芯材的铸块的均匀化处理。

理想的是，芯材的铸块的均匀化处理在表面切削前实施。这是因为，当在表面切削后进行均匀化处理时，表面切削面的氧化覆膜因均匀化处理中的加热而生长。对铸造块的上表面和下表面进行至少3mm以上的表面切削。表面切削后的芯材的铸块的厚度是为了控制包层率而严格设定的，以成为该厚度的方式进行表面切削。综上所述，能形成芯材的铸块(第一材料)。

需要说明的是，为了防止包层轧制以后的边缘破裂，也可以进行芯材的铸块的宽度方向上的端面的表面切削。在该情况下，将表面切削后的芯材的铸块的宽度设为900mm以上。而且，为了使包层轧制中的压接性提高，也可以对表面切削后的芯材的铸块进行擦刷，或者用苛性钠等进行蚀刻处理。

3.3.叠合

通过使如上那样准备出的第一材料和皮材(第二材料、第三材料)在厚度方向上叠合来制成重叠材料。此时，设为第一材料在厚度方向上被第二材料和第三材料夹着的重叠顺序。在随后的加热工序中，通常以第一材料～第三材料彼此不偏移的方式用铁箍(Ironband)固定第一材料～第三材料。既可以对重叠材料进行焊接，也可以并用焊接和由铁箍实现的固定，来代替用铁箍进行的固定。

在本发明中规定了叠合后的重叠材料的尺寸。重叠材料的宽度和长度是第一材料(芯材的铸块)的宽度和长度，厚度是第一材料～第三材料的厚度之和。在重叠材料的宽度低于900mm的情况下，宽度方向上的特性偏差因铸块小而小，也可以不应用本发明的方法。因此，在本发明中将重叠材料的宽度设为900mm以上。重叠材料的宽度的上限根据为了制造钎焊用铝合金复合材料而使用的热轧机、冷轧机等设备的规格来设定即可。

将重叠材料的长度与厚度之乘积设为1.5m²以上。这是因为，在包层轧制中，会产生长度方向上的中央部与端部的温度差而导致偏差产生，因此在本发明中防止该情况的发生。在重叠材料的长度与厚度之乘积低于1.5m²的情况下，长度方向上的温度差不易产生，因此也可以不应用本发明。

而且，将重叠材料的厚度设为0.35m以上。当厚度低于0.35m且将长度与厚度之乘积设为1.5m²以上时，重叠材料变薄且变长。在包层轧制的最初的几个道次中，最初进行几个道次的压接第一材料～第三材料的轻压下的接合道次(Bonding pass)。此时，在板厚较薄的情况下，长度方向上的温度的差容易变大，容易产生制品特性的偏差。因此，需要将重叠材料的厚度设为0.35m以上。

重叠材料的厚度的上限基于用于包层轧制的热轧机能轧制的最大厚度来设定即可。当重叠材料的长度与厚度之乘积为1.5m²以上时，只要是能加热、操作以及轧制的范围，重叠材料的长度就没有特别限制。例如，从操作的方面考虑，可以将重叠材料的长度设为3m以上。此外，重叠材料的长度的上限根据制造钎焊用铝合金复合材料的包层轧制设备等的规格来设定即可。

3.4.包层轧制

在包层轧制中形成轧制板时，以成为包层轧制温度的方式加热重叠材料。在本发明中，包层轧制前的加热在470～510℃下进行2小时以上。这是因为，在包层轧制前的加热温度低于470℃的情况下，难以将后述的包层轧制开始温度设为450℃以上。该温度域中的重叠材料的加热是出于下述目的而进行的：设为能进行包层轧制的温度；以及使铸造时固溶的元素作为微细的金属间化合物析出，提高钎焊性、强度。而且，当包层轧制前的加热温度超过510℃时，金属间化合物的析出不充分，固溶元素量会增加。因此，金属间化合物在包层轧制中析出，由此，金属间化合物的量在长度方向、宽度方向上的端部与中心部之间产生差异，产生特性的偏差。

包层轧制前的加热时间设为2小时以上。在2小时结束后，通常根据接下来的工序以后的设备的运转状况，在加热的状态下等待包层轧制的开始，该等待时间的上限为18小时左右。通过如此限制加热时间，能减少因加热时间的偏差导致的特性的变化。

