鋁合金包覆材以及安裝有該包覆材成型而得的管的熱交換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋁合金包覆材，具體而言涉及管成型時(shí)，能夠得到外表面耐腐蝕性優(yōu) 異的熱交換器用管的鋁合金包覆材、以及安裝有該包覆材成型而得的管的熱交換器。
【背景技術(shù)】
[0002] 一直以來(lái)，作為通過(guò)釬焊連接而得以一體化的鋁制熱交換器的制冷劑通路管，適 合使用由鋁合金擠壓管或者鋁合金板材彎曲而成的管。在這些制冷劑通路管中，為了提高 外表面（大氣側(cè)）的耐腐蝕性，在構(gòu)成制冷劑通路管的外表面一側(cè)，對(duì)擠壓管進(jìn)行Zn熱噴 鍍，對(duì)由板材彎曲而成的管包覆Al-Zn類合金，由此實(shí)現(xiàn)以借助Zn擴(kuò)散層而得的犧牲陽(yáng)極 效果為目標(biāo)的設(shè)計(jì)。
[0003] 近年來(lái)，尤其對(duì)汽車(chē)用熱交換器的構(gòu)成材料提出了的薄壁化、高耐腐蝕化的要求， 還提出了通過(guò)犧牲陽(yáng)極材中Zn含量的降低所帶來(lái)的犧牲陽(yáng)極層的腐蝕速度降低、或犧牲 陽(yáng)極層厚度增大的要求。但是，在已知的擠壓管中，從熱噴鍍效率的方面來(lái)看，Zn熱噴鍍量 的降低是困難的，即使在由板材彎曲而成的管中，如果芯材含有的Cu的擴(kuò)散影響導(dǎo)致?tīng)奚?陽(yáng)極材的電位變高，Zn量降低，則無(wú)法確保用于獲得犧牲陽(yáng)極效果的充分的電位差，從而降 低犧牲陽(yáng)極材的Zn含量是困難的，另外，基于制造成本的觀點(diǎn)，為了犧牲陽(yáng)極層厚度的增 大而增加包覆率也是困難的。
[0004] 雖然也提出有這樣的釬焊板：對(duì)里側(cè)的焊材中添加比芯材更多的Cu，釬焊后，對(duì) 以使電位從外表面?zhèn)认蚶飩?cè)變高的方式而被施加電位梯度的釬焊板、外表面?zhèn)鹊暮覆奶砑?Zn，同時(shí)對(duì)里側(cè)的焊材添加 Cu，通過(guò)以特定的添加比率的Zn、Cu而形成的Zn和Cu的濃度 梯度，使電位從釬焊板的外表面向內(nèi)面方向變高。但借助從焊材擴(kuò)散出來(lái)的Cu形成電位高 的層較薄，且電位高的層和芯材之間的電位差也小，因此腐蝕會(huì)導(dǎo)致芯材幾乎消耗光，在將 要產(chǎn)生貫通孔的狀態(tài)下，抑制貫通孔產(chǎn)生的效果不充分。
[0005] 已知技術(shù)文獻(xiàn) [0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2011-224656號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2009-127121號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2007-247021號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0011] 發(fā)明人為了解決上述問(wèn)題，對(duì)由鋁合金板材彎曲而成的管，進(jìn)行了構(gòu)成管的鋁合 金包覆材的結(jié)構(gòu)、包覆材各層的合金組成和耐腐蝕性之間的關(guān)系進(jìn)行了試驗(yàn)、研討，其結(jié)果 發(fā)現(xiàn)，在用構(gòu)成管的鋁合金包覆材的成分所形成的芯材和犧牲陽(yáng)極材的兩層結(jié)構(gòu)中、或者 在芯材的一面包覆犧牲陽(yáng)極材而另一面配置比芯材的電位高的內(nèi)皮材而成的三層結(jié)構(gòu)中， 當(dāng)使?fàn)奚?yáng)極材含有微量Cu時(shí)，犧牲陽(yáng)極材的腐蝕速度得到抑制，犧牲陽(yáng)極材可長(zhǎng)時(shí)間留 存，且可抑制貫通孔的產(chǎn)生，提高了外表面（大氣側(cè)）的耐腐蝕性。尤其在三層結(jié)構(gòu)中，由于 芯材對(duì)內(nèi)皮材起到犧牲陽(yáng)極效果，從而相對(duì)于內(nèi)皮材，犧牲陽(yáng)極材和芯材構(gòu)成犧牲陽(yáng)極層， 其結(jié)果，犧牲陽(yáng)極層的厚度增大，可更長(zhǎng)時(shí)間地抑制貫通孔的產(chǎn)生。
