CN1573275A

CN1573275A - 耐腐蚀性能优良的铝制热交换器

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Publication number: CN1573275A
Application number: CNA2004100462859A
Authority: CN
Inventors: 宫地治彦; 长谷川义治; 牧原正径; 伊藤泰永; 山下尚希; 福田敏彦
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2004-06-04
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2024-06-04
Also published as: EP1484571A2; EP1484571B1; EP1484571A3; JP2005016937A; US20050011636A1; US7250223B2; CN100478640C

Abstract

本发明是提供一种在由板材弯曲而成的铝管材外表面上钎焊接合铝散热片材料组装而成的热交换器，特别是适用于冷凝器、蒸发器等汽车用热交换器的铝制热交换器，其特征在于，管材由芯材和在该芯材上包覆Al－Zn合金层的2层包层板构成，该Al－Zn合金层包覆在管材外表面侧且与上述铝散热片材料钎焊接合，上述Al－Zn合金层在一般腐蚀液中的电位比上述芯材在一般腐蚀液中的电位低100mV以上，上述Al－Zn合金层在一般腐蚀液中的电位比上述芯材在高浓度腐蚀液中的电位要低。而一般腐蚀液是含有NaCl 10g/l、Na₂SO₄0.3g/l的水溶液，高浓度腐蚀液则是将该水溶液浓缩，将NaCl的浓度提高到30倍的水溶液。

Description

耐腐蚀性能优良的铝制热交换器

技术领域

本发明涉及一种耐腐蚀性能优良的铝制热交换器，更详细地说，是一种在由板材弯曲而成的铝(包括铝合金)管材外表面上，钎焊结合铝散热片材料而装配起来的汽车用热交换器中，提高了管材的耐腐蚀性的铝制热交换器。

背景技术

冷凝器、蒸发器等汽车用的铝制热交换器一般情况下是将内部流动制冷剂的管和与外部进行热交换的散热片通过钎焊接合而制造的。为了确保热交换器的耐腐蚀性，管材外表面的防腐蚀是很重要的，以往，管材外表面的防腐蚀采用的是散热片材料的牺牲腐蚀的方法或者在管材表面形成Zn扩散层的方法。

然而，在散热片材料牺牲腐蚀方法中，在蒸发器等低氯液成为腐蚀环境的情况下，如果从管和散热片接合部离开，就很难获得防腐蚀所必须的电位，因而存在不能达到对管进行充分的防腐蚀的问题。

而在管材表面形成Zn扩散层，通过管外表面的牺牲腐蚀作用来防止管材腐蚀的方法中，在管材表面形成Zn扩散层的情况下，作为管材，采用了挤压管的情况下，使用Zn喷镀，对于这种管进行散热片钎焊接合，该散热片由用Al-Si系合金钎料包覆的硬钎焊薄板制成。另外，作为管材，在采用将板材弯曲而制成的管的情况中，通常，将含有Zn的Al-Si系合金钎焊材料包覆在板材的表面，将这样弯曲而成的管材与没有包覆钎料的裸散热片钎焊接合起来(参照特开2001-71172号公报)。不采用由硬钎焊薄板制成的散热片，而采用裸散热片的目的是，在使用裸散热片的情况更有利于其表面处理性、热传导性以及钎焊性。

最近，随着车辆轻量化的进程而要求热交换器轻量化，从而强烈要求热交换器用的材料的薄壁化，从这种角度看，在作为管材采用挤压管的方法中，达到大幅度的薄壁化是困难的。如果作为管材采用由板材弯曲制成的管，而有可能实现薄壁化，但是Zn扩散层的消耗迅速，很多情况下不一定能确保充分的耐腐蚀性。

