DE112019001826T5 - Aluminiumlegierungswärmetauscher - Google Patents

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Abstract

Ein Aluminiumlegierungswärmetauscher mit einer Atmosphärenseite, die in einer verdünnten Chloridionenumgebung von 1000 ppm oder weniger verwendet wird, weist ein Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,60 bis 2,00 Massen-% an Mn und 1,00 Massen-% oder weniger an Cu, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und ein Opferanodenmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 2,50 bis 10,00 Massen-% an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, auf. Ein Lochfraßpotential einer Opferanodenmaterialoberfläche eines Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung ist -800 (mV vs. Ag/AgCl) oder weniger, und ein Lochfraßpotential einer Aluminiumrippe des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung ist kleiner als das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung. Die vorliegende Erfindung schafft einen Aluminiumlegierungswärmetauscher mit einem exzellenten Korrosionswiderstand einer Außenfläche in einer Umgebung, in der sich die Atmosphärenseite in einer verdünnten Chloridionenumgebung befindet.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aluminiumlegierungswärmetauscher mit einem hervorragenden Außenflächenkorrosionswiderstand in einer Umgebung, in der sich die Atmosphärenseite in einer verdünnten Chloridionenumgebung befindet.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Im Stand der Technik werden extrudierte Rohre aus Aluminiumlegierung oder Rohre, die durch Biegen eines Aluminiumlegierungsplattenmaterials gebildet werden, als Kühlmitteldurchgangsrohre für Aluminiumlegierungswärmetauscher verwendet, die durch Hartlöten verbunden und vereinheitlicht werden. Zum Verbessern eines Korrosionswiderstands der Außenfläche (der Atmosphärenseite) dieser Kühlmitteldurchgangsrohre werden extrudierte flache gelochte Rohre so ausgebildet, dass sie durch Durchführen eines thermischen Spritzens von Zn auf der Seite, die als eine Außenfläche der Kühlmitteldurchgangsrohre dient, und Diffundieren des thermisch gesprühten Zn von der Oberfläche der Kühlmitteldurchgangsrohre durch Hartlöterwärmen zum Bilden einer Zn-Diffusionsschicht gebildet werden. Rohre, die als Kühlmitteldurchgangsrohre dienen, die durch Biegen eines plattierten Plattenmaterials zum Verbinden durch Hartlöten gebildet werden, sind so ausgebildet, dass sie den Opferanodeneffekt mit einer Zn-Diffusionsschicht durch Plattieren einer Al-Zn-basierten Legierung (eines Opferanodenmaterials) erzielen.
  • In den letzten Jahren müssen insbesondere Wärmetauscher für Automobile eine verringerte Dicke der Bestandteile und einen stabilen, hohen Korrosionswiderstand in einer verdünnten Chloridionenumgebung, beispielsweise Kondenswasser und Regenwasser, ebenso wie in einer konzentrierten Chloridionenumgebung, wie sie in gewöhnlichen Meersalzpartikeln und/oder einem Schneeschmelzmittel vorhanden ist, aufweisen. Da ein CASS-Test unter Verwendung einer wässrigen 5% NaCl-Lösung, ein SWAAT-Test unter Verwendung von künstlichem Salzwasser und dergleichen als ein herkömmlicher Test zum Evaluieren eines Korrosionswiderstands von Wärmetauschern für Automobile durchgeführt werden, sind Aluminiummaterialien mit einem guten Korrosionswiderstand in diesen Umgebungen, d.h. Umgebungen mit einer hohen Konzentration von Chloridionen, entwickelt worden. In Umgebungen mit verdünnten Chloridionen, beispielsweise Kondenswasser und Regenwasser, ist ein Korrosionsmechanismus unterschiedlich zu dem in Umgebungen mit einer hohen Chloridionenkonzentration. Aus diesem Grund ist klar geworden, dass ein Korrosionswiderstand von Aluminiummaterialien mit einem guten Korrosionswiderstand in einer Umgebung mit einer hohen Chloridionenkonzentration in einer Umgebung, in der die Atmosphärenseite in einer Umgebung mit verdünnten Chloridionen ist, nicht ausreichend ist.
  • Zusätzlich dazu ist bei herkömmlichen extrudierten Rohren ein gleichmäßiges thermisches Spritzen von Zn schwierig, eine Korrosionsgeschwindigkeit ist in einem Teil, in dem Zn dick thermisch aufgespritzt ist, hoch, und die Dicke der Opferanodenschicht nach einem Hartlöten ist in einem Teil, in dem Zn dünn thermisch aufgespritzt ist, unzureichend. Bei Rohren, die durch Biegen eines Plattenmaterials gebildet werden, kann, wenn die Menge an Zn des Opferanodenmaterials zum Verringern der Korrosionsgeschwindigkeit verringert wird, ein ausreichender Potentialunterschied zum Erhalten des Opferanodeneffekts nicht sichergestellt werden. Daher ist es schwierig, den Zn-Gehalt des Opferanodenmaterials zu verringern. Zusätzlich dazu ist es im Hinblick auf eine Erhöhung der Dicke des Opferanodenmaterials unter dem Gesichtspunkt der Herstellungskosten schwierig, das Plattierungsverhältnis zu erhöhen.
  • Daher sind einige Hartlötbleche vorgeschlagen worden. Bei einem vorgeschlagenen Hartlötblech wird Cu in größerer Menge als in dem Kernmaterial dem Hartlötmaterial auf der Innenfläche zugesetzt, so dass ein Potentialgradient derart erhalten wird, dass das Potential von der Seite der Außenfläche zu der Seite der Innenfläche nach einem Hartlöten edler wird. Bei einem anderen vorgeschlagenen Hartlötblech wird dem Hartlötmaterial auf der Seite der Außenoberfläche Zn zugesetzt, und dem Hartlötmaterial auf der Seite der Innenoberfläche wird Cu zugesetzt, so dass das Potential von der Außenfläche zu der Innenfläche des Hartlötblechs durch einen Konzentrationsgradienten von Zn und Cu, der durch Einstellen von Zn und Cu auf ein spezifisches Zusatzverhältnis gebildet wird, edler wird.
  • Zusätzlich dazu ist ein Plattierungsmaterial vorgeschlagen worden. In dem Plattierungsmaterial ist das Potential so eingestellt, dass es von der Außenfläche zu der Innenfläche in einer Aluminiumlegierung, die aus drei Schichten gebildet ist, wobei ein inneres Plattierungsmaterial auf einer zu dem Opferanodenmaterial entgegengesetzten Seitenfläche plattiert ist, edler wird.
  • Zusätzlich dazu ist ein Aluminiumlegierungsplattierungsmaterial vorgeschlagen worden. In dem Aluminiumlegierungsplattierungsmaterial wird der Si-Gehalt der Schicht auf der Innenfläche, die als die Innenseite des Wärmetauschers, die in Kontakt mit dem Kühlmittel ist, dient, zum Verhindern, dass die Schicht auf der Innenfläche beim Hartlöten geschmolzen wird, auf 1,5% oder weniger eingestellt.
  • DRUCKSCHRIFTLICHER STAND DER TECHNIK
  • PATENTDOKUMENTE
    • Patentdokument 1: japanische Patentveröffentlichung 2011-224656-A
    • Patentdokument 2: japanische Patentveröffentlichung 2009-127121-A
    • Patentdokument 3: japanische Patentveröffentlichung 2007-247021-A
    • Patentdokument 4: japanische Patentveröffentlichung 2008-240084-A
    • Patentdokument 4: japanische Patentveröffentlichung 2014-114506-A
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • ZU LÖSENDES PROBLEM
  • Bei den herkömmlichen Verfahren, die oben beschrieben wurden, ist die Schicht, die mit Cu, das von dem Hartlötmaterial diffundiert, gebildet wird und edles Potential aufweist, dünn, und der Potentialunterschied zwischen der Schicht mit dem edlen Potential und dem Kernmaterial ist gering. Daher wird der Großteil des Kernmaterials durch Korrosion abgenutzt, und der Effekt des Unterdrückens eines Auftretens eines Durchgangslochs ist in dem Zustand unmittelbar vor einer Erzeugung eines Durchgangslochs nicht ausreichend.
  • Zusätzlich dazu ist bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Verfahren der Effekt eines Unterdrückens eines Auftretens eines Durchgangslochs in einer Umgebung, in der sich die Atmosphärenseite in einer verdünnten Chloridionenumgebung befindet, lediglich durch den Potentialunterschied zwischen dem Opferanodenmaterial und dem Kernmaterial und den Potentialunterschied zwischen dem Kernmaterial und dem inneren Plattierungsmaterial nicht ausreichend. Da die Leitfähigkeit des Wasserfilms in einer Umgebung mit hoher Ionenkonzentration hoch ist, deckt, wenn die Struktur in einer Korrosionsumgebung platziert wird, der Opferanodeneffekt eine ausreichend entfernte Region ab, und der Korrosionswiderstandseffekt wird so lange erhalten, wie ein Potentialunterschied zwischen dem Opferanodenmaterial und dem Kernmaterial, das als das Bauteil dient, dessen Korrosion verhindert werden soll, bis zu einem gewissen Grad sichergestellt ist. Da jedoch die Leitfähigkeit des Wasserfilms in einer verdünnten Chloridionenumgebung niedrig ist, deckt, wenn die Struktur in einer Korrosionsumgebung platziert wird, der Opferanodeneffekt lediglich einen sehr nahen Bereich ab, und der Korrosionswiderstandseffekt wird nicht erhalten, auch wenn ein Potentialunterschied zwischen dem Opferanodenmaterial und dem Kernmaterial, das als das vor einer Korrosion zu schützende Bauteil dient, bis zu einem bestimmten Grad sichergestellt ist.
  • Zusätzlich dazu weist bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Verfahren das Kernmaterial einen hohen Cu-Gehalt auf. Diese Struktur bewirkt das Problem, dass Cu beim Hartlöterwärmen in die Schicht auf der Außenseite diffundiert und der Opferanodeneffekt der Schicht auf der Außenseite abnimmt, und das Problem, dass eine Abnutzung der Schicht auf der Außenseite beschleunigt wird, da das Potential des Kernmaterials bezüglich der Schicht auf der Außenfläche zu edel ist.
  • Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aluminiumlegierungswärmetauscher bereitzustellen, der in einer Umgebung, in der sich die Atmosphärenseite des Wärmetauschers in einer verdünnten Chloridionenumgebung befindet, einen exzellenten Korrosionswiderstand der Außenoberfläche aufweist.
