CN106164309B - 铝合金制钎焊板 - Google Patents
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Abstract
提供一种即使板厚低于200μm,钎焊后强度、耐腐蚀性和钎焊性也优异的铝合金制钎焊板。铝合金制钎焊板是具备芯材、设于所述芯材的一侧的面上的由Al‑Si系合金构成的钎料、设于所述芯材的另一侧的面上的牺牲材的、板厚低于200μm的铝合金制钎焊板,其特征在于,所述芯材含有Cu:高于1.5质量%且2.5质量%以下、Mn:0.5~2.0质量%,余量由Al和不可避免的杂质构成,所述牺牲材含有Zn:2.0~7.0质量%、Mg:高于0.10质量%且3.0质量%以下,余量由Al和不可避免的杂质构成,所述钎料和所述牺牲材的厚度分别为15~50μm,所述钎料和所述牺牲材的包覆率的合计为50%以下。
Description
技术领域
本发明涉及适合用于汽车用热交换器等的铝合金制钎焊板。
背景技术
一直以来,作为汽车等的热交换器的原材,使用的是在芯材的两面配有钎料和牺牲材的铝合金(以下,也记述为Al合金。)所构成的钎焊板。
近年来,汽车用热交换器有更加轻量化、小型化的倾向,伴随而来的是,希望构成占据着热交换器的质量的大部分的管材的钎焊板薄壁化。至今为止,钎焊板可实现板厚截止到200μm左右的薄壁化,但为了进一步薄壁化,则需要实现薄壁化相匹配的高强度化、高耐腐蚀化。但是,若伴随薄壁化而减薄芯材,则钎焊后强度的确保变得困难。另一方面,若减薄牺牲材,则耐腐蚀性的确保困难。另外,若减薄钎料,则钎焊性降低。
对于这一问题,一直以来进行了大量的研究。例如,在专利文献1中,公开有一种作为钎焊板的芯材而使用Al-Si-Fe-Cu-Mn-Mg系合金的、钎焊性和钎焊后强度优异的钎焊板。在专利文献2中,公开有一种作为钎焊板的芯材而使用Al-Si-Mn-Cu-Ti系合金的、钎焊后强度、耐腐蚀性、钎焊性优异的包覆材。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-22981号公报
专利文献2:日本特开2011-68933号公报
发明要解决的课题
但是,在专利文献1和专利文献2中,实施例中公开的钎焊板的板厚最小为250μm,为了得到板厚低于200μm的薄壁的钎焊板,在实现兼顾钎焊后强度、耐腐蚀性和钎焊性的基础上,还有进一步改善的余地。
板厚低于200μm的薄壁材的情况下,可知用于承担强度的芯材部的厚度变薄,因此在钎焊加热后各种添加元素的残存量大幅减少,使强度大幅降低。特别是用于使芯材的电位提高而添加的Cu残存量的减少造成的影响巨大,除了强度以外,确认到耐腐蚀性也降低。
发明内容
本发明鉴于这种状况而形成,其课题在于,提供一种即使板厚低于200μm,钎焊后强度、耐腐蚀性和钎焊性也优异的铝合金制钎焊板。
用于解决课题的手段
本发明人等为了解决上述课题,对于板厚低于200μm时,板厚对钎焊加热处理后的芯材和牺牲材的组成造成的影响实施了潜心研究。其结果发现,板厚低于200μm时,为了实现强度与耐腐蚀性的兼顾,通过使添加到芯材中的Cu的含量较高,不仅可实现高强度化,而且通过使牺牲材的Zn量与厚度的最佳化,还能够确保耐腐蚀性达到与板厚200μm以上的情况同等的水平。另外发现,通过提高牺牲材中的Mg含量,使Mg扩散到芯材中,能够有助于芯材的强度进一步提高。
本发明基于以上这样全新的认知而完成。
本发明的铝合金制钎焊板是具备芯材、设于所述芯材的一侧的面上的由Al-Si系合金构成的钎料、设于所述芯材的另一侧的面上的牺牲材的板厚低于200μm的铝合金制钎焊板,其特征在于,所述芯材含有Cu:高于1.5质量%且2.5质量%以下、Mn:0.5~2.0质量%,余量由Al和不可避免的杂质构成,所述牺牲材含有Zn:2.0~7.0质量%、Mg:高于0.10质量%且3.0质量%以下,余量由Al和不可避免的杂质构成,所述钎料和所述牺牲材的厚度分别为15~50μm,所述钎料和所述牺牲材的包覆率的合计为50%以下。
