CN115698352A

CN115698352A - 铝合金钎焊板以及铝合金钎焊体

Info

Publication number: CN115698352A
Application number: CN202180037577.8A
Authority: CN
Inventors: 松门克浩; 鹤野招弘; 涩谷雄二; 内多阳介; 佐治笃
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2021-03-19
Publication date: 2023-02-03
Anticipated expiration: 2041-03-19
Also published as: WO2021250972A1; US20230234172A1; EP4144878A1; JP2021193200A; CN115698352B; JP7290605B2; EP4144878A4

Abstract

提供能够发挥优异的耐腐蚀性的铝合金钎焊板及铝合金钎焊体。铝合金钎焊板(10)具备：芯材(1)、中间材(2)和钎料(3)；芯材(1)中，Mn：0.20质量％以上2.00质量％以下，Si：0.20质量％以上1.50质量％以下，Cu：0.20质量％以上1.50质量％以下，Mg：0.10质量％以上0.90质量％以下；中间材(2)中，Zn：0.50质量％以上8.00质量％以下，Mg：0.10质量％以上0.90质量％以下；钎料(3)中，Si：5.00质量％以上15.00质量％以下，Mg：0.10质量％以上0.90质量％以下，Bi：0.10质量％以上0.50质量％以下，Cu：0.05质量％以上0.50质量％以下，满足10.0≤[Zn]/[Cu]≤40.0的关系式。

Description

铝合金钎焊板以及铝合金钎焊体

技术领域

本发明涉及铝合金钎焊板以及铝合金钎焊体，特别是涉及使用于汽车热交换器等的铝合金钎焊板。

背景技术

钎焊铝合金制的热交换器等的构件时，存在在真空中不使用焊剂进行钎焊的真空钎焊的方法。

该真空钎焊若与使用焊剂的焊剂钎焊比较，则有如下这样的优点，即不需要涂布焊剂的处理，避免伴随焊剂的涂布量不当而发生的问题等。

但是，真空钎焊需要在钎焊时使炉内处于真空的状态下实施加热的昂贵的真空炉，因此作业成本变高，并且，由于达到真空的炉内的控制困难，所以作业的困难性也会提高。

为了解决这样的问题，关于在非真空的气氛下不使用焊剂的无焊剂钎焊的研究得到进行，提出如以下的技术方案。

具体而言，专利文献1中公开有一种铝材的无焊剂钎焊方法，其特征在于，是使用以质量％计含有Mg为0.1～5.0％、Si为3～13％的Al-Si系钎料位于最外表面的铝包覆材料的钎焊方法，其中，在不伴随减压的非氧化性气氛下加热温度559～620℃中，通过Al-Si系钎料接合与钎焊对象构件的接触密合部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-247209号公报

发明内容

发明所要解决的问题

专利文献1的技术是涉及在非真空非活性气体气氛中无焊剂钎焊的技术，专利文献1中说明起到了规定的效果。

然而，该无焊剂钎焊与焊剂钎焊比较，容易受到腐蚀的影响，并且，至今，涉及无焊剂钎焊的耐腐蚀性的研究不能说充分。

因此，本发明者们，不仅对于推定在未设置翅片的地方以单板的状态下实施钎焊加热的情况的耐腐蚀性(单板部耐腐蚀性)进行了研究，对于设置有翅片的状态下实施钎焊加热的情况中所形成的焊脚部的耐腐蚀性(焊脚部耐腐蚀性)也进行了研究，关于用于无焊剂钎焊的铝合金钎焊板的耐腐蚀性，认为需要以更高标准为目标。

在此，本发明以提供能发挥优异的耐腐蚀性(单板部耐腐蚀性和焊脚部耐腐蚀性的并立)的铝合金钎焊板以及铝合金钎焊体为课题。

用于解决课题的手段

本发明者们，着眼于铝合金钎焊板的各成分，对各成分对于所述课题的影响进行了锐意研究。

其结果，本发明者们发现通过精密地调整钎料的Cu的含量和中间材的Zn的含量，能够发挥优异的耐腐蚀性。

换言之，本发明的铝合金钎焊板具备：芯材、设于所述芯材的一侧的面上的钎料、和设于所述芯材和所述钎料之间的中间材；所述芯材，Mn：0.20质量％以上2.00质量％以下，Si：0.20质量％以上1.50质量％以下，Cu：0.20质量％以上1.50质量％以下，Mg：0.10质量％以上0.90质量％以下，余量为Al以及不可避免的杂质；所述中间材，Zn：0.50质量％以上8.00质量％以下，Mg：0.10质量％以上0.90质量％以下，余量为Al以及不可避免的杂质；所述钎料，Si：5.00质量％以上15.00质量％以下，Mg：0.10质量％以上0.90质量％以下，Bi：0.10质量％以上0.50质量％以下，Cu：0.05质量％以上0.50质量％以下，余量为Al以及不可避免的杂质；设所述中间材的Zn的含量为[Zn]质量％，设所述钎料的Cu的含量为[Cu]质量％时，满足

