[发明专利]传热管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及以耐腐蚀性优异的方式构成的热交换器用传热管及其制备方法。

本申请以2012年3月27日在日本申请的日本专利申请2012-072302号为基础主张优先权，将其内容引用于此。

背景技术

铝合金制热交换器以传热管、散热片和集管作为主要构成元件，通过焊接来制备。在铝合金制热交换器的制备工序中，目前广泛使用包覆有Al-Si合金焊料的钎料片。但是，近年来，即使不使用钎料片，通过在由挤出材料构成的传热管(挤出传热管)的表面涂布将Al-Si合金粉末、Si粉末制成熔剂和粘合剂的混合物而成的焊料组合物，也已经可廉价地制备制品。

但是，在使用上述焊料组合物的情况下，由于Si因焊接时的加热而从挤出传热管表面扩散至内部，所以Si浓度在传热管的表面高而在内部低，在传热管中形成表面的电位高而内部低的电位梯度。因此，在传热管上产生腐蚀从而发生点蚀，有导致冷却剂泄露或强度降低的问题。

因此，提出了如下结构：通过将含Zn熔剂与Si等粉末一同混合并涂布于传热管的表面，在传热管表面形成Zn扩散层，来形成传热管表面的电位低而内部高的电位梯度，以提高耐点蚀性的结构。

本发明人在专利文献1中提出了在接合有散热片的挤出传热管的外表面形成焊接用涂膜的热交换器用管，其中，焊接用涂膜以Si粉末的涂布量为1~5g/m²、含Zn熔剂的涂布量为5~20g/m²的方式含有Si粉末和含Zn熔剂。

根据该提案，由于将Si粉末与含Zn熔剂混合，所以在焊接时Si粉末熔融成为焊料液，熔剂中的Zn均匀地扩散至该焊料液中，在管表面均匀地铺展。由于焊料液等液相内的Zn扩散速度明显比固相内的扩散速度大，所以可使传热管表面的Zn浓度大致均匀，由此可在挤出传热管表面形成均匀的牺牲阳极层，提高热交换器用的挤出传热管的耐腐蚀性。

先前技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-330233号公报。

发明内容

发明所要解决的课题

但是，根据本发明人的进一步研究，即使可使挤出传热管外表面的Zn浓度均匀，在将挤出传热管薄壁化的热交换器中，也存在挤出焊接部优先产生腐蚀、耐腐蚀性降低的问题。

在挤出加工中，焊接线通常表示在将被加热软化的金属压入模具中进行成形时在模具内2种以上的软化金属流合流而产生的线，该焊接线的部分称为挤出焊接部。

本发明人发现，在通过挤出加工形成而具有挤出焊接部、如上所述地伴随着Zn的扩散而焊接的挤出传热管中，为了进一步提高耐腐蚀性，有必要进一步选择构成挤出传热管的铝合金的组成元素等，铝合金的制备方法也对耐腐蚀性有影响，从而完成本申请的发明。

鉴于这些背景，本申请的发明的目的在于，提供以耐腐蚀性良好、挤出加工性良好的挤出管作为本体的热交换器用传热管及其制备方法。

解决课题的手段

本发明的传热管的特征在于，具有由铝合金的挤出材料构成的管本体(挤出传热管)和设置于上述管本体的外表面的含Zn层，所述铝合金以质量%计含有Mn：0.3~低于0.8%、Si：超过0.1~低于0.32%、Fe：0.3%以下、Ti：0.06~0.3%，Mn含量与Si含量之比(Mn%/Si%)超过2.5，余量包含Al和不可避免的杂质。

在上述传热管中，上述含Zn层可为Zn层、含Zn熔剂层或含有含Zn熔剂与焊料和/或粘合剂的混合物的层。

在上述传热管中，上述管本体可具有扁平多孔管的形状，所述扁平多孔管具有多个流体通路。

在上述传热管中，以质量%计，上述铝合金还可含有Cu：0.05%以下、Mg：低于0.05%、Cr：低于0.03%。

在上述传热管中，可为在焊接热处理后或Zn扩散处理后圆当量直径1.0μm以上的金属间化合物析出3000个/mm²以下而成的构成。

在上述传热管中，构成上述管本体的铝合金可为在铸造后的铸块中实施了于450~650℃的温度下保持2~24小时的匀化处理的合金。

在上述传热管中，在上述匀化处理中可在室温~450℃间的加热速度为50~180℃/h、450℃~匀化处理温度间的加热速度为10~80℃/h、匀化处理温度~200℃间的冷却速度为50~400℃/h下进行。

上述传热管可在610℃以下的温度下实施焊接热处理或Zn扩散处理。例如，焊接热处理或Zn扩散处理的温度可为400℃~610℃。