  • LÖSUNG DES PROBLEMS
  • Zur Lösung des oben beschriebenen Problems haben die Erfinder eingehende Untersuchungen eines Aluminiumlegierungswärmetauschers, der durch Hartlöten eines Rohrs aus einem Aluminiumlegierungsplattierungsmaterial und einer Aluminiumrippe gebildet wird, in Bezug auf die Beziehung zwischen dem Aluminiumlegierungsplattierungsmaterial, das das Rohr bildet, der chemischen Zusammensetzung jeder der Schichten des Plattierungsmaterials und einer Kombination des Rohrs und der Aluminiumrippe und dem Korrosionswiderstand durchgeführt. Demzufolge haben die Erfinder festgestellt, dass der Opferanodeneffekt stabil erhalten wird, auch wenn eine Korrosion lediglich in der Oberfläche des Opferanodenmaterials des Rohrs auftritt, indem das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in 5% NaCl auf -800 (mV vs. Ag/AgCl) oder weniger eingestellt wird, dass, indem das Lochfraßpotential der Aluminiumrippe auf ein Potential, das geringer als das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs ist, eingestellt wird, das Korrosionspotential des gesamten Aluminiumlegierungswärmetauschers bei einem Potential, das geringer als das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs ist, gehalten wird, und dass eine in der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs auftretende Korrosion unterdrückt wird. Diese Struktur unterdrückt das Auftreten eines Durchgangslochs in einer Umgebung, in der sich die Atmosphärenseite in einer verdünnten Chloridionenumgebung befindet, und verbessert einen Korrosionswiderstand der Außenfläche (Atmosphärenseite) des Aluminiumlegierungswärmetauschers (4 und 5).
  • Genauer gesagt schafft die vorliegende Erfindung (1) einen Aluminiumlegierungswärmetauscher mit einer Atmosphärenseite, die in einer verdünnten Chloridionenumgebung von 1000 ppm oder weniger verwendet wird, wobei der Aluminiumlegierungswärmetauscher durch Hartlöten eines Rohrs und einer Aluminiumrippe gebildet ist, wobei das Rohr aus einem Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial gebildet ist, das aus einem Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung und einem Opferanodenmaterial, das auf eine Seitenfläche des Kernmaterials plattiert ist, so dass das Kernmaterial als eine Kühlmitteldurchgangsseite dient und das Opferanodenmaterial als die Atmosphärenseite dient, gebildet ist, bei dem
    das Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,60 bis 2,00 Massen-% an Mn und 1,00 Massen-% oder weniger an Cu, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, gebildet ist,
    das Opferanodenmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 2,50 bis 10,00 Massen-% an Zn gebildet ist, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
    ein Lochfraßpotential einer Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung -800 (mV vs. Ag/AgCl) oder weniger beträgt und ein Lochfraßpotential der Aluminiumrippe des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung kleiner als das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung ist.
  • Die vorliegende Erfindung (2) schafft den Aluminiumlegierungswärmetauscher nach (1), bei dem das Kernmaterial des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ferner mindestens 1,50 Massen-% oder weniger an Si oder 0,70 Massen-% oder weniger an Fe aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung (3) schafft den Aluminiumlegierungswärmetauscher nach einem von (1) und (2), bei dem das Kernmaterial des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials 0,01 bis 0,30 Massen-% an Ti aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung (4) schafft den Aluminiumlegierungswärmetauscher nach einem von (1) bis (3), bei dem das Opferanodenmaterial des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ferner mindestens 1,50 Massen-% oder weniger an Si, 1,50 Massen-% oder weniger an Fe oder 1,50 Massen-% oder weniger an Mn aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung (5) schafft einen Aluminiumlegierungswärmetauscher mit einer Atmosphärenseite, die in einer verdünnten Chloridionenumgebung von 1000 ppm oder weniger verwendet wird, wobei der Aluminiumlegierungswärmetauscher durch Hartlöten eines Rohrs oder einer Aluminiumrippe gebildet ist, wobei das Rohr aus einem Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial gebildet ist, das aus einem Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung, einem auf eine Seitenoberfläche des Kernmaterials plattierten Opferanodenmaterial und einem auf die andere Seitenoberfläche des Kernmaterials plattierten inneren Plattierungsmaterial gebildet ist, so dass das innere Plattierungsmaterial als eine Kühlmitteldurchgangsseite dient und das Opferanodenmaterial als eine Atmosphärenseite dient, bei dem
    das Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,60 bis 2,00 Massen-% an Mn und 0,60 Massen-% oder weniger an Cu gebildet ist, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
    das Opferanodenmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 2,50 bis 10,00 Massen-% an Zn gebildet ist, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
    das innere Plattierungsmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,60 bis 2,00 Massen-% an Mn und 0,20 bis 1,50 Massen-% an Cu gebildet ist, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
    ein Unterschied (Y-X) zwischen einem Cu-Gehalt (Y) des inneren Plattierungsmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials und einem Cu-Gehalt (X) des Kernmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials 0,00 Massen-% überschreitet,
    ein Lochfraßpotential einer Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung -800 (mV vs. Ag/AgCl) oder weniger beträgt und
    ein Lochfraßpotential der Aluminiumrippe des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung kleiner als das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung ist.
  • Die vorliegende Erfindung (6) schafft den Aluminiumlegierungswärmetauscher nach (5), bei dem das Kernmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ferner mindestens 1,50 Massen-% oder weniger an Si oder 0,70 Massen-% oder weniger an Fe aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung (7) schafft den Aluminiumlegierungswärmetauscher nach einem von (5) und (6), bei dem das Kernmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ferner 0,01 bis 0,30 Massen-% an Ti aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung (8) schafft den Aluminiumlegierungswärmetauscher nach einem von (5) bis (7), bei dem das Opferanodenmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ferner mindestens 1,50 Massen-% oder weniger an Si, 1,50 Massen-% oder weniger an Fe oder 1,50 Massen-% oder weniger an Mn aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung (9) schafft den Aluminiumlegierungswärmetauscher nach einem von (5) bis (8), bei dem das innere Plattierungsmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials mindestens 1,50 Massen-% oder weniger an Si oder 0,70 Massen-% oder weniger an Fe aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung (10) schafft den Aluminiumlegierungswärmetauscher nach einem von (5) bis (9), bei dem das innere Plattierungsmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials 0,01 bis 0,30 Massen-% an Ti aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung schafft einen Aluminiumlegierungswärmetauscher mit einem exzellenten Korrosionswiderstand der Außenoberfläche, die als die Atmosphärenseite dient, in einer Umgebung, in der sich die Atmosphärenseite des Wärmetauschers in einer verdünnten Chloridionenumgebung befindet.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Herstellungsbeispiel eines Rohrs eines Aluminiumlegierungswärmetauschers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Herstellungsbeispiel des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 3 ist eine schematische Ansicht, die einen Teil eines Ausführungsbeispiels des Aluminiumlegierungswärmetauschers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 4 ist ein Diagramm, das einen Zn-Diffusionszustand von einem Opferanodenmaterial des Rohrs nach einem Hartlöten, einen Cu-Diffusionszustand von einer Kernmaterialschicht und eine Potentialverteilung zeigt.
    • 5 ist ein Diagramm, das einen Zn-Diffusionszustand von dem Opferanodenmaterial des Rohrs nach einem Hartlöten, einen Cu-Diffusionszustand von der Kernmaterialschicht und einer inneren Plattierungsmaterialschicht und eine Potentialverteilung zeigt.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ein Aluminiumlegierungswärmetauscher gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Aluminiumlegierungswärmetauscher mit einer Atmosphärenseite, die in einer verdünnten Chloridionenumgebung von 1000 ppm oder weniger verwendet wird, wobei der Aluminiumlegierungswärmetauscher durch Hartlöten eines Rohrs und einer Aluminiumrippe gebildet ist, wobei das Rohr aus einem Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial gebildet ist, das aus einem Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung und einem Opferanodenmaterial, das auf einer Seitenfläche des Kernmaterials plattiert ist, so dass das Kernmaterial als eine Kühlmitteldurchgangsseite dient und das Opferanodenmaterial als die Atmosphärenseite dient, gebildet ist, bei dem
    das Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,60 bis 2,00 Massen-% an Mn und 1,00 Massen-% oder weniger an Cu gebildet ist, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
    das Opferanodenmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 2,50 bis 10,00 Massen-% an Zn gebildet ist, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
    ein Lochfraßpotential einer Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung -800 (mV vs. Ag/AgCl) oder weniger beträgt und
    ein Lochfraßpotential der Aluminiumrippe des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung keiner als das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung ist.
  • Der Aluminiumlegierungswärmetauscher gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Aluminiumlegierungswärmetauscher mit einer Atmosphärenseite, die in einer verdünnten Chloridionenumgebung von 1000 ppm oder weniger verwendet wird. Der Aluminiumlegierungswärmetauscher gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch Hartlöten eines Rohrs, das als ein geformtes Bauteil aus einem Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial dient, und einer Aluminiumrippe erhalten.
  • Bei dem Aluminiumlegierungswärmetauscher gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial, das in eine Rohrform zu bringen ist, ein Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsmaterial, das aus einem Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung und einem Opferanodenmaterial, das auf eine Seitenfläche des Kernmaterials plattiert ist, gebildet ist.
  • Das Kernmaterial des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials wird von einer Aluminiumlegierung mit 0,60 bis 2,00 Massen-% an Mn und 1,00 Massen-% oder weniger an Cu gebildet, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
  • Mn in dem Kernmaterial verbessert eine Festigkeit des Kernmaterials und stellt das Lochfraßpotential des Kernmaterials so ein, dass es edel ist. Der Mn-Gehalt des Kernmaterials des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 0,60 bis 2,00 Massen-%, bevorzugt 1,00 bis 2,00 Massen-%. Wenn der Mn-Gehalt des Kernmaterials kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, ist der Effekt von Mn nicht ausreichend. Ein Mn-Gehalt, der den oben beschriebenen Bereich überschreitet, bewirkt eine Schwierigkeit beim Walzen des Plattierungsmaterials.
  • Cu in dem Kernmaterial dient zum Einstellen des Lochfraßpotentials des Kernmaterials, so dass es ein edles (hohes) Potential ist, und ist zum Regulieren des Gleichgewichts des Lochfraßpotentials in Bezug auf das Opferanodenmaterial enthalten. Cu in dem Kernmaterial diffundiert bei einem Hartlöterwärmen in das Opferanodenmaterial, so dass der Potentialunterschied bezüglich des Opferanodenmaterials abnimmt und die Korrosionsgeschwindigkeit des Opferanodenmaterials zunimmt. Daher beträgt der Cu-Gehalt des Kernmaterials des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials 1,00 Massen-% oder weniger.
  • Das Kernmaterial des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann ferner Si aufweisen. Si in dem Kernmaterial dient zum Verbessern der Festigkeit des Kernmaterials. Der Si-Gehalt des Kernmaterials des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 1,50 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,90 Massen-% oder weniger. Wenn der Si-Gehalt des Kernmaterials den oben beschriebenen Bereich überschreitet, nimmt der Schmelzpunkt des Kernmaterials ab, und das Kernmaterial schmilzt leicht beim Hartlöten.
  • Das Kernmaterial des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann ferner Fe aufweisen. Fe dient zum Verbessern der Festigkeit des Kernmaterials. Der Fe-Gehalt des Kernmaterials des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 0,70 Massen-% oder weniger. Wenn der Fe-Gehalt des Kernmaterials den oben beschriebenen Bereich überschreitet, nimmt die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit des Kernmaterials zu.
