專利名稱：高溫釬焊用薄釬焊板翅片部件以及使用其的熱交換器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于鋁合金熱交換器的釬焊板翅片部件以及使用其的熱交換器的 制造方法。更具體地說，作為被實(shí)施了波紋加工的翅片部件，涉及適于在超過610°c且為 625°C以下的高溫達(dá)到溫度下進(jìn)行釬焊而使用的翅片部件，并涉及使用其的熱交換器的制 造方法。
背景技術(shù)：
鋁合金熱交換器，由于其原料鋁合金較輕且具有良好的熱傳導(dǎo)性，此外，通過使用 預(yù)先包覆有焊料(3々材)的鋁釬焊板的爐內(nèi)釬焊而進(jìn)行接合的方式還適于批量生產(chǎn)，因 此一直被廣為利用，特別是廣泛應(yīng)用于汽車用散熱器、空調(diào)蒸發(fā)器、電容器等。近年來，汽車用熱交換器有進(jìn)一步輕量化的趨勢，為此，迫切需要釬焊板翅片部件 等各結(jié)構(gòu)材料減薄。釬焊板翅片部件主要用于與多孔擠壓管部件等表面不具有焊料的部件 相接合的情況，一般使用芯材由Al-Mn系合金形成、在芯材的兩面接合有Al-Si系合金形成 的焊料的3層包覆材料。以往，這樣的焊板翅片部件主要為板厚100 μ m以上的材料，但最近也開始使用更 薄的翅片部件。在此，將板厚為85 μ m以下的翅片部件稱為薄翅片部件，然而實(shí)際上，這樣 的薄翅片部件在釬焊時焊料對芯材的腐蝕以及抗高溫變形等各種特性方面，與現(xiàn)有的厚翅 片部件(例如板厚100 μ m以上的翅片)相比處于不利狀態(tài)。此外，在材料減薄的同時，提高熱交換器的生產(chǎn)效率也同樣是重要的課題，如果能 夠以短時間的加熱結(jié)束釬焊工序，可以直接提高批量生產(chǎn)的效率。此外，如果能夠在進(jìn)行翅 片部件與管部件等的釬焊的同時也對現(xiàn)有技術(shù)中在釬焊之后利用其他工序安裝的附屬部 件進(jìn)行接合，則可以進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。作為這樣的提高生產(chǎn)效率的具體方法之一，可以考慮通過使釬焊爐內(nèi)的溫度高于 材料溫度，即通過附加(設(shè)定)所謂的溫差(溫度 7 K )，從而使釬焊加熱的時間縮短。 利用這樣的方法，對于熱交換器的結(jié)構(gòu)部件中熱容量大的集水箱(header tank)等部件，也 可以在短時間內(nèi)升溫，對于熱容量大的安裝部件等附屬部件，也可以同時進(jìn)行釬焊接合。在上述附加了溫差的釬焊加熱的情況下，由于在被釬焊的熱交換器的結(jié)構(gòu)部件 中，熱容量最大的部件的升溫速度最慢，因此需要升溫至足以使這樣的大熱容量部件的接 合部被充分釬焊的溫度(例如600°C)。然而翅片部件是熱交換器結(jié)構(gòu)部件中最薄且熱容 量最小的部件，將會達(dá)到高于其他部件的溫度(例如超過610°C的溫度)。因此，在使用這 樣附加溫差的釬焊加熱方法的情況下，需要在比通常溫度高的溫度下可以被正常釬焊的翅 片部件，然而現(xiàn)實(shí)是，至今還沒有利用薄釬焊板實(shí)現(xiàn)這種翅片部件的技術(shù)。
作為有關(guān)薄釬焊鈑翅片部件的技術(shù)，已提出了如專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2所示的技 術(shù)，然而認(rèn)為，這些提出的技術(shù)所提供的釬焊板翅片部件均不能承受超過610°C的高溫釬焊 條件。
S卩，專利文獻(xiàn)1所示的技術(shù)涉及板厚40 μ m以上、不足100 μ m的釬焊板翅片部件， 其要點(diǎn)為針對由特定成分的Al-Mn系合金芯材與Al-Si系焊料構(gòu)成的翅片部件，進(jìn)一步以 特定的不等式限定了焊料以及芯材的Si含量和焊料的包覆率。滿足該不等式，則意味著由 焊料以及芯材的Si含量和焊料包覆率算出的總Si量超過由板厚確定的某一值，通過形成 釬焊時產(chǎn)生的熔融焊料的量多于某一量的狀態(tài)，可以防止發(fā)生焊料不接合，并可以得到良 好的耐高溫屈曲性(耐下垂性(耐寸”性))。然而，在該專利文獻(xiàn)1的權(quán)利要求中，限定了 在600°C的溫度下加熱3分鐘時的接合情況，正文的記載也僅僅提及了熱交換器的釬焊通 常在600°C的溫度下進(jìn)行，因此該文獻(xiàn)全然未認(rèn)識到在高于此溫度的溫度下實(shí)施釬焊時所 存在的問題，當(dāng)然針對在超過610°C的高溫下進(jìn)行釬焊時的問題的解決方法不能給出任何 啟示。專利文獻(xiàn)2所示的技術(shù)涉及板厚60 μ m以下的釬焊板翅片部件，主要通過將焊料 中的Si顆粒的平均圓直徑(平均円相當(dāng)徑)調(diào)整為3μπ 以下，可以獲良好的耐晶界腐蝕 性、耐高溫屈曲性等。在該專利文獻(xiàn)2中，針對釬焊條件也記載了通常升溫至約600°C，實(shí)施 例也為同樣條件，因此很明顯，專利文獻(xiàn)2的技術(shù)也未考慮薄翅片部件在超過610°C的高溫 下被實(shí)施釬焊的情況。(專利文獻(xiàn)1)日本特許第3170202號公報(專利文獻(xiàn)2)日本特開2008-6480號公報為了實(shí)現(xiàn)上述利用附加了溫差的加熱進(jìn)行的釬焊，需要一種即使材料釬焊時的最 高達(dá)到溫度超過610°C，也能保持正常的波紋加工形狀而進(jìn)行接合的釬焊板翅片部件，且強(qiáng) 烈希望以85 μ m以下的薄翅片部件實(shí)現(xiàn)該目的。然而，為了實(shí)現(xiàn)這一目的，需要克服現(xiàn)有技 術(shù)中一般在大約600°C的釬焊溫度下進(jìn)行釬焊時、或利用較厚的翅片部件時所不會產(chǎn)生的 技術(shù)問題。即本發(fā)明者等發(fā)現(xiàn)，在超過610°C的高溫下，在85 μ m以下的薄翅片部件被實(shí)施了 波紋加工的狀態(tài)下進(jìn)行的釬焊過程中，與通常的翅片的高溫屈曲不同，會出現(xiàn)波紋翅片的 端部產(chǎn)生傾倒變形這一獨(dú)特問題。參照圖1、圖2具體說明這一問題。