10.0≤[Zn]/[Cu]≤40.0的关系式。

另外，本发明的铝合金钎焊体是钎焊所述的铝合金钎焊板而成的。

发明效果

本发明的铝合金钎焊板能够发挥优异的耐腐蚀性。

本发明的铝合金钎焊体能够发挥优异的耐腐蚀性。

附图说明

[图1]图1是本发明的实施方式的铝合金钎焊板的截面图。

[图2]图2是用于说明评价焊脚部耐腐蚀性的试验的图，是在供试材上组合有翅片的状态的立体图。

[图3A]图3A是焊脚部耐腐蚀性评价中的供试材5的照片，显示焊脚部未脱落的结果。

[图3B]图3B是焊脚部耐腐蚀性评价中的供试材2的照片，显示焊脚部的一部分发生脱落的结果。

[图3C]图3C是焊脚部耐腐蚀性评价中的供试材7的照片，显示焊脚部的全部发生脱落的结果。

具体实施方式

以下，参照适当的附图，对于用于实施本发明的铝合金钎焊板(以下，适当地称作钎焊板。)的方式进行说明。

[铝合金钎焊板]

本实施方式的钎焊板，如图1所示，具备：芯材1、设于芯材1的一侧的面上的钎料3、设于芯材1和钎料3之间的中间材2。

而且，本实施方式的钎焊板10规定芯材1、中间材2、钎料3的各成分的含量。

以下，对于本实施方式的钎焊板的芯材、中间材、钎料的各成分数值限定的理由详细地说明。

[芯材]

本实施方式的钎焊板的芯材，含有Mn、Si、Cu、Mg，余量含有Al以及不可避免的杂质。

另外，本实施方式的钎焊板的芯材，还可以含有Ti、Cr、Zr中的一种以上。

(芯材的Mn：0.20质量％以上2.00质量％以下)

Mn，通过固溶于母材、或和Si一起形成Al-Mn-Si系的金属间化合物来提高钎焊后强度。Mn的含量不足0.20质量％时，提高强度的效果小。另一方面，若Mn的含量超过2.00质量％，则金属间化合物粗大地析出，延展性降低而钎焊板的制造变得困难。

因此，Mn的含量为0.20质量％以上2.00质量％以下。

Mn的含量，从提高钎焊后强度的观点出发，优选为0.50质量％以上，0.80质量％以上，更优选为1.20质量％以上。另外，Mn的含量，从抑制延展性的降低的观点出发，优选为1.85质量％以下，更优选为1.65质量％以下。

(芯材的Si：0.20质量％以上1.50质量％以下)

Si，通过固溶于母材或和Mn一起形成Al-Mn-Si系的金属间化合物来提高钎焊后强度。另外，Si和Mg一起提高钎焊后强度。Si的含量不足0.20质量％时，提高强度的效果小。另一方面，若Si的含量超过1.50质量％，则固相线温度降低，有在钎焊时产生熔融的可能性。

因此，Si的含量为0.20质量％以上1.50质量％以下。

Si的含量，从提高钎焊后强度的观点出发，优选为0.30质量％以上，0.40质量％以上，更优选为0.50质量％以上。另外，Si的含量，从避免钎焊时的熔融的产生的观点出发，优选为1.30质量％以下，1.20质量％以下，更优选为1.00质量％以下。

(芯材的Cu：0.20质量％以上1.50质量％以下)

Cu，钎焊后固溶于母相，提高钎焊后强度。Cu的含量不足0.20质量％时，提高强度的效果小。另一方面，若Cu的含量超过1.50质量％，则固相线温度降低，有在钎焊时产生熔融的可能性。

因此，Cu的含量为0.20质量％以上1.50质量％以下。

Cu的含量，从提高钎焊后强度的观点出发，优选为0.50质量％以上，0.60质量％以上，更优选为0.70质量％以上。另外，Cu的含量，从避免钎焊时的熔融的产生的观点出发，优选为1.20质量％以下，1.00质量％以下，更优选为0.90质量％以下。

(芯材的Mg：0.10质量％以上0.90质量％以下)

Mg，通过与Si的相互作用，提高钎焊后强度。Mg的含量不足0.10质量％时，提高强度的效果小。另外，若芯材的Mg的含量比中间材或钎料少，则由于中间材或钎料的Mg扩散到芯材中而两个材料中的Mg减少，也有钎焊性降低的可能性。另一方面，若Mg的含量超过0.90质量％，则有产生腐蚀强度或耐腐蚀性降低的可能性。

因此，Mg的含量为0.10质量％以上0.90质量％以下。

Mg的含量，从抑制钎焊性的降低观点出发，优选为0.20质量％以上，更优选为0.30质量％以上。另外，Mg的含量，从抑制腐蚀的发生的观点出发，优选为0.80质量％以下，0.70质量％以下，更优选为0.50质量％以下。

(芯材的Ti：0.30质量％以下)