利用热的热轧机对完成加热的重叠材料进行包层轧制。包层轧制的开始温度设为450℃以上。包层轧制的开始温度在铸块的侧面或上表面(皮材)或下表面(皮材)处测定即可。此外，在测定轧制开始温度后5分钟以内开始包层轧制的轧制道次。

当从包层轧制前的加热完成至包层轧制的轧制开始为止的温度差大时，铸块外部的冷却加剧，因此容易产生特性的偏差。因此，将包层轧制的轧制开始温度设为450℃以上。

重叠材料的包层轧制通常包括被称作接合道次的轻压下的轧制道次和随后的通常的轧制道次。接合道次是指用于使皮材与芯材金属键合的轧制道次。既可以利用不同的轧制机进行包层轧制的粗轧制和精轧制，也可以利用同一轧制机进行包层轧制的粗轧制和精轧制。

包层轧制的结束温度设为270～310℃。当包层轧制的结束温度超过310℃时，结束后的轧制板的线圈的冷却速度在线圈端部与中心部不同，因此产生特性的差异。此外，通过将包层轧制的结束温度控制为270℃以上的窄范围，减少线圈间的轧制板的特性的偏差。

3.5.冷轧/退火

对由包层轧制得到的轧制板的线圈进行几个道次的冷轧，由此设定制品(钎焊用铝合金复合材料)的板厚。冷轧的道次数按照轧制机的轧制能力来决定即可。通过在冷轧的中途的道次后、最终的道次后实施热处理来安排调质。即，对包层轧制后且冷轧前的轧制板的线圈、在冷轧道次的中途成为规定的板厚的线圈、完成冷轧的线圈实施退火。退火的次数为一次以上，也可以为两次以上。此外，就退火的条件而言，对制造的每个钎焊用铝合金复合材料选择最合适的条件即可，该条件(退火温度和时间)不会对“要抑制线圈内的特性偏差”这一本发明的效果造成影响。

3.6.表面处理

为了钎焊性、成形性，有时对退火前的线圈、冷轧完成后的线圈进行表面处理。在本发明中，对表面处理没有规定。这是因为，表面处理会对线圈表面的状态造成影响，但本发明通过控制材料内部的金属组织来得到本发明的效果，表面处理与本发明无关。

3.7.纵切加工

通过纵切加工，将冷轧(退火)线圈加工成用于热交换器的制造的规定的板宽的线圈。需要精密地进行用于得到制品线圈的精纵切，因此也可以在该纵切加工前进行被称作粗切的纵切。粗切是与由精纵切完成的线圈的数量和径配合而对冷轧(退火)线圈的宽度、长度进行切分的工序。

纵切是切割工序，不会对本发明的效果造成影响。即，本发明通过控制材料内部的金属组织来得到本发明的效果，因此纵切工序按常规方法进行即可，其方法没有特别规定。

4.钎焊用铝合金复合材料的使用方法

如上那样制造出的钎焊用铝合金复合材料用作汽车用热交换器的散热器、加热器芯等制冷剂通路构成构件。通过对板状的钎焊用铝合金复合材料实施电阻焊加工、弯曲加工来制成管的形状。然后，将制成管的形状的钎焊用铝合金复合材料与翅片材料、板材复合，制成热交换器的芯的形状，然后通过钎焊工艺方法进行一体化。使用非腐蚀性的助焊剂，通过在非氧化性的气氛下进行加热的所谓的CAB法(控制气氛钎焊)来进行钎焊。

[实施例]

通过如图2所示的工序，制造了如图3所示的三层结构的钎焊用铝合金复合材料。以下，进行详细说明。

1.作为钎料的原料的第二材料的制造

为了制造Al－10质量％Si合金铸块，进行配合并利用熔化炉得到了铝合金熔液。熔液的温度设为700～850℃。将所得到的熔液移向保持炉，在进行了浮渣的去除、成分和温度的调整后开始铸造。在从保持炉至铸造机之间，进行了脱气和由陶瓷过滤器实现的脱夹存物处理。

铸造通过立式半连续铸造(所谓的DC铸造)来进行。使用厚度500mm、宽度1460mm的铸模，得到了约6吨的铸块。将铸造温度设为620～660℃，将铸造速度设为45～55mm/分钟。此外，将保持炉的温度设为660～700℃。

将所得到的铸块的成分示于表1。

[表1]