圖1、圖2表示為了制作熱交換器芯體而組合 預(yù)先被實(shí)施了波紋加工的釬焊板翅片部件1、多孔擠壓管部件等管部件2以及集水箱3，加 熱至超過610°C的高溫釬焊溫度，從而將這些熱交換器芯體部件高溫釬焊接合的狀況，在這 種情況下，被實(shí)施了波紋加工的釬焊板翅片部件1的端部IA (例如集水箱3側(cè)的端部)大 多作為上挺(或下垂)的自由端而存在。在這種情況下，若釬焊板翅片部件1的厚度較薄， 為85 μ m以下，則在用于進(jìn)行釬焊的、超過610°C的高溫下加熱時，會產(chǎn)生如下現(xiàn)象，S卩如上 所述的釬焊板翅片部件1的自由端，即端部IA會如圖1、圖2的箭頭P所示的那樣變形，從 而向管側(cè)傾倒。如果象這樣在翅片端部IA產(chǎn)生傾倒變形，不僅會由于與設(shè)計(jì)形狀不同而導(dǎo) 致產(chǎn)品外觀欠佳，最壞的情況，還存在該變形了的翅片端部IA與集水箱(通常由釬焊 片形 成)接觸導(dǎo)致集水箱側(cè)的熔融焊料使翅片熔融的危險性。本發(fā)明者等通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)，即使在實(shí)施了波紋加工的翅片的波峰部的形狀未被破 壞或未產(chǎn)生翅片的屈曲的情況下，在超過610°C的高溫釬焊中，在厚度大約為85 μ m以下的 薄翅片部件中，也會產(chǎn)生這樣的端部異常變形。而且即使是在以往的通常大約600°C的溫度 下的釬焊加熱中高溫抗屈曲性應(yīng)該很好的釬焊板翅片部件，也會產(chǎn)生該端部異常變形。
在此，雖然也考慮上述翅片端部IA的異常的傾倒變形是由于作為自由端的端部 IA所受的重力的影響，然而本發(fā)明者等進(jìn)一步不斷探討發(fā)現(xiàn)，即使在將芯體的各部件設(shè)置 為重力不作用在翅片端部IA的前端側(cè)傾倒的方向上的情況下，也會產(chǎn)生端部異常變形，即 其并不僅僅是重力造成的。因此認(rèn)為僅通過芯體的組裝而改變釬焊時的配置方向不能解決 問題。本發(fā)明正是以上述情況為背景而作出的，目的在于提供一種釬焊板翅片部件，通 過對85 μ m以下的薄釬焊板翅片部件實(shí)施波紋加工，并組裝熱交換器芯體，從而在例如超 過610°C的高溫下進(jìn)行釬焊加熱時，可以可靠且有效地防止發(fā)生上述翅片端部的傾倒變形。為了解決上述問題，對利用實(shí)施了波紋加工的薄釬焊板翅片部件組裝熱交換器芯 體，在超過610°C的高溫下進(jìn)行釬焊時所產(chǎn)生的端部的傾倒變形反復(fù)進(jìn)行了各種調(diào)查、探 討，發(fā)現(xiàn)，釬焊加熱時翅片表面過剩的熔融焊料產(chǎn)生的表面張力影響該傾倒變形。即，即使 在設(shè)計(jì)上是將被實(shí)施了波紋加工的翅片部件在波峰部的頂點(diǎn)截斷，但當(dāng)其與管部件等組裝 時，翅片部件會變?yōu)橐阅撤N程度浮起的狀態(tài)(與管部件不接觸的狀態(tài))，在這種情況下，由 于釬焊加熱時靠近波峰部附近的填角(fillet，圖2的F部分)處的熔融焊料的表面張力， 會如圖2的箭頭Q所示，將翅片部件向管側(cè)拉拽。而特別是在超過610°C的高溫釬焊中，與 以往的通常大約600°C的溫度下的釬焊加熱相比，熔融焊料的量急劇增加，來自于附近的填 角F側(cè)的熔融焊料的表面張力所產(chǎn)生的拉伸力Q變大，再加上高溫下材料強(qiáng)度也有所下降， 因此在厚度為85 μ m左右以下的較薄的翅片中，翅片端部IA如箭頭P所示向管側(cè)傾倒。而在以往通常在大約600°C的溫度下的釬焊中、或使用大約100 μ m以上的較厚的 翅片部件的情況下，幾乎不出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，所以一直以來對此全然沒有認(rèn)識。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明者等認(rèn)為，由于上述的翅片端部的傾倒變形起因于過剩的熔融焊料 的表面張力，如果通過適當(dāng)?shù)目刂?，使得即使在超過610°C的高溫釬焊中熔融焊料也不會過 剩，則一定可以防止翅片端部的傾倒變形?；谶@樣的觀點(diǎn)，經(jīng)過再次探討釬焊板翅片部件 的焊料中Si含量以及芯材中的Si含量與焊料包覆率發(fā)現(xiàn)，通過基于這些參數(shù)的相互關(guān)系 而適宜調(diào)整這些參數(shù)可以解決上述問題，從而完成了本發(fā)明。具體而言，第一方面的發(fā)明所涉及的高溫釬焊用薄釬焊板翅片部件由在芯材的兩 面接合有焊料的板厚為40 85 μ m的包覆部件形成，為被實(shí)施了波紋加工且在高溫下被實(shí) 施了釬焊的薄釬焊板翅片部件，其特征在于，芯材由Al-Mn系合金形成，其中所述Al-Mn系 合金含有 0. 7 1. 5mass%&Mn、0. 05 0. 28mass%^ Si、0. 05 0. 75mass%^ Fe、其余 部分由Al與不可避免的雜質(zhì)元素形成；焊料由含有6. 0 8. Smass%的Si的Al-Si系合 金形成，且焊料的單面平均包覆率為6. 5 12. 0%，且根據(jù)芯材中的Si含量Sic (mass% )、 焊料中的Si含量Sif(maSS%)以及焊料的單面平均包覆率CR(%)，使得下式(1)所確定 的X值為95以下。X = CRX (Sif-Sic+0. 6)+50 X Sic......(1)
第二方面的發(fā)明的特征在于，如第一方面發(fā)明所述的高溫釬焊用薄釬焊板翅片 部件，所述芯材由Al-Mn系合金形成，其中所述Al-Mn系合金除上述各元素之外，還含有 0. 05 0. 25mass%& Cu、0. 3 3.Zn 這兩者之一或雙方。