Ti，如通常已知，由于层状地分布在铝合金中，所以钎焊板的电位分布也变为对应于Ti的浓度的分布，腐蚀形态层状化，由于能够降低向板厚度方向的腐蚀的进行速度，有助于耐腐蚀性的提高。然而，若Ti的含量超过0.30质量％，则因在铸造时变得容易形成粗大的Al₃Ti金属间化合物，加工性降低，因此管成形时变得容易产生裂纹。

因此，在芯材中含有Ti的情况下，Ti的含量为0.30质量％以下。

(芯材的Cr：0.30质量％以下)

Cr，如通常已知，通过与Al形成Al₃Cr分散粒子进行分散强化，从而提高钎焊后强度。然而，若Cr的含量超过0.30质量％，则形成粗大的Al₃Cr金属间化合物，使延展性降低。

因此，在芯材中含有Cr的情况下，Cr的含量为0.30质量％以下。

(芯材的Zr：0.30质量％以下)

Zr，如通常已知，通过与Al形成Al₃Zr分散粒子进行分散强化，从而提高钎焊后强度。然而，若Zr的含量超过0.30质量％，则由于形成粗大的Al₃Zr金属间化合物，加工性降低，从而管成形时变得容易产生裂纹。

因此，在芯材中含有Zr的情况下，Zr的含量为0.30质量％以下。

所述的Ti、Cr、Zr若不超过所述的上限值，芯材中可以含有1种以上，即不仅是含有1种的情况，即使含有2种以上，当然地不会妨碍本发明的效果。

(芯材的余量：Al以及不可避免的杂质)

本实施方式的钎焊板的芯材的余量为Al以及不可避免的杂质。不可避免的杂质为溶解原料时不可避免地混入的杂质，例如，可以在不妨碍本发明的效果的范围内含有V、Ni、Ca、Na、Sr、Li、Mo、Zn、Sn、In等。

详细而言，V、Ni、Ca、Na、Sr、Li、Mo、Zn、Sn、In，各自在0.05质量％以下的范围内则不损害本发明的效果。而且，对于该各成分，不超过所述的规定的含量的话，不仅是作为不可避免的杂质含有的情况，即使是积极地添加的情况，也不妨碍本发明的效果。

另外，所述的Ti、Cr、Zr也可以作为不可避免的杂质含有，该情况的含量，例如，分别为0.1质量％以下，合计为0.3质量％以下。

[中间材]

本实施方式的钎焊板的中间材，含有Zn、Mg，余量含有Al以及不可避免的杂质。

另外，本实施方式的钎焊板的中间材，还可以含有Bi，另外，还可以含有Ti、Cr、Zr中的一种以上。

(中间材的Zn：0.50质量％以上8.00质量％以下)

Zn，使中间材的电位负移提高耐腐蚀性(特别是，单板部耐腐蚀性)。Zn的含量不足0.50质量％时，不能充分地得到牺牲防腐蚀的效果。另一方面，若Zn的含量超过8.00质量％，则因中间材的固相线温度降低，有钎焊时中间材发生熔融的可能性。

因此，Zn的含量为0.50质量％以上8.00质量％以下。

Zn的含量，从提高耐腐蚀性的观点出发，优选为1.00质量％以上，2.00质量％以上，更优选为3.00质量％以上。另外，Zn的含量，从抑制发生熔融的观点出发，优选为7.00质量％以下，6.00质量％以下，更优选为5.00质量％以下。

(中间材的Mg：0.10质量％以上0.90质量％以下)

Mg，提高钎焊后强度，并且，抑制从钎料向中间材的Mg扩散(钎料的Mg减少)导致的钎焊性降低。Mg的含量不足0.10质量％时，提高强度的效果和抑制钎焊性降低的效果小。另一方面，若Mg的含量超过0.90质量％，则由于钎焊时的焊料导致的侵蚀变得显著耐腐蚀性降低。

因此，Mg的含量为0.10质量％以上0.90质量％以下。

Mg的含量，从提高钎焊后强度的观点或抑制钎焊性的降低的观点出发，优选为0.15质量％以上，更优选为0.20质量％以上。另外，Mg的含量，从提高耐腐蚀性的观点出发，优选为0.70质量％以下，0.50质量％以下，更优选为0.40质量％以下。

(中间材的Bi：0.10质量％以上0.50质量％以下)

Bi提高钎焊性。Bi的含量不足0.10质量％时，提高钎焊性的效果小。另一方面，若Bi的含量超过0.50质量％，则提高钎焊性的效果饱和。

因此，在中间材中含有Bi的情况下，Bi的含量为0.10质量％以上0.50质量％以下。

(中间材的Ti、Cr、Zr：0.30质量％以下)

中间材中的Ti、Cr、Zr，各自显示与在所述的芯材的Ti、Cr、Zr同样的行为，在中间材中含有这些组分的情况下，Ti、Cr、Zr的含量各自在0.30质量％以下。

而且，所述的Ti、Cr、Zr若不超过所述的上限值，中间材中可以含有1种以上，即不仅是含有1种的情况，也可以含有2种以上，当然不会妨碍本发明的效果。

(中间材的余量：Al以及不可避免的杂质)