  • Das Kernmaterial des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann ferner Ti aufweisen. Ti ist in der Dickenrichtung des Kernmaterials in Regionen hoher Konzentration und Regionen niedriger Konzentration unterteilt, so dass eine Schichtstruktur ausgebildet wird, in der die Regionen hoher Konzentration und die Regionen niedriger Konzentration abwechselnd verteilt sind, und die Regionen mit niedriger Ti-Konzentration korrodieren gegenüber den Regionen mit hoher Ti-Konzentration verstärkt. Demzufolge bewirkt Ti, dass die Korrosionsform des Kernmaterials eine Schichtform aufweist, und es verhindert ein Fortschreiten einer Korrosion in der Dickenrichtung des Rohrs, so dass ein Korrosionswiderstand verbessert wird. Der Ti-Gehalt des Kernmaterials des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 0,01 bis 0,30 Massen-%. Wenn der Ti-Gehalt des Kernmaterials kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, ist die Wirkung von Ti nicht ausreichend. Wenn der Ti-Gehalt den oben beschriebenen Bereich überschreitet, wird eine riesige kristallisierte Substanz erzeugt, und die Formbarkeit des Rohrs wird verschlechtert.
  • Das Kernmaterial des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann V, Cr, Zr oder B mit 0,30 Massen-% oder weniger aufweisen, innerhalb des Bereichs, der die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht verschlechtert.
  • Das Opferanodenmaterial des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials besteht aus einer Aluminiumlegierung mit 2,50 bis 10,00 Massen-% an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
  • Zn in dem Opferanodenmaterial dient zum Einstellen des Lochfraßpotentials des Opferanodenmaterials, so dass es ein weniger edles (niedrigeres) Potential ist, und ist zum Regulieren des Gleichgewichts des Lochfraßpotentials in Bezug auf das Kernmaterial und Halten des Oberflächenlochfraßpotentials des Opferanodenmaterials nach einem Hartlöterwärmen auf niedrigem Potential enthalten. Der Zn-Gehalt des Opferanodenmaterials des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 2,50 bis 10,00 Massen-%, bevorzugt 3,50 bis 10,00 Massen-%, noch bevorzugter 4,50 bis 10,00 Massen-%. Wenn der Zn-Gehalt des Opferanodenmaterials kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, wird das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche in einer 5% NaCl-Lösung nicht -800 (mV vs. Ag/AgCl) oder weniger. Wenn der Zn-Gehalt den oben beschriebenen Bereich überschreitet, wird das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche in einer 5% NaCl-Lösung sehr viel weniger edel, die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit des Opferanodenmaterials nimmt zu, und die Korrosionswiderstandslebensdauer wird verkürzt.
  • Das Opferanodenmaterial des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann ferner Si aufweisen. Si dient zum Verbessern der Festigkeit des Opferanodenmaterials. Der Si-Gehalt des Opferanodenmaterials des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 1,50 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,50 Massen-% oder weniger. Wenn der Si-Gehalt des Opferanodenmaterials den oben beschriebenen Bereich überschreitet, nimmt die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit des Opferanodenmaterials zu.
  • Das Opferanodenmaterial des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann ferner Fe aufweisen. Fe dient zum Verbessern der Festigkeit des Opferanodenmaterials. Der Fe-Gehalt des Opferanodenmaterials des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 1,50 Massen-% oder weniger. Wenn der Fe-Gehalt des Opferanodenmaterials den oben beschriebenen Bereich überschreitet, nimmt die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit des Opferanodenmaterials zu.
  • Das Opferanodenmaterial des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsmaterials kann ferner Mn aufweisen. Mn dient zum Verbessern der Festigkeit des Opferanodenmaterials. Der Mn-Gehalt des Opferanodenmaterials des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 1,50 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,50 Massen-% oder weniger. Wenn der Mn-Gehalt des Opferanodenmaterials den oben beschriebenen Bereich überschreitet, nimmt die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit des Opferanodenmaterials zu, und das Oberflächenlochfraßpotential des Opferanodenmaterials wird edel.
  • Das Opferanodenmaterial des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann In, Sn, Ti, V, Cr, Zr oder B mit 0,30 Massen-% oder weniger aufweisen, innerhalb des Bereichs, der die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht verschlechtert.
  • In dem Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial bewirkt hinsichtlich des Si-Gehalts und des Fe-Gehalts jeweils des Opferanodenmaterials und des Rohrmaterials eine Verwendung von hochreinem Metall eine Erhöhung der Herstellungskosten, und es ist nicht bevorzugt, dass der Si-Gehalt und der Fe-Gehalt jeweils auf weniger als 0,03% eingestellt werden.
  • In dem Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial ist, wenn die Dicke desselben 0,5 mm oder weniger beträgt, das Plattierungsverhältnis des Opferanodenmaterials bevorzugt 5 bis 30%, noch bevorzugter 10 bis 30%. Wenn das Plattierungsverhältnis des Opferanodenmaterials kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, nimmt die Menge an Zn in dem Opferanodenmaterial aufgrund einer Diffusion beim Hartlöten ab, das Lochfraßpotential der Oberfläche des Opferanodenmaterials nimmt zu, und es wird schwierig, einen ausreichenden Opferanodeneffekt zu erhalten. Zusätzlich dazu wird, wenn das Plattierungsverhältnis des Opferanodenmaterials den oben beschriebenen Bereich überschreitet, ein Walzen des Plattierungsmaterials erschwert. Darüber hinaus ist in dem Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial, wenn die Dicke desselben 0,5 mm überschreitet, das Plattierungsverhältnis des Opferanodenmaterials bevorzugt 3 bis 30%.
  • Die Aluminiumrippe des Aluminiumlegierungswärmetauschers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht aus Aluminium und ist ein geformtes Bauteil aus plattenförmigem Aluminium. Eine Struktur, die durch Verarbeiten von plattenförmigem Aluminium zu einer gewellten Form erhalten wird und in einer Rippenform ausgebildet ist, wird als die Aluminiumrippe verwendet. Das Material der Aluminiumrippe ist reines Aluminium oder eine Aluminiumlegierung. Ein Beispiel für das Aluminiumrippenmaterial ist ein Hartlötblech, das aus einem nackten Material, einem Kernmaterial aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und Hartlötmaterialien, die auf beiden Seitenflächen des Kernmaterials plattiert sind, gebildet ist. Das in der Aluminiumrippe enthaltene Element wird derart geeignet gewählt, dass das Lochfraßpotential der Aluminiumrippe des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung kleiner als das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung ist. Beispielsweise ermöglicht das Enthalten von viel Zn in der Aluminiumlegierung, die die Aluminiumrippe bildet, dass das Lochfraßpotential der Aluminiumrippe in einer 5% NaCl-Lösung als weniger edel eingestellt werden kann. Der Zn-Gehalt der Aluminiumlegierung, die die Aluminiumrippe bildet, ist bevorzugt 10 Massen-% oder weniger. Ein Hinzufügen von viel Cu oder Mn zu der Aluminiumlegierung, die die Aluminiumrippe bildet, ermöglicht ein Einstellen des Lochfraßpotentials der Aluminiumrippe in einer 5% NaCl-Lösung, so dass es edel ist. Der Cu-Gehalt der Aluminiumlegierung, die die Aluminiumrippe bildet, ist bevorzugt 1,00 Massen-% oder weniger, und der Mn-Gehalt ist bevorzugt 2,00 Massen-% oder weniger. Wenn das Lochfraßpotential der Aluminiumrippe in einer 5% NaCl-Lösung kleiner als das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs in einer 5% NaCl-Lösung ist, kann die Aluminiumlegierung, die die Aluminiumrippe bildet, ferner eines oder mehrere von 2,00 Massen-% oder weniger an Si, 2,00 Massen-% oder weniger an Fe, 0,50 Massen-% oder weniger an Mg, 0,30 Massen-% oder weniger an Cr, 0,30 Massen-% oder weniger an Ti und 0,30 Massen-% oder weniger an Zr aufweisen.
  • Der Aluminiumlegierungswärmetauscher gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Wärmetauscher, der durch Formen des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials in Form eines Rohrs, so dass das Kernmaterial als die Kühlmitteldurchgangsseite dient und das Opferanodenmaterial als die Atmosphärenseite (äußere Oberfläche) dient, und Montieren und Verbinden der Aluminiumrippe durch Hartlöten auf der Außenseite (Atmosphärenseite) des Rohrs oder auf der Außenseite und der Innenseite (Kühlmittelkanalseite) erhalten wird.
  • Beispiele für das Verfahren zur Herstellung eines Rohrbauteils 1 beinhaltet ein Verfahren zum Ausbilden des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsmaterials 2 in Form eines Rohrs, danach Einführen einer inneren Rippe 3, die aus einem Hartlötblech, bei dem Hartlötmaterialien auf beiden Seitenflächen angeordnet sind, gebildet ist, und Herstellen einer Verbindung 4 des Rohrs 1 mit einem Hartlötmaterial der inneren Rippe 3 durch Hartlöten, wie in 1 gezeigt, und ein Verfahren zum Aufbringen eines pastösen Hartlötfüllmetalls 5 auf die Opferanodenmaterialseite des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsmaterials 2 im Voraus, Ausbilden des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsmaterials 2 in Form eines Rohrs oder Aufbringen des pastösen Hartlötfüllmetalls 5 nach einem Ausbilden des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsmaterials 2 in Form eines Rohrs und Herstellen der Verbindung 4 mit dem pastösen Hartlötfüllmetall 5 durch Hartlöten, wie in 2 gezeigt.