第三方面的發(fā)明的特征在于，如第一方面發(fā)明所述的高溫釬焊用薄釬焊板翅片 部件，所述芯材由Al-Mn系合金形成，其中Al-Mn系合金除上述各元素之外，還含有選自 0. 05 0. 25mass % 的 Ti、0. 05 0. 25mass % 的 Zr、0. 05 0. 25mass % 的 Cr、0. 05 0. 25mass%& V中的一種或兩種以上元素。第四方面的發(fā)明的特征在于，如第一方面發(fā)明所述的高溫釬焊用薄釬焊板翅片部 件，所述芯材由Al-Mn系合金形成，其中所述Al-Mn系合金中除上述各元素之外，還含有 選自0. 05 0. 25mass %的Cu、0. 3 3. Omass %的Zn這兩者之一或雙方、以及0. 05 0. 25mass%& Ti、0. 05 0. 25mass%& Zr、0. 05 0. 25mass%& Cr、0. 05 0. 25mass% 的V中的一種或兩種以上元素。第五方面的發(fā)明的特征在于，如第一 第四方面發(fā)明中的任一項(xiàng)所述的高溫釬焊 用薄釬焊板翅片部件，在焊料層中，厚度方向的顆粒尺寸超過八成單面平均焊料厚度的Si 顆粒，在與焊料厚度方向平行且與翅片部件長度方向平行的截面中，在翅片部件長度方向 上的分布密度不超過0. 2個/mm。第六、七方面的發(fā)明的特征在于，分別如第一 第四方面發(fā)明中任一項(xiàng)以及第五 方面發(fā)明所述的高溫釬焊用薄釬焊板翅片部件，該釬焊板翅片部件在材料的達(dá)到溫度在超 過610°C且在625°C以下的范圍內(nèi)被實(shí)施了釬焊。第八、九方面的發(fā)明的特征在于，分別對第一 第四方面的發(fā)明中任一項(xiàng)以及第 五方面發(fā)明所述的翅片部件實(shí)施波紋加工，且將該被實(shí)施了波紋加工的釬焊板翅片部件至 少作為結(jié)構(gòu)要素的一部分而組裝熱交換器芯體，以使翅片的最高達(dá)到溫度在超過610°C且 在625°C以下的范圍內(nèi)的方式，在非氧化氣氛中進(jìn)行爐內(nèi)助焊劑釬焊。利用本發(fā)明的釬焊板翅片部件，盡管其壁厚薄至85 μ m以下，即使在被實(shí)施了波 紋加工而作為熱交換器芯體進(jìn)行組裝，并在超過610°C的高溫下進(jìn)行釬焊時，也能可靠并有 效地防止翅片端部產(chǎn)生傾倒變形，為此，可以有效防止上述的由于端部的傾倒變形而導(dǎo)致 的作為熱交換器芯體的商品價值的降低，并且不會存在端部傾倒變形引起端部的前端與集 水箱接觸從而集水箱側(cè)的熔融焊料造成翅片熔融的可能性。因此，利用本發(fā)明的翅片部件，使用如上所述的85μπι以下的薄翅片部件在超過 610°C的高溫下進(jìn)行釬焊，一般不會產(chǎn)生問題而可以實(shí)用，因此，在有助于翅片部件減薄以 及汽車輕量化的同時，通過釬焊溫度的高溫化可以切實(shí)且有效地提高熱交換器產(chǎn)品的生產(chǎn) 效率。


圖1是為了說明本發(fā)明中作為技術(shù)問題的翅片端部的傾倒變形現(xiàn)象而示意性表 示被實(shí)施了波紋加工的釬焊板翅片部件與管部件、集水箱組合從而構(gòu)成熱交換器芯體的狀 態(tài)的概略圖。圖2是擴(kuò)大表示圖1的主要部分、特 別是翅片端部附近的狀況的概略圖。附圖標(biāo)記說明1 釬焊板翅片部件IA 翅片端部2 管
3 集水箱
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明中，為了有助于熱交換器的輕量化，以板厚為40 85 μ m的釬焊板翅片 部件為對象。在板厚小于該范圍的情況下，難以制造完整的釬焊板，而在板厚大于該范圍的 情況下，雖然利于防止釬焊時翅片的變形而無需如本發(fā)明所述的周到細(xì)致的對策，然而無 助于減薄乃至熱交換器的輕量化。本發(fā)明的薄釬焊板翅片部件的特征在于，在最高達(dá)到溫度處于超過610°C且在 625°C以下的范圍內(nèi)的高溫釬焊中，抵御波紋翅片的端部變形的性能較好。為了實(shí)現(xiàn)這一特 征而對材料構(gòu)成的限定極為重要。在此，當(dāng)然也需要兼顧作為熱交換器用翅片部件所應(yīng)有 的其他特性，例如通常的耐屈曲性、釬焊后的翅片強(qiáng)度、犧牲陽極特性、翅片自身的耐腐蝕性等。在本發(fā)明的薄釬焊板翅片部件中，針對芯材的Si含量、焊料的Si含量以及焊料的 單面平均包覆率，不僅分別將其限定在各自的范圍內(nèi)，而且還綜合限定它們的相互關(guān)系，由 此，進(jìn)行控制以使高溫釬焊時的熔融焊料不會過量。即，如本發(fā)明所限定的，在芯材中的Si 含量較少且焊料中的Si含量較多時，在用于釬焊的加熱的升溫時，Si從焊料向芯材擴(kuò)散， 為此，利用直至達(dá)到熔融溫度為止實(shí)質(zhì)上焊料的Si含量或者包覆率的降低，使熔融焊料量 降低，由此可以防止過量的熔融焊料所導(dǎo)致的翅片端部的傾倒變形。于是，通過采用這樣的 方法，不必利用極端降低焊料的Si含量或極端減小焊料包覆率的方法而可以使熔融焊料 的量減少，從而防止端部的傾倒變形。以下詳細(xì)說明本發(fā)明。如上所述，作為本發(fā)明的對象的釬焊板翅片部件的板厚為40 85 μ m，為了進(jìn)行 波紋加工并用于熱交換器芯體，其包覆結(jié)構(gòu)為芯材的兩面接合有焊料層。在此，芯材使用Si 含量被限定在較小的特定范圍內(nèi)的Al-Mn系合金、焊料使用Si含量被限定在較高水平的特 定范圍內(nèi)的Al-Si系合金、且基于它們的相互關(guān)系而限定這些芯材以及焊料中的Si含量與 焊料包覆率對于本發(fā)明而言極為重要。在此，首先針對本發(fā)明的釬焊板翅片部件中芯材的Si含量、焊料的Si含量以及焊 料的包覆率說明其限定理由。將芯材的Si含量(Sic)限定在0. 05 0. 28maSS%的范圍內(nèi)。通過使Si含量在 這一范圍內(nèi)，且如下所述使Si含量基于與焊料中Si含量(Sif)以及焊料單面平均包覆率 (CR)的關(guān)系而滿足式(1)，可以在高溫釬焊的升溫過程中使Si充分從焊料向芯材擴(kuò)散，由 此可以抑制生成過量的熔融焊料，從而防止翅片端部的傾倒變形。在此，使芯材的Si含量 低于0. 05maSS%需要價格高昂的高純度鋁原料金屬，不僅導(dǎo)致成本升高，而且無助于性能 的改善，因此不優(yōu)選。而若采用超過0. 28maSS%的芯材Si含量，會產(chǎn)生在 用于高溫釬焊的 升溫過程中直至達(dá)到熔融溫度為止Si從焊料向芯材的擴(kuò)散不充分的情況，為此，得不到穩(wěn) 定的基于Si從焊料向芯材的擴(kuò)散的效果，且Si含量高導(dǎo)致芯材的固相線溫度下降，從而在 高溫釬焊時產(chǎn)生芯材的整體變形或焊料的腐蝕等，因此不優(yōu)選。將焊料的Si含量(Sif)限定在6. 