助焊劑組合物和釬焊板的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鋁合金材的釬焊用助焊劑組合物、和使用了該助焊劑組合物的釬焊 板。
【背景技術】
[0002] 近年來,對于環境問題的關心高漲,例如在汽車業界,也在推進以燃油效率提高等 為目的的輕量化。對應這一輕量化的需要,汽車的熱交換器用鋁包覆材(釬焊板)的薄壁化 和高強度化的研究盛行。作為上述釬焊板,一般具有由犧牲材(例如Al-Zn系)、芯材(例 如Al-Si-Mn-Cu系)和釬料(例如Al-Si系)按順序構成的三層結構,為了實現高強度化 而向上述芯材添加鎂(Mg),即利用Mg2Si析出進行強化的研究進行。
[0003]另外,熱交換器等在裝配時的釬焊板的接合中,廣泛采用助焊劑釬焊法。該所謂助 焊劑是提高釬焊性的,一般使用的是含有KA1F4作為主成分的助焊劑等。
[0004] 但是,具有由含有鎂的鋁合金構成的芯材的釬焊板,使用上述現有的助焊劑時,有 阻礙釬焊性這樣的問題。其原因被認為是由于,在為了釬焊而加熱時,芯材中的鎂向釬料表 面的助焊劑中擴散,該鎂與助焊劑成分發生反應而形成高熔點化合物(KMgF#PMgF2等), 從而助焊劑成分被消耗。因此,為了推進汽車用的熱交換器等的輕量化而需要含鎂鋁合金 用的助焊劑組合物的開發。
[0005] 這其中,作為使以含鎂鋁合金作為芯材的釬焊板的釬焊性提高的助焊劑組合物, 進行研究的有,在現有的助焊劑成分中(1)添加有CsF的(參照日本國特開昭61-162295 號公報),和⑵添加有CaF2、NaF或LiF的(參照日本國特開昭61-99569號公報)。
[0006] 但是,上述(1)的添加有CsF的助焊劑組合物,因為Cs非常高價,所以不適宜大量 生產等,實用性低。另一方面,根據上述(2)的添加有CaF2等的助焊劑組合物,由于這些化 合物的添加而使助焊劑低熔點化,因此助焊劑的流動性提高。但是,在此助焊劑組合物中, 因助焊劑和鎂仍會像以往那樣發生反應,所以釬焊性無法充分地提高。另外一般可知,使助 焊劑的涂布量增加,則釬焊性提高,但涂布量的增加成為高成本化的要因,由此出發,要求 開發出低成本而可以進行優異的釬焊的助焊劑。
[0007]【現有技術文獻】
[0008]【專利文獻】
[0009]【專利文獻1】日本國特開昭61-162295號公報 [0010]【專利文獻2】日本國特開昭61-99569號公報
【發明內容】
[0011] 本發明基于上述的情況而形成,其目的在于,提供一種在用于含有鎂的鋁合金材 的釬焊時,流動性優異,即使很少的涂布量也能夠提高釬焊性的助焊劑組合物;和使用了該 助焊劑組合物的釬焊板。
[0012] 本發明者著眼于,含鎂鋁合金的釬焊性降低原因,不僅是歷來所報告的鎂與助焊 劑成分(KA1F4)反應,形成含鎂的高熔點化合物,而且,伴隨上述反應還會生成高熔點的k3aif6。另外還著眼于,如果助焊劑組合物中包含比助焊劑熔點高的添加劑,則在釬焊時先 熔融,助焊劑在成為液體狀的助焊劑成分中存在固體狀的添加劑的狀態下流動,但是,若液 體中的作為固體的體積率的固相率高,則熔融助焊劑的表觀粘度上升,助焊劑的流動性降 低。因此,本發明者們發現,使能夠有效地利用該K3A1F6的特定的氟化物與助焊劑成分共 存,能夠改善釬焊性,以及通過調整該氟化物的粒徑和添加量,能夠抑制固相率而提高助焊 劑的流動性,從而完成了本發明。
[0013]S卩,用于解決上述課題而形成的發明,是一種鋁合金材的釬焊用助焊劑組合物,其 特征在于,含有如下:
[0014] [A]含KA1F4的助焊劑成分(以下,也有僅稱為" [A]助焊劑成分的情況"。),和
[0015] [B]含有第一族元素和第二族元素以外的元素,不含K(鉀)的氟化物(以下,也有 僅稱為"[B]氟化物"的情況。),