通过具有这一构成,本发明的铝合金制钎焊板可以使钎焊后强度、耐腐蚀性和钎焊性保持平衡,并且以高水平使之满足。
另外,本发明的铝合金制钎焊板的芯材优选还含有Si:0.05~0.5质量%。
通过具有这一构成,Si与从牺牲材扩散的Mg形成化合物,能够使钎焊后强度进一步提高。
另外,本发明的铝合金制钎焊板的芯材优选还含有Mg:0.05~0.5质量%。
通过具有这一构成,能够使钎焊后强度进一步提高。
另外,本发明的铝合金制钎焊板的芯材优选还含有从Cr:0.01~0.30质量%、Zr:0.01~0.30质量%和Ti:0.05~0.30质量%所构成的群中选择的至少一种以上。
通过具有这一构成,能够使钎焊后强度和耐腐蚀性进一步提高。
另外,本发明的铝合金制钎焊板的牺牲材优选还含有Si:0.05~0.5质量%。
通过具有这一构成,Si扩散至芯材而与Mg形成化合物,能够使钎焊后强度进一步提高。
另外,本发明的铝合金制钎焊板的牺牲材优选还含有Mn:0.1~2.0质量%。
通过具有这一构成,能够形成固溶体,而使钎焊后强度进一步提高。
另外,本发明的铝合金制钎焊板的牺牲材优选还含有Ti:0.01~0.30质量%。
通过具有这一构成,能够使耐腐蚀性进一步提高。
另外,本发明的铝合金制钎焊板的牺牲材优选还含有Cr:0.01~0.30质量%、Zr:0.01~0.30质量%之中的一种以上。
通过具有这一构成,能够使钎焊后强度与耐腐蚀性进一步提高。
发明效果
本发明的铝合金制钎焊板即使板厚低于200μm,钎焊后强度、耐腐蚀性和钎焊性也优异。
附图说明
图1是用于评价本发明的铝合金制钎焊板的钎焊性的夹具的示意图。图1(a)是表示夹具的整体的立体图,图1(b)是夹具的正视图。
具体实施方式
以下,对于用于实施本发明的铝合金制钎焊板的方式详细地加以说明。
本发明的铝合金制钎焊板具备芯材、设于芯材的一侧的面上的由Al-Si系合金构成的钎料、设于芯材的另一侧的面上的牺牲材,板厚低于200μm。板厚优选为80~180μm。由于钎焊板的板厚低于200μm,从而能够使汽车等的热交换器的轻量化成为可能。
以下,对于构成本发明的铝合金制钎焊板的芯材、钎料和牺牲材依次进行说明。
<芯材>
本发明的芯材由含有Cu:高于1.5质量%且2.5质量%以下、Mn:0.5~2.0质量%,余量是Al和不可避免的杂质的铝合金构成。另外,本发明的芯材优选还含有Si:0.05~0.5质量%。另外,本发明的芯材优选还含有Mg:0.05~0.5质量%。另外,本发明的芯材优选还含有从Cr:0.01~0.30质量%、Zr:0.01~0.30质量%和Ti:0.05~0.30质量%所构成的群中选择的至少一种以上。
以下,对于构成本发明的芯材的各元素进行说明。
(芯材的Cu:高于1.5质量%且2.5质量%以下)
Cu通过固溶强化而有助于钎焊后的强度提高。Cu的含量在1.5质量%以下时,板厚低于200μm的钎焊板的情况下,钎焊后残存的Cu量不足,强度和耐腐蚀性不充分。另一方面,若Cu的含量高于2.5质量%,则芯材的固相线温度降低,钎焊时有可能发生熔融。因此,芯材的Cu的含量为高于1.5质量%且2.5质量%以下。优选为1.7~2.4质量%。
(芯材的Mn:0.5~2.0质量%)
Mn与Al、Si一起形成金属间化合物,在晶粒的晶内微细地分布而有助于弥散强化,使钎焊后强度提高。Mn的含量低于0.5质量%时,金属间化合物数减少,因此来自于金属间化合物的弥散强化无法提高,钎焊后强度降低。另一方面,若Mn的含量高于2.0质量%,则粗大的金属间化合物大量生成,轧制本身变得困难,钎焊板的制造困难。因此,芯材的Mn的含量为0.5~2.0质量%。优选为0.8~1.7质量%。