对于管材和散热片材料被钎焊接合的铝制热交换器的腐蚀，若大致地考察其摘要，则如图1所示，例如，通过将由Al-Mn系合金制成的裸散热片1与组合在铝合金芯材4上的管材2钎焊接合，该管材2是由含有Zn的包覆Al-Zn系合金钎料构成的板材弯曲而形成的，在管材2的表层部上形成Zn扩散相3，同时，钎料熔融形成角焊缝F，从而被钎焊接合。

从管材2的防腐蚀的角度来看，管材2表层部的电位必须比管材2的芯材4的电位要低。通常为了降低管材表层部的电位，如上面所述的那样，施行了在Al-Si系合金钎料中添加Zn，钎焊加热时在管材2的表层部上形成Zn扩散层3的方法。然而，在这种情况下，与Zn同时扩散的Si会加速消耗一般腐蚀水中的Zn扩散层，特别是，已经明确了在钎焊部正下方或者其附近容易产生早期的贯通腐蚀。

替代形成Zn扩散层的方法，作为管材，使用将在与A3003或A3103相当的Al-Mn系合金制成的芯材外表面上包覆Al-Mn合金的板材弯曲而成的管材，通过在管材外表面上形成的Al-Zn合金层上钎焊接合铝散热片材料，形成腐蚀速度小的牺牲腐蚀层，从而提出了欲解决上述问题的方法(参照特开2001-50690号公报)，然而对于汽车用铝热交换器的使用环境，经历过不一定能够显示出充分的耐腐蚀性的情况。

本发明的发明人作为管材，使用了将可实现薄壁化的板材弯曲而成的铝管材，对于通过将该管材和铝散热片材料钎焊接合而组装成的铝制热交换器，为了在实际的使用环境中具备优良的耐腐蚀性，对于管材的耐腐蚀性的提高策略，进行了各种各样的试验、测试，其过程中可看出如下问题。

也就是说，在一般的铝制热交换器钎焊部或其构成部件的耐腐蚀性评价中，通过CASS试验等连续喷雾的方法等、相同浓度的腐蚀液进行防腐蚀性能的评价，然而，在汽车用铝热交换器的实际使用环境中，由于干湿重复，腐蚀液的浓度是不一样的，例如由于散热片钎焊部附近容易引起附着液集中，因此预计氯等也会在此集中。由于铝按照腐蚀液的氯的浓度而显示出不同的电位，因此如果不考虑实际使用环境相应的氯浓度的浓缩，则不能达到足够的耐腐蚀性能，为了评价实用上的耐腐蚀性，必须进行考虑到这一点的耐腐蚀性的评价。

发明内容

本发明是根据上述见解而成的，其目的是，在由板材弯曲而成的铝管材外表面上钎焊接合铝散热片材料组装而成的热交换器中，提供一种包括耐腐蚀性在实际使用上得到了改善的管材的、特别适合于汽车用热交换器中使用的耐腐蚀性优异的铝制热交换器。

为实现上述目的本发明所述的耐腐蚀性优异的铝制热交换器，是在由板材弯曲而成的铝管材外表面上钎焊接合铝散热片材料组装而成的热交换器中，其特征在于，管材由芯材和在该芯材上包覆Al-Zn合金层的2层包层板构成，该Al-Zn合金层包覆于管材外表面侧并与上述铝散热片材料钎焊接合，上述Al-Zn合金层在一般腐蚀液中的电位比上述芯材在一般腐蚀液中的电位低100mV以上，上述Al-Zn合金层在一般腐蚀液中的电位比上述芯材在高浓度腐蚀液中的电位要低。然而，一般腐蚀水是含有NaCl 10g/l、Na₂SO₄ 0.3g/l的水溶液，高浓度腐蚀液是将该水溶液浓缩，使NaCl的浓度提高30倍的水溶液。

如上所述的本发明的耐腐蚀性能优良的铝制热交换器的特征在于，使上述管材的Al-Zn合金层和铝散热片材料的钎焊部在一般腐蚀液中的电位比上述管材的芯材在一般腐蚀液中的电位低100mV以上，使上述管材的Al-Zn合金层和铝散热片材料的钎焊部在一般腐蚀液中的电位处于上述管材的芯材在高浓度腐蚀液中的电位之下。