0 8. 8maSS%的范圍內(nèi)。若焊料的Si含量低 于6. 0maSS%，則存在熔融焊料的流動性降低從而形成不均勻的接合狀態(tài)的危險性。而若焊料的Si含量超過8. 8mass%，則即使在釬焊加熱的升溫過程中Si從焊料向芯材擴(kuò)散，也存 在形成熔融焊料局部過量的狀態(tài)的危險性，此外，在Si含量超過8. Smass%的焊料中，鑄造 時會形成粗大的Si顆粒，若這些Si顆粒的分布密度達(dá)到某種程度以上，則會導(dǎo)致高溫釬焊 時產(chǎn)生波紋翅片端部的傾倒變形。此外，將焊料單面平均包覆率(CR)限定在6.5 12.0%的范圍內(nèi)。若焊料單面平 均包覆率不足6. 5%，則存在翅片與管的局部接合不充分的危險性；而若超過12. 0%，則高 溫下釬焊時容易產(chǎn)生熔融焊料局部過量的部分。此外，不僅將上述芯材的Si含量(Sic)、焊料的Si含量(Sif)以及焊料的單面平 均包覆率(CR)分別限定在各自的范圍內(nèi)，而且需要使其滿足下述不等式(1)。該式(1)是 本發(fā)明者等通過詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)以及探討而得到的，其含義為，該式(1)左邊的X值越大，則高 溫釬焊時的熔融焊料的量增加，越容易產(chǎn)生處于被實(shí)施了波紋加工狀態(tài)下的翅片端部的傾 倒變形，通過將X值控制在95以下，可以將熔融焊料控制為適當(dāng)?shù)牧浚瑥亩梢苑乐钩崞?部的傾倒變形。X = CRX (Sif-Sic+0. 6)+50 X Sic 彡 95......(1)S卩，焊料的包覆率(CR)或焊料的Si含量(Sif)越大X值也變大，則熔融焊料的量 增加，反之，芯材的Si含量(Sic)越小X值也變小，從而熔融焊料的量減少。在此，說明導(dǎo)出式(1)的一些背景。若設(shè)用于釬焊加熱的升溫過程中焊料即將熔融時焊料的Si含量為Sif'，則即將 熔融時焊料的Si含量Sif'越大，或焊料單面平均包覆率CR越大，則釬焊加熱的焊料熔融 時的熔融焊料量越大，因此認(rèn)為熔融焊料量和即將熔融時焊料的Si含量Sif ‘與包覆率CR 的積有關(guān)。因此，為了防止熔融焊料過多而導(dǎo)致的高溫釬焊時的翅片端部的傾倒變形，利用 下面的式(2)進(jìn)行控制即可。SirXCR ^ A........(2)在此，A為與不產(chǎn)生翅片端部傾倒變形的熔融焊料量的上限相關(guān)的常數(shù)。如本發(fā)明所限定的那樣，在芯材Si含量(Sic)較少且焊料Si含量Sif較多，從而 在用于高溫釬焊的升溫過程中Si從焊料向芯材產(chǎn)生擴(kuò)散的情況下，焊料即將熔融時的焊 料Si含量Sif'小于原有的焊料的Si含量Sif。而本發(fā)明者等經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，釬焊結(jié)束后芯材的Si含量與原有的芯材Si含量 Sic略有不同，平均約為0. 7 0. 8maSS%。此外，從本發(fā)明者等的實(shí)驗(yàn)可以確認(rèn)，在用于釬 焊加熱的升溫過程中，到焊料即將熔融為止，芯材的Si含量增加至上述值的八成左右(約 0.6maSS%左右)，因此，若據(jù)此求出即將熔融時的焊料Si含量Sif'，則得到下式(3)。Sif ‘ = Sif-(50-CR) X (0. 6-Sic)/CR = Sif+0. 6-Sic+50Sic/CR-30/ CR......(3)將該式(3)代入式(1)，則得到Sif' XCR = CR(Sif-Sic+0. 6)+50Sic-30 ^ A ........(4)將該式(4)的常數(shù)部分集中使用其他常數(shù)B來整 理式(4)，則得到下式(5)。CR(Sif-Sic+0. 6)+50Sic 彡 B .......(5)即可以認(rèn)為，若式(5)的左邊(在上述式⑴中其為X)小于某一常數(shù)B，則可以防 止翅片端部發(fā)生傾倒變形。
于是，本發(fā)明者等反復(fù)進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在芯材Si含量(Sic)、單面平均包覆 率(CR)各自的量或比例分別在本發(fā)明所限定的范圍內(nèi)的情況下，若B值為95以下，即式 (5)左邊(=X)的值在95以下，即使是超過610°C的高溫釬焊，也可以適宜地控制熔融焊 料量，可靠地抑制翅片端部傾倒變形的發(fā)生，從而確定了式(1)。如上所述，作為芯材的Al-Mn系合金的Si含量(Sic)被限定在0. 05 0. 28mass% 的范圍內(nèi)，以下說明針對該芯材Al-Mn系合金中Si以外的元素成分進(jìn)行限定的理由。Mn Mn為有助于提高強(qiáng)度和高溫下抗變形性的合金元素，使其含量在0.7
1.5maSS%的范圍內(nèi)。當(dāng)芯材中Mn含量不足0. 7111￡1%%時，得不到足夠的釬焊加熱后的強(qiáng)度 或抵御高溫變形的能力，因而不優(yōu)選。而當(dāng)芯材中Mn的添加量超過1. 5maSS%時，在鑄造時 會形成粗大的結(jié)晶化合物從而導(dǎo)致組織不均勻，因此不優(yōu)選。其中，在重視釬焊加熱后的強(qiáng) 度的情況下，優(yōu)選Mn的含量在在1. 25 1. 5maSS%的范圍內(nèi)。Fe Fe為通常的鋁合金中不可避免的雜質(zhì)之一，在如本發(fā)明的Al-Mn系合金(AA3000 系列合金)中，大多數(shù)情況下不設(shè)下限而僅將上限限定為0.右，然而考慮到其有 助于提高強(qiáng)度以及結(jié)晶組織的穩(wěn)定性，可以根據(jù)情況不同而主動添加一些Fe，使Fe的含量 在0. 05 0. 75maSS%的范圍內(nèi)。當(dāng)Fe含量不足0. 05maSS%時，需要昂貴的高純度原料金 屬，不僅導(dǎo)致高成本，而且無助于性能的改善，因此不優(yōu)選。而當(dāng)Fe添加量超過0. 75mass% 時，在鑄造時會形成粗大的結(jié)晶化合物從而導(dǎo)致組織不均勻，因此不優(yōu)選。此外，如第二方面的發(fā)明中所限定，可以在芯材合金中選擇性地添加Cu、Zn這兩 者之一或雙方。