鋁復(fù)合材、熱交換器及助焊劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋁復(fù)合材、熱交換器及助焊劑，所述鋁復(fù)合材具備含有鎂的鋁合金材、 和通過使用助焊劑的釬焊而形成并將上述鋁合金材接合的接合材。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，對(duì)環(huán)境問題的關(guān)心提高，例如在汽車行業(yè)中也在進(jìn)行以改善油耗等為目 的的輕量化。應(yīng)對(duì)該輕量化的需求，正在積極進(jìn)行汽車的熱交換器用鋁金屬包層材（也稱 硬釬焊片材等。）的薄層化及高強(qiáng)度化的研討。作為上述金屬包層材，通常是具有由犧牲 材（例如Al-Zn系）、芯材（例如Al-Si-Mn-Cu系）、及成為接合材的焊料（例如Al-Si系） 構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)的金屬包層材，為了實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度化，正在進(jìn)行向上述芯材添加鎂（Mg)、即 Mg2Si析出帶來的強(qiáng)化的研討。
[0003] 另外，組裝熱交換器等時(shí)的金屬包層材的接合廣泛采用助焊劑釬焊法。該助焊劑 是提高釬焊性的物質(zhì)，通常使用包含KA1F4作為主成分的助焊劑等。
[0004] 但是，具備包含含鎂鋁合金的芯材的金屬包層材在使用上述現(xiàn)有的助焊劑的情況 下，存在釬焊性降低而不能進(jìn)行充分的接合這樣的問題。其原因被認(rèn)為是由于在用于釬焊 的加熱時(shí)，芯材中的鎂向焊料表面的助焊劑中擴(kuò)散，該鎂與助焊劑成分反應(yīng)而形成高熔點(diǎn) 化合物（KMgFjPMgF2)，由此助焊劑成分被消耗。因此，為了推進(jìn)汽車用熱交換器等的輕量 化，含鎂鋁合金用的助焊劑及使用這樣的助焊劑接合而成的鋁復(fù)合材的開發(fā)是必要的。
[0005] 其中，作為提高以含鎂鋁合金為芯材的金屬包層材的釬焊性的助焊劑，正在研討 在現(xiàn)有的助焊劑成分中（1)添加了CsF的助焊劑（參照日本特開昭61-162295號(hào)公報(bào)）、 (2)添加了CaF2、NaF或LiF的助焊劑（參照日本特開昭61-99569號(hào)公報(bào)）。
[0006] 但是，上述（1)的添加了CsF的助焊劑由于Cs非常高價(jià)而不適合大量生產(chǎn)等，實(shí) 用性低。另一方面，根據(jù)上述（2)的添加了CaF2等的助焊劑，通過添加這些化合物，助焊劑 低熔點(diǎn)化，因此助焊劑的流動(dòng)性提高。但是，該助焊劑中，助焊劑和鎂也如以往一樣反應(yīng)，因 此釬焊性不會(huì)充分地提高。另外，已知一般而言，通過增加助焊劑的涂布量從而釬焊性提 高，但涂布量的增加成為高成本化的要因。由此，需要低成本且能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的釬焊的助焊 劑、以及使用這樣的助焊劑被充分地釬焊（接合）、能夠應(yīng)對(duì)低成本化和大量生產(chǎn)等的鋁復(fù) 合材的開發(fā)。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開昭61-162295號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開昭61-99569號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 發(fā)明所要解決的課題
[0012] 本發(fā)明基于上述的情況而完成，其目的在于，提供對(duì)含有鎂的鋁合金材實(shí)施了良 好的釬焊的鋁復(fù)合材及具備該鋁復(fù)合材的熱交換器、以及能夠適用于所述釬焊的助焊劑。
[0013] 用于解決課題的方法
[0014] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在釬焊時(shí)，通過使從鋁合金向助焊劑擴(kuò)散的鎂進(jìn)行反應(yīng)，生成作為 高熔點(diǎn)化合物的KMgF#PMgF2以外的含鎂化合物，由此能夠抑制高熔點(diǎn)化、釬焊所必需的助 焊劑中的成分的消耗等，使釬焊性提高，以至完成本發(fā)明。
[0015] 即，為了解決上述課題而完成的發(fā)明是一種鋁復(fù)合材，其特征在于，
[0016] 具備含有鎂的鋁合金材、和通過使用助焊劑的釬焊而形成并將上述鋁合金材接合 的接合材，
[0017] 上述接合材含有KMgF#PMgF2以外的含鎂化合物。
[0018] 根據(jù)該鋁復(fù)合材，在像這樣通過釬焊而形成并將鋁合金材接合的接合材中存在 KMgFjPMgF2以外的含鎂化合物，因此在釬焊時(shí)，抑制了助焊劑的高熔點(diǎn)化、所需的助焊劑 中的成分的消耗等。因此，該鋁復(fù)合材在接合了的部分進(jìn)行了充分的釬焊，能夠提高強(qiáng)度 等。另外，根據(jù)該鋁復(fù)合材，像這樣使用了釬焊性優(yōu)異的助焊劑，所使用的助焊劑的量也能 夠減少等，從而能夠應(yīng)對(duì)低成本化、大量生產(chǎn)等。需要說明的是，該接合材可以將鋁合金材 彼此接合，也可以將鋁合金材與其它材料接合。