[0012] 本發(fā)明是根據(jù)上述觀點(diǎn)且進(jìn)一步反復(fù)試驗(yàn)、研討而成的結(jié)果，其目的在于，提供管 成型時(shí)能夠得到外表面耐腐蝕性優(yōu)異的熱交換器用管的鋁合金包覆材、以及安裝有該包覆 材成型而得的管的熱交換器。
[0013] 解決問(wèn)題的方法
[0014] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，技術(shù)方案1的鋁合金包覆材，其是芯材的一面包覆犧牲陽(yáng)極 材而成的鋁合金包覆材，其中，芯材是由0. 6~2. 0%的Μη、0. 03~1. 0%的Cu、余量為鋁 以及不可避免的雜質(zhì)所構(gòu)成的Al-Mn-Cu合金，犧牲陽(yáng)極材是由0. 5~6. 0%的Ζη、0. 03~ 0. 3%的Cu、余量為鋁以及不可避免的雜質(zhì)所構(gòu)成的Al-Zn-Cu合金，芯材以及犧牲陽(yáng)極材 的Cu含量滿足（犧牲陽(yáng)極材的Cu含量％ )<(芯材的Cu含量％ )的關(guān)系。在以下的說(shuō) 明中，合金％全以質(zhì)量％表示。
[0015] 技術(shù)方案2的鋁合金包覆材，其特征在于，在技術(shù)方案1中，上述芯材進(jìn)一步含有 1. 5 %以下的Si、0. 7 %以下的Fe中的一種或兩種。
[0016] 技術(shù)方案3的鋁合金包覆材，其特征在于，在技術(shù)方案1或2中，上述芯材進(jìn)一步 含有(λ 01~(λ 3%的Ti。
[0017] 技術(shù)方案4的鋁合金包覆材，其特征在于，其是芯材的一面包覆內(nèi)皮材，另一面包 覆犧牲陽(yáng)極材而成的鋁合金包覆材，其中，芯材是由0.6~2.0%的Μη、0. 03~1.0%的 Cu、余量為鋁以及不可避免的雜質(zhì)所構(gòu)成的Al-Mn-Cu合金，內(nèi)皮材是由0. 6~2. 0%的Mn、 0.2~1.5%的Cu、余量為鋁以及不可避免的雜質(zhì)所構(gòu)成的Al-Mn-Cu合金，犧牲陽(yáng)極材是由 0. 5~6. 0%的Ζη、0. 03~0. 3%的Cu、余量為鋁以及不可避免的雜質(zhì)所構(gòu)成的Al-Zn-Cu 合金，芯材、內(nèi)皮材以及犧牲陽(yáng)極材的Cu含量滿足（犧牲陽(yáng)極材的Cu含量％ )<(芯材的 Cu含量％ )<(內(nèi)皮材的Cu含量％ )的關(guān)系。
[0018] 技術(shù)方案5的鋁合金包覆材，其特征在于，在技術(shù)方案4中，上述芯材進(jìn)一步含有 1. 5 %以下的Si、0. 7 %以下的Fe中的一種或兩種。
[0019] 技術(shù)方案6的錯(cuò)合金包覆材，其特征在于，在技術(shù)方案4或5中，上述芯材進(jìn)一步 含有(λ 01~(λ 3%的Ti。
[0020] 技術(shù)方案7的鋁合金包覆材，其特征在于，在技術(shù)方案4~6的任一項(xiàng)中，上述內(nèi) 皮材進(jìn)一步含有1.5 %以下的Si、0. 7 %以下的Fe中的一種或兩種。
[0021] 技術(shù)方案8的鋁合金包覆材，其特征在于，在技術(shù)方案4~7的任一項(xiàng)中，上述內(nèi) 皮材進(jìn)一步含有0.01~0.3%的Ti。
[0022] 技術(shù)方案9的鋁合金包覆材，其特征在于，在技術(shù)方案1~8的任一項(xiàng)中，上述犧 牲陽(yáng)極材進(jìn)一步含有1. 5%以下的Si、0. 7%以下的Fe、l. 5%以下的Mn中的一種或兩種以 上。