然而如果將其過量添加，芯材的固相線溫度會下降，使得高溫下的強(qiáng)度不 足，從而存在熱交換器芯體在釬焊時翅片產(chǎn)生整體變形的情況，因此不優(yōu)選?？紤]到這種情 況，Cu、Zn的添加量如下設(shè)定。Cu Cu為有助于強(qiáng)度提高的合金元素，使其含量在0. 05 0. 25maSS%的范圍內(nèi)選擇 性地添加。當(dāng)Cu含量不足0.05maSS%時，不能充分得到釬焊加熱后的強(qiáng)度提高效果。而當(dāng) Cu的添加量超過0. 25!11狀8%時，存在容易產(chǎn)生翅片變形的問題，因此不優(yōu)選。此外，在芯材 中添加Cu的情況下，優(yōu)選釬焊時材料的達(dá)到溫度在超過610°C且在625°C以下的范圍內(nèi)。在 此，特別是在進(jìn)行較高溫度(具體為翅片的材料達(dá)到溫度超過622°C且在625°C以下)下的 釬焊時，雖然釬焊后強(qiáng)度有少許降低，還是優(yōu)選將芯材的Cu含量限定為不足0. 05maSS%。Zn 使Zn的含量在0. 03 3. 0maSS%的范圍內(nèi)選擇性地添加，其目的在于，使釬焊板 翅片部件具有作為犧牲陽極的性質(zhì)，提高管的耐腐蝕性。Zn具體的添加量可以根據(jù)與管 的組合而適宜選擇，然而當(dāng)芯材的Zn含量不足0. 3maSS%時，不能充分得到犧牲陽極的作 用。而當(dāng)Zn的添加量超過3. 0maSS%時，不僅存在固相線溫度降低而導(dǎo)致的翅片變形的問 題，而且會降低翅片自身的耐腐蝕性，因此不優(yōu)選。此外，特別優(yōu)選芯材中Zn含量的上限為
2.9maSS%。此外，在Zn的添加量超過1. 6maSS%的情況 下，優(yōu)選釬焊時材料達(dá)到溫度超過 610°C且在622°C以下。此外，如第三方面的發(fā)明所限定，作為芯材的AL-Mn系合金，可以含有選自0.05 0. 25mass%& Ti、0. 05 0. 25mass%& Zr、0. 05 0. 25mass%& Cr、0. 05 0. 25mass% 的V之中的一種或兩種以上元素。這些Ti、Zr、Cr、V均為旨在提高強(qiáng)度以及耐高溫屈曲性而選擇性地添加的 元素。如果添加量均不足0. 05mass %，則不能得到特別的效果，而如果添加量均超過 0. 25maSS%，則在鑄造時會形成粗大的結(jié)晶物，因此不優(yōu)選。此外，在通常的鋁合金的鑄造中，為了使鑄造組織微細(xì)化，大多添加含有Ti的細(xì) 化劑，具體而言，多數(shù)情況下添加由AL-Ti系、Al-Ti-B系或Al-Ti-C系的母合金形成的細(xì)化 齊U。包含在這些材料中的Ti作為Al3Ti、TiB、TiC等化合物顆粒而參與凝固核的形成，并有 效地使鑄塊結(jié)晶微細(xì)化，這些顆粒對強(qiáng)度的提高并沒有直接的效果。在此，除上述的以提高 強(qiáng)度為目的的選擇元素Ti之外，在本發(fā)明中也可以作為細(xì)化劑的原料成分而添加0. 005 不足0. 05mass%的Ti，因此，與此相組合，添加0. 0005 0. Olmass%的B或添加0. 0003 0. C 均可。對于焊料，如上所述，已將其Si含量(Sif)限定在6.0 8.8maSS%的范圍內(nèi)，以 下對Si以外的焊料成分元素進(jìn)行說明作為焊料的成分元素，基本上在上述的Si之外含有Al以及不可避免的雜質(zhì)即可， 然而在后述的本發(fā)明的釬焊板翅片中，希望焊料中粗大的Si顆粒盡量少，因此為了在鑄造 時實(shí)現(xiàn)Si顆粒的微細(xì)化，優(yōu)選進(jìn)行添加微量的Na或Sr的改良處理。優(yōu)選該旨在使Si顆 粒微細(xì)化的Na、Sr的添加量分別在0. 002 0. 05maSS%的范圍內(nèi)。若其分別未達(dá)到下限， 則不具有使Si顆粒微細(xì)化的效果，而即使超過上限，只不過是增加成本而已，使Si顆粒微 細(xì)化的效果已經(jīng)飽和。。在本發(fā)明的釬焊板翅片部件的焊料中，作為其他不可避免的元素通常還含有Fe， 焊料中的Fe含量優(yōu)選為0.6maSS%以下。另外，在通常的焊料中，為了調(diào)整釬焊后的電位 提高熱交換器的整體抗蝕性，有時添加Cu、Zn，但在本發(fā)明中，如果由于添加這些元素造 成焊料的熔點(diǎn)下降，會出現(xiàn)助長翅片的傾倒變形的問題，因此各種元素的添加量優(yōu)選限制 在0. 2maSS%以下。另外，作為提高焊料中熔融焊料的流動性的元素，可以添加0. 001 0. Imass^以下的Bi。Bi的添加量如果少于下限，則失去提高焊劑流動性的效果，如果超過 上限只不過是增加成本而已，使焊劑的流動性提高的效果已經(jīng)飽和。此外，在本發(fā)明的釬焊板翅片部件中，針對焊料中所存在的Si顆粒，如第四方面 的發(fā)明所限定的那樣，優(yōu)選在焊料中，厚度方向的顆粒尺寸超過八成單面平均焊料厚度的 Si顆粒，在與焊料厚度方向平行且與翅片長度方向(在被波紋加工的狀態(tài)下，波峰與波谷 交錯存在的方向，即一般為沿著壓延方向的方向)平行的截面中，被限定為在翅片長度方 向上的分布密度不超過0. 2個/mm。
在此，在焊料中，如果存在尺寸超過八成平均焊料厚度的粗大Si顆粒，則該部分 焊料的厚度局部性地變大而芯材的實(shí)質(zhì)厚度局部性地變小。在焊料中存在有許多這樣的 粗大Si顆粒的區(qū)域中，其附近成為釬焊時熔融焊料部分地變多的部位。其結(jié)果，在該部分 的附近，容易產(chǎn)生高溫釬焊時波紋翅片端部的傾倒變形。而根據(jù)本發(fā)明者等的實(shí)驗(yàn)、探討， 發(fā)現(xiàn)如果將厚度方向的顆粒 尺寸超過八成平均焊料厚度的Si顆粒控制為在翅片長度方向 的焊料層中不超過0. 2個/mm，則可以防止上述問題的發(fā)生，并將此限定于第四方面的發(fā)明 中?？梢栽诔崞考L度方向的截面(即在被實(shí)施了波紋加工的狀態(tài)下波峰與波谷排列的方向平行且與厚度方向平行的截面)中觀察長度為IOOmm以上的翅片部件觀察區(qū)域，將每 Imm翅片部件長度上的顆粒個數(shù)作為上述的Si顆粒的分布密度。