如上所述的本发明的耐腐蚀性能优良的铝制热交换器的特征在于，上述管材的Al-Zn合金层含有2.0-7.5％的Zn。

如上所述的本发明的耐腐蚀性能优良的铝制热交换器的特征在于，上述管材的芯材为Al-Mn系合金。

如上所述的本发明的耐腐蚀性能优良的铝制热交换器的特征在于，上述Al-Mn系合金含有超过1.5％的Mn。

如上所述的本发明的耐腐蚀性能优良的铝制热交换器的特征在于，上述管材的厚度为100-300μm，牺牲阳极材料的厚度为管材厚度的10-40％。

如上所述的本发明的耐腐蚀性能优良的铝制热交换器的特征在于，在上述管材内表面上将包覆Al-Si系合金钎料的铝散热片材料钎焊接合。

如上所述的本发明的耐腐蚀性能优良的铝制热交换器的特征在于，上述管材是由在上述2层包层板的芯材上再包覆Al-Si系合金钎料的3层包层板形成，Al-Si系合金系钎料包覆在管材的内表面侧，在管材的内表面上钎焊接合铝散热片材料。

如上所述的本发明的耐腐蚀性能优良的铝制热交换器的特征在于，上述管材的厚度为100-300μm，牺牲阳极材料的厚度为管材厚度的10-40％，Al-Si系合金钎料的厚度为管材厚度的5-30％。

如上所述的本发明的耐腐蚀性能优良的铝制热交换器的特征在于，在上述管材外表面上包覆Al-Si系合金钎料并钎焊接合铝散热片材料。

如上所述的本发明的耐腐蚀性能优良的铝制热交换器的特征在于，在上述管材的外表面上用粉末钎料钎焊接合铝散热片材料。

如上所述的本发明的耐腐蚀性能优良的铝制热交换器的特征在于，至少上述Al-Si系合金钎料、铝散热片材料的任意一方含有0.3-3.0％的Zn。

如上所述的本发明的耐腐蚀性能优良的铝制热交换器的特征在于，上述铝散热片材料含有0.3-3.0％的Zn。

根据本发明，在由板材弯曲而成的铝管材外表面上钎焊接合铝散热片材料组装而成的热交换器中，提供一种改善管材的耐腐蚀性能，具备优异的耐腐蚀性的铝制热交换器。该铝制热交换器特别适合于作为冷凝器、蒸发器等汽车用的热交换器而使用。

附图说明

图1是表示铝制热交换器中管材和散热片材料的钎焊接合部的部分剖视图。

图2是表示将对本发明的热交换器的管材的定电位电解试验结果与以往的管材进行对比而表示的图。

图3是表示A3003合金的自然电位与腐蚀液浓度的关系的图。

图4是表示包覆Al-Zn合金的管材钎焊加热之后的自然电位与Al-Zn合金的Zn浓度之间的关系的图。

图5是表示包覆钎料的散热片材料在钎焊之后，钎焊部的α相自然电位与钎料的Zn浓度之间的关系的图。

图6是表示本发明管材实施例的剖视图。

图7是表示本发明管材其它实施例的剖视图。

具体实施方式

作为管材，是将Al-1.2％的Mn合金作为芯材，在芯材外表面上包覆Al-2.2％Zn合金构成板材(厚度0.15mm)(试验材料No.1)，并且将Al-1.2％的Mn合金作为芯材，在芯材外表面上包覆Al-7.5％Si-5.0％Zn合金构成板材(厚度0.15mm)(试验材料No.2)，将这些板材与Al-Mn系合金芯材上包覆Al-Si合金钎料形成波纹状的散热片材料相组合，进行采用氟化物系焊剂的惰性气体保护钎焊并钎焊接合、将对这样而制造出的钎焊品进行定电位电解试验。