(芯材的Si:0.05~0.5质量%)
Si与Al、Mn一起形成金属间化合物,在晶粒的晶内微细分布而有助于弥散强化,使钎焊后强度提高。Si的含量低于0.05质量%时,钎焊后强度的提高不充分。另一方面,若Si的含量高于0.5质量%,则芯材的固相线温度降低,因此在钎焊加热时芯材有可能熔融。因此,为了取得使芯材中含有Si的效果,Si的含量为0.05~0.5质量%。优选为0.10~0.45质量%。
(芯材的Mg:0.05~0.5质量%)
Mg与Si一起形成Mg2Si的微细的析出相,具有使钎焊后强度提高的效果。Mg的含量低于0.05质量%时,钎焊后强度的提高效果不充分。另一方面,若Mg的含量高于0.5质量%,则在使用非腐蚀性助焊剂进行钎焊时,助焊剂与Mg反应,钎焊有可能无法进行。因此,为了获得使芯材含有Mg的效果,Mg的含量为0.05~0.5质量%。优选为0.10~0.45质量%。
(芯材的Cr:0.01~0.30质量%)
Cr与Al形成Al3Cr金属间化合物,具有使钎焊后强度提高的效果。若Cr的含量低于0.01质量%,则钎焊后强度的提高效果不充分。另一方面,若Cr的含量高于0.30质量%,则铸造中形成粗大的金属间化合物,轧制时有可能发生裂纹。因此,为了取得使芯材含有Cr的效果,Cr的含量为0.01~0.30质量%。优选为0.05~0.25质量%。
(芯材的Zr:0.01~0.30质量%)
Zr与Al形成Al3Zr金属间化合物,通过弥散强化,具有使钎焊后强度提高的效果。Zr的含量低于0.01质量%时,这一效果不充分。另一方面,若Zr的含量高于0.30质量%,在铸造时形成粗大的Al3Zr金属间化合物,在轧制时容易发生裂纹。因此,为了获得使芯材含有Zr的效果,Zr的含量为0.01~0.30质量%。优选为0.03~0.25质量%。
(芯材的Ti:0.05~0.30质量%)
Ti在Al合金中呈层状分布,从而能够降低腐蚀对板厚方向的进行速度,因此有助于耐腐蚀性的提高。Ti的含量低于0.05质量%时,Ti的层状分布不充分,无法充分取得耐腐蚀性的提高的效果。另一方面,若Ti的含量高于0.30质量%,则铸造时容易形成粗大的Al3Ti金属间化合物,加工性降低,因此在轧制时容易发生裂纹。因此,为了得到使芯材含有Ti的效果,Ti的含量为0.05~0.30质量%。优选为0.07~0.25质量%。
(芯材的余量:Al和不可避免的杂质)
芯材的成分除了上述以外,余量由Al和不可避免的杂质构成。还有,作为不可避免的杂质,例如可列举Fe、Zn、In、Sn、Ni等。如果是Fe为0.30质量%以下(优选为0.25质量%以下),Zn为0.15质量%以下(优选为0.10质量%以下),In、Sn、Ni分别为0.05质量%以下(优选为0.03质量%以下)的含量,则不妨碍本发明的效果,允许在芯材中含有。另外,关于所述Si、Mg、Cr、Zr、Ti,分别低于下限值而含有时,能够视为不可避免的杂质。
<钎料>
本发明的钎料由Al-Si系合金构成。作为Al-Si系合金,可列举一般的JIS合金,例如4343、4045等。在此,所谓Al-Si系合金,除了含有Si的Al合金以外,也包括还含有Zn的Al合金。即,作为Al-Si系合金,可列举Al-Si系合金,或Al-Si-Zn系合金。并且,例如可以使用含有Si:7~12质量%的Al-Si系合金。
(钎料的厚度:15~50μm)
作为Al-Si系合金的钎料,通常,大约从580℃以上起开始熔融,液相作为焊剂流动而填充到接合部。钎料的厚度低于15μm时,接合部的焊剂的流动量不足,钎焊性有可能降低。另一方面,若钎料的厚度高于50μm,则焊剂的流动量增大,有可能一部分向芯材扩散而发生蚕食性的侵蚀。特别是低于200um的钎焊板的情况下,这一影响显著呈现。因此,钎料的厚度为15~50μm。