作為實(shí)現(xiàn)滿足如上所述的Si顆粒條件的具體手段，可以列舉以下方法，例如使形 成焊料的Al-Si合金的Si含量在限定范圍內(nèi)處于較低水平、提高鑄造時的冷卻速度、為實(shí) 現(xiàn)鑄造時Si顆粒的微細(xì)化而微量添加上述的Na、Sr而進(jìn)行改良處理等。對用于制造如上所述的本發(fā)明的薄釬焊板翅片部件的具體方法并沒有特別的限 定，可以與通常的三層包覆釬焊板的制造同樣進(jìn)行，以下說明代表性的優(yōu)選例。首先，利用半連續(xù)鑄造法(DC鑄造法)制造成為釬焊板翅片部件的結(jié)構(gòu)要素的芯 材以及焊料的合金鑄塊。此后，利用表面切割或預(yù)熱軋等調(diào)整厚度，以規(guī)定的包覆率在芯 材的兩面配置焊料并組合，以在400 540°C的溫度下保溫0. 5 15小時的條件進(jìn)行熱軋 的預(yù)加熱，通過此后的熱軋而進(jìn)行包覆接合。在熱軋之后進(jìn)行壓下率為85 98%的冷軋， 以在320 500°C的溫度下保溫0. 5 10小時的條件進(jìn)行中間退火，進(jìn)一步通過壓下率為 10 60%的冷軋得到規(guī)定板厚的Hln部件即可。這樣制造出的釬焊板翅片部件，以規(guī)定的寬度加工狹縫，此后對其進(jìn)行波紋加工 并截斷，與管部件、集水箱、側(cè)板等組裝在一起，從而成為構(gòu)成熱交換器芯體的部件。使用本發(fā)明的釬焊板翅片部件而制造熱交換器芯體的具體條件如第六方面的發(fā) 明所述，對如上所述的釬焊板翅片進(jìn)行波紋加工，且將被該進(jìn)行了波紋加工的釬焊板翅片 部件至少作為結(jié)構(gòu)要素的一部分而組裝熱交換器芯體，以使翅片的最高達(dá)到溫度處于超過 610°C且為625°C以下的范圍內(nèi)的方式，在非氧化氣氛中進(jìn)行爐內(nèi)助焊劑釬焊。在此，詳細(xì)說明這樣的熱交換器的制造方法的條件。釬焊板翅片部件的波紋加工，可以使用現(xiàn)有的常規(guī)方法，無需特別限定。適當(dāng)截斷 波紋加工之后的釬焊板翅片部件使之成為所需尺寸，與管部件、集水箱等其他熱交換器芯 體的結(jié)構(gòu)要素一同組裝，在非氧化性氣氛中進(jìn)行爐內(nèi)助焊劑釬焊。作為非氧化性氣氛中的 爐內(nèi)助焊劑釬焊的方法，具體而言，可以使用作為Nocolok釬焊法而被熟知的一般的釬焊 方法。其中，由于在真空釬焊法中焊料的流動行為與Nocolok釬焊法不同，不能保證利用本 發(fā)明限定的條件解決問題，因此優(yōu)選不使用真空釬焊。在釬焊加熱時，優(yōu)選使翅片部件的材料達(dá)到溫度在超過610°C且在622°C以下的 范圍內(nèi)。若達(dá)到溫度在610°C以下，則得不到高溫釬焊所帶來的優(yōu)點(diǎn)，即可以使釬焊工序的 時間充分縮短且使高熱容量部件同時結(jié)合。此外，當(dāng)達(dá)到溫度為610°C以下時，可以使用現(xiàn) 有的一般的釬焊板翅片部件，因此使用本發(fā)明的翅片部件所帶來的優(yōu)越性較小。而進(jìn)行翅 片部件的達(dá)到溫度為超過625°C的極高溫度下的高溫釬焊，存在產(chǎn)生翅片部件的整體高溫 屈曲或者產(chǎn)生波紋翅片端部變形的危險性，因此不實(shí)用。此外，作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，在使用如上所述的在芯材中添加有0. 05 0. 25mass%&cu、l. 6 3. Omass%的Zn這兩者之一或雙方的釬焊板翅片部件的情況下，優(yōu) 選釬焊時材料達(dá)到溫度為622°C以下。 此外，在如上所述的高溫釬焊時的升溫過程中，優(yōu)選 將470 570°C的范圍內(nèi)的平 均升溫速度控制為10 100°C /min。若該平均升溫速度超過100°C /min，則在達(dá)到熔融溫 度(通常在577°C前后)之前的過程中Si從焊料向芯材的擴(kuò)散不充分，從而產(chǎn)生過量的熔 融焊料，存在不能解決波紋翅片端部變形的危險性。而若該平均升溫速度不足10°C /min,實(shí)質(zhì)上升溫需要很長時間，不符合利用高溫釬焊實(shí)現(xiàn)釬焊工序短時間化的目的。在此，在以短時間釬焊為目的的情況下，優(yōu)選使翅片部件處于470°C以上的溫度區(qū) 域的時間在12分鐘之內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選在8分鐘之內(nèi)。此外，優(yōu)選以50°C /分以上的速度進(jìn) 行達(dá)到最高溫度之后的冷卻。(實(shí)施例)以下，同時展示本發(fā)明的實(shí)施例與比較例。其中，以下的實(shí)施例用于展示本發(fā)明的 效果，并不是對本發(fā)明的技術(shù)范圍的限定。首先，利用常規(guī)的方法對具有表1所示成分的芯材以及表2所示的焊料分別進(jìn)行 DC鑄造，并進(jìn)行了均質(zhì)處理。在此，在焊料的鑄造中，進(jìn)行了以規(guī)定條件添加Na、Sr的Si顆 粒微細(xì)化處理。熱軋焊料使其板厚為規(guī)定值，將其疊合在經(jīng)過表面切割的芯材鑄塊的表面 和背面，進(jìn)一步實(shí)施熱軋從而進(jìn)行包覆接合。此后，實(shí)施冷軋、中間退火以及最終冷軋，制作 了規(guī)定板厚的包覆部件(釬焊板翅片部件)。表3、表4表示作為包覆部件的釬焊板翅片部 件的材料構(gòu)成。利用光學(xué)顯微鏡觀察沿著翅片長度方向的厚度方向截面，測定了釬焊板翅片部件 的焊料單面平均包覆率(CR)以及焊料中Si顆粒(焊料厚度方向的顆粒尺寸超過八成焊料 平均厚度的粗大Si顆粒)的分布密度。針對Si顆粒，清點(diǎn)了在翅片長度方向上IOOmm的 觀察長度中尺寸大于上述規(guī)定值的顆粒的個數(shù)，作為每Imm的個數(shù)評價了分布密度。此外，對如上所述的各釬焊板翅片部件進(jìn)行了以下的翅片端部變形以及接合性的 評價。S卩，對寬度16mm的釬焊板翅片部件實(shí)施波紋成型(高7mm，翅片波峰間隔為2mm)， 將其長度統(tǒng)一為80mm。將其與由表面噴涂有Zn的純Al系合金形成的多孔擠壓管部件組 合，組裝成模擬熱交換器的五級翅片的微型芯體樣品，在表面涂覆氟化物助焊劑并使其干 燥后，進(jìn)行在氮?dú)夥諣t中加熱的高溫釬焊實(shí)驗(yàn)。