熱交換器用硬釬焊片材及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及針對腐蝕的耐久性優異的熱交換器和其中使用的翅片材料，特別設及 汽車空調機用冷凝器、蒸發器、油冷卻器、散熱器等在汽車用途中有用的熱交換器和室內空 調用冷凝器等熱交換器W及其中使用的翅片材料。
【背景技術】
[0002] 由于侶合金量輕且導熱性優異、通過適當的處理可實現高耐腐蝕性、W及通過利 用硬針焊片材的硬針焊而能夠高效地接合，因此多作為汽車用等的熱交換器用材料來使 用。但是，近年來，作為汽車的高性能化或環境應對，要求提高熱交換器的性能W具有更輕 量、更高耐久性，要求一種能夠對應于此的侶合金材料技術。
[0003] 例如，在汽車空調機的冷凝器和蒸發器所代表的熱交換器中，管、翅片等的薄壁化 所致的輕量化進一步發展。并且，防腐蝕效果高的銘酸鹽型的化學轉化表面處理具有因環 境方面的限制而被排除的傾向。因此，焊腳的腐蝕的發展加快，翅片容易從侶管體分離。進 而，融雪材料的大量使用、大氣污染和酸雨等促進硬針焊接合部的腐蝕的因素也在不斷提 升。
[0004] 作為汽車用熱交換器的一個形態，將被覆有針料的硬針焊片材進行波紋成型而成 的翅片材料與通過擠出法等制造的管進行組合，進行硬針焊接合，使用接合成的熱交換器。 該管是用于流通制冷劑等流體，因此，若產生因孔蝕所致的泄漏，則作為熱交換器使用時是 致命傷。作為抑制管的孔蝕的有力的防腐蝕方法，一般采用的方法是，利用熱噴涂等方法在 管表面形成鋒狂n)濃縮層，從而使該鋒濃縮層擔負電位低的犧牲材料的作用。另外，為了 使翅片具有若干的犧牲效果，出于確保管的耐腐蝕性的目的還實施有在翅片材料中添加鋒 等。
[0005] 此外，與翅片本身或管的接合部的腐蝕所導致的翅片的脫落或缺損也會使熱交換 功能降低，因而成為問題。翅片中有時在實際使用時也會被施加因風或清洗水流等所致的 外力，腐蝕進展到一定程度的情況下，也需要保持其強度，W便翅片不被破壞。特別是在使 翅片薄壁化的情況下，為了確保翅片本身與接合部的耐久性，技術上困難性更高。此外，為 了維持、提高熱交換器的特性，翅片材料的高強度化是必需的。但是，硬針焊片材的針料烙 融加熱時，烙融針料中的娃（Si)向忍材中擴散，忍材的Si濃度增加。此時，若Si濃度變高， 則忍材的烙點下降，針料烙融時容易產生忍材的針料侵蝕和忍材的烙化。該現象在忍材厚 度越薄時越顯著，強度降低，針料烙融時容易產生翅片的壓曲。
[0006] 專利文獻1中記載了一種對管材的硬針焊接合性和晶界腐蝕性優異的翅片材料 (被覆翅片材料）、W及使用該翅片材料的熱交換器。關于晶界腐蝕性，是指通過控制硬 針焊后的翅片表面和厚度中屯、的Si濃度而能夠提高翅片的耐晶界腐蝕性。該文獻中記載 的具體的硬針焊方法未必明確，但是其記載了下述方法：升溫至450°c~硬針焊溫度（約 600°C)、冷卻至針料的凝固溫度的期間的硬針焊處理時間為15分鐘W內、優選為10分鐘 W內。在該文獻記載的發明中，硬針焊前的忍材為纖維狀組織，硬針焊加熱時的晶粒直徑越 細、板厚越薄，防止硬針焊加熱時的翅片的壓曲就越難。
[0007]另外，專利文獻1中進一步在實施例中對表面鋒處理后的純侶系管與被覆翅片材 料組合成的試驗材評價了腐蝕性等。但是，盡管示出了在被覆翅片材料的針料中含有0. 1 重量下的銅（化），但是化的作用不明確。此外，沒有考慮硬針焊接合部的耐腐蝕性。
[0008] 專利文獻2中記載了，控制化被覆侶管體的化附著量、翅片材料的忍材中的化 量和針料中的化量，使侶管體的內周部的自然電位與翅片的自然電位之差為SOmVW上時， 能夠防止因腐蝕導致翅片從侶管體剝離。但是，專利文獻2中，也記載了優選硬針焊加熱前 的組織為纖維狀組織，伴隨翅片的薄壁化，難W防止硬針焊加熱時的翅片的壓曲。此外，也 沒有特別提到忍材組織中的析出物。
