[发明专利]铝合金的钎焊方法和覆盖有焊剂组分的铝合金构件

说明书

技术领域

本发明涉及将铝构件或铝合金构件进行焊剂钎焊的铝合金的钎焊方法，和用于该方法的焊剂组分涂覆的铝合金构件。

背景技术

对于由铝制的汽车热交换器期望轻量化以便实现汽车发动机的燃料消耗的减少和成本的降低，并且期望用于生产热交换器的材料(例如，管材)的厚度减少。然而，当材料的厚度减少时，由于铝合金构件的点蚀而引起的制冷剂的泄露可能在更短时期内出现，因此重要的是提供具有耐腐蚀性的材料同时减少材料的厚度。

例如，用于汽车热交换器的冷凝器使用具有扁平形状的截面形状的多端口挤压管作为形成制冷剂通路的管材来生产。当将KZnF₃施涂至管材的外周面，并且将管材钎焊时，KAlF₄由Zn和Al之间的置换反应产生，并且除去铝合金的表面上形成的氧化物膜。另一方面，由置换反应产生的Zn形成铝合金构件的表面上的Zn扩散层，并且改善耐腐蚀性(参见专利文献1)。具体而言，当将KZnF₃施涂至铝合金构件，并且将铝合金构件钎焊时，KZnF₃与形成铝合金构件的表面的Al在约550℃下反应，并且分解为Zn和氟铝酸钾盐(例如，KAlF₄和K₂AlF₅)(即，通常用于钎焊的非腐蚀性焊剂)。由KZnF₃的分解产生的Zn扩散至铝合金构件的表面，并且形成Zn扩散层。另一方面，氟铝酸钾盐除去铝合金构件的表面上形成的氧化物膜以致在填充金属和铝合金构件之间出现润湿，并且铝合金构件接合。

Zn扩散层具有比形成管材的铝合金构件低的自然电位(natural electrode potential)，并且由于因电池作用引起的牺牲阳极效果，与铝合金构件相比优先被腐蚀，从而防止管材经历点蚀。由于KZnF₃确保了Zn扩散层与Zn电弧喷镀相比具有均一的Zn浓度，因此可以抑制当热喷射的粉末在管材的表面周围飞散时出现的作业环境的污染，并且减少施涂量。

然而，当钎焊炉中的氧浓度高时KZnF₃在钎焊期间可能不能正常地起作用。在这种情况下，由于未除去氧化物膜，熔融的填充金属可能不能展开，并且可能未形成角焊缝。当将铝合金构件使用KZnF₃在具有高的氧浓度的氛围中钎焊时，由在钎焊期间与钎焊炉中的氧反应的KZnF₃产生的覆盖有厚的氧化物膜的Zn和K₃AlF₆(具有高熔点)可能残留在铝合金构件的表面上作为残渣，由此铝合金构件的表面可能变黑色，并且外观的劣化可能出现。

当KZnF₃储存在具有高湿度的氛围中时，KZnF₃可能劣化，并且在钎焊期间不正常地起作用。在这种情况下，由于未除去氧化物膜，熔融的填充金属可能不能展开，并且可能未形成角焊缝。

为了防止此类状况，必要的是在其中安装除湿设备的储存区域中储存KZnF₃。

然而，在该情况下，由于必须要总是操作除湿设备，所以电力成本增加，并且要求除湿设备的频繁维护。这导致生产成本的增加。

KZnF₃容易受到熔融的填充金属的流动的影响，并且当填充金属流向裂缝(fin)时可以与填充金属一起流动，形成角焊缝。在该情况下，角焊缝(其要求耐腐蚀性)之间的管材的表面中的Zn浓度降低，并且角焊缝中的Zn浓度增加，由此角焊缝优先被腐蚀，并且裂缝在早期阶段分离。

为了解决上述问题，例如，已经提出了利用KZnF₃和非腐蚀性焊剂(例如，KAlF₄或K₂AlF₅)的混合物的方法(参见专利文献2)。

具体而言，当甚至在具有高氧浓度的氛围中在钎焊期间也不容易劣化并且除去氧化物膜的非腐蚀性焊剂与和铝合金构件的表面反应从而除去氧化物膜且形成Zn扩散层的KZnF₃混合，以及加热混合物时，焊剂混合物在比填充金属的熔点低的温度下展开，并且角焊缝之间的Zn扩散层中的Zn浓度变得均一。

相关技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-61-293699(权利要求)

专利文献2：JP-A-2006-255755(权利要求)