CN106103761B - 电缝焊用铝合金钎焊板 - Google Patents
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Abstract
提供一种薄壁·高强度,可以在电缝焊时使焊接不良的发生减少的电缝焊用铝合金钎焊板。一种在芯材的至少一侧的面上包覆有钎料的电缝焊用铝合金钎焊板,其特征在于,所述钎料由含有Si:5.5~12.0质量%,并含有Na:0.0003~0.0030质量%和Sr:0.0020~0.1000质量%的至少一种,余量是Al和不可避免的杂质的铝合金构成,所述钎料在650℃下熔融时的粘度为0.01Pa·s以下。
Description
技术领域
本发明涉及汽车用热交换器等所使用的电缝焊用铝合金钎焊板。
背景技术
一直以来,作为用于散热器和暖气芯等的汽车用热交换器的管材的原材,使用的是在芯材的一面或两面配有钎料、牺牲材的铝合金(以下,在仅称为“Al合金”的情况。)所构成的钎焊板。作为代表性的管材,使用的是使牺牲材处于内侧而将由Al合金构成的三层结构(钎料/芯材/牺牲材)的钎焊板卷成管状。
为了将钎焊板成形为管材,一般会采用电缝焊法。即,为了将钎焊板成形为纵长的管状,而使带状的钎焊板通过许多的成形辊,由此慢慢地使之成形为圆管状,作为开管。接着,使用离开该开管的外周而配置的线圈,通过高频感应加热,只将开口的部分的邻域加热至高温。其后,通过垂直配置的一对压辊,从开管的两侧加压,使开管的两端部压接而进行焊接,由此开口部闭合,能够成为连续的管材。
近年来,汽车等的热交换器所使用的由铝合金钎焊板构成的管材,为了材料的轻量化·薄壁化而力求高强度化、高耐腐蚀化等。但是,随着薄壁化,在管材的电缝焊时有焊接缺陷增加的倾向。因此,强列要求使电缝焊时的造管性,即电缝焊性提高。
作为用于使电缝焊性提高的对策,至今开发出各种技术。在专利文献1中,作为电缝焊性的降低的原因,牺牲材表面的Zn-Mg系金属间化合物的面积占有率是个原因,将Zn-Mg系金属间化合物的面积占有率限制在1.0%以下。在专利文献2中,芯材内部的Al-Cu系金属间化合物的数密度是个原因,将该金属间化合物的数密度限制在10个/μm2以下。
【先行技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2011-241439号公报
【专利文献2】日本特开2011-241440号公报
但是,在专利文献1的手段中是着眼于牺牲材,专利文献2中是着眼于芯材,但遵循管材被薄壁化,管材的厚度之中钎料所占的比率增大,仅依靠牺牲材和芯材的对策并不充分。
发明内容
本发明鉴于这样的状况而形成,其课题在于,提供一种薄壁·高强度,可以在电缝焊时使焊接不良的发生减少的电缝焊用铝合金钎焊板。
本发明者们,对于电缝焊时的焊接缺陷发生的要因进行了锐意研究。其结果发现,这与在加热焊接时,从焊接部飞散的飞溅(金属等的细小的熔融物),飞散到管材的外表面侧(钎料侧),或在焊接时发生过剩熔融等有关。此外进行各种实验而进行研究的结果发现,飞散到管材的外表面侧的飞溅,以钎焊板的钎料为主体,飞溅的尺寸与钎料的熔融时的粘度密切相关。特别是还发现,薄壁材的情况下,因为钎焊板中钎料所占的比率变高,所以其影响更加显著。
本发明以这样的大量认知为基础而创建。
即,本发明的电缝焊用铝合金钎焊板,其特征在于,是在芯材的至少一侧的面上包覆有钎料的电缝焊用铝合金钎焊板,所述钎料由如下铝合金构成,所述铝合金板含有Si:5.5~12.0质量%,并含有Na:0.0003~0.0030质量%和Sr:0.0020~0.1000质量%的至少一种,余量是Al和不可避免的杂质,所述钎料在650℃下熔融时的粘度为0.01Pa·s以下。
如果是这种构成的铝合金钎焊板,则钎料在650℃下熔融时的粘度制约在0.01Pa·s以下,由此飞溅的尺寸变小,可以抑制电缝焊时的焊接不良。