本实施方式的钎焊板的中间材的余量为Al以及不可避免的杂质。不可避免的杂质为溶解原料时不可避免地混入的杂质，例如，可以在不妨碍本发明的效果的范围内含有V、Ni、Ca、Na、Sr、Li、Mo、Zn、Sn、In等。

另外，所述的Bi、Ti、Cr、Zr也可以作为不可避免的杂质含有，该情况的含量，例如，分别为0.1质量％以下，合计为0.3质量％以下。

[钎料]

本实施方式的钎焊板的钎料，含有Si、Mg、Bi、Cu，余量含有Al以及不可避免的杂质。

另外，本实施方式的钎焊板的钎料，还可以含有Mn、Ti中的1种以上。

(钎料的Si：5.00质量％以上15.00质量％以下)

钎料的Si，使钎焊加热温度下的液相率提高，发挥保证用于形成焊脚的充足的熔融焊料的量的效果。若Si的含量不足5.00质量％，则不能保证熔融焊料的量，并且，熔融焊料的流动性过于降低，钎焊性(间隙填充性)降低。另一方面，若Si的含量超过15.00质量％，则熔融焊料的流动性变得过高，有由于熔融焊料产生腐蚀的可能性。

因此，Si的含量为5.00质量％以上15.00质量％以下。

还有，为了使基于Si的效果更加确实，Si的含量优选为6.00质量％以上，8.00质量％以上，9.00质量％以上，更优选为10.00质量％以上。另外，从抑制熔融焊料的流动性的上升的观点出发，Si的含量优选为13.00质量％以下，更优选为12.00质量％以下。

(钎料的Mg：0.10质量％以上0.90质量％以下)

钎料的Mg，在钎焊加热时的焊料熔融温度下在气氛中蒸发，与气氛中的氧反应。其结果，形成于钎料表面的氧化膜在Mg蒸发时正好被破坏，并且，气氛中的氧浓度降低熔融焊料的再氧化被抑制(吸气作用)，由此提高钎焊性。若Mg的含量不足0.10质量％，则吸气作用变得不充分钎焊性降低。另一方面，若Mg的含量超过0.90质量％，则在钎焊的升温时促进MgO氧化膜的生成、成长，钎焊性降低。

因此，Mg的含量为0.10质量％以上0.90质量％以下。

还有，为了使基于Mg的效果更加确实，Mg的含量优选为0.20质量％以上，更优选为0.25质量％以上。另外，从抑制MgO氧化膜的成长的观点出发，Mg的含量为优选为0.80质量％以下，0.50质量％以下，更优选为0.35质量％以下。

(钎料的Bi：0.10质量％以上0.50质量％以下)

钎料的Bi与Mg反应，生成在焊料熔融温度以下几乎不溶解的Mg-Bi系化合物。其结果，在钎焊加热时的直至焊料熔融开始温度的升温过程中，抑制Mg向钎料表层部分扩散，抑制钎料表面中的MgO的生成、成长(Mg的捕获作用)。而且，在钎焊加热时的焊料熔融温度下，因Mg-Bi系化合物溶解于母相(钎料)，促进Mg的蒸发。其结果，形成于钎料表面的氧化膜在Mg的蒸发时正好被破坏，并且，通过该Mg和气氛中的氧反应降低气氛的氧浓度进而提高熔融焊料的再氧化的抑制作用(吸气作用)，提高钎焊性。若Bi的含量不足0.10质量％，则钎焊性降低。另一方面，若Bi的含量超过0.50质量％，则效果饱和。

因此，Bi的含量为0.10质量％以上0.50质量％以下。

还有，为了使基于Bi的效果更加确实，Bi的含量优选为0.20质量％以上。另外，Bi的含量优选为0.40质量％以下，更优选为0.30质量％以下。

(钎料的Cu：0.05质量％以上0.50质量％以下)

钎料的Cu提高实施钎焊加热时所形成的焊脚部的耐腐蚀性(焊脚部耐腐蚀性)。Cu的含量不足0.05质量％时，耐腐蚀性提高的效果小。另一方面，若Cu的含量超过0.50质量％，则钎焊加热时扩散到中间材，有单板的状态下实施钎焊加热时的耐腐蚀性(单板部耐腐蚀性)、以及翅片间的包覆材表面(钎焊板表面)的耐腐蚀性降低的可能性。

因此，Cu的含量为0.05质量％以上0.50质量％以下。

还有，Cu的含量，从提高焊脚部耐腐蚀性的观点出发，优选为0.08质量％以上，0.09质量％以上，更优选为0.10质量％以上。另外，Cu的含量，从抑制单板部耐腐蚀性的降低的观点出发，优选为0.40质量％以下，0.38质量％以下，更优选为0.36质量％以下。

(钎料的Mn：0.30质量％以下)

钎料的Mn，如通常已知，使熔融焊料的粘性提高，抑制熔融焊料的流动。然而，若Mn的含量超过0.30质量％，则熔融焊料中生成比重大的Al-Mn(-Fe-Si)系化合物，流向垂直方向下侧的熔融焊料变多。