在該釬焊時，以重力不作用于翅片端部傾倒 的方向上的方式配置了微型芯體樣品。此外，該高溫釬焊實(shí)驗(yàn)在作為本發(fā)明的對象的釬焊 時材料達(dá)到溫度范圍內(nèi)，選擇了三個溫度水平(614°C、621°C、624°C)而實(shí)施。其中，在釬焊 加熱的升溫過程中，在材料溫度為470 570°C間的升溫速度均為80°C /min、從470°C至達(dá) 到溫度的時間約為7 9min。這樣的短時間升溫可以使?fàn)t內(nèi)溫度比材料的目標(biāo)達(dá)到溫度高 10 15°C。此外，在這種情況下，使從470°C至達(dá)到溫度的時間為llmin。進(jìn)而使釬焊加熱 后冷卻至100°C為止的冷卻速度平均為120°C /min。為了進(jìn)行比較，也在接近以往常規(guī)釬焊達(dá)到溫度的602 V的條件下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。在 這種情況下，使從470°C至達(dá)到溫度的時間為Ilmin在如上所述進(jìn)行釬焊并冷卻后的微型芯體的樣品翅片端部的共計(jì)10處中，清點(diǎn) 從規(guī)定位置出現(xiàn)30°以上變形的部位的數(shù)目，進(jìn)行了翅片端部傾倒變形的評價。此外，作為翅片接合部的健全性評價，機(jī)械性地剝離翅片從而觀察其表面，確認(rèn)了 在翅片與管的各接合部是否形成有足夠的填角。于是，全部接合部均形成有足夠的填角的 樣品被判斷為良好。此外，單獨(dú)利用沒有被實(shí)施波紋加工的翅片部件，在達(dá)到溫度 為614°C的條件下， 與上述的微型芯體樣品同樣地加熱后，在長度方向上進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)，求出了釬焊后翅片的 拉伸強(qiáng)度。
這些特性評價結(jié)果示于表5、表6。表 1 (注)符號* 另外添加相當(dāng)于0.Ti、0. 002mass%& B的量的Al-Ti-B系鑄
造細(xì)化劑符號#另外添加相當(dāng)于 0.Ti、0. 0008mass%& C 的量的 Al-Ti-C 系鑄造細(xì)化劑表2 表3 表4 表 5 表6 從表5、表6所示的特性評價結(jié)果可以確認(rèn)，在本發(fā)明的實(shí)施例Gl G14中，在達(dá) 到溫度超過610°C的高溫釬焊中，沒有產(chǎn)生翅片端部變形，翅片與管的接合也良好。此外確認(rèn)，在本發(fā)明的實(shí)施例中，在芯材中未添加Cu的實(shí)施例Gl、G2均可以承受 達(dá)到溫度為624°C的釬焊，沒有出現(xiàn)端部變形或整體變形。在此，未添加Cu使釬焊后的強(qiáng)度 有降低的傾向，然而在實(shí)施例G2中，由于Ti、Cr的添加而對強(qiáng)度的降低有所彌補(bǔ)。此外，在本發(fā)明實(shí)施例中，添加了 Cu的實(shí)施例G3 Gll中，至材料達(dá)到溫度為 621 °C為止未產(chǎn)生端部變形，翅片與管的接合也良好。其中，在芯材Mn含量高的實(shí)施例G8 G10、或含有Ti、Cr、V或&的實(shí)施例G5、G6、G10中，高溫釬焊后的強(qiáng)度變大，在這一點(diǎn)上性 能優(yōu)異。在未添加Cu的實(shí)施例G12、未添加Zn的實(shí)施例G13、未添加Cu以及Zn的實(shí)施例 G14中，至材料達(dá)到溫度為621°C為止也未產(chǎn)生端部變形，翅片與管的接合也良好。此外，雖然在作為比較而實(shí)施的在接近通常釬焊溫度的602°C下加熱的情況中，G6 的翅片與管的接合不充分，然而在釬焊溫度高的情況下可以進(jìn)行良好的接合，因此可以斷 言，本發(fā)明作為限定為高溫釬焊的材料具有良好的性能。以下討論比較例NGl NG21。比較例NGl NG4、NG20，芯材的Si含量或焊料的Si含量高，式(1)的X值大于 規(guī)定值，在達(dá)到溫度為614°C的釬焊中產(chǎn)生了端部變形。然而，在這些比較例NGl NG4中， 在達(dá)到溫度為602°C的釬焊中未產(chǎn)生端部變形。這表明，即使是在通常的釬焊溫度中具有良 好特性的現(xiàn)有技術(shù)中的包覆翅片部件，在超過610°C的更高溫度下的釬焊中，也會出現(xiàn)翅片 端部變形的問題。NG5為芯材的Mn含量低的例子，在這種情況下，釬焊后的強(qiáng)度降低。NG6.NG7為芯材的Mn含量、Fe含量高于規(guī)定量的例子，在這種情況下，鑄造時產(chǎn)生 粗大結(jié)晶物，出現(xiàn)了組織均勻性的問題，因此未進(jìn)行各測試。NG8、NG9為芯材的Cu含量、Zn含量高的例子，在這種情況下，雖然式(1)的X值在 規(guī)定范圍內(nèi)，然而產(chǎn)生了翅片端部變形。此外在這些例子中，在621 °C的釬焊中，在翅片端部 以外也產(chǎn)生了波浪形的歪斜。NGlO NG12為Ti、Cr、Zr、V中的任意一種元素的添加量過量的例子，這些元素的 過量添加導(dǎo)致產(chǎn)生粗大結(jié)晶物，出現(xiàn)了組織均勻性的問題，因此未進(jìn)行各測試。NG13為焊料的Si含量低的例子，在這種情況下，翅片與管的接合不良。在NG14中，焊料的Si含量過量，式(1)的X值大于規(guī)定值，產(chǎn)生了翅片端部變形。NG15、NG16為X值在規(guī)定范圍之外且焊料中厚度方向上尺寸大的Si顆粒多的例 子，在這些情況下，產(chǎn)生了明顯的翅片端部變形。NG17為焊料的包覆率低、翅片與管的接合不良的例子。NG18為焊料的包覆率高、X值在規(guī)定范圍之外的例子，在這種情況下，產(chǎn)生了翅片 端部變形。NG19為芯材的Mn含量高于規(guī)定值的例子，這種情況下在鑄造時產(chǎn)生粗大結(jié)晶物， 出現(xiàn)了組織均勻性的問題，因此未進(jìn)行各測試。NG21為焊料的Si含量低的例子，在這種情 況下，翅片與管的接合不良。要制作芯材中Si或Fe的添加量低于本發(fā)明的限定值，即不足0. 05maSS%的比較 樣品，必須使用至少99. 9mass %或99. 