另外,本发明的电缝焊用铝合金钎焊板,其特征在于,芯材由含有Si:0.10~1.00质量%、Cu:0.50~1.20质量%和Mn:0.50~2.00质量%,余量为Al和不可避免的杂质的铝合金构成。
如果这种构成的铝合金钎焊板,则能够在薄壁的同时,达成更高强度。
另外,本发明的电缝焊用铝合金钎焊板,其特征在于,芯材还含有从Ti:0.05~0.25质量%、Cr:0.05~0.25质量%和Mg:0.05~0.50质量%中选择的至少一种。
如果是这种构成的铝合金钎焊板,则能够在更高强度下达成优异的耐腐蚀性。
另外,本发明的电缝焊用铝合金钎焊板,是在芯材的另一侧的面上包覆有牺牲材的电缝焊用铝合金钎焊板,其特征在于,所述牺牲材由含有Si:高于0.20质量%并在0.80质量%以下、Zn:高于2.00质量%并在5.00质量%以下、和Mg:1.00~4.50质量%,余量是Al和不可避免的杂质的铝合金构成。
如果是这处构成的铝合金钎焊板,则能够在薄壁的同时,耐腐蚀性也优异。
本发明的电缝焊用铝合金钎焊板,为薄壁·高强度,可以在电缝焊时减少焊接不良的发生。
附图说明
图1是表示本发明的电缝焊用铝合金钎焊板的电缝焊时的状况的概要图。
图2A是表示本发明的电缝焊用铝合金钎焊板的电缝焊时的飞溅的附着状况的示意图。是放大图1的点划线所包围的部分。图2A表示飞溅附着在压辊的内侧时的状况。
图2B是表示本发明的电缝焊用铝合金钎焊板的电缝焊时的飞溅的附着状况的示意图。是放大图1的点划线所包围的部分。图2B表示飞溅附着在由钎焊板成形的管材的端部时的状况。
具体实施方式
以下,就用于实施本发明的电缝焊用铝合金钎焊板的方式详细地加以说明。
本发明的电缝焊用铝合金钎焊板,在芯材的至少一侧的面上包覆有钎料。在另一侧的面,可以包覆钎料,也可以包覆牺牲材。但是,在另一侧的面包覆有牺牲材的作为电缝焊用铝合金钎焊板的方法,因为耐腐蚀性更优异,所以优选。
(钎料的粘度,钎料中的共晶Si粒的最大直径)
本发明者们,对于伴随薄壁化而来的管材的电阻焊加工时的焊接缺陷增加,就电阻焊管的成形过程详细进行了研究。其结果发现,在焊接缺陷发生时,是由于加热焊接时钎焊板熔融,作为飞溅向周围飞散,飞散到管材的外表面侧的飞溅主要含有钎料成分,飞散到其外表面侧的飞溅的一部分附着在压辊的内侧和钎焊板的端部,于是,在压辊的内侧或钎焊板的端部存在飞溅,由此导致焊接缺陷发生。
此外,飞散到管材的外表面侧的飞溅,与钎料的熔融时的粘度有关,钎料的熔融时的粘度高时,飞溅的熔融时的粘度也高,容易附着在压辊上。于是,若附着在压辊上,则焊接时使端部之接的对接不稳定化。
另外,熔融时的粘度高的飞溅,尺寸容易变大。因此,粗大的飞溅附着在钎焊板的端部时,焊接时使端部之间的对接不稳定化,会使低于5mm的微细的焊接缺陷发生。
图1表示本发明的电缝焊用铝合金钎焊板的电缝焊时的状况。表示由钎焊板成形的管材2,从两侧被两侧的一对压辊1a、1b加压的状况。
图2A、图2B示意性地表示本发明的电缝焊用铝合金钎焊板的电缝焊时的飞溅的附着状况。图2A表示飞溅3附着在压辊1b的内侧时的状况。图2B表示飞溅3附着在由钎焊板成形的管材2的端部时的状况。
钎料在熔融时的粘度与电缝焊时的焊接不良的频度的关系的调査结果判明,为了减少因飞散的飞溅导致焊接不良发生,需要使钎料在650℃下熔融时的粘度处于0.01Pa·s以下。钎料在650℃下熔融时的粘度,能够由后述振动片式粘度计测量。为了使钎料的熔融时的粘度处于0.01Pa·s以下,如后述,能够通过使钎料的元素组成为特定的组成等而加以控制。
此外,在钎接时,由于需要确保钎料的流动性,所以本发明者们,对于实现由Al-Si系合金构成的钎料中存在的共晶Si粒的微细化也加以研究。这是由于,若共晶Si粒粗大,则钎料的流动性大幅降低。