因此，在钎料中含有Mn时，Mn的含量为0.30质量％以下。

还有，为了使基于Mn的熔融焊料的流动抑制的效果更加确实，Mn的含量优选为0.05质量％以上，更优选为0.10质量％以上。另外，从不使熔融焊料的流动抑制的效果降低的观点出发，Mn的含量优选为0.25质量％以下。

(钎料的Ti：0.30质量％以下)

钎料的Ti如通常已知，使熔融焊料的粘性提高，抑制熔融焊料的流动。然而，若Ti的含量超过0.30质量％，则熔融焊料中生成比重大的Al-Ti系化合物，流向垂直方向下侧的熔融焊料变多。

因此，在钎料中含有Ti时，Ti的含量为0.30质量％以下。

还有，为了使基于Ti的熔融焊料的流动抑制的效果更加确实，Ti的含量优选为0.05质量％以上，优选0.10质量％以上。另外，从不使熔融焊料的流动抑制的效果降低的观点出发，Ti的含量优选为0.20质量％以下。

所述的Mn、Ti若不超过所述的上限值，钎料中可以含有1种以上，即不仅是含有1种的情况，即使含有2种，当然地不会妨碍本发明的效果。

(钎料的余量：Al以及不可避免的杂质)

钎料的余量为Al以及不可避免的杂质。而且，作为钎料的不可避免的杂质，可以在不妨碍本发明的效果范围内含有Ca、Be、Sr、Na、Sb、稀土元素、Li等。详细而言，可以在Ca：0.05质量％以下、Be：0.01质量％以下、其它的元素：不足0.01质量％的范围内含有。

而且，对于该元素，若不超过所述的规定的含量，不仅是作为不可避免的杂质含有，即使是积极地添加的情况，不妨碍本发明的效果也是容许的。

另外，所述的Mn、Ti也可以作为不可避免的杂质含有，该情况的各元素的含量，例如，分别为0.05质量％以下，合计为0.15质量％以下。

本发明者们，为了钎焊板的优异的耐腐蚀性，详细而言，为了以优异的标准使不仅焊脚部耐腐蚀性而且与单板部耐腐蚀性的两者并立，对于各种组成进行了研究，其结果确认到，特别是，中间材的Zn的含量和钎料的Cu的含量的关系给耐腐蚀性带来大的影响。

以下，对于中间材的Zn和钎料的Cu的关系进行说明。

([Zn]/[Cu])

中间材的Zn和钎料的Cu给钎焊板的耐腐蚀性带来大的影响。而且，设中间材的Zn的含量为[Zn]质量％，设钎料的Cu的含量为[Cu]质量％时，若由[Zn]/[Cu]计算出的值不足10.0，则由于钎料中含有的Cu在钎焊加热时向中间材大量地扩散，从而在中间材中含有不能被中间材含有的使电位负移的Zn抵消程度的过多的Cu，中间材发生电位正移。其结果，有在单板的状态下实施钎焊加热时的耐腐蚀性(单板部耐腐蚀性)降低的可能性。

另外，若由[Zn]/[Cu]计算出的值超过40.0，则由于中间材中含有的Zn在钎焊加热时向钎料大量地扩散，从而在焊脚部中含有不能被钎料中含有的使电位正移的Cu抵消程度的过多的Zn。其结果，有焊脚部的耐腐蚀性(焊脚部耐腐蚀性)降低的可能性。

因此，由[Zn]/[Cu]计算出的值为10.0以上40.0以下(10.0≤[Zn]/[Cu]≤40.0)。

还有，为了进一步提高单板部耐腐蚀性，由[Zn]/[Cu]计算出的值优选为11.0以上，12.0以上，更优选为12.8以上。另外，为了进一步提高焊脚部耐腐蚀性，由[Zn]/[Cu]计算出的值优选为37.0以下，36.0以下，30.0以下，更优选为20.0以下。

[铝合金钎焊板的厚度]

本实施方式的钎焊板的厚度没有特别限定，但用于管材的情况，优选为0.5mm以下，更优选为0.4mm以下，另外，优选0.05mm以上。

而且，本实施方式的钎焊板的厚度，用于侧支承材、集管材和水箱材时，优选为2.0mm以下，更优选为1.5mm以下，另外，优选0.5mm以上。

另外，本实施方式的钎焊板的厚度，用于翅片材的情况，优选为0.2mm以下，更优选为0.15mm以下，另外，优选0.01mm以上。

还有，本实施方式的钎焊板的厚度，若基于不损害钎焊后强度等的基本特性而保证恰当的厚度的观点，特别优选为0.05mm以上。

[包覆率]

对于本实施方式的钎焊板的中间材的包覆率(以钎焊板的总厚度为100％时的中间材的厚度的比例)，若不足12％，则有耐腐蚀性(单板部耐腐蚀性)降低的可能性。另一方面，若中间材的包覆率超过30％，则压接性恶化，有制造变得困难可能性。