  • Der Aluminiumlegierungswärmetauscher gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch Ausbilden des Zweilagen-Aluminiumlegierungsrohrmaterials in Form eines Rohrs, so dass das Kernmaterial die Kühlmitteldurchgangsseite bildet und das Opferanodenmaterial als die Atmosphärenseite (äußere Oberfläche) dient, und Montieren der Aluminiumrippe auf der Atmosphärenseite des Rohrs, Aufbringen beispielsweise eines fluoridbasierten Flussmittels darauf, danach Hartlöterwärmen der Struktur für drei Minuten bei einer Temperatur von 600°C in einem Inertgasatmosphärenofen und Verbinden des Rohrs mit der Aluminiumrippe hergestellt. Beispielsweise wird in 3 ein Aluminiumlegierungswärmetauscher 10 durch abwechselnd Stapeln und Zusammenbauen der Rohre 1, die durch Ausbilden des Zweilagen-Aluminiumlegierungsrohrmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung in Form eines Rohrs, so dass eine Opferanodenmaterialoberfläche 12 als eine Außenoberfläche (Atmosphärenseite) dient, und von Aluminiumrippen 11 hergestellt. Wenn jede der Aluminiumrippen ein Hartlötblech ist, werden die in einer Rippenform ausgebildeten Aluminiumrippen ohne Verarbeitung verwendet, und die Aluminiumrippen und die Rohre werden durch Hartlöten verbunden. Wenn jede der Aluminiumrippen ein nacktes Material ist, wird auf die Oberfläche auf der Opferanodenmaterialseite des Rohrs, die durch Hartlöten mit der Aluminiumrippe zu verbinden ist, ein pastöses Hartlötfüllmetall aufgebracht, und die in Form einer Rippe ausgebildete Rippe wird durch Hartlöten mit dem Rohr verbunden. 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die einen Teil eines Ausführungsbeispiels des Aluminiumlegierungswärmetauschers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Zusätzlich dazu erfüllen bei dem Aluminiumlegierungswärmetauscher gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Lochfraßpotentiale des Opferanodenmaterials und des Kernmaterials des zusammengebauten Rohrbauteils die Beziehung „Lochfraßpotential des Opferanodenmaterials < Lochfraßpotential des Kernmaterials“. Da das Opferanodenmaterial den Opferanodeneffekt für das Kernmaterial aufweist, wird mittels der Opferanodenschicht eine Verbesserung eines Korrosionswiderstands der Außenfläche (Atmosphärenseite) in einer gewöhnlichen Korrosionsumgebung erhalten.
  • Zusätzlich dazu erfüllen bei dem Aluminiumlegierungswärmetauscher gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs und das Lochfraßpotential der Aluminiumrippe die Beziehung „Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs ≤ -800 (mV vs. Ag/AgCl)“ und die Beziehung „Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs > Lochfraßpotential der Aluminiumrippe“. Da der Aluminiumlegierungswärmetauscher gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Beziehung „Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs ≤ -800 (mV vs. Ag/AgCl)“ und die Beziehung „Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs > Lochfraßpotential der Aluminiumrippe“ erfüllt, wird das gesamte Korrosionspotential auf einem Potential gehalten, das kleiner als das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs ist, und eine in der Rohroberfläche auftretende Korrosion wird unterdrückt. Diese Struktur unterdrückt eine Erzeugung eines Durchgangslochs auf der Atmosphärenseite in einer verdünnten Chloridionenumgebung, und sie verbessert einen Korrosionswiderstand der Außenfläche (Atmosphärenseite) in einer verdünnten Chloridionenumgebung.
  • Der Aluminiumwärmetauscher gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Aluminiumlegierungswärmetauscher mit einer Atmosphärenseite, die in einer verdünnten Chloridionenumgebung von 1000 ppm oder weniger verwendet wird, wobei der Aluminiumlegierungswärmetauscher durch Hartlöten eines Rohrs und einer Aluminiumrippe gebildet ist, wobei das Rohr aus einem Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial aus einem Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung, einem Opferanodenmaterial, das auf eine Seitenfläche des Kernmaterials plattiert ist, und einem inneren Plattierungsmaterial, das auf die andere Seitenfläche des Kernmaterials plattiert ist, so dass das innere Plattierungsmaterial als eine Kühlmitteldurchgangsseite dient und das Opferanodenmaterial als die Atmosphärenseite dient, gebildet ist, bei dem
    das Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,60 bis 2,00 Massen-% an Mn und 0,60 Massen-% oder weniger an Cu gebildet ist, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
    das Opferanodenmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 2,50 bis 10,00 Massen-% an Zn gebildet ist, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
    das innere Plattierungsmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,60 bis 2,00 Massen-% an Mn und 0,20 bis 1,50 Massen-% an Cu gebildet ist, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind,
    ein Unterschied (Y-X) zwischen einem Cu-Gehalt (Y) des inneren Plattierungsmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials und einem Cu-Gehalt (X) des Kernmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials größer ist als 0,00 Massen-%,
    ein Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCL-Lösung -800 (mV vs. Ag/AgCl) oder weniger beträgt und
    ein Lochfraßpotential der Aluminiumrippe des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung kleiner ist als das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung.
  • Der Aluminiumwärmetauscher gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Aluminiumlegierungswärmetauscher mit einer Atmosphärenseite, die in einer verdünnten Chloridionenumgebung von 1000 ppm oder weniger verwendet wird. Der Aluminiumlegierungswärmetauscher gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch Hartlöten eines Rohrs, das als ein geformtes Bauteil aus einem Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial dient, und einer Aluminiumrippe gebildet.
  • Bei dem Aluminiumwärmetauscher gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial, das in Form eines Rohrs ausgebildet ist, ein Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsmaterial aus einem Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung, einem Opferanodenmaterial, das auf eine Seitenfläche des Kernmaterials plattiert ist, und einem inneren Plattierungsmaterial, das auf die andere Seitenfläche des Kernmaterials plattiert ist.
  • Das Kernmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials besteht aus einer Aluminiumlegierung mit 0,60 bis 2,00 Massen-% an Mn und 0,60 Massen-% oder weniger an Cu, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
  • Mn in dem Kernmaterial verbessert eine Festigkeit des Kernmaterials und stellt das Lochfraßpotential des Kernmaterials so ein, dass es edel ist. Der Mn-Gehalt des Kernmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 0,60 bis 2,00 Massen-%, bevorzugt 1,00 bis 2,00 Massen-%. Wenn der Mn-Gehalt des Kernmaterials kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, ist die Wirkung von Mn nicht ausreichend. Der Mn-Gehalt, der den oben beschriebenen Bereich überschreitet, erschwert das Walzen des Plattierungsmaterials.
  • Cu in dem Kernmaterial ist zum Regulieren des Gleichgewichts des Potentials zwischen dem inneren Plattierungsmaterial und dem Kernmaterial enthalten. Cu in dem Kernmaterial diffundiert bei einem Hartlöterwärmen in das Opferanodenmaterial, so dass der Potentialunterschied bezüglich des Opferanodenmaterials verringert wird und die Korrosionsgeschwindigkeit des Opferanodenmaterials zunimmt. Aus diesem Grund ist der Cu-Gehalt des Kernmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials 1,00 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,40 Massen-% oder weniger und kleiner als der Cu-Gehalt des inneren Plattierungsmaterials, noch bevorzugter weniger als 0,05 Massen-%.
  • Das Kernmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann ferner Si aufweisen. Si in dem Kernmaterial dient zur Verbesserung der Festigkeit des Kernmaterials. Der Si-Gehalt des Kernmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 1,50 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,90 Massen-% oder weniger. Wenn der Si-Gehalt des Kernmaterials den oben beschriebenen Bereich überschreitet, nimmt der Schmelzpunkt des Kernmaterials ab, und das Kernmaterial schmilzt leicht beim Hartlöten.
  • Das Kernmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann ferner Fe aufweisen. Fe dient zur Verbesserung der Festigkeit des Kernmaterials. Der Fe-Gehalt des Kernmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials beträgt 0,70 Massen-% oder weniger. Wenn der Fe-Gehalt des Kernmaterials den oben beschriebenen Bereich überschreitet, nimmt die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit des Kernmaterials zu.
  • Das Kernmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann ferner Ti aufweisen. Ti ist in der Dickenrichtung des Kernmaterials des Rohrs in Regionen hoher Konzentration und Regionen niedriger Konzentration unterteilt, so dass eine Schichtstruktur ausgebildet wird, in der die Regionen hoher Konzentration und die Regionen niedriger Konzentration abwechselnd verteilt sind, und die Regionen mit niedriger Ti-Konzentration korrodieren gegenüber den Regionen mit hoher Ti-Konzentration bevorzugt. Demzufolge bewirkt Ti, dass die Korrosionsform des Kernmaterials eine Schichtform aufweist, und es verhindert ein Fortschreiten einer Korrosion des Kernmaterials in der Dickenrichtung des Rohrs, so dass ein Korrosionswiderstand verbessert wird. Der Ti-Gehalt des Kernmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsmaterials ist 0,01 bis 0,30 Massen-%. Wenn der Ti-Gehalt des Kernmaterials kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, ist die Wirkung von Ti nicht ausreichend. Wenn der Ti-Gehalt den oben beschriebenen Bereich überschreitet, wird eine riesige kristallisierte Substanz erzeugt, und die Formbarkeit des Rohrs wird verschlechtert.
  • Das Kernmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsmaterials kann V, Cr, Zr oder B mit 0,30 Massen-% oder weniger aufweisen, innerhalb des Bereichs, der die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht verschlechtert.
  • Das Opferanodenmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials besteht aus einer Aluminiumlegierung mit 2,50 bis 10,00 Massen-% an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
  • Zn in dem Opferanodenmaterial dient zum Einstellen des Potentials des Opferanodenmaterials, so dass es ein weniger edles (niedriges) Potential ist, und ist zum Regulieren des Gleichgewichts des Lochfraßpotentials in Bezug auf das Kernmaterial und das innere Plattierungsmaterial und Halten des Oberflächenlochfraßpotentials des Opferanodenmaterials des Rohrs nach einem Hartlöterwärmen auf einem niedrigen Potential enthalten. Der Zn-Gehalt des Opferanodenmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 2,50 bis 10,00 Massen-%, bevorzugt 3,50 bis 10,00 Massen-%, noch bevorzugter 4,50 bis 10,00 Massen-%. Wenn der Zn-Gehalt des Opferanodenmaterials kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, ist die Wirkung von Zn nicht ausreichend. Wenn der Zn-Gehalt den oben beschriebenen Bereich überschreitet, nimmt die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit des Opferanodenmaterials zu, und die Korrosionswiderstandslebensdauer wird verkürzt.
  • Das Opferanodenmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann ferner Si aufweisen. Si dient zum Verbessern der Festigkeit des Opferanodenmaterials. Der Si-Gehalt des Opferanodenmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 1,50 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,50 Massen-% oder weniger. Wenn der Si-Gehalt des Opferanodenmaterials den oben beschriebenen Bereich überschreitet, nimmt die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit des Opferanodenmaterials zu.
  • Das Opferanodenmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann ferner Fe aufweisen. Fe dient zum Verbessern der Festigkeit des Opferanodenmaterials. Der Fe-Gehalt des Opferanodenmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 1,50 Massen-% oder weniger. Wenn der Fe-Gehalt des Opferanodenmaterials den oben beschriebenen Bereich überschreitet, nimmt die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit des Opferanodenmaterials zu.
  • Das Opferanodenmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann ferner Mn aufweisen. Mn dient zum Verbessern der Festigkeit des Opferanodenmaterials. Der Mn-Gehalt des Opferanodenmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 1,50 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,50 Massen-% oder weniger. Wenn der Mn-Gehalt des Opferanodenmaterials den oben beschriebenen Bereich überschreitet, nimmt die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit des Opferanodenmaterials zu, und das Oberflächenlochfraßpotential des Opferanodenmaterials wird edel.
  • Das Opferanodenmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann 0,30 Massen-% oder weniger an In, Sn, Ti, V, Cr, Zr oder B aufweisen, innerhalb des Bereichs, der die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht verschlechtert.