对于构成钎料的各种元素,也包括微量的成分在内,更仔细进行研究的结果判明,作为Al-Si系合金中的共晶Si粒的细化剂,为Na的情况下,需要使Na的含量为0.0003~0.0030质量%的范围,此外,为Sr的情况下,需要使Sr的含量为0.0020~0.1000质量%的范围。据此,不仅能够实现钎料中的共晶Si粒的粗大化的抑制,而且还可以使钎料在650℃下熔融时的粘度为0.01Pa·s以下,能够使两者同时满足。
此外,本发明者们,针对钎料中的共晶Si粒发现,其不仅阻碍所述钎料的流动性,而且钎料中的共晶Si粒的最大直径高于40μm时,电缝焊时还会使熔融不稳定化,造成焊接部过剩熔融,其结果可知,存在使对接不稳定化,发生5mm以上的焊接缺陷的可能性。
以下,对于构成电缝焊用铝合金钎焊板的各材料,就其组成进行说明。(钎料)
本发明的电缝焊用铝合金钎焊板的钎料,由含有Si:5.5~12.0质量%,并含有Na:0.0003~0.0030质量%和Sr:0.0020~0.1000质量%的至少一种,余量是Al和不可避免的杂质的铝合金构成。
以下对于构成钎料的各元素进行说明。
(Si:5.5~12.0质量%)
Si使铝合金的固相线温度降低,具有提高钎焊温度下的流动性的作用。Si的含量低于5.5质量%时,钎焊时在钎焊温度580~630℃下的钎料液相的绝对量不足。例如以600℃钎焊时,不能确保充分的钎角(焊剂的填充、凝固部)体积,钎焊性不充分。另一方面,若Si的含量高于12.0质量%,则在钎料的铸造时的凝固过程中,Si的粗大的初晶容易发生,超过40μm左右的尺寸粗大的Si初晶发生。因此,Si的含量为5.5~12.0质量%。Si的含量的优选的范围是6.5~11.5质量%。
(Na:0.0003~0.0030质量%)
Na作为钎料的共晶Si粒的细化剂使用。Na的含量低于0.0003质量%时,其效果不充分。另一方面,若Na的含量高于0.0030质量%,则钎料在熔融时的粘度会高于0.01Pa·s。因此,使Na含有时,钎料中的Na的含量为0.0003~0.0030质量%。Na的含量的优选的范围是0.0004~0.0025质量%,更优选的范围是0.0005~0.0015质量%。
(Sr:0.0020~0.1000质量%)
Sr与Na同样,作为钎料的共晶Si粒的细化剂使用。但是,与Na相比,因为伴随含量而来的粘度的增大较小,所以可知,如果是Sr:0.0020~0.1000质量%的范围,则粘度在0.01Pa·s以下,不会发生粗大的Si粒。钎料中,Sr的含量低于0.0020质量%时,共晶Si粒的微细化效果无法充分获得。另一方面,若Sr的含量高于0.1000质量%,则钎料在熔融时的粘度高于0.01Pa·s。因此,使Sr含有时,钎料中的Sr的含量为0.0020~0.1000质量%。Sr的含量的优选的范围是0.0030~0.0300质量%,更优选的范围是0.0035质量%以上,低于0.0100质量%。
上述的Na和Sr,均作为钎料的共晶Si粒的细化剂使用,需要含有Na和Sr之内的至少一种。
(余量がAl和不可避免的杂质)
钎料的Al合金的余量,由Al和不可避免的杂质构成。作为不可避免的杂质,可想到Fe、Zn、C、Ni、Ca、V等的元素。这些元素无不会阻碍本发明的特征,因此,优选各个元素的含量分别低于0.05质量%,这些元素的合计的含量为0.30质量%以下。
钎料从钎焊性的观点出发,优选厚度为10~60μm。更优选为15~50μm。钎料优选以包覆率10~40%包覆。
接着,对于构成本发明的电缝焊用铝合金钎焊板的芯材进行说明。
(芯材)
作为用于本发明的电缝焊用铝合金钎焊板的芯材的铝合金,2000系、3000系、5000系、6000系铝合金均能够使用。只要是这些铝合金,用为汽车用热交换器等的用途所使用的铝合金钎焊板,在物性方面便能够充分使用。
