[发明专利]用于薄管的铝合金钎焊片

说明书

技术领域

本发明涉及具有高强度和优良腐蚀性能的铝合金钎焊片(aluminium alloy brazing sheet)。

背景技术

管材料的尺寸降低对钎焊片提出了高的要求。一方面是从该管的内侧(与液体冷却剂接触)以及从外侧两者的腐蚀性能。本发明的目的是提供在用作例如用于热交换器的管、用作集管板以及作为散热器的加热芯时具有高强度以及在其内表面侧(冷却剂侧)以及从外侧都具有良好的防腐蚀性的铝合金钎焊片。本发明的目的还有提供具有良好可加工性且可以用于腐蚀环境中的薄钎焊片材料。

之前已经进行了努力以通过在水侧覆层中添加Zn和Mg以提高该钎焊片的防腐蚀性。现有技术已经集中于Mg对强度的影响以及已经添加大量的Zn以提供牺牲阳极作用。已经发现更高量的Zn是不适宜的，因为对于更薄的管材料而言，Zn能够扩散到该钎焊覆层侧，并因此该整体钎焊片的防腐蚀性将会降低，造成最终产品的前期渗透和失效模式。

JP0299325公开了由Al合金构成的芯材料，所述铝合金具有包含0.3-1.5％Mn、0.3-1.2％Si、0.3-1％Cu且如果需要进一步包含0.03-0.15％Zr且其他部分由Al和不可避免的杂质构成的组成；以及覆盖在该芯材料上的由Al合金构成的皮层材料，所述铝合金具有包含0.3-1.5％Mn、0.3-1.2％Si和如果需要的0.03-0.15％Zr且其他部分由Al和不可避免的杂质构成的组成。该材料不具有足以提供足够防腐蚀性的钎焊片那么低的该芯的Si含量。

发明内容

本发明的目的是提供在用作用于例如热交换器的管、用作集管板以及用作散热器的加热芯时具有高强度以及在其内表面侧(冷却剂侧)具有良好的耐腐蚀性的铝合金钎焊片。本发明的目的还要提供具有良好的可加工性以及可以用于腐蚀性环境的薄钎焊片材料。

通过本发明的铝合金钎焊片实现了上述目的。本发明的钎焊片包括：由铝合金制成的芯材料，该铝合金由以下组成：≤0.1wt％Si(最优选≤0.06wt％Si)、≤0.35wt％Mg、1.0-2.0wt％(优选1.4-1.8wt％)Mn、0.2-1.0(优选0.6-1.0)wt％Cu、≤0.7wt％Fe、每种都≤0.3wt％的Zr、Ti、Ni、Hf、V、Cr、In、Sn且总量≤0.5wt％的Zr、Ti、Ni、Hf、V、Cr、In、Sn，余量为Al和不可避免的杂质；覆盖在该芯材料的至少一侧上的水侧覆层材料，所述覆层材料由铝合金制成，该铝合金具有比所述芯材料的低的电势，其基本由以下组成：0.5-1.5wt％Si、1.0-2.0wt％(优选1.4-1.8wt％)Mn、≤0.15wt％Mg、≤0.1％Cu、≤0.7wt％Fe、≤1.4wt％(优选≤1.1wt％，最优选≤0.4wt％)Zn、每种都≤0.3wt％的Zr、Ti、Ni、Hf、V、Cr、In、Sn且总量≤0.5wt％的Zr、Ti、Ni、Hf、V、Cr、In、Sn，余量为Al和不可避免的杂质，其中该水侧覆层中的wt％Si与该芯中的wt％Si之比为至少5∶1，优选至少10∶1。

附图说明

图1示出了覆层A(Zn＝0)和芯I的组合的理论的Cu扩散分布曲线和Zn扩散分布曲线以及模型腐蚀电势曲线。

图2示出了覆层B(Zn＝0.4wt％)和芯I的组合的理论的Cu扩散分布曲线和Zn扩散分布曲线以及模型腐蚀电势曲线。

图3示出了覆层C(Zn＝1.5wt％)和芯I的组合的理论的Cu扩散分布曲线和Zn扩散分布曲线以及模型腐蚀电势曲线。

图4示出了从钎焊覆层侧的腐蚀电势分布曲线。

具体实施方式

本发明描述了水侧覆层，其与指定芯相结合时提供了良好的内部腐蚀防护性，其中在该水侧覆层中Zn含量低(＜1.1wt％)或优选＜0.4wt％或没有Zn。Mg能够添加到该水侧覆层中以提高强度和防腐蚀性，但在钎焊折叠管材料时其能够造成问题。本发明特别适用于薄的折叠管材料，但也可以用于其他应用。从该系统中除去Zn和Mg两者也提供了更好的可循环利用性。

已经发现了钎焊片(例如JP0299325中公开的)没有提供足够的腐蚀防护性。水侧覆层中的wt％Si与芯中的wt％Si之比过低以致于不能形成足够的电势梯度。该芯的Si含量过高以致于在该钎焊片的钎焊覆层侧不能产生良好的长寿命的效果。

本发明的钎焊片包括铝合金的芯，其在一个表面上具有覆层，该覆层将朝向由该钎焊片制备的热交换器的冷却剂侧，以及非必要地在另一个表面上具有钎焊覆层。该冷却剂侧的覆层下文称作水侧覆层，该覆层是该钎焊片的最外层，直接与该冷却剂接触。