负荷的电位为-570mV vs Ag/AgCl，电解用的腐蚀液为添加NaCl 10g/l、Na₂SO₄ 0.3g/l的液体。试验结果如图2所示，包覆Al-Zn合金的试验材料No.1比包覆Al-Si-Zn合金的试验材料No.2的耐腐蚀性良好。在包覆Al-Si-Zn合金的试验材料No.2中，预测由于Si的影响产生Zn扩散层的早期腐蚀，对于耐腐蚀性，已确认包覆不含Si的Al-Zn合金层的管材更为优越。

接着，对于作为管材芯材的一般的A3003合金(Al-Mn系合金)在一般腐蚀液中的电位、和在将一般腐蚀液浓缩了的浓缩液中的电位的变化进行说明。作为腐蚀液，将添加了NaCl 10g/l、Na₂SO₄ 0.3g/l的液体作为基准液，在浓缩该基准液的增加氯浓度的液体中测定电位。其结果示于图3中。在这种情况下，氯的溶解度大约为26％，由于不能溶解此以上，因而最大为30倍。

如图3所示，A3003合金芯材在基准液中示出-620mV的电位。在一般腐蚀液中，如果芯材上包覆的牺牲阳极材料的电位比芯材的电位低100mV以上，就能够发挥出牺牲阳极的效果，因此在一般腐蚀液中牺牲阳极的电位必须在-720mV以下。

在浓缩一般腐蚀液，将NaCl的浓度为30倍的高浓度腐蚀液中，A3003合金的电位为-780mV，与在一般腐蚀液中的电位相比低160mV。这样，为了在假定为高浓度腐蚀液的腐蚀环境中获得足够的耐腐蚀性，牺牲阳极材料在一般腐蚀液中的电位比A3003合金芯材在高浓度腐蚀液中的电位要低，也就是说必须在-780mV以下。

从以上结果可以看出，管材由芯材和芯材外表面上外覆的Al-Zn合金层构成，这种Al-Zn合金层在一般腐蚀液中的电位比芯材在一般腐蚀液中的电位低100mV以上，而Al-Zn合金层在一般腐蚀液中的电位比芯材在高浓度腐蚀液中的电位要低，通过这样的构成，可以使管材获得优异的耐腐蚀性能。

在A3003合金芯材上包覆改变Zn的含量的Al-Zn合金的管材加热到钎焊温度(600℃)，测定其加热后在上述一般腐蚀液中的自然电极电位的结果如图4所示。如图4所示，在一般腐蚀液中，Al-Zn合金牺牲阳极材料比A3003合金芯材的电位低100mV以上，也就是说为了使其处于-780mV以下，牺牲阳极材料的Zn浓度必须在1.0％以上。

另外，如图3所示，在浓缩一般腐蚀液，将NaCl的浓度为30倍的高浓度腐蚀液中，由于A3003合金的电位为-780mV，为了在假定的高浓度腐蚀液的腐蚀环境中获得足够的耐腐蚀性，牺牲阳极材料在一般腐蚀液中的电位在-780mV以下，这样，为此的牺牲阳极材料的Zn浓度在2.0％以上。如果Zn浓度超过7.5％，则钎焊部就有可能产生优先腐蚀，因此Al-Zn合金牺牲阳极材料的Zn浓度适宜范围最好在2.0-7.5％的范围内。

在本发明中，作为管材的芯材，可采用含有Mn 1.0-2.0％或者Mn 1.0-2.0％、Cu 0.05-0.6％的，并且含有Si 1.0％以下、Fe 0.7％以下、Zn 0.1％以下的不纯物质的铝合金，或者在该铝合金中含有Ti 0.2％以下或Mg 0.5％以下的铝合金。

作为管材上包覆的牺牲阳极材料，可采用含有Zn 2.0-7.5％，并且可含有Si 2.0％以下、Fe 0.4％以下、Fe 0.2％以下、Mn 2.0％以下、Mg 0.3％以下、Ti 0.2％以下的铝合金。