其中,作为构成本发明的电缝焊用铝合金钎焊板的芯材的铝合金的1个实施方式,优选含有Si:0.10~1.00质量%、Cu:0.50~1.20质量%和Mn:0.50~2.00质量%,余量是Al和不可避免的杂质的铝合金。
另外,构成本发明的电缝焊用铝合金钎焊板的芯材的铝合金的另一实施方式,优选含有Si:0.10~1.00质量%、Cu:0.50~1.20质量%、Mn:0.50~2.00质量%,还含有从Ti:0.05~0.25质量%、Cr:0.05~0.25质量%和Mg:0.05~0.50质量%中选择的至少一种,余量是Al和不可避免的杂质的铝合金。
(芯材的Si:0.10~1.00质量%)
Si与Mg共存时,形成Mg2Si,具有使钎焊后的铝合金的抗拉强度提高的效果。Si的含量低于0.10质量%时,这一效果小。另一方面,若Si的含量高于1.00质量%,则芯材的固相线温度降低,因此钎焊时芯材熔融,耐腐蚀性有可能降低。因此,Si的含量为0.10~1.00质量%。Si的含量的更优选的范围是0.20~0.90质量%。
(芯材的Cu:0.50~1.20质量%)
Cu具有固溶而使抗拉强度提高的效果。Cu的含量低于0.50质量%时,铝合金的抗拉强度的提高效果不充分。另一方面,若Cu的含量高于1.20质量%,则芯材的固相线温度降低,因此钎焊时芯材熔融,耐腐蚀性有可能降低。因此,Cu的含量为0.50~1.20质量%。Cu的含量的更优选的范围是0.60~1.00质量%。
(芯材的Mn:0.50~2.00质量%)
Mn形成Al-Mn-Si系金属间化合物,具有使钎焊后的铝合金的抗拉强度提高的效果。Mn的含量低于0.50质量%时,铝合金的抗拉强度的提高效果不充分。另一方面,若Mn的含量高于2.00质量%,则铸造时形成的粗大的金属间化合物的量增加,有可能使成形性降低。因此,Mn的含量为0.50~2.00质量%。Mn的含量的更优选的范围是0.70~1.70质量%。
(芯材的Ti:0.05~0.25质量%)
Ti在Al合金中形成Ti-Al系化合物而以层状分散。因为Ti-Al系化合物电位高,所以腐蚀形态层状化,具有使朝向厚度方向的腐蚀(点腐蚀)难以进展的效果。Ti的含量低于0.05质量%时,腐蚀形态的层状化效果小。另一方面,若Ti的含量高于0.25质量%,则粗大的金属间化合物形成,有可能导致成形性降低。因此,添加Ti时,Ti的含量为0.05~0.25质量%。Ti的含量的更优选的范围是0.07~0.20质量%。
(芯材的Cr:0.05~0.25质量%)
Cr通过添加致使Al3Cr分散粒子的微细析出相分布,由此具有使钎焊后的抗拉强度提高的效果。Cr的含量低于0.05质量%时,上述效果不充分。另一方面,若Cr的含量高于0.25质量%,则铸造时容易形成粗大的Al3Cr金属间化合物,耐腐蚀性降低。因此,添加Cr时,Cr的含量为0.05~0.25质量%。Cr的含量的更优选的范围是0.07~0.20质量%。
(芯材的Mg:0.05~0.50质量%)
Mg与Si共存时,形成Mg2Si,使钎焊后的铝合金的抗拉强度提高。Mg的含量低于0.05质量%时,这一效果小。另一方面,若Mg的含量高于0.50质量%,则钎焊加热时熔化在助焊剂中的Mg量增加,使助焊剂的功能受损,因此钎焊性有可能降低。因此,添加Mg时,Mg的含量为0.05~0.50质量%。
(芯材的余量がAlと不可避免的杂质)
芯材的Al合金的余量,由Al和不可避免的杂质构成。作为不可避免的杂质,可想到Fe、Zn、C、Ni、Na、Ca、V等的元素。Fe也可以含有0.50质量%以下,但其他的元素均不会阻碍本发明的特征,因此优选各个元素的含量分别低于0.05质量%,这些元素的合计的含量为0.30质量%以下。
接下来,对于构成本发明的电缝焊用铝合金钎焊板的牺牲材进行说明。
(牺牲材)