	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Zn	Ti
								芯材	0.72	0.17	0.47	1.57	0.0004	0.03	0.13
钎料	10.17	0.35	0.002	0.003	0.003	0.004	0.01
								皮材	0.049	0.35	0.001	0.004	0.003	2.18	0.01
							单位mass％

表1中未记载数值的元素的含量为0.02质量％以下。对铸块的上下表面进行10mm表面切削后，进行向480℃的加热，供于热轧。进行热轧直至为了叠合工序而设定的板厚为止，通过切割成规定的长度来制造第二材料。

2.作为牺牲防蚀材料的原料的第三材料的制造

为了制造Al－2.2质量％Zn合金铸块，进行配合并利用熔化炉得到了铝熔液。将熔液的温度为700～850℃。将所得到的熔液移向保持炉，在进行了浮渣的去除、成分和温度的调整后开始铸造。

在从保持炉至铸造机之间，进行了脱气和由陶瓷过滤器实现的脱夹存物处理。此外，为了铸块组织的微细化而仅添加了熔液重量的0.1质量％的Al－5质量％Ti－1质量％B的细化剂。铸造通过立式半连续铸造(所谓的DC铸造)来进行，使用厚度500mm、宽度1460mm的铸模，得到了约4.5吨的铸块。将铸造温度设为680～720℃，将铸造速度设为45～55mm/分钟。此外，将保持炉的温度设为730～770℃。将所得到的第三材料的铸块的成分示于表1。表中未记载数值的元素的含量为0.02质量％以下。

在从铸块的浇铸开始部(底部)切割0.2m并去除后进行表面切削。对铸块的上下表面进行10mm表面切削后，进行480℃的加热，供于热轧。进行热轧直至为了复合工序而设定的板厚为止，通过切割成规定的长度来制造第三材料。

3.作为芯材的原料的第一材料的制造

为了制造第一材料的铸块，进行配合并利用熔化炉得到了铝熔液。将熔液的温度设为700～850℃。将所得到的熔液移向保持炉，在进行了浮渣的去除、成分和温度的调整后开始铸造。

在从保持炉至铸造机之间，进行了脱气和由陶瓷过滤器实现的脱夹存物处理，为了铸块组织的微细化而仅添加了熔液重量的0.15质量％的Al－5Ti－1B的细化剂的棒。铸造通过立式半连续铸造(所谓的DC铸造)来进行，使用厚度320mm、宽度1500mm的铸模，得到了约5吨的铸块。铸造温度为700～740℃，铸造速度为40～50mm/分钟。此外，将保持炉的温度设为730～770℃。

将所得到的铸块的成分示于表1。表中未记载的元素的含量为0.01质量％以下。从铸块的浇铸开始部(底部)和浇铸结束部(头部)切割约0.2～0.3m，制成长度3.9m的铸块。然后，进行了500℃的均匀化处理。均匀化处理的最低保持时间为8小时。在加热炉内，温度不易上升的部分达到均匀化处理温度的到达时间为14小时，温度容易上升的部分的到达时间为6小时。需要说明的是，该均匀化处理可以省略。通过进行均匀化处理，即使随后的包层轧制前的加热时间产生偏差，也能使特性稳定化。

通过对进行了均匀化处理的铸块进行表面切削，将铸块的厚度设为300mm。此外，为了防止端面的破裂，对端面仅进行3mm表面切削。通过对所得到的铸块的表面实施擦刷加工来制造第一材料。

4.叠合

将长度为3.9m且宽度为1.5m且厚度为0.3m的第一材料、长度为3.7m且厚度为0.09m的第二材料以及长度为3.5m且厚度为0.13m的第三材料在厚度方向上叠合。叠合而成的重叠材料用铁箍进行固定。将重叠材料的宽度设为1.5m，将厚度设为0.52m，将其厚度与长度之乘积设为2.028m²。

5.包层轧制

接着，通过进行重叠材料的包层轧制来形成轧制板。在包层轧制前进行在470～490℃的温度范围内保持8小时的加热，在热轧机的输送线上放置重叠材料，卸下铁箍后供于包层轧制。将包层轧制的开始温度为454℃，进行八个道次的轻压下的接合道次，由此从开始时使板厚减少50mm。然后，通过进行通常的包层轧制道次，得到了将宽度为1380mm的板材卷取而成的热轧线圈。包层轧制结束时的线圈温度为294℃。