作为芯材，是含有Mn超过1.5％低于2.0％，最好Mn在1.6-2.0％的Al-Mn系合金，作为牺牲阳极材料，是含有Zn 2.0-7.5％，最好是与含有2.5-2.0％的Zn的Al-Mn系合金相组合的物质，在这种组合中，Al-Zn合金层在一般腐蚀液中的电位比芯材在一般腐蚀液中的电位低150mV以上，Al-Zn合金层在一般腐蚀液中的电位比芯材在高浓度腐蚀液中的电位低50mV以上，从而大大改善了管材的耐腐蚀性能，可以获得具备优异的耐腐蚀性的铝制热交换器。

芯材中添加的Mn有提高芯材电位的功能，Mn的添加量越多，芯材电位的增加越大。Mn即使进行钎焊加热也几乎不扩散，从芯材和牺牲阳极材料的界面上几乎不移动。另一方面，在牺牲阳极材料中添加的Zn通过钎焊加热朝芯材一侧扩散，形成从表面朝深度方向的扩散层，产生从表面朝深度方向的Zn浓度梯度，即电位梯度，从而防止管材表面的腐蚀。Mn如上所述，只从进行钎焊加热之前的界面(以下称为前界面)到芯材一侧分布，因而电位的梯度在前界面处急剧上升，从表面进行的腐蚀在前界面处暂时停止。为了获得这种效果，芯材中添加超过1.5％的Mn，最好在1.6％以上。

在本发明中，管材是通过将在铝合金芯材上包覆Al-Zn合金层(牺牲阳极材料)形成的2层包层板、使Al-Zn合金层(牺牲阳极材料)成为外表面一侧地进行弯曲而形成的，在管材外表面一侧的Al-Zn合金层(牺牲阳极材料)上组合铝散热片材料进行钎焊接合而成的热交换器，或者，将在铝合金芯材的单面上包覆Al-Zn合金层(牺牲阳极材料)、在另一侧单面上包覆Al-Si系合金钎料而形成的3层包层板，使Al-Zn合金层(牺牲阳极材料)成为外表面一侧、使Al-Si系钎料成为内表面一侧地，对它们进行弯曲成型而形成，在管材外表面侧的Al-Zn合金层(牺牲阳极材料)上组装铝散热片材料，同时，在内表面侧也组装铝散热片材料并钎焊接合而成的热交换器，适用于如上热交换器中时有效。

在这种情况下，在采用由2层复合材料形成的管材的情况下，将上述管材的厚度做成100-300μm，将牺牲阳极材料的厚度做成管材厚度的10-40％，由此有效地发挥出耐腐蚀性能，在采用由3层复合材料形成的管材的情况下，将上述管材的厚度做成100-300μm，将牺牲阳极材料的厚度做成管材厚度的10-40％，将钎料的厚度做成管材厚度的5-30％，由此有效地发挥出耐腐蚀性能。

作为由2层复合材料形成的管材的形态，例如图6所示，可以列举管材5是通过将芯材7和在芯材7上包覆Al-Zn合金层8的2层包层板弯曲，两端部在图6的A部相互铆接等机械性的结合方式而成型的。

作为由3层复合材料形成的管材的形态，如图7所示，可以列举管材6是通过将在上述2层包层板的芯材7上再包覆Al-Si系合金钎料9的3层包层板弯曲，安装铝散热片10，其两端部在图7的B部相互铆接等机械性的结合方式而成型的。

对于散热片材料和管材的钎焊部上的腐蚀进行说明。作为散热片材料，使用了将在Al-Mn合金芯材上包覆A4045合金钎料的硬钎焊薄板成型为波纹状的，作为管材，使用了在A3003合金芯材上包覆Al-2.0％Zn合金的板材。