在本发明的电缝焊用铝合金钎焊板中,在所述的芯材的一侧的面具备所述钎料,也可以在另一侧的面包覆牺牲材,使来自这一面(即另一侧的面)这边的耐腐蚀性提高。以这样的具备牺牲材的钎焊板制作钎接结构体时,使具备牺牲材的一面位于腐蚀环境侧而成形部件。
作为构成本发明的电缝焊用铝合金钎焊板的牺牲材的铝合金,能够使用含有Zn的7000系铝合金。此外,也可以还含有Si和Mn等。例如,能够使用Al-Mg-Si-Zn合金,Al-Si-Mn-Zn系合金,Al-Mg-Zn系合金等。
其中,作为构成本发明的电缝焊用铝合金钎焊板的牺牲材的铝合金,优选为含有Si:高于0.20质量%并在0.80质量%以下、Zn:高于2.00质量%并在5.00质量%以下、和Mg:1.00~4.50质量%,余量是Al和不可避免的杂质的铝合金。
(牺牲材的Si:高于0.20质量%并在0.80质量%以下)
Si发挥着提高牺牲材的抗拉强度的作用。如果Si的含量在0.20质量%以下,则抗拉强度的提高效果不充分。另一方面,若Si的含量高于0.80质量%,则牺牲材的固相线温度降低,钎焊加热时熔融,耐腐蚀性有可能降低。因此,Si的含量高于0.20质量%并在0.80质量%以下。Si的含量的更优选的范围是0.25~0.70质量%。
(牺牲材的Zn:高于2.00质量%并在5.00质量%以下)
Zn使牺牲材的电位低,具有的效果是,使之拥有牺牲防腐效果。若Zn的含量在2.00质量%以下,则牺牲防腐效果容易不充分。另一方面,若Zn的含量高于5.00质量%,则牺牲材与芯材的电位差变大,牺牲材的消耗速度增加,因此有可能不能确保充分的耐腐蚀性。因此,Zn的含量高于2.00质量%并在5.00质量%以下。Zn的含量的更优选的范围是2.50~4.50质量%。
(牺牲材的Mg:1.00~4.50质量%)
牺牲材的Mg在钎焊时向芯材扩散,与芯材和牺牲材中的Si共存,形成Mg2Si,使钎焊后的铝合金的抗拉强度提高。Mg的含量低于1.00质量%时,这一效果小。另一方面,若Mg的含量高于4.50质量%,则包覆材的轧制困难。即使能够轧制,固相线温度也降低,钎焊时熔融,耐腐蚀性降低。因此,Mg的含量为1.00~4.50质量%。Mg的含量的更优选的范围是1.50~4.00质量%。
(牺牲材的余量是Al和不可避免的杂质)
牺牲材的Al合金的余量由Al和不可避免的杂质构成。作为不可避免的杂质,可想到Fe、C、Ni、Na、Ca、V等的元素。Fe也可以是0.50质量%以下的含量,但其他的元素均不会阻碍本发明的特征,因此优选各个元素的含量分别低于0.05质量%,这些元素的合计的含量为0.30质量%以下。
本发明的电缝焊用铝合金钎焊板的板厚,若高于0.35mm,则板厚十分厚,因此本专利所述的要因导致的焊接缺陷几乎不会发生。本专利是适用于以汽车用热交换器的轻量化为目的的薄壁、高强度钎焊板的技术,最终得到的铝合金钎焊板的板厚优选为0.35mm以下。更优选的板厚是0.30mm以下,进一步优选的板厚是0.25mm以下。
(钎焊板的制造方法)
接着,对于本发明的电缝焊用铝合金钎焊板的制造方法进行说明。本发明的钎焊板,作为代表性的制造方法的例子,能够由以下的制造方法制造。
首先,通过连续铸造法,熔炼、铸造芯材用铝合金、牺牲材用铝合金和钎料用铝合金而制造铸块。对于该铸块进行端面车削(表面平滑化处理)和均质化热处理,由此制造芯材用铸块(芯材用构件)、牺牲材用铸块、钎料用铸块。其后,牺牲材用铸块和钎料用铸块,分别热轧到规定厚度,成为牺牲材用构件、钎料用构件。
接着,在芯材用构件的一面侧使牺牲材用构件重合,在另一面侧使钎料用构件重合,对于此重合在一起的材料进行热处理(再加热)后,通过热轧而压合成为板材。之后,这些板材进行冷轧,根据需要进行中间退火,再进行最终冷轧。
还有,也可以不必对于芯材用铸块进行均质化热处理。也可以对于钎料用铸块和牺牲材用铸块不进行热轧,而是通过端面车削分别调整厚度,作为钎料用构件、牺牲材用构件。另外,对于重合材也可以不进行热处理。