  • Das innere Plattierungsmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials besteht aus einer Aluminiumlegierung mit 0,60 bis 2,00 Massen-% an Mn und 0,20 bis 1,50 Massen-% an Cu, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
  • Mn in dem inneren Plattierungsmaterial verbessert eine Festigkeit des inneren Plattierungsmaterials und stellt das Lochfraßpotential des inneren Plattierungsmaterials so ein, dass es edel ist. Der Mn-Gehalt des inneren Plattierungsmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 0,60 bis 2,00 Massen-%, bevorzugt 1,00 bis 2,00 Massen-%. Wenn der Mn-Gehalt des inneren Plattierungsmaterials kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, ist die Wirkung von Mn nicht ausreichend. Wenn der Mn-Gehalt den oben beschriebenen Bereich überschreitet, entsteht eine Schwierigkeit beim Walzen des Plattierungsmaterials.
  • Cu in dem Kernmaterial dient dazu, das Potential des inneren Plattierungsmaterials auf ein edles (hohes) Potential einzustellen, und es ist zum Regulieren des Gleichgewichts des Potentials in Bezug auf das Kernmaterial enthalten. Der Cu-Gehalt des inneren Plattierungsmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 0,20 bis 1,50 Massen-%, bevorzugt 0,20 bis 1,00 Massen-%. Wenn der Cu-Gehalt des inneren Plattierungsmaterials kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, ist die Wirkung von Cu nicht ausreichend. Wenn der Cu-Gehalt den oben beschriebenen Bereich überschreitet, nimmt der Schmelzpunkt des inneren Plattierungsmaterials ab, und das innere Plattierungsmaterial schmilzt leicht beim Hartlöten.
  • Ein Unterschied (Y-X) zwischen dem Cu-Gehalt (Y) des inneren Plattierungsmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials und dem Cu-Gehalt (X) des Kernmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist größer als 0,00 Massen-%, bevorzugt größer als 0,00 Massen-% und kleiner oder gleich 0,40 Massen-%.
  • Das innere Plattierungsmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann ferner Si aufweisen. Si dient zum Verbessern der Festigkeit des inneren Plattierungsmaterials. Der Si-Gehalt des inneren Plattierungsmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 1,50 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,90 Massen-% oder weniger. Wenn der Si-Gehalt des inneren Plattierungsmaterials den oben beschriebenen Bereich überschreitet, nimmt der Schmelzpunkt des inneren Plattierungsmaterials ab, und das innere Plattierungsmaterial wird beim Hartlöten leicht geschmolzen.
  • Das innere Plattierungsmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann ferner Fe aufweisen. Fe dient zum Verbessern der Festigkeit des inneren Plattierungsmaterials. Der Fe-Gehalt des inneren Plattierungsmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 0,70 Massen-% oder weniger. Wenn der Fe-Gehalt des inneren Plattierungsmaterials 0,70 Massen-% überschreitet, nimmt die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit des inneren Plattierungsmaterials zu.
  • Das innere Plattierungsmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann ferner Ti aufweisen. Ti ist in der Dickenrichtung des inneren Plattierungsmaterials in Regionen hoher Konzentration und Regionen niedriger Konzentration unterteilt, so dass eine Schichtstruktur gebildet wird, in der die Regionen hoher Konzentration und die Regionen niedriger Konzentration abwechselnd verteilt sind, und die Regionen mit niedriger Ti-Konzentration korrodieren gegenüber den Regionen mit hoher Ti-Konzentration bevorzugt. Demzufolge bewirkt Ti, dass die Korrosionsform des Kernmaterials eine Schichtform aufweist, und es verhindert ein Fortschreiten einer Korrosion in der Dickenrichtung des Rohrs, so dass ein Korrosionswiderstand des Rohrs verbessert wird. Der Ti-Gehalt des inneren Plattierungsmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ist 0,01 bis 0,30 Massen-%. Wenn der Ti-Gehalt des inneren Plattierungsmaterials den oben beschriebenen Bereich überschreitet, wird eine riesige kristallisierte Substanz erzeugt, und die Formbarkeit des Rohrs wird verschlechtert.
  • Das innere Plattierungsmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials kann 0,30 Massen-% oder weniger an V, Cr, Zr oder B aufweisen, innerhalb des Bereichs, der die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht verschlechtert.
  • Bei dem Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial bewirkt hinsichtlich des Si-Gehalts und des Fe-Gehalts des Opferanodenmaterials, des Kernmaterials und des inneren Plattierungsmaterials eine Verwendung eines hochreinen Metalls eine Zunahme der Herstellungskosten, und es ist nicht bevorzugt, den Si-Gehalt und den Fe-Gehalt so einzustellen, dass sie jeweils kleiner als 0,03% sind.
  • Bei dem Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial ist, wenn die Dicke desselben 0,5 mm oder weniger beträgt, das Plattierungsverhältnis des Opferanodenmaterials bevorzugt 5 bis 30%, noch bevorzugter 10 bis 30%. Wenn das Plattierungsverhältnis des Opferanodenmaterials kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, nimmt die Menge an Zn in dem Opferanodenmaterial aufgrund einer Diffusion beim Hartlöten ab, das Lochfraßpotential der Oberfläche des Opferanodenmaterials nimmt zu, und es wird schwierig, einen ausreichenden Opferanodeneffekt zu erhalten. Zusätzlich dazu wird, wenn das Plattierungsverhältnis des Opferanodenmaterials den oben beschriebenen Bereich überschreitet, das Walzen des Plattierungsmaterials erschwert. Darüber hinaus ist bei dem Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial, wenn die Dicke desselben 0,5 mm überschreitet, das Plattierungsverhältnis des Opferanodenmaterials bevorzugt 3 bis 30%.
  • Bei dem Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial ist, wenn die Dicke desselben 0,5 mm oder weniger beträgt, das Plattierungsverhältnis des inneren Plattierungsmaterials bevorzugt 5 bis 30%, noch bevorzugter 10 bis 30%. Wenn das Plattierungsverhältnis des inneren Plattierungsmaterials kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, wird die Cu-Konzentration in dem inneren Plattierungsmaterial aufgrund einer Diffusion beim Hartlöten verringert, der Potentialunterschied bezüglich des Kernmaterials nimmt ab, und es wird schwierig, die Opferanodenwirkung des Kernmaterials zu erhalten. Zusätzlich dazu wird, wenn das Plattierungsverhältnis des inneren Plattierungsmaterials den oben beschriebenen Bereich überschreitet, ein Walzen des Plattierungsmaterials erschwert. Darüber hinaus ist bei dem Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial, wenn die Dicke desselben 0,5 mm überschreitet, das Plattierungsverhältnis des inneren Plattierungsmaterials bevorzugt 3 bis 30%.
  • Die Aluminiumrippe des Aluminiumlegierungswärmetauschers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht aus Aluminium und ist ein geformtes Bauteil aus plattenförmigem Aluminium. Eine Struktur, die durch Verarbeiten von plattenförmigem Aluminium, so dass es gewellt ist, erhalten wird und in Form einer Rippe ausgebildet ist, wird als die Aluminiumrippe verwendet. Das Material der Aluminiumrippe ist reines Aluminium oder eine Aluminiumlegierung. Ein Beispiel für das Aluminiumrippenmaterial ist ein Hartlötblech, das aus einem nackten Material, einem Kernmaterial, das aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet ist, und Hartlötmaterialien, die auf beide Seiten des Kernmaterials plattiert sind, gebildet ist. Das in der Aluminiumrippe enthaltene Element wird derart geeignet ausgewählt, dass das Lochfraßpotential der Aluminiumrippe des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung kleiner ist als das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung. Beispielsweise ermöglicht ein hoher Gehalt an Zn in der Aluminiumlegierung, die die Aluminiumrippe bildet, dass das Lochfraßpotential der Aluminiumrippe in einer 5% NaCl-Lösung so eingestellt werden kann, dass es weniger edel ist. Der Zn-Gehalt der Aluminiumlegierung, die die Aluminiumrippe bildet, ist bevorzugt 10,00 Massen-% oder weniger. Ein Vorhandensein von viel Cu oder Mn in der Aluminiumlegierung, die die Aluminiumrippe bildet, ermöglicht ein Einstellen des Lochfraßpotentials der Aluminiumrippe in einer 5% NaCl-Lösung, so dass es edel ist. Der Cu-Gehalt der Aluminiumlegierung, die die Aluminiumrippe bildet, ist bevorzugt 1,00 Massen-% oder weniger, und der Mn-Gehalt ist bevorzugt 2,00 Massen-% oder weniger. Wenn das Lochfraßpotential der Aluminiumrippe in einer 5% NaCl-Lösung kleiner als das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs in einer 5% NaCl-Lösung ist, kann die Aluminiumlegierung, die die Aluminiumrippe bildet, ferner eines oder mehrere von 2,00 Massen-% oder weniger an Si, 2,00 Massen-% oder weniger an Fe, 0,50 Massen-% oder weniger an Mg, 0,30 Massen-% oder weniger an Cr, 0,30 Massen-% oder weniger an Ti und 0,30 Massen-% oder weniger an Zr aufweisen.
  • Der Aluminiumlegierungswärmetauscher gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Wärmetauscher, der durch Formen des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials in Form eines Rohrs, so dass das innere Plattierungsmaterial als die Kühlmitteldurchgangsseite dient und das Opferanodenmaterial als die Atmosphärenseite (Außenfläche) dient, und Montieren und Verbinden der Aluminiumrippe durch Hartlöten auf der Außenseite (Atmosphärenseite) des Rohrs oder auf der Außenseite und der Innenseite (Kühlmittelkanalseite) erhalten wird.
  • Das Verfahren zum Herstellen des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ähnlich zu dem Verfahren zum Herstellen des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Der Aluminiumlegierungswärmetauscher gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch Formen des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials in Form eines Rohrs, so dass das innere Plattierungsmaterial als die Kühlmitteldurchgangsseite dient und das Opferanodenmaterial als die Atmosphärenseite (Außenfläche) dient, Montieren der Aluminiumrippe auf der Außenfläche (Atmosphärenseite) des Rohrs, beispielsweise Aufbringen eines fluoridbasierten Flussmittels darauf, danach Hartlöterwärmen der Struktur für drei Minuten bei einer Temperatur von 600°C in einem Inertgasatmosphärenofen und Verbinden des Rohrs mit der Aluminiumrippe hergestellt. Das Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungswärmetauschers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ähnlich zu dem Verfahren zum Herstellen des Aluminiumlegierungswärmetauschers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Zusätzlich dazu sind bei dem Aluminiumlegierungswärmetauscher gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Lochfraßpotentiale des Opferanodenmaterials, des Kernmaterials und des inneren Plattierungsmaterials des zusammengebauten Rohrbauteils so, dass die Beziehung „Lochfraßpotential des Opferanodenmaterials < Lochfraßpotential des Kernmaterials < Lochfraßpotential des inneren Plattierungsmaterials“ erfüllt ist. Da das Opferanodenmaterial den Opferanodeneffekt für das Kernmaterial aufweist, und das Kernmaterial den Opferanodeneffekt für das innere Plattierungsmaterial aufweist, wird mit jeder der Opferanodenschichten eine Verbesserung eines Korrosionswiderstands der Außenfläche (Atmosphärenseite) in einer gewöhnlichen Korrosionsumgebung erhalten.