将此组装后用氟化物系焊剂进行惰性气体保护钎焊，并钎焊接合。由于钎焊部电位的测定一般情况下很困难，因而采用了对钎焊部进行电解试验腐蚀共晶相，从此处将α相取出而测定电位的方法。测定的α相电位大约为-700mV。作为腐蚀液，与上述同样，使用了添加NaCl 10g/l、Na₂SO₄ 0.3g/l的液体。一般腐蚀液中朝管散热片材料的钎料的Zn添加量与α相自然电位的关系如图5所示。

作为散热片材料，采用了在Al-Mn合金芯材上包覆了A4045合金中添加1.0％Zn的钎料的硬钎焊薄板，同样地测定出的α相电位为-750mV，如图5所示，证实了在散热片材料的钎料中添加Zn会降低钎料的α相电位，从而提高散热片材料的牺牲腐蚀的效果。

为了使管材的芯材具有足够的防腐蚀性，管材的芯材和牺牲腐蚀材料的情况一样，由于有必要使散热片材料的钎料的α相电位比管材的A3003合金芯材在一般腐蚀液中的电位低100mV以上，则如图5所示，散热片材料的钎料中就必须添加0.3％以上的Zn。另外，考虑到腐蚀液的浓缩，如图5所示，最好朝散热片材料的钎料中添加1.8％以上的Zn。

另一方面，如果散热片材料的钎料的α相电位明显比管材的牺牲腐蚀材料的电位要高，则管材的牺牲腐蚀材料的消耗就会急剧上升，从而降低管材的腐蚀寿命。由于散热片材料的钎料的Zn浓度的合理范围根据管材牺牲腐蚀材料中Zn的量而不同，所以假定各种的腐蚀环境，将管材牺牲腐蚀材料中Zn的量变换为1.0％、2.0％、5.0％、7.5％，而进行与上述同样的测定，其结果可以证实散热片材料的钎料中添加0.3-3.0％、最好添加1.0-3.0％Zn的情况下会获得良好的耐腐蚀性能。

在朝散热片材料的钎料中添加4.0％以上Zn的情况下，由钎焊而熔解的散热片材料的芯材的量就会变多，即使使钎焊温度下降，也很难形成正常的钎焊部。另外，散热片材料的钎料中的Zn由于在钎焊加热中会朝散热片材料的芯材中扩散而减少的，为了防止这一点，在散热片材料的芯材中最好添加与散热片材料的钎料中相同或者同等以上(0.3-3.0％)的Zn。

在上述的例子中，作为散热片材料，对于适用了在Al-Mn合金芯材上包覆Al-Si系的A4045合金钎料的硬钎焊薄板的情况进行了说明，但作为散热片材料也可以采用Al-Mn系合金散热片材料(裸散热片)，在钎焊部上采用粉末钎焊并进行钎焊接合。

【实施例】

下面，将本发明的实施例与比较例进行对比说明，以证实其效果。此外，这些实施例只是用来表示本发明的一个实施方式，并非将本发明限定于此。

实施例1

作为管材的芯材用铝合金，使用含有Si 0.5％、Fe 0.6％、Mn 1.2％、Cu 0.1％、Zn 0.05％、Ti 0.02％，以及由剩下的Al和不可避免的不纯物质构成的铝合金，作为管材的牺牲阳极材料用铝合金，使用含有Zn 2.5％、Si 0.4％、Fe 0.5％、Cu 0.1％、以及由剩下的Al和不可避免的不纯物质构成的铝合金，将上述两种合金通过半连续铸造造成块，将获得的铸块均匀化处理后，进行热轧，将这些层叠进行热轧成为复合材料，之后，再经过冷轧、中间退火，再进行精冷轧，成为厚度为0.15mm的管材(板材)(试验材料No.1)。