因此，中间材的包覆率优选为12％以上30％以下，更优选为18％以上25％以下。

还有，本实施方式的钎焊板的钎料的包覆率尽管没有特别限定，但例如优选为5％以上25％以下，更优选为8％以上20％以下。

[用途]

本实施方式的钎焊板能够用于，例如，汽车热交换器的构件，例如，散热器的管材等。

[铝合金钎焊板的其它的构成]

对于本实施方式的钎焊板，以图1所示的3层结构的构成为例进行了说明，但不是排除其它的构成。

例如，本实施方式的钎焊板的构成，根据使用者的要求，可以在如图1所示的芯材1的另一侧(设有中间材2或钎料3一侧的相反侧)上，进一步设置钎料，也可以设置中间材和钎料。

还有，本实施方式的钎焊板的构成，在芯材的两侧具备钎料和中间材的构成的情况下，任意一个的钎料和中间材只要满足本发明的发明特定事项即可，其余的钎料和中间材可以不满足本发明的发明特定事项。另外，对于不满足本发明的发明特定事项的钎料，可以在该钎料表面上涂布焊剂而进行钎焊。

接着，对于本实施方式的铝合金钎焊板的钎焊方法进行说明。

[铝合金钎焊板的钎焊方法]

本实施方式的铝合金钎焊板的钎焊方法，是不使用焊剂的、所谓的无焊剂钎焊，即在非活性气体气氛和规定的加热条件下进行加热的方法。

(加热条件：升温速度)

加热(钎焊)本实施方式的钎焊板时，若从350℃到560℃的升温速度不足1℃/min，则该升温过程中钎料的Mg向钎料表层部分过多地扩散，在钎料表面中MgO生成的可能性变高，有钎焊性降低的可能性。另一方面，若从350℃到560℃的升温速度超过500℃/min，则该升温过程中钎料的Mg不向钎料表层部适当地扩散，吸气作用变得不充分的可能性变高，有钎焊性降低的可能性。

因此，从350℃到560℃的升温速度优选为1℃/min以上500℃/min以下。

还有，为使钎料表面中的MgO生成的可能性更低，从350℃到560℃的升温速度优选为10℃/min以上。另外，为了更好地发挥吸气作用，从350℃到560℃的升温速度优选为300℃/min以下。

另一方面，对于从560℃起的降温速度没有特别限定，例如，可以是5℃/min以上1000℃/min以下。

从560℃到实际的加热温度(后述加热温度的范围内的规定的最高到达温度)为止的升温速度尽管没有特别限定，但可以是与从350℃到560℃的升温速度同样的范围内的速度。另外，对于从实际的加热温度到560℃为止的降温速度尽管也没有特别限定，但可以是与从560℃起的降温速度同样的范围内的速度。

(加热条件：加热温度、保持时间)

加热本实施方式的钎焊板时的加热温度(焊料熔融温度)为钎料恰当地发生熔融的560℃以上620℃以下，优选为580℃以上620℃以下。而且，若在该温度区域中的保持时间不足10秒，则有产生钎焊现象(氧化膜的破坏、气氛的氧浓度的降低、向接合部的熔融焊料的流动)所需要的时间不足的可能性。

因此，在560℃以上620℃以下的温度区域(优选为580℃以上620℃以下的温度区域)中的保持时间优选为10秒以上。

还有，为使钎焊现象更确实地发生，在560℃以上620℃以下的温度区域(优选580℃以上620℃以下的温度区域)中的保持时间优选为30秒以上，更优选为60秒以上。另一方面，对于保持时间的上限尽管没有特别的限定，但只要是1500秒以下即可。

(非活性气体气氛)

加热(钎焊)本实施方式的钎焊板时的气氛为非活性气体气氛，例如为，氮气气氛、氩气气氛、氦气气氛、混合该多种气体的混合气体气氛。另外，优选非活性气体气氛为氧浓度尽可能低的气氛，具体而言，氧浓度优选为50ppm以下，更优选为10ppm以下。

而且，本实施方式的铝合金钎焊板的钎焊方法不需要使气氛为真空，能够在常压(大气压)下进行。

还有，通常，在对于本实施方式的钎焊板实施所述的加热前(钎焊工序前)，以将被接合构件与钎焊板的钎料相接的方式组装(组装工序)。另外，在组装工序之前，也可以将钎焊板成形为所希望的形状、结构(成形工序)。

而且，经由该钎焊工序得到的成为本实施方式的“铝合金钎焊体”(将被接合构件钎焊于钎焊板而得的结构体)。

本实施方式的钎焊板的钎焊方法，尽管如以上说明，但对于没有明示的条件，使用以往公知的条件即可，只要能起到通过所述处理得到的效果，当然地可适当地变更其条件。

接着，对于本实施方式的铝合金钎焊板的制造方法进行说明。

[铝合金钎焊板的制造方法]