99mass %這樣等級的昂貴的鋁原料金屬，也未見得 具有特別的效果，因此沒有制作。而針對芯材中Fe的添加量超過0. 75maSS%的情況，在表 1的C3、C8中僅將Fe含量變?yōu)?. 95mass%,0. 98maSS%而鑄造了的合金并進(jìn)行確認(rèn)，觀察 到尺寸與目標(biāo)板厚相同或大于目標(biāo)板厚的粗大結(jié)晶物，在確認(rèn)最終特性之前，先確認(rèn)了在 組織的均勻性方面產(chǎn)生了問題。此外，雖然在表中沒有記載，對于與NG2、NG3的包覆率構(gòu)成相同、僅板厚變?yōu)?95 μ m的翅片部件，在達(dá)到溫度為621°C的高溫釬焊中，未產(chǎn)生翅片端部變形。因此，利用 厚度大于對象范圍的翅片，即使不實(shí)施如本發(fā)明的控制，也不會產(chǎn)生翅片端部變形。即可以確認(rèn)，本發(fā)明所解決的問題為減薄了的翅片所特有的問題。 此外，雖然嘗試制作了與Gl、G2具有相同的包覆率、板厚為30 μ m的釬焊板翅片部件，然而發(fā)現(xiàn)平坦度與厚度的偏差變大，不能均勻地進(jìn)行波紋加工。由此可知，板厚不足 40 μ m的翅片部件不是本發(fā)明的對象。
權(quán)利要求
一種高溫釬焊用薄釬焊板翅片部件，由在芯材的兩面接合有焊料的板厚為40～85μm的包覆部件形成，為被實(shí)施波紋加工且在高溫下實(shí)施釬焊的薄釬焊板翅片部件，其特征在于，芯材由Al-Mn系合金形成，其中所述Al-Mn系合金含有0.7～1.5mass％的Mn、0.05～0.28mass％的Si、0.05～0.75mass％的Fe、其余部分由Al與不可避免的雜質(zhì)元素形成；焊料由含有6.0～8.8mass％的Si的Al-Si系合金形成，且焊料的單面平均包覆率為6.5～12.0％，且根據(jù)芯材中的Si含量Sic、焊料中的Si含量Sif以及焊料的單面平均包覆率CR由下式(1)所確定的X值為95以下，X＝CR×(Sif-Sic+0.6)+50×Sic ……(1)其中，芯材中的Si含量Sic、焊料中的Si含量Sif的單位為mass％，焊料的單面平均包覆率CR的單位為％。
2.如權(quán)利要求1所述的高溫釬焊用薄釬焊板翅片部件，其特征在于，所述芯材由Al-Mn系合金形成，其中所述Al-Mn系合金除上述各元素之外，還含有 0. 05 0. 25mass%& Cu、0. 3 3.Zn 這兩者之一或雙方。
3.如權(quán)利要求1所述的高溫釬焊用薄釬焊板翅片部件，其特征在于，所述芯材由Al-Mn系合金形成，其中所述Al-Mn系合金除上述各元素之外，還含有選 自 0. 05 0. 25mass%& Ti、0. 05 0. 25mass%& Zr、0. 05 0. 25mass%& Cr、0. 05 0. 25mass%& V中的一種或兩種以上元素。
4.如權(quán)利要求1所述的高溫釬焊用薄釬焊板翅片部件，其特征在于，所述芯材由Al-Mn系合金形成，其中所述Al-Mn系合金中除上述各元素之外，還含有 選自0. 05 0. 25mass %的Cu、0. 3 3. Omass %的Zn這兩者之一或雙方、以及0. 05 0. 25mass%& Ti、0. 05 0. 25mass%& Zr、0. 05 0. 25mass%& Cr、0. 05 0. 25mass% 的V中的一種或兩種以上元素。
5.如權(quán)利要求1 權(quán)利要求4中任一項(xiàng)所述的高溫釬焊用薄釬焊板翅片部件，其特征 在于，在焊料層中，厚度方向的顆粒尺寸超過八成單面平均焊料厚度的Si顆粒，在與焊料厚 度方向平行且與翅片部件長度方向平行的截面中，在翅片部件長度方向上的分布密度不超 過 0. 2 個 /mm。
6.如權(quán)利要求1 權(quán)利要求4中任一項(xiàng)所述的高溫釬焊用薄釬焊板翅片部件，其特征 在于，該釬焊板翅片部件在材料的達(dá)到溫度在超過610°C且為625°C以下的溫度范圍內(nèi)被實(shí) 施釬焊。
7.如權(quán)利要求5所述的高溫釬焊用薄釬焊板翅片部件，其特征在于，該釬焊板翅片部件在材料的達(dá)到溫度在超過610°C且為625°C以下的溫度范圍內(nèi)被實(shí) 施釬焊。
8.—種鋁合金熱交換器的制造方法，其特征在于，對權(quán)利要求1 權(quán)利要求4中任一項(xiàng)所述的翅片部件實(shí)施波紋加工，且將該被實(shí)施了 波紋加工的釬焊板翅片部件至少作為結(jié)構(gòu)要素的一部分而組裝熱交換器芯體，以使翅片的 最高達(dá)到溫度在超過610°C且為625°C以下的范圍內(nèi)的方式，在非氧化氣氛中進(jìn)行爐內(nèi)助焊劑釬焊。
9. 一種鋁合金熱交換器的制造方法，其特征在于，對權(quán)利要求5所述的翅片部件實(shí)施波紋加工，且將該被實(shí)施了波紋加工的釬焊板翅 片部件至少作為結(jié)構(gòu)要素的一部分而組裝熱交換器芯體，以使翅片的最高達(dá)到溫度在超過 610°C且為625°C以下的范圍內(nèi)的方式，在非氧化氣氛中進(jìn)行爐內(nèi)助焊劑釬焊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高溫釬焊用薄釬焊板翅片部件以及使用其的熱交換器的制造方法。根據(jù)本發(fā)明，使用板厚為85μm以下的薄釬焊板翅片部件，實(shí)施波紋加工并組裝熱交換器芯體，即使在超過610℃的高溫下進(jìn)行釬焊，也不會產(chǎn)生翅片端部的傾倒變形。釬焊板翅片部件由在Al-Mn系合金形成的芯材的兩面接合Al-Si系合金形成的焊料而形成，其中限定芯材的Si含量(Sic)在0.05～0.28的范圍內(nèi)、焊料的Si含量(Sif)在6.0～8.8mass％的范圍內(nèi)，焊料的單面平均包覆率(CR)在6.5～12.0％的范圍內(nèi)，并且將這些參數(shù)限定在滿足下式的范圍內(nèi)X＝CR×(Sif-Sic+0.6)+50×Sic≤95。
文檔編號C22C21/00GK101839666SQ20101013651
公開日2010年9月22日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者大原伸昭, 鈴木義和, 鹿野浩 申請人:古河Sky株式會社