作为管材的芯材用铝合金，使用了上述芯材用铝合金的热轧材料，作为管材的牺牲阳极材料用铝合金，将由Zn 5.0％、Si 7.5％、Fe 0.4％、Cu 0.2％、剩下的Al和不可避免的不纯物质构成的铝合金进行半连续铸造而造成块，将获得的铸块均匀化处理后，进行热轧，将此与芯材用铝合金热轧材料层叠进行热轧成为复合材料，之后，再经过冷轧、中间退火，再进行精冷轧，成为厚度为0.15mm的管材(板材)(试验材料No.2)。

另一方面，作为散热片材料的芯材用铝合金，使用含有Si 0.3％、Fe 0.3％、Mn 1.0％、Cu 0.1％、Zn 1.0％、Ti 0.01％，以及由剩下的Al和不可避免的不纯物质构成的铝合金，作为散热片材料的钎料用的铝合金，将A4045合金(含有Si10％、Fe 0.4％、Cu 0.1％、Mn 0.02％、Zn 1.0％、剩下的Al和不可避免的不纯物质)通过半连续铸造造成块，在对芯材用铝合金铸块作均匀化处理之后，进行热轧，对于钎料用铝合金进行热轧后，将两者层叠进行热轧成为复合材料，再经过冷轧、中间退火，再进行精冷轧，成为厚度为0.10mm的复合散热片材料(H14材料)。

将所获得的复合散热片材料成型为波纹状，把该波纹状散热片与试验材料No.1及No.2的管材组合制成小型芯子(热交换器芯子的小型模型)并进行钎焊接合。钎焊的条件与使用氟化物系焊剂的钎焊条件相同，即在涂布氟化物系焊剂(浓度为3％)之后，在氮气中以600℃加热5分钟。

对于钎焊接合的小型芯子，进行上述定电位电解试验(负荷电位：-570mVvs Ag/AgCl，腐蚀液：添加NaCl 10g/l、Na₂SO₄ 0.3g/l的水溶液)，其结果如下，作为管材，采用试验材料NO.1的经过4天的试验也没有发生贯通腐蚀，而采用试验材料NO.2的则经过3天的试验就发生了贯通腐蚀。

实施例2

作为管材的芯材用铝合金，使用含有Si 0.75％、Fe 0.18％、Mn 1.65％、Cu 0.3％、Ti 0.14％，以及由剩下的Al和不可避免的不纯物质构成的铝合金，作为管材的牺牲阳极材料用铝合金，使用含有Zn 2.9％、Si 0.4％、Fe 0.4％、Cu 0.1％、以及由剩下的Al和不可避免的不纯物质构成的铝合金，将上述两种合金通过半连续铸造造成块，将获得的铸块均匀化处理后，进行热轧，将它们层叠进行热轧成为复合材料，之后，再经过冷轧、中间退火，再进行精冷轧，成为厚度为0.2mm的管材(板材)(试验材料No.3)。此外，牺牲阳极材料层厚度为整体厚度的20％。

另一方面，作为散热片材料的芯材用铝合金，使用含有Si 0.4％、Fe 0.3％、Mn 1.2％、Cu 0.1％、Zn 1.15％、Cr 0.08％、Ti 0.01％，以及由剩下的Al和不可避免的不纯物质构成的铝合金，作为散热片材料的钎焊材料用的铝合金，将A4045合金(含有Si 10％、Fe 0.4％、Cu 0.1％、Mn 0.02％、Zn 1.0％、剩下的Al和不可避免的不纯物质)通过半连续铸造造成块，在对芯材用铝合金铸块作均匀化处理之后，进行热轧，在对钎焊材料用铝合金进行热轧后，将两者层叠进行热轧成为复合材料，再经过冷轧、中间退火，再进行精冷轧，成为厚度为0.05mm的复合散热片材料(H14材料)。

将所获得的复合散热片材料成型为波纹状，将该波纹状散热片与试验材料No.3的管材组合制成小型芯子(热交换器芯子的小型模型)，并进行钎焊接合。钎焊的条件与使用氟化物系焊剂的钎焊条件相同，即在涂布氟化物系焊剂(浓度为3％)之后，在氮气中以600℃加热5分钟。

