鋁合金釬焊片及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及汽車用途等的熱交換器所使用的侶合金針焊片及其制造方法，詳細而 言，設及適合作為熱交換器的冷卻水或致冷劑的通路構成材料（管材）使用、特別是通過電 縫焊接來制造扁平管的電縫焊接加工用侶合金針焊片及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 侶合金由于輕量且具備高的熱傳導性，可W用于汽車用熱交換器、例如散熱器、冷 凝器、蒸發(fā)器、加熱器或中間冷卻器等。汽車用熱交換器主要通過針焊法制造，針焊通常使 用A1 -Si系合金的焊料W600°C左右的高溫進行。
[0003] 上述的針焊方法可W采用各種各樣的方法。例如，使用作為非腐蝕性焊劑的氣化 物系焊劑在成氣中進行針焊的方法是常用的方法。
[0004] 一直W來，像汽車用的散熱器或加熱器那樣，作為冷卻水在管內表面循環(huán)的熱交 換器的管材，通常使用將WJIS3003合金為代表的A1 -Μη系合金等作為忍材的3層管材。 運樣的3層管材例如在JIS3003合金的忍材的內表面一側包層Α1 -化系合金等犧牲陽極 材料，在大氣一側包層Α1 -Si系合金等的焊料。 陽0化]作為制造散熱器或加熱器所使用的管的方法，有如下方法：一邊將3層管材成型 加工為管狀，一邊將原料的端面對接連續(xù)地進行焊接，將焊接部的焊道切去，將得到的管成 型加工為扁平狀，得到扁平管。
[0006] 然而，近年來，對汽車輕量化的要求提高，伴隨于此，對汽車用熱交換器的輕量化 和構成熱交換器的各部件的薄壁化進行著研究。為了實現(xiàn)部件的薄壁化，需要針焊后的強 度和耐腐蝕性比現(xiàn)有材料優(yōu)異的材料。
[0007] 作為高強度化的手法，有通過在忍材中大量添加Si或化W提高強度的方法、和在 犧牲陽極材料中添加MgW提高強度的方法。然而，由于薄壁、高強度化，容易出現(xiàn)在焊接時 焊接裂紋等品質上的問題，需求焊接性優(yōu)異的管材。
[0008] 例如在專利文獻1中提出了一種為了抑制焊接時的局部烙融，規(guī)定了在忍材/犧 牲陽極材料界面的附近所形成的MgzSi顆粒的分布的侶合金針焊片條。另外，例如在專利 文獻2中提出了一種規(guī)定了忍材組織和包層材料的拉伸強度的侶合金包層材料。
[0009] 利用上述各手段，能夠在一定程度上改善焊接性。然而，為了將材料薄壁化并獲得 局強度材料，在忍材或犧牲陽極材料中添加的Mg或化等兀素在晶界達到局濃度時，晶界烙 點降低，在焊接時，存在晶界優(yōu)先烙融的問題。另外，如果在忍材與犧牲材料界面存在大量 A1 -Mg-化系金屬間化合物的狀態(tài)下進行焊接，就會存在上述金屬間化合物優(yōu)先烙融、犧 牲材料剝落的問題。運樣，在現(xiàn)有技術中，還不能說充分確保了焊接性，希望進一步提高薄 壁、高強度材料的焊接性。
[0010] 如上所述，在現(xiàn)有的技術中，難W提供壁薄且焊接性優(yōu)異、并且提高了針焊后強度 的材料。
[0011] 現(xiàn)有技術文獻 陽〇1引專利文獻
[0013] 專利文獻1 :日本特開平7 - 179971號公報
[0014] 專利文獻2 :日本特開2001 - 170793號公報

【發(fā)明內容】

[0015] 發(fā)明所要解決的課題
[0016] 本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種具有優(yōu)異的焊接性和針焊 后強度，特別適合作為汽車用熱交換器的流體通路構成材料使用的電縫焊接加工用侶合金 針焊片。
[0017] 用于解決課題的方法
[0018] 為了達到上述目的，本發(fā)明的第一方面為一種侶合金針焊片，其特征在于，包 括由侶合金構成的忍材、包層在該忍材的一個表面上的A1 -Si系焊料、和包層在該忍 材的另一個表面上的犧牲陽極材料，所述忍材由侶合金構成，該侶合金含有Si:0.2~ 1.Omass%、Fe:0. 05 ~0. 40mass%、Cu:0. 4 ~1. 2mass%、Mn:0. 3 ~1. 8mass%，還含有選 自Ti:0. 02 ~0. 30mass%、Zr:0. 02 ~0. 30mass%、Cr:0. 02 ~0. 30mass%和V:0. 02 ~ 0. 30mass%中的1種或2種W上，剩余部分由A1和不可避免的雜質構成，所述犧牲陽極材 料由侶合金構成，該侶合金含有Si:0. 05~0. 50mass%、Fe:0. 01~0. 30mass%、Mg:1. 0~ 3.Omass%、Zn:2. 0~6.Omass%，剩余部分由A1和不可避免的雜質構成，在長度方向上平 行且沿厚度方向的剖面上，存在于所述忍材與犧牲陽極材料的界面的A1 -Mg-化系金屬 間化合物為300個/mmW下，所述忍材和犧牲陽極材料的組織為未再結晶組織。