[0009]現有技術文獻
[0010] 專利文獻
[0011] 專利文獻1 :日本特開2004-084060號公報 陽01引專利文獻2 :日本特開2005-060790號公報
【發明內容】
[0013] 發明所要解決的課題
[0014] 因此，在進行翅片材料的薄壁化時，不僅要求提高翅片的耐高溫壓曲性、翅片本身 的耐腐蝕性、而且還要抑制焊腳的優先腐蝕。發明人為了解決該課題進行了各種研究，結果 可知，對熱噴涂被覆有化的侶管體進行翅片材料的硬針焊接合時，化在侶管體與翅片材料 的焊腳部擴散，焊腳部比侶管體和翅片材料的電化學性低，因此，焊腳部發生優先腐蝕。另 夕F，進行試驗研究的結果可知，Zn向焊腳部的擴散特別是在被覆層的化附著量多時變得顯 著，若減少熱噴涂被覆的化的量，則可得到一定程度的耐腐蝕性的改善，但僅減少化的附 著量未必能夠得到優異的耐腐蝕性。因此，通過在針料中添加規定量的化，并控制忍材中的 析出物的尺寸，發現能使因化的濃縮而電位下降的焊腳部的電位提高，防止翅片剝離，進 而也能改善硬針焊加熱時的翅片壓曲性。
[0015] 本發明是基于上述的技術思想而完成的，其課題在于，特別是使用形成有化被覆 層的侶管體，來提供不進行銘酸鹽處理的汽車用熱交換器用的侶合金硬針焊翅片材料。此 夕F，其課題還在于提供一種熱交換器用侶合金硬針焊翅片材料，該翅片材料的成型性優異、 在苛刻的腐蝕環境下可抑制侶管體的孔蝕發生、同時焊腳部的耐腐蝕性優異、可防止翅片 從侶管體脫離。
[0016] 用于解決課題的手段
[0017]根據本發明，提供W下手段。
[0018] 第1實施方式為熱交換器用侶合金硬針焊片材，其特征在于，該熱交換器用侶合 金硬針焊片材W含有0.6~2.0質量％ (W下僅記為％)的Mn、0. 05~0.5%的化、0.4~ 0. 9 %的Si、0. 02~4. 0 %的化、且余部由Al和不可避免的雜質構成的Al合金作為忍材，在 該忍材的兩面W含有6. 0%~13. 0%的Si、0. 05~0. 80%的化、0. 05~0. 45%的Cu、且余 部由Al和不可避免的雜質構成的Al合金作為皮材，處于忍材中的Al-Mn-Fe系、Al-Mn-Si 系的粒徑為0. 1ymW上且小于3. 0ym的析出物所占的數密度A(個/mm2)與粒徑為3. 0ym W上的析出物所占的數密度B(個/mm2)的比例A/B滿足50《A/B《500,此外，硬針焊加 熱后的翅片的縱向截面中的上述忍材的平均晶粒直徑為100ymW上。
[0019] 第2實施方式為熱交換器用硬針焊片材，其特征在于，該熱交換器用硬針焊片材 W除了含有第1實施方式的忍材合金組成的必要成分W外還含有0. 05%~0. 3%的Zr、 0. 05~0. 3%的化、0. 05%~0. 3%的Ti中的1種或2種W上、且余部由Al和不可避免的 雜質構成的Al合金作為忍材，在該忍材的兩面W含有6. 0%~13. 0%的Si、0. 05~0. 80% 的化、0. 05~0. 45%的化、且余部由Al和不可避免的雜質構成的Al合金作為皮材，忍材 中所占有的Al-Mn-Fe、Al-Mn-Si系的粒徑為0. 1ymW上且小于3.Oym的析出物所占的 數密度A(個/mm2)與粒徑為3. 0ymW上的析出物所占的數密度B(個/mm2)的比例A/B滿 足50《A/B《 500,此外，硬針焊加熱后的翅片的縱向截面中的上述忍材的平均晶粒直徑為 IOOymW上。
[0020] 第3實施方式為熱交換器用侶合金硬針焊片材的制造方法，其為滿足第1或第2 實施方式的合金組成的熱交換器用侶合金硬針焊片材的制造方法，其特征在于，該制造方 法具備下述工序：按照上述皮材的被覆率W單面計為5%~15%的方式被覆皮材而形成Al 合金包層材的工序；將上述Al合金包層材在420°C~5