[发明专利]铝合金硬钎焊板及其制造方法

说明书

一种铝合金硬钎焊板，其是由硬钎焊材料/中间材料/芯材料/硬钎焊材料构成的四层材料，该中间材料含有0.40～6.00质量％的Mg、以及大于2.00质量％且为8.00质量％以下的Zn，该芯材料含有0.20～2.00质量％的Mg，还含有1.80质量％以下的Mn、1.50质量％以下的Si、1.00质量％以下的Fe、1.20质量％以下的Cu、0.30质量％以下的Ti、0.30质量％以下的Zr和0.30质量％以下的Cr之中的1种或2种以上，该芯材料和该中间材料的晶粒直径为20～300μm，该硬钎焊材料含有4.00～13.00质量％的Si，在下垂型流动性试验中，施加5％形变后的流动系数K_a相对于施加形变前的流动系数K_b的比α(α＝K_a/K_b)为0.50以上。根据本发明，能够提供在无焊剂钎焊中实现优异钎焊性的铝合金硬钎焊板。

技术领域

本发明涉及为了在非活性气体气氛中或真空中不使用焊剂地对铝材进行硬钎焊而使用的铝合金硬钎焊板。

背景技术

作为铝制的换热器、机械用构件等具有多个细小接合部的制品的接合方法，广泛使用硬钎焊接合。为了将铝材(包括铝合金材)进行硬钎焊接合，需要将覆盖表面的氧化覆膜破坏，并使已熔融的硬钎焊材料与母材或同样进行了熔融的硬钎焊材料接触。为了破坏铝材的氧化覆膜，大致有使用焊剂的方法和在真空中加热的方法，均已实用化。

硬钎焊接合的应用范围遍及多个领域。作为通过硬钎焊接合而制造的最具代表性的制品，有汽车用换热器。散热器、加热器、凝缩器、汽化器等汽车用换热器绝大多数为铝制，其绝大多数通过硬钎焊接合来制造。其中，涂布非腐蚀性焊剂并在氮气中加热的方法在当今占据半壁江山。

但是，对于焊剂硬钎焊法而言，焊剂费用和涂布焊剂的工序所需的费用高昂，其成为换热器制造成本增加的主要原因。还有通过真空硬钎焊来制造换热器的方法，但真空硬钎焊法的加热炉的设备费用和养护费用高，在生产率、硬钎焊的稳定性方面也存在问题，因此，在氮气炉中不使用焊剂地进行硬钎焊接合的需求提高。

为了满足该需求，作为通过在硬钎焊加热中使Mg向硬钎焊材料扩散而能够在非活性气体气氛中不使用焊剂地进行硬钎焊接合的方法，例如，专利文献1提出了使添加至芯材料中的Mg向硬钎焊材料中扩散的方法，并公开了：其在制造包层材料时、硬钎焊加热中防止硬钎焊材料表面形成氧化覆膜，从而使Mg对于破坏硬钎焊材料表面的氧化覆膜而言有效地发挥作用。

此外，例如专利文献2提出了在含有Li的硬钎焊材料与含有Mg的芯材料之间设置中间材料，并使该中间材料含有Mg的方法，并公开了：利用添加至硬钎焊材料中的Li和添加至芯材料、中间材料中的Mg，在硬钎焊加热中破坏硬钎焊材料表面的氧化覆膜，在非活性气体气氛中不使用焊剂即可进行硬钎焊。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-358519号公报

专利文献2：日本特开2014-233552号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在使添加至芯材料中的Mg向硬钎焊材料中扩散的方法中，需要将芯材料的固相线温度确保在硬钎焊温度以上，因此，能够向芯材料中添加的Mg量有限，有时无法添加在硬钎焊时对于破坏氧化覆膜而言充分的Mg量，无法确保良好的钎焊性。

进而，即便对芯材料的Mg量加以限制，在芯材料的晶粒直径小的情况下也存在如下问题：在硬钎焊中因硬钎焊材料中的Si向芯材料的扩散变得显著而导致芯材料熔融；或者在实施了加压加工等时的低加工部，在硬钎焊中残留亚晶晶粒，硬钎焊材料中的Si向芯材料的扩散变得显著，由此导致芯材料发生熔融等，无法维持换热器的形状。