6.冷轧/退火

将由包层轧制得到的轧制板的线圈由几个道次的冷轧制成板厚0.29mm的板材，卷取该板材而制成线圈。通过将该线圈在360～370℃(设定为360～380℃)下保持3小时来进行退火。退火在非氧化性的气氛下进行。通过在退火后进行一个道次的冷轧，将厚度设为0.2mm。此时的板厚的标准偏差为0.75μm。

7.表面处理

在清洗线上，利用中性洗涤剂对板表面进行了喷雾清洗(清洗后，进行喷雾热水洗(50～70℃)，穿过干燥105℃的干燥炉)。

8.纵切加工

进行在宽度方向上分为两部分的粗切纵切加工后，对制品的条宽进行精纵切。精纵切加工使用块型(Block type)的刀，使用了环坑(Loop pit)式的分切机(Slitter)。对58.4mm、46.2mm以及38.7mm的宽度进行复合，由各粗切纵切的线圈得到了合计13条线圈(本发明的钎焊用铝合金复合材料的线圈)。

9.评价结果

从如上那样制造的钎焊用铝合金复合材料的线圈的起首和末尾采集样品，分别实施了拉伸试验。从线圈的起首采集的样品的拉伸强度为186MPa，屈服强度为176MPa，伸长率为3.1％。从线圈的末尾采集的样品的拉伸强度为186MPa，屈服强度为175MPa，伸长率为3.5％。由此可知，本发明的钎焊用铝合金复合材料的特性的偏差小。

通过对本实施例的钎焊用铝合金复合材料进行弯折加工，加工成所谓的B型剖面的管状，与翅片材料、板材等复合，利用钎焊制成散热器。通过使用氟化物系的非腐蚀性的助焊剂，在氮气中进行590～610℃的温度范围的加热，来实施钎焊。在使用了任一条的散热器中，钎焊后的芯均没有泄漏，在强度和耐蚀性方面也耐用。

附图标记说明

1：管；2：翅片；3：联箱板；4：树脂箱。

Claims (1)

1.一种钎焊用铝合金复合材料的制造方法，其中，所述钎焊用铝合金复合材料具有：

芯材，由铝合金形成，该铝合金含有0.3～0.9质量％的Si、0.3质量％以下的Fe、0.3～0.9质量％的Cu以及1.1～1.8质量％的Mn，该铝合金含有0.3质量％以下的Mg、0.3质量％以下的Cr、0.3质量％以下的Zr以及0.3质量％以下的Ti中的任一种或两种以上；

钎料，由至少含有6.8～13质量％的Si的Al－Si系合金形成，具有整体板厚中的8～20％的厚度；以及

牺牲防蚀材料，由至少含有0.6质量％以下的Si、0.5质量％以下的Fe以及0.8～5.0质量％的Zn的铝合金形成，具有整体板厚中的12～25％的厚度，

所述钎焊用铝合金复合材料具有所述钎料和所述牺牲防蚀材料在厚度方向上夹持所述芯材的层结构，具有180～260μm的整体板厚，

所述钎焊用铝合金复合材料的制造方法包括：

通过至少进行熔化、铸造以及表面切削来形成作为所述芯材的原料的第一材料的工序；

通过至少进行熔化、铸造、热轧以及切割来形成作为所述钎料的原料的第二材料的工序；

通过至少进行熔化、铸造、热轧以及切割来形成作为所述牺牲防蚀材料的原料的第三材料的工序；

利用热包层轧制使将所述第一材料、所述第二材料以及所述第三材料在厚度方向上叠合而成的重叠材料一体化，由此形成轧制材料的工序；以及

对所述轧制材料进行冷轧、退火以及切割并卷取成线圈状的工序，

进行所述包层轧制前的所述重叠材料的宽度为900mm以上，

进行所述包层轧制前的所述重叠材料的厚度为0.35m以上，

进行所述包层轧制前的所述重叠材料的厚度与长度之乘积为1.5m²以上，

在所述包层轧制前，将所述重叠材料在470～510℃下加热2小时以上，

所述包层轧制的开始时的所述重叠材料的温度为450℃以上，

所述包层轧制的结束时的所述轧制材料的温度为270～310℃，

所述包层轧制的结束时的所述轧制材料的板厚为6mm以下。

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