[0019] 本發(fā)明的第二方面，在第一方面中上述忍材還含有Mg:0. 05~0. 60mass%。
[0020] 另外，本發(fā)明在第Ξ方面，在第一或第二方面中上述犧牲陽極材料還含有Ti: 0. 02~0. 30 %和V:0. 02~0. 30%中的至少任意一種。
[0021] 另外，本發(fā)明在第四方面，在第一~第Ξ方面的任一項中，0.2 %屈服強度為 140~200N/mm2,并且伸長率為5%W上。
[0022] 本發(fā)明的第五方面為侶合金針焊片的制造方法，其用于制造第一~第四方面的任 一項所述的侶合金針焊片，該制造方法的特征在于，包括分別鑄造所述忍材用的侶合金、犧 牲陽極材料用的侶合金和焊料用的侶合金的工序；將犧牲陽極材料包層在忍材的一面、將 焊料包層在另一面的包層工序；包層材料的加熱工序、熱社工序、冷社工序和退火工序，退 火工序由冷社工序中途的中間退火和冷社工序后的最終退火兩者構成或僅由最終退火構 成，所述熱社工序的結束溫度為200~320°C，所述中間退火和最終退火的退火溫度在間歇 退火的情況下為230~320°C，在連續(xù)退火的情況下為250~400°C。
[0023] 本發(fā)明的第六方面，在第五方面中上述中間退火和最終退火的退火為間歇退火。
[0024] 本發(fā)明的第屯方面，在第五或第六方面中間歇退火的退火保持時間為1~10小 時。
[00巧]本發(fā)明的第八方面，在第五方面中連續(xù)退火的退火保持時間為0~50秒。
[00%] 本發(fā)明的第九方面，在第五~第八方面的任一項中還具備W550°CW下的溫度對 所述忍材的鑄塊進行均質化處理的均質化處理工序。
[0027] 本發(fā)明的第十方面，在第五~第九方面的任一項中在熱社工序前，W400~550°C 對所述包層材料進行1~10小時的加熱處理。
[0028] 本發(fā)明的第十一方面，在第五~第十方面的任一項中上述熱社工序的開始溫度為 400 ~530 °C。
[0029] 發(fā)明效果
[0030] 根據本發(fā)明，能夠獲得壁且焊接性和針焊后強度優(yōu)異的侶合金針焊片。而且，該針 焊片壁薄，作為汽車用等的熱交換器，輕量且熱傳導性優(yōu)異，針焊后的強度優(yōu)異，由此，能夠 實現(xiàn)熱交換器的進一步的長壽命化。
【附圖說明】
[0031] 圖1是本發(fā)明的侶合金針焊片的剖面圖。
【具體實施方式】
[0032] 本發(fā)明的發(fā)明人對上述課題進行了深入研究，結果發(fā)現(xiàn)，具有特定的合金組成和 構成的包層材料適于該目的，并基于此完成了本發(fā)明。W下，具體說明本發(fā)明的實施方式。
[0033] 首先，對本實施方式的侶合金針焊片的構成進行說明。其中，在W下的構成的說明 中，例如將使冷卻水或致冷劑循環(huán)的散熱器、加熱器等的管材所使用的構成作為一例進行 說明。
[0034] 如圖1所示，本發(fā)明的侶合金針焊片10為包括由侶合金構成的忍材11、包層在其 一個表面上的A1 - Si系焊料12和包層在忍材11的另一個表面上的犧牲陽極材料13的Ξ 層包層材料。上述用途中焊料12和犧牲陽極材料13的包層率分別通常優(yōu)選為7~25%， 更優(yōu)選為8~20%。在圖1的例子中，焊料12的包層率例如為10%，犧牲陽極材料13的 包層率例如為20%。而且，如上所述構成的針焊片10的厚度優(yōu)選為0. 15~0. 30mm，更優(yōu) 選為0. 18~0. 25mm。在圖1的例子中，例如為0. 3mm。
[0035] 接著，對構成本實施方式的針焊片10的忍材11和犧牲陽極材料13的成分元素的 添加理由W及添加范圍、和焊料12的適合的材料進行說明。
[0036] [1.忍材]
[0037] Si:0. 2 ~1.Omass%
[0038] Si與化、Μη-起形成A1 -Μη_Si系、A1 _ 化 _Si系或A1 _ 化一Μη_Si系 的金屬間化合物，運些金屬間化合物發(fā)揮分散強化的作用，或者固溶在基質中發(fā)揮固溶強 化的作用，使材