  • Zusätzlich dazu erfüllen bei dem Aluminiumlegierungswärmetauscher gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs und das Lochfraßpotential der Aluminiumrippe die Beziehung „Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs ≤ -800 (mV vs. Ag/AgCl)“ und die Beziehung „Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs > Lochfraßpotential der Aluminiumrippe“. Da der Aluminiumlegierungswärmetauscher gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Beziehung „Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs ≤ -800 (mV vs. Ag/AgCl)“ und die Beziehung „Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs > Lochfraßpotential der Aluminiumrippe“ erfüllt, wird das Korrosionspotential des gesamten Wärmetauschers bei einem Potential gehalten, das kleiner ist als das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs, und ein Auftreten einer Korrosion auf der Rohroberfläche wird unterdrückt. Diese Struktur unterdrückt eine Erzeugung eines Durchgangslochs auf der Atmosphärenseite in einer verdünnten Chloridionenumgebung, und es verbessert einen Korrosionswiderstand der Außenfläche (Atmosphärenseite) in einer verdünnten Chloridionenumgebung.
  • Im Folgenden wird ein Vergleich von Beispielen der vorliegenden Erfindung mit Vergleichsbeispielen zum Belegen der Wirkung derselben erläutert. Diese Beispiele geben eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wieder, und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
  • BEISPIELE
  • Beispiel 1
  • Eine Opferanodenmateriallegierung, eine Kernmateriallegierung und eine Legierung eines inneren Plattierungsmaterials mit Zusammensetzungen, die in Tabelle 1 angegeben sind, wurden durch semikontinuierliches Gießen in Blöcke gegossen. Bei den erhaltenen Blöcken wurde der Opferanodenmateriallegierungsblock bei 500°C acht Stunden lang homogenisiert und danach bei einer Starttemperatur von 500°C zu einer vorbestimmten Dicke heißgewalzt. Der Kernmateriallegierungsblock und der Legierungsblock des inneren Plattierungsmaterials wurden bei 500°C acht Stunden lang homogenisiert, danach wurde der Kernmateriallegierungsblock maschinell bearbeitet, und der Legierungsblock des inneren Plattierungsmaterials wurde bei einer Starttemperatur von 500°C zu einer vorbestimmten Dicke heißgewalzt.
  • Danach wurden die heißgewalzten Bauteile der Opferanodenmateriallegierung und der Legierung des inneren Plattierungsmaterials maschinell bearbeitet, und danach wurden die jeweiligen Aluminiumlegierungen in Kombinationen, die in Tabelle 1 angegeben sind, gestapelt. Jede der gestapelten Strukturen wurde bei einer Starttemperatur von 500°C zu einer Dicke von 3 mm heißgewalzt, danach kaltgewalzt und einem Zwischenglühen bei einer Temperatur von 400°C unterzogen. Danach wurden die Strukturen zum Erhalten von Aluminiumlegierungsplattierungsplattenmaterialien (Teststücke 1 bis 109) mit einer Dicke von 0,2 mm kaltgewalzt.
  • Danach wurden ein Kernmateriallegierungsblock und ein Hartlötmateriallegierungsblock mit Zusammensetzungen, die in Tabelle 1 angegeben sind, durch semikontinuierliches Gießen gegossen. Der Hartlötmateriallegierungsblock des Aluminiumrippenmaterials wurde eine Stunde lang bei 500°C homogenisiert und danach bei einer Starttemperatur von 500°C zu einer vorbestimmten Dicke heißgewalzt. Der Kernmateriallegierungsblock des Aluminiumrippenmaterials wurde acht Stunden lang bei 500°C homogenisiert, danach wurden die Oberflächen des Kernmateriallegierungsblocks, auf denen der Hartlötmateriallegierungsblock zu stapeln war, maschinell bearbeitet. Danach wurden die Hartlötmateriallegierungsblöcke auf beiden Seiten des Kernmateriallegierungsblocks des Aluminiumrippenmaterials gestapelt. Jede der gestapelten Strukturen wurde bei einer Starttemperatur von 500°C heißgewalzt, so dass ein Plattierungsmaterial mit einer vorbestimmten Dicke erhalten wurde. Danach wurde jedes der Plattierungsmaterialien kaltgewalzt und einem Zwischenglühen bei einer Temperatur von 400°C unterzogen. Danach wurden die Plattierungsmaterialien zum Erhalten von Aluminiumrippenmaterialien mit einer Dicke von 0,08 mm kaltgewalzt. Die Zusammensetzung des Hartlötmateriallegierungsblocks des Aluminiumrippenmaterials wurde als eine Aluminiumlegierung mit 10,00 Massen-% an Si eingestellt, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen waren, und das Plattierungsverhältnis des Hartlötmaterials wurde auf 10% für eine Seitenfläche eingestellt.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Eine Opferanodenmateriallegierung, eine Kernmateriallegierung und eine Legierung eines inneren Plattierungsmaterials mit Zusammensetzungen, die in Tabelle 2 angegeben sind, wurden durch semikontinuierliches Gießen in Blöcke gegossen. Bei den Blöcken wurde der Opferanodenmateriallegierungsblock acht Stunden lang bei 500°C homogenisiert und danach bei einer Starttemperatur von 500°C zu einer vorbestimmten Dicke heißgewalzt. Der Kernmateriallegierungsblock und der Legierungsblock des inneren Plattierungsmaterials wurden acht Stunden lang bei 500°C homogenisiert, danach wurde der Kernmateriallegierungsblock maschinell bearbeitet, und der Legierungsblock des inneren Plattierungsmaterials wurde bei einer Starttemperatur von 500°C zu einer vorbestimmten Dicke heißgewalzt.
  • Danach wurden die heißgewalzten Bauteile der Opferanodenmateriallegierung und der Legierung des inneren Plattierungsmaterials zu einer vorbestimmten Größe zurechtgeschnitten, und die Aluminiumlegierungen wurden jeweils in Kombinationen, die in Tabelle 2 gezeigt sind, gestapelt. Jede der gestapelten Strukturen wurde bei einer Starttemperatur von 500°C zu einer Dicke von 3 mm heißgewalzt, danach kaltgewalzt und einem Zwischenglühen bei einer Temperatur von 400°C unterzogen. Danach wurden die Strukturen zum Erhalten von Aluminiumlegierungsplattierungsplattenmaterialien (Teststücke 201 bis 220) mit einer Dicke von 0,2 mm kaltgewalzt.
  • Danach wurden ein Kernmateriallegierungsblock und ein Hartlötmateriallegierungsblock mit Zusammensetzungen, die in Tabelle 2 angegeben sind, durch semikontinuierliches Gießen gegossen. Der Hartlötmateriallegierungsblock des Aluminiumrippenmaterials wurde eine Stunde lang bei 500°C homogenisiert und danach bei einer Starttemperatur von 500°C zu einer vorbestimmten Dicke heißgewalzt. Der Kernmateriallegierungsblock des Aluminiumrippenmaterials wurde acht Stunden lang bei 500°C homogenisiert, danach wurden die Oberflächen des Kernmateriallegierungsblocks, auf denen der Hartlötmateriallegierungsblock zu stapeln war, maschinell bearbeitet. Danach wurden die Hartlötmateriallegierungsblöcke auf beiden Seiten des Kernmateriallegierungsblocks des Aluminiumrippenmaterials gestapelt. Jede der gestapelten Strukturen wurde bei einer Starttemperatur von 500°C zum Erhalten eines Plattierungsmaterials mit einer vorbestimmten Dicke heißgewalzt. Danach wurde jedes der Plattierungsmaterialien kaltgewalzt und einem Zwischenglühen bei einer Temperatur von 400°C unterzogen. Danach wurden die Plattierungsmaterialien zum Erhalten von Aluminiumrippenmaterialien mit einer Dicke von 0,08 mm kaltgewalzt. Die Zusammensetzung des Hartlötmateriallegierungsblocks des Aluminiumrippenmaterials wurde als Aluminiumlegierung mit 10,00 Massen-% an Si, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen waren, eingestellt, und das Plattierungsverhältnis des Hartlötmaterials wurde auf 10% pro Seitenfläche eingestellt.
  • Die erhaltenen Teststücke wurden bei 600°C drei Minuten lang erwärmt, entsprechend einem Hartlöterwärmen, und einem Zugfestigkeitstest unterzogen. Zusätzlich dazu wurde jedes der erhaltenen Teststücke zu einem Rohr mit dem Opferanodenmaterial, das auf der Außenfläche positioniert war, geformt, Aluminiumrippen wurden zwischen den geformten Rohren montiert, und ein Tank und dergleichen wurden gebildet und an jeder der Strukturen montiert. Danach wurden die Strukturen einem Hartlöterwärmen bei einer Temperatur von 585 bis 630°C für 1 bis 30 Minuten unterzogen und durch die folgenden Verfahren einer Potentialmessung und einem Korrosionstest unterzogen. Tabelle 3 und Tabelle 4 geben die Testergebnisse wieder.
  • Zugfestigkeitstest
  • Die Teststücke wurden zu Teststücken gemäß JIS-5 geformt und einem Zugfestigkeitstest gemäß JIS Z2241 unterzogen. Die Teststücke mit einer Zugfestigkeit von 70 MPa oder mehr wurden als Stücke, die den Test bestanden, bewertet.
  • Potentialmessung
  • Das Lochfraßpotential jedes der Teststücke wurde in einer wässrigen 5% NaCl-Lösung bei Raumtemperatur gemessen. Das Oberflächenpotential des Opferanodenmaterials wurde gemessen, wobei die Teile des Teststücks ausgenommen die opferanodenmaterialseitige Oberfläche maskiert waren. Das Potential des Kernmaterials wurde gemessen, indem die Teile ausgenommen die Kernmaterialoberfläche, wenn kein inneres Plattierungsmaterial in dem Teststück vorhanden war, maskiert waren. Wenn bei dem Teststück das innere Plattierungsmaterial vorhanden war, wurde das Teststück von der Seite der Opferanodenmaterialoberfläche aus hin zum Zentrum der Dicke des Kernmaterials abgeschliffen, und eine Messung wurde in einem Zustand durchgeführt, in dem die Teile ausgenommen die abgeschliffene Fläche maskiert waren. Das Potential des inneren Plattierungsmaterials wurde gemessen, wobei die Teile ausgenommen die Fläche auf der Seite des inneren Plattierungsmaterials maskiert waren.