[0016] 上述[B]氟化物單體為粒狀,
[0017] 上述[B]氟化物對于[A]助焊劑成分的添加量C(質量% )和平均粒徑d(ym)滿 足下式(1)。
[0018] 0?83C-0. 19d<43... (1)
[0019] 該助焊劑組合物由于含有[B]氟化物,所以在用于含鎂鋁合金材的釬焊時,認為 該[B]氟化物與釬焊時生成的1^迅反應,能夠生成KA1F4。因此,根據該助焊劑組合物,能 夠抑制釬焊性提高所需要的KA1F4的減少,即使是很少的涂布量,也能夠提高釬焊性。另外, 該助焊劑組合物也可以應對不含鎂的鋁合金材的釬焊,能夠在廣泛的用途中使用。
[0020] 另外,該助焊劑組合物,[B]氟化物的添加量C(質量% )和平均粒徑d(ym)滿足 上述式⑴。若根據該式的意圖,就是[B]氟化物的平均粒徑d小時,添加量C小,反之,平 均粒徑d大時,則加大添加量C,從而可抑制在熔融助焊劑中浸滲的粒子的體積,固相率被 抑制在規定范圍內。其結果是,熔融助焊劑的表觀的粘度降低,發揮出高流動性。
[0021] 此外,該助焊劑組合物因為[B]氟化物單體為粒狀,并使[A]助焊劑成分和[B]氟 化物為不同部分,所以能夠抑制因[B]氟化物的存在造成的[A]助焊劑成分的高熔點化,其 結果是,能夠防止助焊劑的流動性的降低,有效地起到釬焊性的提高作用。
[0022] 作為上述[B]氟化物的平均粒徑d,優選為0. 1ym以上、300ym以下。如此使〔B〕 氟化物的平均粒徑d在上述范圍內,能夠使該助焊劑組合物的釬焊制提高效果和流動性改 善效果有效地顯現。
[0023] 上述[B]氟化物是A1F3即可。如此,作為上述[B]氟化物使用A1F3,認為能夠更 有效地進行由K3A1FJ#KA1F4的生成。
[0024] 上述[A]助焊劑成分單體優選為粒狀。如此,[A]助焊劑成分也為單體的粒狀, 該助焊劑組合物的處理變得容易,并且能夠容易且確實地抑制因[B]氟化物的存在帶來的 [A]助焊劑成分的高熔點化。
[0025] 本發明的釬焊板,具備由鋁合金構成的芯材,層疊于該芯材的至少一側的面的釬 料、和層疊于該釬料的一側的面且由上述助焊劑組合物構成的助焊劑層。該釬焊板,因為使 用上述助焊劑組合物,所以釬焊性優異。
[0026] 作為上述助焊劑層的助焊劑組合物的涂布量,以固體成分換算優選為0. 5g/m2以 上、100g/m2以下。根據該釬焊板,使助焊劑組合物的使用量在上述范圍這樣很少的范圍,便 能夠一邊發揮優異的釬焊性一邊抑制制造成本。
[0027] 上述鋁合金優選含有鎂。如此,芯材使用含鎂鋁合金,可實現該釬焊板的輕量化。 另一方面,根據該釬焊板,因為由該助焊劑組合物形成助焊劑層,所以即便使用含鎂鋁合 金,也能夠發揮優異的釬焊性。
[0028] 還有,所謂"平均粒徑d",意思是在由激光衍射散射法測量的粒徑的分布中,從小 直徑側起的通過質量比例為50%的粒徑,所謂"粒徑",意思是粒子的最長的弦的長度。另 外,所謂"助焊劑組合物的涂布量",是使助焊劑組合物的固體成分質量(g)除以芯材的一 側的面的面積(m2)而計算出的值。
[0029] 如以上說明,本發明的助焊劑組合物,不論是否含有鎂,都能夠廣泛用于鋁合金材 的釬焊。特別是該助焊劑組合物,因為流動性優異,所以用于含有鎂的鋁合金材的釬焊時, 即使是很少的涂布量,也能夠提高釬焊性。另外,本發明的釬焊板,因為使用了上述助焊劑 組合物,所以釬焊性高。因此,由本發明的釬焊板釬焊的結構體,能夠使高強度和輕量化并 立,例如能夠作為汽車的熱交換器等使用。
【具體實施方式】
[0030] 以下,對于本發明的助焊劑組合物和釬焊板的實施的方式,按順序進行詳細說明。
[0031] 〔助焊劑組合物〕
[0032] 本發明的助焊劑組合物,用于鋁合金材的釬焊。該助焊劑組合物,含有[A]含KA1F4 的助