<牺牲材>
本发明的牺牲材含有Zn:2.0~7.0质量%、Mg:高于0.10质量%且3.0质量%以下,余量由Al和不可避免的杂质构成。作为这样的Al-Zn-Mg系合金,可列举一般的JIS合金,例如7072、7N01等。
另外,本发明的牺牲材优选还含有Si:0.05~0.5质量%。另外,本发明的牺牲材优选还含有Mn:0.1~2.0质量%。另外,本发明的牺牲材优选还含有Ti:0.01~0.30质量%。另外,本发明的牺牲材优选还含有Cr:0.01~0.30质量%、Zr:0.01~0.30质量%之中的一种以上。
以下,对于构成本发明的牺牲材的各元素进行说明。
(牺牲材的Zn:2.0~7.0质量%)
Zn使牺牲材的电位低,与芯材产生电位差,由此有助于耐腐蚀性的提高。Zn的含量低于2.0质量%时,与芯材的电位差不足,确保耐腐蚀性变得困难。另一方面,若Zn的含量高于7.0质量%,则固相线温度降低,钎焊时牺牲材有可能熔融。因此,牺牲材的Zn的含量为2.0~7.0质量%。优选为2.5~6.0质量%。
(牺牲材的Mg:高于0.10质量%且3.0质量%以下)
Mg在钎焊时扩散到芯材中,有助于钎焊后的芯材的强度提高。另外,芯材含有Si时,与Si形成析出相而进行析出强化,从而有助于钎焊后强度的进一步提高。Mg的含量在0.10质量%以下时,强度提高的效果不充分。另一方面,若Mg的含量高于3.0质量%,则芯材与牺牲材的压合性有可能降低。因此,牺牲材的Mg的含量高于0.10质量%且3.0质量%以下。优选为0.20~2.5质量%。
(牺牲材的Si:0.05~0.5质量%)
Si在钎焊时扩散到芯材中,与Mg形成析出相进行析出强化,从而有助于钎焊后强度的进一步提高。Si的含量低于0.05质量%时,与Mg的析出相的形成带来的强度提高的效果不充分。另一方面,若Si的含量高于0.5质量%,则固相线温度降低,钎焊时牺牲材有可能熔融。因此,为了得到使牺牲材含有Si的效果,Si的含量为0.05~0.5质量%。优选为0.1~0.45质量%。
(牺牲材的Mn:0.1~2.0质量%)
Mn通过固溶体强化,有助于钎焊后的强度提高。Mn的含量低于0.1质量%时,上述的效果不充分。另一方面,若Mn的含量高于2.0质量%,则铸造时形成粗大的金属间化合物,加工性降低,因此轧制时容易发生裂纹。因此,为了得到使牺牲材含有Mn的效果,Mn的含量为0.1~2.0质量%。优选为0.2~1.5质量%。
(牺牲材的Ti:0.01~0.30质量%)
Ti在Al合金中呈层状分布,由此,钎焊板的电位分布也会对应Ti的浓而分布,所以能够使腐蚀形态层状化,降低腐蚀对板厚方向的进行速度。因此,有助于耐腐蚀性的提高。Ti的含量低于0.01质量%时,无法充分获得耐腐蚀性提高的效果。另一方面,若Ti的含量高于0.30质量%,则铸造时容易形成粗大的Al3Ti金属间化合物,加工性降低,因此轧制时容易发生裂纹。因此,为了得到使牺牲材含有Ti的效果,Ti的含量为0.01~0.30质量%。优选为0.05~0.25质量%。
(牺牲材的Cr:0.01~0.30质量%)
Cr与Al形成Al3Cr金属间化合物,通过弥散强化,从而有助于钎焊后的强度提高以及由晶粒微细化带来的耐腐蚀性提高。Cr的含量低于0.01质量%时,强度提高和耐腐蚀性提高的效果不充分。另一方面,若Cr的含量高于0.30质量%,则形成粗大的Al3Cr金属间化合物,轧制时容易发生裂纹。因此,为了得到使牺牲材含有Cr的效果,Cr的含量为0.01~0.30质量%。优选为0.05~0.25质量%。
(牺牲材的Zr:0.01~0.30质量%)
