[发明专利]铝合金包覆材及其制造方法

说明书

本发明提供一种铝合金包覆材及其制造方法，所述铝合金包覆材包括：铝合金的芯材；包覆在芯材的其中一个表面的中间层材料；以及包覆在中间层材料的非芯材侧的表面的第一焊材，所述芯材、中间层材料及第一焊材包含具有规定的组成的铝合金，在焊接加热前中间层材料中的具有0.1μm以上、1.0μm以下的等效圆直径的Al－Mn系金属间化合物的存在密度为1.0×10⁵个/mm²以上，在焊接加热后中间层材料中的具有0.1μm以上、1.0μm以下的等效圆直径的Al－Mn系金属间化合物的存在密度为1.0×10⁴个/mm²以上。

技术领域

本发明涉及一种适宜作为散热器(radiator)等热交换器中的制冷剂或高温压缩空气的通路构成材料来使用的高耐腐蚀性的铝合金包覆材及其制造方法。本发明的高耐腐蚀性的铝合金包覆材适宜用于汽车用热交换器的流路形成零件。

背景技术

铝合金轻量且具有高导热性，通过适当的处理而可实现高耐腐蚀性，因而用于汽车用等的热交换器，例如散热器、冷凝器(condenser)、蒸发器(evaporator)、加热器(heater)、中间冷却器(intercooler)、机油冷却器(oil cooler)等中。作为汽车用热交换器的管材，使用将3003合金等Al-Mn系合金作为芯材，且在所述芯材的其中一个表面包覆Al-Si系合金的焊材或Al-Zn系合金的牺牲阳极材料而获得的两层包覆材，或进而在另一个表面包覆Al-Si系合金的焊材而获得的三层包覆材等。热交换器通常是将此种包覆材与波纹成型的翅片材组合，通过在600℃左右的高温下进行焊接而接合。

例如机油冷却器中，一般采用使发动机油(engine oil)与冷却水进行热交换来冷却发动机油的水冷式。近年来，中间冷却器中也发现采用水冷式的类型。所述冷却水本来使用添加有防锈剂的长效冷却液(long life coolant，LLC)，但在发展中国家等存在使用自来水或井水的情况。自来水或井水中存在含有氯化物离子的情况，因而有破坏铝的氧化覆膜而发生孔蚀，在冷却水的流路中发生腐蚀贯通的可能性。

作为其对策，一般是通过包覆Al-Zn系合金的牺牲阳极材料来赋予牺牲防腐蚀功能，防止由孔蚀所致的腐蚀贯通。此处，作为热交换器中形成冷却水的流路的手段，如图1所示，有将成型包覆材而作为冷却水的流路的板(plate)1介隔波纹翅片2来层叠的方法。所述方法仅通过变更层叠的级数便可改变热交换器的尺寸，因而有设计的自由度高这一优点。然而，为了将板彼此接合，需要在焊接时由板的材料自身供给焊料。进而，若为了赋予所述牺牲防腐蚀功能而使用Zn，则所述Zn在向接合部聚集的焊料中浓缩。结果，还产生接合部的孔蚀电位明显降低，接合部优先腐蚀的课题。

根据上文所述，在对水冷式的热交换器应用像图1那样的层叠类型的情况下，需要在流路形成零件所使用的材料的流路内表面侧包覆兼具在焊接时供给焊料、并且对孔蚀具有牺牲防腐蚀功能、而且还防止接合部的优先腐蚀等多种功能的层。

关于用以在焊接时供给焊料、并且对孔蚀赋予牺牲防腐蚀功能的技术，记载于专利文献1与专利文献2中。在这些专利文献中，能够在焊材与芯材之间配置具有牺牲防腐蚀功能的Al-Zn系的中间层，发挥焊接性与牺牲防腐蚀功能这两者。然而，这些专利文献中，未认识到接合部的优先腐蚀这一问题，关于用以对其加以防止的手段也没有任何记载。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开平9-268338号公报

专利文献2：日本专利特开平10-158769号公报

发明内容

[发明所要解决的课题]

如上所述，当将铝合金包覆材用作例如热交换器的流路形成零件用材料时，凭借现有技术难以提供在焊接加热时供给焊料、在焊接加热后具有牺牲防腐蚀功能、而且防止接合部的优先腐蚀的铝合金包覆材。