对于钎焊接合的小型芯子，进行上述定电位电解试验(负荷电位：-570mVvs Ag/AgCl，腐蚀液：添加NaCl 10g/l、Na₂SO₄ 0.3g/l的水溶液)，其结果如下，作为管材，采用试验材料NO.3的经过6天的试验也没有发生贯通腐蚀。

Claims

1.一种耐腐蚀性优良的铝制热交换器，其特征在于：在由板材弯曲而成的铝(包括铝合金，以下相同)管材外表面上钎焊接合铝散热片材料组装而成的热交换器中，管材由芯材和在该芯材上包覆Al-Zn合金层的2层包层板构成，该Al-Zn合金层包覆在管材外表面侧并与上述铝散热片材料钎焊接合，上述Al-Zn合金层在一般腐蚀液中的电位比上述芯材在一般腐蚀液中的电位低100mV以上，上述Al-Zn合金层在一般腐蚀液中的电位比上述芯材在高浓度腐蚀液中的电位低；

一般腐蚀液是指含有NaCl 10g/l、Na₂SO₄ 0.3g/l的水溶液，高浓度腐蚀液是指将该水溶液浓缩，NaCl的浓度提高到30倍的水溶液。

2.如权利要求1所述的耐腐蚀性优良的铝制热交换器，其特征在于：

上述管材的Al-Zn合金层和铝散热片材料的针焊部在一般腐蚀液中的电位比上述管材的芯材在一般腐蚀液中的电位低100mV以上；

上述管材的Al-Zn合金层和铝散热片材料的钎焊部在一般腐蚀液中的电位处于上述管材的芯材在高浓度腐蚀液中的电位之下。

3.如权利要求1或2所述的耐腐蚀性优良的铝制热交换器，其特征在于，上述管材的Al-Zn合金层含有Zn 2.0-7.5％(质量％，以下相同)。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的耐腐蚀性优良的铝制热交换器，其特征在于，上述管材的芯材是Al-Mn系合金。

5.如权利要求4所述的耐腐蚀性优良的铝制热交换器，其特征在于，上述Al-Mn系合金含有超过1.5％的Mn。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的耐腐蚀性优良的铝制热交换器，其特征在于，上述管材的厚度为100-300μm，牺牲阳极材料的厚度为管材厚度的10-40％。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的耐腐蚀性优良的铝制热交换器，其特征在于：在上述管材内表面上钎焊接合包覆Al-Si系合金钎料的铝散热片材料。

8.如权利要求1至6中任意一项所述的耐腐蚀性优良的铝制热交换器，其特征在于，上述管材是由在上述2层包层板的芯材上再包覆Al-Si系合金钎料的3层包层板形成，Al-Si系合金钎料包覆在管材的内表面侧，在上述管材内表面钎焊接合铝散热片材料。

9.如权利要求8所述的耐腐蚀性优良的铝制热交换器，其特征在于，上述管材的厚度为100-300μm，牺牲阳极材料的厚度内管材厚度的10-40％，Al-Si系合金钎料的厚度为管材厚度的10-30％。

10.如权利要求1至9中任意一项所述的耐腐蚀性优良的铝制热交换器，其特征在于，在上述管材外表面上钎焊接合包覆Al-Si系合金钎料的铝散热片材料。

11.如权利要求1至9中任意一项所述的耐腐蚀性优良的铝制热交换器，其特征在于，采用粉末钎焊在上述管材外表面上钎焊接合铝散热片材料。

12.如权利要求10或11所述的耐腐蚀性优良的铝制热交换器，其特征在于，至少上述Al-Si系合金钎料、铝散热片材料的任意一侧含有0.3-3.0％的Zn。

13.如权利要求12所述的耐腐蚀性优良的铝制热交换器，其特征在于，上述铝散热片材料含有0.3-3.0％的Zn。