Zr与Al形成Al3Zr金属间化合物,通过弥散强化,而有助于钎焊后的强度提高以及由晶粒微细化带来的耐腐蚀性提高。Zr的含量低于0.01质量%时,无法充分获得强度提高的效果。另一方面,若Zr的含量高于0.30质量%,则铸造时形成粗大的Al3Zr金属间化合物,加工性降低,轧制时容易发生裂纹。因此,为了得到使牺牲材中含有Zr的效果,Zr的含量为0.01~0.30质量%。优选为0.05~0.25质量%。
(牺牲材的余量:Al和不可避免的杂质)
牺牲材的成分除了上述以外,余量由Al和不可避免的杂质构成。还有,作为不可避免的杂质,例如可列举Fe、In、Sn、Ni等。如果是Fe在0.30质量%以下(优选为0.25质量%以下),In、Sn、Ni分别在0.05质量%以下(优选为0.03质量%以下)的含量,则不妨碍本发明的效果,允许使之含有在牺牲材中。另外,关于所述Si、Mn、Ti、Cr、Zr,分别低于下限值而含有时,能够视为不可避免的杂质。
(牺牲材的厚度:15~50μm)
牺牲材在散热器等的热交换器的钎焊板中,作为牺牲阳极材必须确保内表面的耐腐蚀性。厚度低于15μm时,即使是上述的Zn含量,作为牺牲材的绝对Zn量也少,因此,对于芯材而言,无法使电位足够低,牺牲材侧的耐腐蚀性劣化。另一方面,若厚度高于50μm,则在板厚低于200μm的钎焊板中,牺牲材的包覆率变大,压合性降低。因此,牺牲材的厚度为15~50μm。
(钎料和牺牲材的包覆率的合计50%以下)
本发明的铝合金制钎焊板中,钎料和牺牲材的包覆率的合计为50%以下。在此,钎料和牺牲材的包覆率的合计(即,钎料的包覆率与牺牲材的包覆率的合计)可以作为钎料的厚度和牺牲材的厚度的合计相对于钎焊板的板厚的比率(%)求得。即,设钎焊板的板厚为T(μm),钎料的厚度为R(μm),牺牲材的厚度为G(μm)时,为100×(R+G)/T(%)。
这一包覆率的合计高于50%时,在板厚低于200μm的钎焊板中,钎焊性的确保困难。钎料和牺牲材的包覆率的合计的优选的上限值为40%,在板厚低于200μm的钎焊板中,从充分确保钎料的厚度和牺牲材的厚度而确保钎焊性和耐腐蚀性的观点出发,优选的下限值为25%。
<钎焊板的制造方法>
作为本发明的铝合金制钎焊板的材料的芯材、牺牲材和钎料,能够由常规方法制造。该芯材、牺牲材和钎料的制造方法没有特别限定。例如,能够由以下的方法制造。
以规定的铸造温度铸造所述组成的芯材用铝合金后,根据需要对于所得到的铸块进行平面切削,并均质化热处理,从而能够制造芯材用铸块。
另外,以规定的铸造温度铸造所述组成的牺牲材用铝合金和钎料用铝合金之后,根据需要对于所得到的铸块进行平面切削,并均质化热处理。之后进行热轧,从而能够制造牺牲材用构件和钎料用构件。
其后,在芯材用铸块的一侧面重叠牺牲材用构件,在另一侧面重叠钎料用构件,通过热轧使之压合、轧制而成为板材。然后,对于该板材实施冷轧,从而制造规定板厚的铝合金包覆材,成为钎焊板。该板材在冷轧的过程中或在冷轧后,也可以根据需要经历退火工序。
本发明的铝合金制钎焊板及其制造方法,如以上说明,但进行本发明时,关于未明示的条件等,可以适用以往公知的。只要发挥出按所述明示的条件取得的效果,则没有限定。
实施例
接着,基于实施例更详细地说明本发明。
通过常规方法熔解、铸造表1~表3所示的组成的芯材用铝合金、牺牲材用铝合金和钎料用铝合金,进行均质化处理,得到芯材用铸块(芯材用构件)、牺牲材用铸块、钎料用铸块。对于牺牲材用铸块和钎料用铸块,分别热轧至规定的厚度,得到牺牲材用构件和钎料用构件。而后,以表4、表5所示的各种组合的方式,在芯材用构件的一面侧重合牺牲材用构件,在另一面侧重合钎料用构件,通过热轧压合而成为板材。之后,进行冷轧,成为规定的板厚的钎焊板(试验材No.1~58)。