上述各材料的铸造、均质化热处理、热轧、冷轧、中间退火、最终冷轧的条件,能够遵循公知的常规方法进行。
汽车所搭载的冷凝器、蒸发器、中间冷却器等的热交换器,一般具有如下构造,将构成流体通路的偏平管状的管和板材与波纹成形的翅片交替反复重叠组合,以使流体通路集结的方式,在对板材进行了冲压成形的板(集管)上使管嵌合而加以组装。这些部件以组装起来的状态被钎焊加热,由此管与翅片,管与板被分别接合,制造成热交换器。经由钎焊加热而熔融的钎料(熔融焊剂)填充到部件间的连接部位而形成焊剂熔潭(钎角),部件彼此被接合。该管等能够适用本发明的电缝焊用铝合金钎焊板。
【实施例】
接下来,基于实施例更详细地说明本发明。
<供试材的制作>
表1显示钎料的合金组成,表2中显示芯材的合金组成,表3中显示牺牲材的合金组成。在表4和表5中,显示各种合金No的钎料、芯材、牺牲材的组合的构成。在表1、表2、表3中,引下划线的数值,表示元素的组成不满足发明的规定。在表4、表5中,引下划线的合金No.,表示在表1~表3,元素的组成不满足发明的规定的合金。
【表1】
【表2】
【表3】
对于具有表1~表3的合金组成的钎料、芯材、牺牲材,运用常规方法,进行铸造、均质化处理,以钎料包覆率15%、牺牲材包覆率15%的方式重合,通过热轧压合而作为板材。其后,进行冷轧、最终退火,成为板厚0.25mm的板。
制造的各种铝合金钎焊板的性能评价的结果显示在表4和表5中。性能评价的评价条件如下。
<钎料中的最大Si粒径的测量>
对于各供试材,研磨钎料表面,观察任意的表面,在10处测量共晶Si粒的最大直径(最大Si粒径),求得平均值。最大Si粒径的测量,以Si粒的直径计为最长的尺寸。多边形的情况下,测量对向的顶点间的距离,作为最大的直径为最大Si粒径。钎料的最大Si粒径在40μm以下时判定为良好,高于40μm时判定为不良。
<钎料在650℃下熔融时的粘度的测量>
使用振动片式粘度计,振动片使用板厚1mm×宽30mm×长30mm的白金,氧化铝制。将JIS Z 8809:2000所规定的3种标准溶液作为检测线,求得将各供试材加热至750℃之后的冷却过程中的振幅的衰减。钎料的粘度为650~670℃的平均值,粘度在0.01Pa·s以下时判定为良好,粘度高于0.01Pa·s时判定为不良。
<电缝焊性评价>
使用通常的切割装置,对于由所述的方法制造的铝合金钎焊板进行切割加工,使条材的宽度尺寸为35mm,卷取而成为卷状。用电阻焊管制造装置,以牺牲材为内侧的方式卷拢如此得到的条材,加工成电阻焊管,得到长径16mm,短径2mm的扁管。
对于所得到的电阻焊管,对于100m的量进行外观检查,观察纵长方向上有无1mm以上的未焊接部,有无飞溅(痕迹)。无未焊接部,且未确认到飞溅的附着时,评价为焊接性最好(A),确认到飞溅(痕迹),但没有未焊接部时,评价为更良好(B),未焊接部低于5处时,评价为良好(C)。另一方面,未焊接部发生5处以上时,评价为焊接性不良(NG)。
<钎焊后抗拉强度的评价>
以滴落试验方式钎焊供试材后(在露点为-40℃,氧浓度为200ppm以下的氮气氛中,以600℃的温度加热5分钟后),加工成JIS5号试验片(各供试材制作3片)。将该试验片在室温(25℃)下放置1周后,依据JIS Z 2241:2011的规定,通过拉伸试验测量钎焊后强度。3个试验片的钎焊后强度的平均值在160MPa以上的评价为优良(○),低于160MPa,在120MPa以上的评价为良好(△),低于120MPa的评价为不良(×)。没有评价的记述为“-”。
<钎焊性评价>