  • Korrosionstest
  • Jedes der Teststücke wurde in einem Zustand, in dem das Opferanodenmaterial des Teststücks als die Außenfläche positioniert war, in Form eines Rohrs ausgebildet, Aluminiumrippen wurden zwischen den ausgebildeten Rohren montiert, und ein Tank und dergleichen wurden ausgebildet und an jeder der Strukturen montiert. Nach Aufbringen eines fluoridbasierten Flussmittels auf jeder der Strukturen wurden die Strukturen drei Minuten lang einem Hartlöterwärmen bei 600°C unterzogen, so dass Wärmetauscher erhalten wurden. Ausgehend von den jeweiligen erhaltenen Wärmetauschern wurden lediglich die Aluminiumrippe und die Opferanodenmaterialoberfläche, die mit der Aluminiumrippe verbunden war, durch Maskieren freigelegt, so dass ein Teststück erhalten wurde. Jedes der erhaltenen Teststücke wurde einem Spritztest mit Zyklen gemäß ASTM G85 unterzogen, um einen Korrosionswiderstand zu evaluieren. In dem Spritztest wurde eine wässrige Lösung, die durch Mischen von 100 ppm NaCl, 100 ppm HCO3 und 100 ppm Na2SO4 mit einem auf 3 eingestellten pH erhalten wurde, zum Simulieren einer verdünnten Chloridionenumgebung verwendet. Bei den Teststücken wurden die Teststücke, bei denen in dem Rohr an dem Punkt, zu dem 2500 Stunden vergangen waren und die Korrosionstiefe weniger als 0,10 mm war, in denen kein Durchgangsloch erzeugt wurde, als exzellente (OO) Stücke bewertet, die Teststücke, bei denen nach 2500 Stunden kein Durchgangsloch erzeugt wurde, die Korrosionstiefe jedoch größer oder gleich 0,10 mm war, wurden als gute (O) Stücke bewertet, und die Teststücke, in denen ein Durchgangsloch erzeugt wurde, bevor 2500 Stunden vergangen waren, wurden als schlechtere (x) Stücke bewertet. Dabei sind 100 ppm NaCl eine Umgebung, die einer Chloridionenkonzentration von 60 ppm entsprechen.
  • Wie in Tabelle 3 angegeben, wies jedes der Teststücke 1 bis 109 der Beispiele eine Zugfestigkeit von 70 MPa oder mehr nach einem Erwärmen, das einem Hartlöten entspricht, auf. Bei jedem von Wärmetauscherteststücken, die durch Kombinieren und Hartlöten der Teststücke 1 bis 109 mit den Aluminiumrippen erhalten wurden, erfüllten das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs und das Lochfraßpotential der Aluminiumrippe die Beziehung „Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs ≤ -800 (mV vs. Ag/AgCl)“ und die Beziehung „Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs > Lochfraßpotential der Aluminiumrippe“, und im Korrosionstest wurde kein Durchgangsloch erzeugt.
  • Im Gegensatz dazu überschritt, wie in Tabelle 4 angegeben, bei dem Teststück 201 des Vergleichsbeispiels, da die Zn-Konzentration in dem Opferanodenmaterial niedrig war, das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche nach einem Hartlöten -800 mV und der Opferanodeneffekt war nicht ausreichend vorhanden. Demzufolge wurde in dem Teststück 201 in dem Korrosionstest ein Durchgangsloch in dem Rohr erzeugt. In dem Teststück 202 nahm, da die Zn-Konzentration des Opferanodenmaterials hoch war und das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche kleiner oder gleich dem Lochfraßpotential der Aluminiumrippe war, die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit der Aluminiumrippe nach einem Hartlöten zu, und in dem Korrosionstest wurde in dem Rohr ein Durchgangsloch erzeugt. In dem Teststück 203 war, da die Si-Konzentration in dem Opferanodenmaterial hoch war, die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit des Opferanodenmaterials nach einem Hartlöten hoch, und im Korrosionstest wurde in dem Rohr ein Durchgangsloch erzeugt. In dem Teststück 204 war, da die Fe-Konzentration in dem Opferanodenmaterial hoch war, die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit des Opferanodenmaterials nach einem Hartlöten hoch, und in dem Korrosionstest wurde ein Durchgangsloch in dem Rohr erzeugt. In dem Teststück 205 war, da die Mn-Konzentration in dem Opferanodenmaterial hoch war, die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit des Opferanodenmaterials nach einem Hartlöten hoch, und in dem Korrosionstest wurde in dem Rohr ein Durchgangsloch erzeugt.
  • In dem Teststück 206 wurde, da die Cu-Konzentration des Kernmaterials hoch war, das Kernmaterial des Rohrs beim Hartlöten geschmolzen. In dem Teststück 207 war, da die Mn-Konzentration des Kernmaterials niedrig war, die Zugfestigkeit nach einem Erwärmen, das einem Hartlöten entspricht, weniger als 70 MPa. Bei dem Teststück 208 trat, da die Mn-Konzentration des Kernmaterials hoch war, beim Walzen des Plattierungsmaterials ein Riss auf, und es wurde kein fehlerfreies Material erhalten. Bei dem Teststück 209 wurde, da die Si-Konzentration des Kernmaterials hoch war, das Kernmaterial des Rohrs beim Hartlöten geschmolzen. Bei dem Teststück 210 nahm, da die Fe-Konzentration des Kernmaterials hoch war, die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit des Kernmaterials zu, und in dem Korrosionstest wurde in dem Rohr ein Durchgangsloch erzeugt.
  • Bei dem Teststück 211 hatte, da die Cu-Konzentration des inneren Plattierungsmaterials niedriger als die Cu-Konzentration des Kernmaterials war, das Kernmaterial keine Funktion als die Opferanodenschicht des inneren Plattierungsmaterials (das innere Plattierungsmaterial hatte eine Funktion als die Opferanodenschicht des Kernmaterials), und in dem Korrosionstest wurde in dem Rohr ein Durchgangsloch erzeugt. Bei dem Teststück 212 wurde, da die Cu-Konzentration hoch war, das innere Plattierungsmaterial beim Hartlöten geschmolzen. Bei dem Teststück 213 trat, da die Mn-Konzentration des inneren Plattierungsmaterials hoch war, beim Walzen ein Riss auf, so dass kein fehlerfreies Material erhalten wurde. Bei dem Teststück 214 wurde, da die Si-Konzentration des inneren Plattierungsmaterials hoch war, das innere Plattierungsmaterial beim Hartlöten geschmolzen. Bei dem Teststück 215 nahm, da die Fe-Konzentration des inneren Plattierungsmaterials hoch war, die Selbstkorrosionsgeschwindigkeit des inneren Plattierungsmaterials zu, und in dem Korrosionstest wurde in dem Rohr ein Durchgangsloch erzeugt.
  • Bei dem Teststück 216 wurde, da das Plattierungsverhältnis des Opferanodenmaterials niedrig war und das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche nach einem Hartlöten -800 (mV vs. Ag/AgCl) überschritt, in dem Korrosionstest in dem Rohr ein Durchgangsloch erzeugt. Bei dem Teststück 217 wurde, da das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche nach einem Hartlöten weniger edel war als das Lochfraßpotential der Aluminiumrippe, bei dem Korrosionstest ein Loch in dem Rohr erzeugt. Bei dem Teststück 218 wurde, da das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche nach einem Hartlöten -800 mV überschritt und weniger edel als das Lochfraßpotential der Aluminiumrippe war, in dem Korrosionstest ein Durchgangsloch in dem Rohr erzeugt. Bei dem Teststück 219 wurde, da das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche nach einem Hartlöten -800 mV überschritt und weniger edel als das Lochfraßpotential der Aluminiumrippe war, bei dem Korrosionstest ein Durchgangsloch in dem Rohr erzeugt. Bei dem Teststück 220 wurde, da das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche nach einem Hartlöten weniger edel als das Lochfraßpotential der Aluminiumrippe war, in dem Korrosionstest ein Durchgangsloch in dem Rohr erzeugt.