还有,在表1~表3中,不含成分的由空栏表示,对于不满足本发明的构成的数值,对数值引下划线表示。
对于所述制作好的钎焊板,以下述所示的方法,进行钎焊后强度、耐侵蚀性、钎焊性、牺牲材侧耐腐蚀性的评价。
<钎焊后强度>
以滴落试验方式,在模拟钎焊的条件下,对于试验材进行热处理(在露点为-40℃、氧浓度为200ppm以下的氮气氛中,以590℃以上(最大600℃)的温度加热3分钟)之后,加工成JIS5号试验片(各试验材各制作3片)。将该试验片,在室温(25℃)下放置1周后,依据JISZ2241的规定进行拉伸试验,测量抗拉强度,作为钎焊后强度。3个试验片的钎焊后强度的平均值为210MPa以上的评价为最好(◎),低于210MPa且190MPa以上的评价为良好(○),低于190MPa的评价为不良(×)。
<耐侵蚀性>
制作进一步对试验材以10%的加工率实施冷轧的试验材,以滴落试验方式,在模拟钎焊的条件下进行热处理(在露点为-40℃、氧浓度为200ppm以下的氮气氛中,以590℃以上(最大600℃)的温度加热3分钟),作为评价用的供试材。将得到的供试材分别切断为2cm见方,埋入树脂中,研磨切断面,用Keller试剂蚀刻后,以显微镜观察其研磨面。分别对其进行评价,未观察到侵蚀的芯材部的面积比为50%以上时,评价为耐侵蚀性良好(○),低于50%时评价为不良(×)。还有,耐侵蚀性的评价只对于钎焊后强度的评价良好的试样实施。
<钎焊性>
图1是用于评价本发明的铝合金制钎焊板的钎焊性的夹具的示意图。图1(a)是表示夹具的整体的立体图,图1(b)是夹具的正视图。还有,图1(b)中金属丝4的记述省略。
从试验材切出宽25mm×长60mm的尺寸的试验片,在该试验片的钎料面涂布非腐蚀性的助焊剂FL-7(森田化学工业株式会社制)5g/m2并使之干燥。如图1(a)所示,使涂布有助焊剂的钎料面向上而载置试验片(下板2),在其上夹隔φ2mm的不锈钢制的圆棒作为隔离物,使厚1mm、宽25mm×长55mm的3003合金板(上板1)相对于试验片垂直竖立而以金属丝4固定。这时,隔离物3的位置距试验片的一端(图1(b)为50mm的距离。对其在模拟钎焊的条件下进行热处理(在露点为-40℃、氧浓度为200ppm以下的氮气氛中,以590℃以上(最大600℃)的温度加热3分钟)。如图1(b)所示,测量填充在试验片(下板2)和3003合金板(上板1)的间隙中的钎角5的长度L。钎角长度L为25mm以上的评价为钎焊性良好(○),低于25mm的评价为不良(×)。还有,钎焊性的评价只对于钎焊后强度、耐侵蚀性的评价全部良好的试样实施。
<耐腐蚀性>
以滴落试验方式,在模拟钎焊的条件下对于试验材进行热处理(在露点为-40℃、氧浓度为200ppm以下的氮气氛中,以590℃以上(最大600℃)的温度加热3分钟后)后,切断成宽50mm×长60mm的大小,作为评价用的供试材。利用宽60mm×长70mm的大小的遮蔽用封条,用封条覆盖钎料面的整个面,再将该封条折回到牺牲材面侧,在牺牲材面,对于距四边5mm的边缘部也用封条覆盖。
使该试验片浸渍在含有Na+:118ppm、Cl-:58ppm、SO4 2-:60ppm、Cu2+:1ppm、Fe3+:30ppm的试验液中(88℃×8小时),在浸渍的状态下自然冷却到室温后,以室温状态保持16小时,这样的循环进行90个循环而实施耐腐蚀试验。使用光学显微镜观察牺牲材面的腐蚀状况,以焦点深度法测量腐蚀深度。试验片的最大腐蚀深度为板厚的50%以下的评价为良好(○),高于50%的评价为不良(×)。还有,耐腐蚀性的评价只对于钎焊后强度、耐侵蚀性、钎焊性的评价全部良好的试样实施。
这些试验结果显示在表4、表5中。还有,在表4、表5中,不能评价的或未进行评价的试样以“-”表示,对于不满足本发明的构成的内容,对数值引下划线表示。