本实施方式的钎焊板的制造方法没有特别的限定，例如由公知的包覆材的制造方法制造。以下对其一个示例进行说明。

首先，将芯材、中间材、钎料的各自的成分组成的铝合金，溶解、铸造，还根据需要进行面切削(铸块的表面平滑化处理)、均质化处理，得到各自的铸块。而且，对于中间材、钎料的铸块，实施热轧或机械地切片直至规定厚度，与芯材的铸块组合，根据通常的方法，通过热轧成为包覆材。其后，对于该包覆材，进行冷轧，根据需要进行中间退火，还有，实施最终冷轧，根据需要实施最终退火。

还有，优选均质化处理在400～610℃下实施1～20小时，中间退火在200～450℃下实施1～20小时。另外，优选最终退火在150～450℃下实施1～20小时。而且，实施最终退火的情况，能够省略中间退火。另外，调质为H1n、H2n、H3n(JIS H0001：1998)中的任意。

本实施方式的铝合金钎焊板的制造方法，尽管如以上说明，但在所述各工序中，对于没有明示的条件，使用以往公知的条件即可，只要能起到通过所述各工序中的处理得到的效果，当然地可适当地变更其条件。

实施例

接着，对于本发明的铝合金钎焊板，比较满足本发明的要件的实施例和不满足本发明的要件的比较例具体地进行说明。

[制作供试材]

铸造如表1所示组成的芯材，实施550℃×5小时的均质化处理，面切削两面直至规定的厚度。另外，铸造如表1所示组成的中间材，实施500℃×3小时的均质化处理，实施热轧直至规定的厚度。另外，铸造如表1所示组成的钎料，实施500℃×3小时的均质化处理，实施热轧直至规定的厚度。另外，铸造Si：9.62质量％、Mg：0.10质量％、Bi：0.07质量％，余量：Al以及不可避免的杂质的钎料X，实施500℃×3小时的均质化处理，实施热轧直至规定的厚度。

而且，在如表1所示芯材的一侧的面上组合如表1所示中间材和钎料，在该芯材的另一侧的面上组合钎料X实施热轧，得到包覆材(表1的钎料-表1的中间材-表1的芯材-钎料X)。其后，实施冷轧、400℃×3小时的中间退火、精轧，制作4层结构的钎焊板，作为供试材。

还有，关于各供试材中的中间材和钎料的包覆率，如表1所示，供试材1～6的钎料X的厚度为15μm，供试材7的钎料X的厚度为17μm，各供试材的全体的厚度约为200μm。

接着，显示钎焊等效加热条件、单板部耐腐蚀性评价、以及焊脚部耐腐蚀性评价的评价方法以及评价基准。

[钎焊等效加热]

钎焊等效加热在氧浓度50ppm以下的氮气氛中，在575～600℃下的保持时间180秒的条件下实施。

还有，降温速度为100℃/min。

[单板部耐腐蚀性评价]

首先，对于由所述的方法制作的各供试材(80mm×40mm)，实施所述的钎焊等效加热，以芯材的一侧的面(形成有表1的钎料和中间材的面)成为评价面的方式实施密封。详细而言，以芯材的一侧的面的一部分(70mm×30mm)作为评价面露出的方式，将密封件贴附于其它的部分而制作试验片。

接着，将该试验片浸入40℃的腐蚀试验液A中3小时。还有，腐蚀试验液A为1％NaCl作为基础并添加有少量的Na₂SO₄以及用于促进腐蚀的微量的Cu²⁺的溶液。

而且，对于浸渍后的试验片，以腐蚀试验液B的喷雾、干燥、湿润3小时作为1个循环，在810小时、或者1500小时间，实施循环处理。还有，腐蚀试验液B为0.5％NaCl作为基础并含有少量的Na₂SO₄的溶液，由醋酸调节为酸性。

对于该循环处理后的试验片，由水洗和毛刷去除腐蚀生成物，进行酸洗(30％HNO₃×10分钟)，再次使用毛刷进行水洗。

对于实施810小时的循环处理后的试验片，确认有无贯穿，对于实施1500小时的循环处理后的试验片，确认有无贯穿，并且，测定截面剩余厚度、截面腐蚀深度。

关于有无贯穿，通过目视确认试验片并判断有无，未产生贯穿的评价为“○”，产生贯穿的评价为“×”。

对于截面剩余厚度，首先，由聚焦深度法选取试验片中的深的腐蚀部分，研磨该腐蚀部分的截面制作成测定试样。而且，测定腐蚀部分中的最小剩余厚度，得到的最小剩余厚度作为截面剩余厚度。

对于截面浸蚀深度，考虑各试验片的厚度(钎焊等效加热后且循环处理前的厚度：180μm)，由“180(μm)-截面剩余厚度(μm)”计算出。

而且，关于单板部耐腐蚀性，为810小时、以及1500小时中的有无贯穿为“○”(未产生)，截面剩余厚度为100μm以上(截面腐蚀深度为80μm以下)的判断为“优秀”，除此之外的判断为“不优秀”。

[焊脚部耐腐蚀性评价]