  • Figure DE112019001826T5_0001
    Figure DE112019001826T5_0002
    Figure DE112019001826T5_0003
    Figure DE112019001826T5_0004
    Figure DE112019001826T5_0005
    Figure DE112019001826T5_0006
    Figure DE112019001826T5_0007
    Figure DE112019001826T5_0008
    [Tabelle 3-1]
    4 -930 -670 - -970 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    5 -850 -670 - -890 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    6 -940 -670 - -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    7 -950 -670 - -990 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    8 -980 -670 - -1,020 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    9 -930 -670 - -970 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    10 -940 -670 - -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    11 -880 -670 - -920 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    12 -940 -670 - -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    13 -850 -670 - -890 -40 ○ ○ ○ ○ ○
    14 -880 -670 - -920 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    15 -940 -680 - -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    16 -920 -630 - -960 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    17 -940 -690 - -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    18 -940 -660 - -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    19 -940 -660 - -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    20 -940 -660 - -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    21 -940 -660 - -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    22 -940 -660 - -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    23 -940 -660 - -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    24 -940 -660 - -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    25 -940 -670 - -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    26 -940 -660 -660 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    27 -940 -650 -620 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    28 -940 -660 -640 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    29 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    30 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
  • [Tabelle 3-2]
    Nr Rohrmaterial Rippenmaterial Aluminiumrippenlochfraßpotential - Opferanodenmaterialoberflächenlochfraßpotential (mV) Zugfestigkeit (MPa) Opferanodenmaterialoberflächenlochfraßpotential Aluminiumrippenlochfraßpotential - Opferanodenmaterialoberflächenlochfraßpotential Zustand nach 2500 h bei Korrrosionstest Erfolg bei der Herstellung eines Teststücks
    Opferanodenmaterialoberflächenlochfraßpotential (mV vs. Ag/AgCl) Kernmateriallochfraßpotential Lochfraßpotential inneres Plattierungsmaterial Lochfraßpotential Rippe (mV vs. Ag/AgCl)
    31 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    32 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    33 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    34 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    35 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    36 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    37 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    38 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    39 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    40 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    41 -940 -650 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    42 -940 -645 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    43 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    44 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    45 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    46 -940 -645 -640 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    47 -940 -645 -640 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    48 -940 -645 -635 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    49 -940 -645 -635 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    50 -940 -660 -630 -945 -5 ○ ○ ○ ○○ ○
    51 -940 -660 -630 -950 -10 ○ ○ ○ ○○ ○
    52 -940 -660 -630 -955 -15 ○ ○ ○ ○○ ○
    53 -940 -660 -630 -970 -30 ○ ○ ○ ○○ ○
    54 -940 -660 -630 -990 -50 ○ ○ ○ ○○ ○
    55 -940 -660 -630 -1,000 -60 ○ ○ ○ ○○ ○
    56 -940 -660 -630 -1,020 -80 ○ ○ ○ ○○ ○
    57 -940 -660 -630 -1,030 -90 ○ ○ ○ ○○ ○
    58 -940 -660 -630 -1,040 -100 ○ ○ ○ ○○ ○
    59 -940 -660 -630 -1,050 -110 ○ ○ ○ ○○ ○
    60 -940 -660 -630 -1,060 -120 ○ ○ ○ ○○ ○
  • [Tabelle 3-3]
    Nr Rohrmaterial Rippenmaterial Aluminiumrippenlochfraßpotential - Opferanodenmaterialoberflächenlochfraßpotential (mV) Zugfestigkeit (MPa) Opferanodenmaterialoberflächenlochfraßpotential Aluminiumrippenlochfraßpotential - Opferanodenmaterialoberflächenlochfraßpotential Zustand nach 2500 h bei Korrrosionstest Erfolg bei der Herstellung eines Teststücks
    Opferanodenmaterialoberflächenlochfraßpotential (mV vs. Ag/AgCl) Kernmateriallochfraßpotential Lochfraßpotential inneres Plattierungsmaterial Lochfraßpotential Rippe (mV vs. Ag/AgCl)
    61 -940 -680 - -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    62 -940 -650 - -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    63 -930 -645 - -950 -20 ○ ○ ○ ○○ ○
    64 -920 -635 - -940 -20 ○ ○ ○ ○○ ○
    65 -920 -630 - -940 -20 ○ ○ ○ ○○ ○
    66 -940 -680 -660 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    67 -940 -680 -650 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    68 -940 -670 -645 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    69 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    70 -940 -650 -625 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    71 -940 -650 -625 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    72 -940 -660 -660 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    73 -940 -660 -650 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    74 -930 -645 -645 -970 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    75 -940 -650 -620 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    76 -940 -650 -620 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    77 -930 -635 -620 -980 -50 ○ ○ ○ ○○ ○
    78 -850 -660 -630 -900 -50 ○ ○ ○ ○○ ○
    79 -950 -660 -630 -1,000 -50 ○ ○ ○ ○○ ○
    80 -890 -660 -630 -980 -90 ○ ○ ○ ○○ ○
    81 -940 -660 -640 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    82 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    83 -940 -660 -635 -980 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    84 -830 -660 -630 -940 -110 ○ ○ ○ ○ ○
    85 -830 -660 -630 -940 -110 ○ ○ ○ ○ ○
    86 -840 -660 -630 -940 -100 ○ ○ ○ ○ ○
  • [Tabelle 3-4]
    Nr. Rohrmaterial Rippenmaterial Aluminiumrippenlochfraßpotential - Opferanodenmaterialoberflächenlochfraßpotential (mV) Zugfestigkeit (MPa) Opferanodenmaterialoberflächenlochfraßpotential Aluminiumrippenlochfraßpotential - Opferanodenmaterialoberflächenlochfraßpotential Zustand nach 2500 h bei Korrrosionstest Erfolg bei der Herstellung eines Teststücks
    Opferanodenmaterialoberflächenlochfraßpotential (mV vs. Ag/AgCl) Kernmateriallochfraßpotential Lochfraßpotential inneres Plattierungsmaterial Lochfraßpotential Rippe (mV vs. Ag/AgCl)
    87 -840 -660 -630 -940 -100 ○ ○ ○ ○ ○
    88 -850 -660 -630 -940 -90 ○ ○ ○ ○ ○
    89 -860 -660 -630 -940 -80 ○ ○ ○ ○ ○
    90 -870 -660 -630 -940 -70 ○ ○ ○ ○ ○
    91 -870 -660 -630 -940 -70 ○ ○ ○ ○ ○
    92 -890 -660 -630 -940 -50 ○ ○ ○ ○○ ○
    93 -900 -660 -630 -940 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    94 -920 -660 -630 -940 -20 ○ ○ ○ ○○ ○
    95 -940 -645 - -1,000 -60 ○ ○ ○ ○○ ○
    96 -940 -660 -630 -1,000 -60 ○ ○ ○ ○○ ○
    97 -940 -645 - -1,000 -60 ○ ○ ○ ○○ ○
    98 -950 -660 -630 -1,000 -50 ○ ○ ○ ○○ ○
    99 -950 -645 - -1,000 -50 ○ ○ ○ ○○ ○
    100 -950 -660 -630 -1,000 -50 ○ ○ ○ ○○ ○
    101 -950 -660 -630 -1,000 -50 ○ ○ ○ ○○ ○
    102 -950 -645 - -1,000 -50 ○ ○ ○ ○○ ○
    103 -960 -660 -630 -1,000 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    104 -960 -645 - -1,000 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    105 -960 -660 -630 -1,000 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    106 -960 -645 - -1,000 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    107 -960 -660 -630 -1,000 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    108 -960 -645 - -1,000 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
    109 -960 -660 -630 -1,000 -40 ○ ○ ○ ○○ ○
  • [Tabelle 4]
    Nr. Rohrmaterial Rippenmaterial Aluminiumrippenlochfraßpotential - Opferanodenmaterialoberflächenlochfraßpotential (mV) Zugfestigkeit (MPa) Opferanodenmaterialoberflächenlochfraßpotential Aluminiumrippenlochfraßpotential - Opferanodenmaterialoberflächenlochfraßpotential Zustand nach 2500 h bei Korrrosionstest Erfolg bei der Herstellung eines Teststücks
    Opferanodenmaterialoberflächenlochfraßpotential (mV vs. Ag/AgCl) Kernmateriallochfraßpotential Lochfraßpotential inneres Plattierungsmaterial Lochfraßpotential Rippe (mV vs. Ag/AgCl)
    201 -770 -660 - -810 -40 ○ × ○ × ○
    202 -960 -660 - -940 20 ○ ○ × × ○
    203 -920 -660 - -960 -40 ○ ○ ○ × ○
    204 -930 -660 - -970 -40 ○ ○ ○ × ○
    205 -840 -660 - -880 -40 ○ ○ ○ × ○
    206 - - - - - - - - - ×
    207 -940 -710 - -980 -40 × ○ ○ ○ ○
    208 - - - - - - - - - ×
    209 - - - - - - - - - ×
    210 -940 -660 - -980 -40 ○ ○ ○ × ○
    211 -940 -645 -660 -980 -40 ○ ○ ○ × ○
    212 - - - - - - - - - ×
    213 - - - - - - - - - ×
    214 - - - - - - - - - ×
    215 -940 -660 -630 -980 -40 ○ ○ ○ × ○
    216 -790 -660 -630 -830 -40 ○ × ○ × ○
    217 -850 -660 -630 -700 150 ○ ○ × × ○
    218 -750 -660 -630 -700 50 ○ × × × ○
    219 -780 -660 -630 -700 80 ○ × × × ○
    220 -820 -660 -630 -750 70 ○ ○ × × ○

Claims (10)

  1. Aluminiumlegierungswärmetauscher mit einer Atmosphärenseite, die in einer verdünnten Chloridionenumgebung von 1000 ppm oder weniger verwendet wird, wobei der Aluminiumlegierungswärmetauscher durch Hartlöten eines Rohrs und einer Aluminiumrippe gebildet ist, wobei das Rohr aus einem Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial aus einem Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung und einem Opferanodenmaterial, das auf eine Seitenfläche des Kernmaterials plattiert ist, so dass das Kernmaterial als eine Kühlmitteldurchgangsseite dient und das Opferanodenmaterial als die Atmosphärenseite dient, gebildet ist, bei dem das Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,60 bis 2,00 Massen-% an Mn und 1,00 Massen-% oder weniger an Cu gebildet ist, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, das Opferanodenmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 2,50 bis 10,00 Massen-% an Zn gebildet ist, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, ein Lochfraßpotential einer Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung -800 (mV vs. Ag/AgCl) oder weniger beträgt und ein Lochfraßpotential der Aluminiumrippe des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung kleiner als das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung ist.
  2. Aluminiumlegierungswärmetauscher nach Anspruch 1, bei dem das Kernmaterial des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ferner 1,50 Massen-% oder weniger an Si und/oder 0,70 Massen-% oder weniger an Fe aufweist.
  3. Aluminiumlegierungswärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Kernmaterial des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ferner 0,01 bis 0,30 Massen-% an Ti.
  4. Aluminiumlegierungswärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Opferanodenmaterial des Zweilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials mindestens eines von 1,50 Massen-% oder weniger an Si, 1,50 Massen-% oder weniger an Fe und 1,50 Massen-% oder weniger an Mn aufweist.
  5. Aluminiumlegierungswärmetauscher mit einer Atmosphärenseite, die in einer verdünnten Chloridionenumgebung von 1000 ppm oder weniger verwendet wird, wobei der Aluminiumlegierungswärmetauscher durch Hartlöten eines Rohrs und einer Aluminiumrippe gebildet ist, wobei das Rohr aus einem Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterial aus einem Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung, einem Opferanodenmaterial, das auf eine Seitenfläche des Kernmaterials plattiert ist, und einem inneren Plattierungsmaterial, das auf die andere Seitenfläche des Kernmaterials plattiert ist, so dass das innere Plattierungsmaterial als eine Kühlmitteldurchgangsseite dient und das Opferanodenmaterial als die Atmosphärenseite dient, gebildet ist, bei dem das Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,60 bis 2,00 Massen-% an Mn und 0,60 Massen-% oder weniger an Cu gebildet ist, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, das Opferanodenmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 2,50 bis 10,00 Massen-% an Zn gebildet ist, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, das innere Plattierungsmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,60 bis 2,00 Massen-% an Mn und 0,20 bis 1,50 Massen-% an Cu gebildet ist, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, ein Unterschied (Y-X) zwischen einem Cu-Gehalt (Y) des inneren Plattierungsmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials und einem Cu-Gehalt (X) des Kernmaterials des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials größer als 0,00 Massen-% ist, ein Lochfraßpotential einer Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung -800 (mV vs. Ag/AgCl) oder weniger beträgt und ein Lochfraßpotential der Aluminiumrippe des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung kleiner als das Lochfraßpotential der Opferanodenmaterialoberfläche des Rohrs des Aluminiumlegierungswärmetauschers in einer 5% NaCl-Lösung ist.
  6. Aluminiumlegierungswärmetauscher nach Anspruch 5, bei dem das Kernmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ferner 1,50 Massen-% oder weniger an Si und/oder 0,70 Massen-% oder weniger an Fe aufweist.
  7. Aluminiumlegierungswärmetauscher nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das Kernmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ferner 0,01 bis 0,30 Massen-% an Ti aufweist.
  8. Aluminiumlegierungswärmetauscher nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem das Opferanodenmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ferner eines oder mehrere von 1,50 Massen-% oder weniger an Si, 1,50 Massen-% oder weniger an Fe und 1,50 Massen-% oder weniger an Mn aufweist.
  9. Aluminiumlegierungswärmetauscher nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem das innere Plattierungsmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ferner 1,50 Massen-% oder weniger an Si und/oder 0,70 Massen-% oder weniger an Fe aufweist.
  10. Aluminiumlegierungswärmetauscher nach einem der Ansprüche 5 bis 9, bei dem das innere Plattierungsmaterial des Dreilagen-Aluminiumlegierungsplattierungsrohrmaterials ferner 0,01 bis 0,30 Massen-% an Ti aufweist.
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