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
【表5】
如表1、表2所示,使用由满足本发明的构成的铝合金构成的芯材(芯材No.S1~S14)、钎料(钎料No.R1~R3)、牺牲材(牺牲材No.G1~G11)制造,钎料和牺牲材的厚度分别为15~50μm,板厚低于200μm,包覆率的合计满足50%以下的钎焊板(试验材No.1~35),钎焊后强度、耐侵蚀性、钎焊性、耐腐蚀性均优异。
另一方面,试验材No.36~58,因为不满足本发明的构成,所以为以下的结果。
试验材No.36的芯材Cu量少,No.38的芯材Mn量少,钎焊后强度的评价均不良。试验材No.37的芯材Cu量多,No.40的芯材Si量多,钎焊时芯材均熔融。试验材No.39的芯材Mn量多,No.42的芯材Cr量多,No.43的芯材Zr量多,No.44的芯材Ti量多,轧制时均发生裂纹,不能制作供试材。试验材No.41的芯材Mg量多,钎焊性不充分。
试验材No.47的牺牲材Zn量少,耐腐蚀性的评价不良。试验材No.49的牺牲材Mg量少,钎焊后强度的评价不良。试验材No.48的牺牲材Zn量多,No.51的牺牲材Si量多,钎焊时牺牲材均熔融。试验材No.50的牺牲材Mg量多,压合性降低,不能制作供试材。试验材No.52的牺牲材Mn量多,No.53的牺牲材Ti量多,No.54的牺牲材Cr量多,No.55的牺牲材Zr量多,轧制时均发生裂纹,不能制作供试材。
试验材No.45因为钎料的厚度薄,所以钎焊性不良。试验材No.46的钎料厚,耐侵蚀性降低。试验材No.56的牺牲材的厚度薄,耐腐蚀性不良。试验材No.57的牺牲材厚,压合性降低,不能制作供试材。
试验材No.58的钎料和牺牲材的厚度虽然满足,但是包覆率的合计超过上限,因此钎焊性不良。
本申请伴随以申请日为2014年3月28日的日本国专利申请、专利申请第2014-070430号为基础申请的优先权主张。专利申请第2014-070430号通过参照而纳入本说明书中。
符号说明
1 上板
2 下板
3 隔离物
4 金属丝
5 钎角
L 钎角长度
Claims (3)
1.一种铝合金制钎焊板,其特征在于,是具备芯材、设于所述芯材的一侧的面上的由Al-Si系合金构成的钎料、设于所述芯材的另一侧的面上的牺牲材的板厚低于200μm的铝合金制钎焊板,
所述芯材含有Cu:高于1.5质量%且2.5质量%以下、Mn:0.5~2.0质量%、Si:0.1~0.5质量%,余量由Al和不可避免的杂质构成,
所述牺牲材含有Zn:2.0~7.0质量%、Mg:高于0.10质量%且3.0质量%以下,余量由Al和不可避免的杂质构成,
所述钎料和所述牺牲材的厚度分别为15~50μm,
所述钎料和所述牺牲材的包覆率的合计为40%以下,
并且,钎焊后的强度为210MPa以上。
2.根据权利要求1所述的铝合金制钎焊板,其中,所述芯材还含有以下(a)~(b)中的任一种以上:
(a)Mg:0.05~0.5质量%;
(b)从Cr:0.01~0.30质量%、Zr:0.01~0.30质量%和Ti:0.05~0.30质量%所构成的群中选择的至少一种以上。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的铝合金制钎焊板,其中,所述牺牲材还含有以下(a)~(d)中的任一种以上:
(a)Si:0.05~0.5质量%;
(b)Mn:0.1~2.0质量%;
(c)Ti:0.01~0.30质量%;
(d)Cr:0.01~0.30质量%、Zr:0.01~0.30质量%之中的一种以上。
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