[0019] 作為上述接合材中的KMgF#PMgF2以外的含鎂化合物相對(duì)于全部含鎂化合物的 存在量，優(yōu)選為2質(zhì)量％以上。通過使上述化合物的含量在該范圍內(nèi)，能夠確保更充分的釬 焊，進(jìn)一步提高接合了的部分的強(qiáng)度等。
[0020] 上述KMgFjPMgF^外的含鎂化合物含有選自鈉和鉀中的至少1種和氟為宜?？?以認(rèn)為這樣的化合物有效地抑制助焊劑的高熔點(diǎn)化、必要成分的消耗等，能夠進(jìn)一步提高 釬焊性等。
[0021] 優(yōu)選上述KMgFjPMgF2以外的含鎂化合物為KMgAlF6和/或NaMgF3。通過在上述 接合材中存在上述化合物，能夠達(dá)到更充分的釬焊。
[0022] 優(yōu)選KMgF#PMgF2以外的含鎂化合物為上述鋁合金材中含有的鎂與上述助焊劑中 含有的成分的反應(yīng)生成物。根據(jù)該鋁復(fù)合材，像這樣通過與鎂的反應(yīng)而生成KMgFjPMgF2 以外的含鎂化合物，由此抑制了釬焊所需的助焊劑成分的消耗及高熔點(diǎn)化合物的生成，達(dá) 到了更優(yōu)異的釬焊。
[0023] 本發(fā)明的熱交換器具備該鋁復(fù)合材。該熱交換器中，如上所述鋁合金材被良好地 釬焊。
[0024] 本發(fā)明的助焊劑的特征在于，
[0025] 其是含有鎂的鋁合金材的釬焊用助焊劑，
[0026] 包含通過與鎂的反應(yīng)而生成KMgF#MgF2以外的含鎂化合物的成分。
[0027] 該助焊劑包含通過與鎂的反應(yīng)而生成KMgF#MgF2以外的含鎂化合物的成分，因 此在含有鎂的鋁合金材的釬焊時(shí)，鎂與上述成分反應(yīng)，能夠抑制KMgF#PMgF2的生成。因 此，根據(jù)該助焊劑，能夠抑制鎂向助焊劑中的擴(kuò)散帶來的高熔點(diǎn)化、釬焊所需的助焊劑成分 的消耗等，能夠提高釬焊性。
[0028] 發(fā)明效果
[0029] 如以上所說明，本發(fā)明的鋁復(fù)合材中，由于在將鋁合金材接合的接合材中存在 KMgFjPMgF2以外的含鎂化合物，因此釬焊性良好。因此，該鋁復(fù)合材能夠?qū)崿F(xiàn)高強(qiáng)度和輕 量化的兼顧、低成本化等，能夠用作例如汽車的熱交換器等。另外，根據(jù)本發(fā)明的助焊劑，在 釬焊時(shí)，能夠抑制高熔點(diǎn)化、釬焊所需的助焊劑成分的消耗等，并提高釬焊性。
【附圖說明】
[0030] 圖1是表示本發(fā)明的鋁復(fù)合材的一個(gè)實(shí)施方式的示意局部剖視圖。
[0031] 圖2是表示形成圖1的鋁復(fù)合材的金屬包層材的示意局部剖視圖。
[0032] 圖3是表示實(shí)施例中的評(píng)價(jià)方法的示意圖。
[0033] 圖4是表示實(shí)施例中的評(píng)價(jià)結(jié)果（1)的圖表。
[0034] 圖5是表示實(shí)施例中的評(píng)價(jià)結(jié)果（2)的圖表。
[0035] 圖6是表示實(shí)施例中的評(píng)價(jià)結(jié)果（3)的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 以下，對(duì)于本發(fā)明的鋁復(fù)合材及助焊劑的實(shí)施方式，邊參照適宜附圖邊詳細(xì)說明。
[0037]〔錯(cuò)復(fù)合材〕
[0038]圖1的鋁復(fù)合材1具備含有鎂的鋁合金材2及接合材3。上述鋁復(fù)合材1是通過 將具備圖2所示狀態(tài)的鋁合金材2的金屬包層材10加熱從而釬焊而成的鋁復(fù)合材。需要 說明的是，上述金屬包層材10可以是1張片材折彎的金屬包層材，也可以是由不同的多張 片材構(gòu)成的金屬包層材。首先，對(duì)圖2的金屬包層材10進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0039] 上述金屬包層材10具有含有鎂的鋁合金材2 (芯材）及在該鋁合金材2的表面層 疊的焊料4。在該焊料4的表面層疊有助焊劑層5。
[0040] 上述鋁合金材2包含含有鎂的鋁合金。該鋁復(fù)合材1具備含有鎂的鋁合金材2,因 此能夠?qū)崿F(xiàn)高強(qiáng)度化、輕量化等。
[0041] 作為上述鋁合金材2 (鋁合金）中的鎂的含量的上限，優(yōu)選為1. 5質(zhì)量％，更優(yōu)選 為L0質(zhì)量％，特別優(yōu)選為〇. 5質(zhì)量％。若上述鋁合金材2中的鎂含量超過上述上限，則有 時(shí)不能進(jìn)行充分的釬焊。需要說明的是，作為上述鋁合金材2中的鎂的含量的下限，沒有特 別限定，例如為0.01質(zhì)量％。
[0042] 上述焊料4沒有特別限定，可以使用設(shè)置于現(xiàn)有的金屬包層材的公知的焊料。作 為上述焊料4,優(yōu)選具有高于后述的助焊劑中的[A]助焊劑成分的熔點(diǎn)10°C以上且KKTC以 下的熔點(diǎn)的焊料。具體來說，可以舉出Al-Si合金，可以更適宜地舉出Si含量為5質(zhì)量份 以上且15質(zhì)量份以下的Al-Si合金。這些Al-Si合金（焊料）中，可以含有Zn、Cu等其它 成分。
[0043] 上述助焊劑層5是由助焊劑形成的層。對(duì)于該助焊劑的詳細(xì)