首先，如图2所示，对于由所述的方法制作的各供试材20(55mm×40mm)的芯材的一侧的面(形成有表1的钎料和中间材的面)，组装翅片30，实施所述的钎焊等效加热，制作试验体。还有，翅片30使用JIS H4000：2014中规定的合金号3003的合金中含有1.2质量％的Zn的合金板。

接着，对于该试验体，实施ASTM-G85-A3标准的SWAAT试验。详细而言，对于该试验体，将腐蚀试验液C喷雾0.5小时(49℃±2℃，喷雾量：1.0～2.0ml/h)，在湿润环境(49℃±2℃×98％RH以上)中放置1.5小时，将该2小时的处理作为1个循环，在55天中实施循环处理。还有，腐蚀试验液C，是对于ASTM D1141的人工海水由醋酸和10％NaOH调节为pH2.8～3.0的液体。

而且，对于循环处理后的供试材，通过水洗和毛刷去除腐蚀生成物，进行酸洗(30％HNO₃×10分)，再次使用毛刷进行水洗。

还有，对于循环处理后翅片贴附于供试材的状态的试样，取下翅片之后，实施所述的水洗等。

目视确认实施水洗等后的供试材的表面，形成于供试材的表面的焊脚部完全没有脱落而有残留的情况评价为“未脱落：○”，焊脚部的一部分脱落的情况评价为“一部分脱落：△”，焊脚部全部脱落的情况评价为“全部脱落：×”。

而且，关于焊脚部耐腐蚀性，将得到“未脱落：○”或“一部分脱落：△”的评价的判断为“优秀”，将得到“全部脱落：×”的评价的判断为“不优秀”。

还有，“未脱落：○”是指图3A的供试材5的表面所示的状态，“一部分脱落：△”是指图3B的供试材2的表面所示的状态，“全部脱落：×”是指图3C的供试材7的表面所示的状态。

各供试材的成分和构成、评价的结果如表1所示。还有，表1中，对于不满足本发明的条件的，对数值划下划线表示。

[表1]

※余量：A和不可避免的杂质

[结果的研究]

如表1所示，供试材No.1～5为满足本发明规定的成分组成的供试材。

而且，供试材No.1～5因满足本发明规定的成分组成，故能够得到单板部耐腐蚀性、以及焊脚部耐腐蚀性的任意一个均为“优秀”的结果。

另一方面，供试材No.6因为[Zn]/[Cu]的值低于规定值，故截面剩余厚度变小，并且，截面腐蚀深度变大，成为单板部耐腐蚀性不优秀的结果。

另外，供试材No.7因为[Zn]/[Cu]的值超过规定值，故焊脚部全部脱落，成为焊脚部耐腐蚀性不优秀的结果。

以上，边参照附图边对各种实施方式进行说明，当然本发明并非限定于该示例。作为本领域技术人员，在专利范围记载的范畴内，能够想到各种变形例或者修正例，这是清楚的，这些当然也理解为属于本发明的技术范围。另外，在不脱离发明的主旨的范围内，可以任意组合上述实施方式中的各构成要素。

还有，本申请基于2020年6月8日申请的日本专利申请(特愿2020-099534)，其内容在本申请中作为参照被引用。

附图标记说明

1 芯材

2 中间材料

3 钎料

10 铝合金钎焊板

Claims

1.一种铝合金钎焊板，其特征在于，具备：芯材、设于所述芯材的一侧的面上的钎料、和设于所述芯材和所述钎料之间的中间材，

所述芯材中，Mn：0.20质量％以上且2.00质量％以下，Si：0.20质量％以上且1.50质量％以下，Cu：0.20质量％以上且1.50质量％以下，Mg：0.10质量％以上且0.90质量％以下，余量为Al以及不可避免的杂质，

所述中间材中，Zn：0.50质量％以上且8.00质量％以下，Mg：0.10质量％以上且0.90质量％以下，余量为Al以及不可避免的杂质，

所述钎料中，Si：5.00质量％以上且15.00质量％以下，Mg：0.10质量％以上且0.90质量％以下，Bi：0.10质量％以上且0.50质量％以下，Cu：0.05质量％以上且0.50质量％以下，余量为Al以及不可避免的杂质，

设所述中间材的Zn的含量为[Zn]质量％，设所述钎料的Cu的含量为[Cu]质量％时，满足10.0≤[Zn]/[Cu]≤40.0的关系式。

2.如权利要求1所述的铝合金钎焊板，其中，所述中间材还含有Bi：0.10质量％以上且0.50质量％以下。

3.如权利要求1或2所述的铝合金钎焊板，其中，所述中间材的包覆率为12.0％以上且30.0％以下。

4.如权利要求1或2所述的铝合金钎焊板，其中，所述钎料还含有Mn：0.30质量％以下、Ti：0.30质量％以下中的1种以上。

5.如权利要求1或2所述的铝合金钎焊板，其中，所述芯材以及所述中间材中的至少一个还含有Ti：0.30质量％以下、Cr：0.30质量％以下、Zr：0.30质量％以下中的1种以上。

6.一种铝合金钎焊体，其对权利要求1或2所述的铝合金钎焊板进行钎焊而成。