从供试材上切下宽25mm×长60mm的尺寸的试验片,在该试验片的钎料面涂布非腐蚀性的助焊剂FL-7(森田化学工业株式会社制)5g/m2并使之干燥。使涂布有助焊剂的钎料面向上而载置试验片(下板),在其上夹隔的不锈钢制的圆棒作为隔离物,使厚1mm、宽25mm×长55mm的3003合金板(上板)相对于试验片垂直竖立而以金属丝固定。这时,隔离物的位置距试验片的一端为50mm的距离。对其进行钎焊(露点为-40℃,氧浓度为200ppm以下的氮气氛中,以600℃的温度加热5分钟)。测量填充在试验片(下板)与3003合金板(上板)的间隙中的钎角的长度,钎角长度在25mm以上的评价为钎焊性优良(○),低于25mm,在10mm以上的评价为良好(△),低于10mm的评价为不良(×)。未评价评价的记述为“-”。
<耐腐蚀性的评价>
以滴落试验方式钎焊供试材后(在露点-40℃,氧浓度为200ppm以下的氮气氛中,以600℃的温度加热5分钟后),切断成宽50mm×长60mm的大小。此外,制作以下这样的试验片,即利用宽60mm×长70mm的大小的遮蔽用封条,以用整个封条覆盖钎料面的相反侧一面,将该封条折回到钎料面侧,对于距钎料的各边缘5mm的部分也用封条覆盖。对于该试验片,依据SWAAT ASTM G85-A3,进行300hr试验。目视观察腐蚀状况,试验片的最大腐蚀深度在100μm以下的评价为优良(○),最大腐蚀深度高于100μm,没有贯通腐蚀的评价为良好(△),发生了贯通腐蚀的评价为不良(×)。未评价的记述为“-”。
【表4】
【表5】
表4的试验材E1~E33,在钎料、芯材、牺牲材的组合的构成中,各构成材,分别满足发明1、发明2或发明3、发明4的各规定。无论哪个试验材,电缝焊性、钎焊后抗拉强度、钎焊性、耐腐蚀性的性能均优异。
表4的试验材E34~41,在芯材的组成中,不满足本发明的发明2或发明3的规定。无论哪个试验材,钎焊后抗拉强度、钎焊性、耐腐蚀性的任意1个以上的性能都稍差。
表4的试验材E42~47,在牺牲材的组成中,不满足本发明的发明4的规定。无论哪个试验材,钎焊后抗拉强度、钎焊性、耐腐蚀性的任意1个以上的性能均稍差。
表5的试验材C1~C6,在钎料的组成中,不满足本发明的发明1的规定。C1虽然电缝焊性良好,但钎焊性的性能差。C2~C6其电缝焊性差。
本申请与申请日为2014年3月28日的日本国专利申请,专利第2014-068482号为基础申请的优先权主张相伴。专利申请第2014-068482号通过参照而引入本说明书。
【符号的说明】
1a、1b 压辊
2 管材
3 飞溅
Claims (4)
1.一种电缝焊用铝合金钎焊板,其特征在于,是在芯材的至少一侧的面上包覆有钎料的电缝焊用铝合金钎焊板,
所述钎料由如下铝合金构成,所述铝合金含有Si:5.5~12.0质量%、Na:0.0003~0.0030质量%、Sr:0.0020~0.1000质量%,余量是Al和不可避免的杂质,
所述钎料在650℃下的熔融时的粘度为0.01Pa·s以下。
2.根据权利要求1所述的电缝焊用铝合金钎焊板,其特征在于,所述芯材由含有Si:0.10~1.00质量%、Cu:0.50~1.20质量%和Mn:0.50~2.00质量%,余量是Al和不可避免的杂质的铝合金构成。
3.根据权利要求2所述的电缝焊用铝合金钎焊板,其特征在于,所述芯材还含有从Ti:0.05~0.25质量%、Cr:0.05~0.25质量%和Mg:0.05~0.50质量%中选择的至少一种。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电缝焊用铝合金钎焊板,其特征在于,是在所述芯材的另一侧的面上包覆有牺牲材的电缝焊用铝合金钎焊板,
所述牺牲材由含有Si:高于0.20质量%并在0.80质量%以下、Zn:高于2.00质量%并在5.00质量%以下、和Mg:1.00~4.50质量%,余量是Al和不可避免的杂质的铝合金构成。
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