[0023] 技術(shù)方案10的熱交換器，其特征在于，其通過(guò)以使內(nèi)皮材構(gòu)成制冷劑通路側(cè)、使 犧牲陽(yáng)極材構(gòu)成大氣側(cè)的方式，將技術(shù)方案1~9中任一項(xiàng)所述的鋁合金包覆材成型為管， 對(duì)該管安裝鋁翅片并釬焊而成。
[0024] 發(fā)明的效果
[0025] 根據(jù)本發(fā)明，可提供管成型時(shí)外表面的耐腐蝕性優(yōu)異、可適用于熱交換器、尤其可 適用于汽車(chē)用熱交換器的管的原材料的鋁合金包覆材，以及安裝有該鋁合金包覆材成型而 得的管的熱交換器。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1是示出由本發(fā)明的鋁合金包覆材成型而得的熱交換器用管的實(shí)施例的剖面 圖。
[0027] 圖2是示出由本發(fā)明的鋁合金包覆材成型而得的熱交換器用管的其他實(shí)施例的 剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 如上所述，本發(fā)明的鋁合金包覆材，其結(jié)構(gòu)為由芯材和犧牲陽(yáng)極材構(gòu)成的兩層結(jié) 構(gòu)，或者為芯材的一面配置犧牲陽(yáng)極材、另一面配置比芯材電位高的內(nèi)皮材的三層結(jié)構(gòu)，犧 牲陽(yáng)極材含有Cu，其中，如果以使內(nèi)皮材構(gòu)成制冷劑通路側(cè)、犧牲陽(yáng)極材構(gòu)成大氣側(cè)的方式 來(lái)進(jìn)行管的成型并將其安裝于熱交換器中，就能抑制犧牲陽(yáng)極材的腐蝕速度，且犧牲陽(yáng)極 材帶來(lái)的犧牲陽(yáng)極效果可長(zhǎng)時(shí)間保持，從而能夠長(zhǎng)時(shí)間地抑制貫通孔的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)外表面 (大氣側(cè)）的耐腐蝕性的提高。尤其，在三層結(jié)構(gòu)中，由于芯材相對(duì)于內(nèi)皮材起到犧牲陽(yáng)極 效果，從而相對(duì)于內(nèi)皮材，犧牲陽(yáng)極材和芯材成為犧牲陽(yáng)極層，其結(jié)果，增加了犧牲陽(yáng)極層 的厚度，能更長(zhǎng)時(shí)間地抑制貫通孔的產(chǎn)生。
[0029] 在兩層結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)成中，作為芯材適用由0. 6~2. 0%的Μη、0. 03~1. 0%的 Cu、余量為錯(cuò)以及不可避免的雜質(zhì)所構(gòu)成的Al-Mn-Cu合金，作為犧牲陽(yáng)極材適用由0. 5~ 6. 0%的Ζη、0. 03~0. 3%的Cu、余量為鋁以及不可避免的雜質(zhì)所構(gòu)成的Al-Zn-Cu合金。 但是，芯材以及犧牲陽(yáng)極材的Cu含量滿足（犧牲陽(yáng)極材的Cu含量％ )<(芯材的Cu含 量％)的關(guān)系。
[0030] 芯材中可含有1.5%以下的Si、0.7%以下的Fe中的一種或兩種，可含有0.01~ 0. 3%的Ti。另外，犧牲陽(yáng)極材中可含有1. 5%以下的Si、0. 7%以下的Fe、l. 5%以下的Mn 中的一種或兩種以上。
[0031] 在三層結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)成中，作為芯材適用由0.6~2.0%的Μη、0. 03~1.0%的 Cu、余量為鋁以及不可避免的雜質(zhì)所構(gòu)成的Al-Mn-Cu合金，作為內(nèi)皮材適用由0. 6~2. 0% 的Μη、0. 2~1. 5%的Cu、余量為鋁以及不可避免的雜質(zhì)所構(gòu)成的Al-Mn-Cu合金，作為犧牲 陽(yáng)極材適用由0. 5~6. 0%的Ζη、0. 03~0. 3%的Cu、余量為鋁以及不可避免的雜質(zhì)所構(gòu)成 的Al-Zn-Cu合金。但是，芯材、內(nèi)皮材以及犧牲陽(yáng)極材的Cu含量滿足（犧牲陽(yáng)極材的Cu 含量％ )<(芯材的Cu含量％ )<(內(nèi)皮材的Cu含