鋁合金釺焊板和硬釺焊方法與流程

2023-07-25 00:20:26

本發明涉及用於在非活性氣體氣氛中或真空中對鋁進行硬釺焊的鋁合金釺焊板和使用該鋁合金釺焊板的硬釺焊方法。

背景技術：

作為鋁製的熱交換器、機械用部件等具有大量細的接合部的鋁製品的接合方法，廣泛使用了硬釺焊接合。對鋁(包含鋁合金)進行硬釺焊接合時，必須破壞覆蓋表面的氧化覆膜，使熔融了的硬釺料與母材或同樣地熔融了的硬釺料接觸，為了破壞氧化覆膜，大致有使用助焊劑的方法和在真空中進行加熱的方法，均被實用化。

硬釺焊接合的應用範圍涉及各方面，但作為最代表性的應用範圍，有汽車用熱交換器。散熱器、發熱器、電容器、蒸發器等汽車用熱交換器的大部分是鋁製的，其基本是由硬釺焊接合而製造的，硬釺焊方法中，塗布非腐蝕性的助焊劑並在氮氣氣體氣氛中進行加熱的方法目前佔絕大部分。

近年來，由於電動汽車、混合動力車等中的驅動系統的變更，因此出現例如如變換冷卻器那樣搭載有電子部件的熱交換器，助焊劑的殘渣成為問題的情況不斷增加。因此，變換冷卻器的一部分由不使用助焊劑的真空硬釺焊法製造，但真空硬釺焊法的加熱爐的設備費用和維護費用高，生產率、硬釺焊的穩定性也存在問題，因此，在氮氣氣體爐中不使用助焊劑而進行接合的需求提高。

為了應對該需求，作為用於在非活性氣體氣氛中不使用助焊劑而進行硬釺焊接合的包覆材，發明人等首先提出了如下包覆材：其是在芯材與硬釺料之間夾設含有Li、Be、Ba、Ca等中的至少1種、且具有比芯材和硬釺料的固相線溫度均低的固相線溫度的金屬粉末，加熱至金屬粉末的固相線溫度以上的溫度，在金屬粉末中生成液相，使芯材與硬釺料以面狀接合，然後進行熱包覆軋制而成的。

如果利用該包覆材，則如在硬釺料中添加Li、Be、Ba、Ca等的情況那樣，在原材料製造的階段中不會在硬釺料表面形成氧化物，而在硬釺焊的階段中Li、Be、Ba、Ca等溶出並擴散到熔融硬釺料中，可以使熔融硬釺料表面的氧化覆膜脆弱化，因此可以有效地提高釺焊性。

然而，利用金屬粉末向硬釺料中供給Li、Be、Ba、Ca等的方法在材料的製造上存在如下難點。即，生產工廠中製造包覆材的工序中，軋制前的硬釺料厚度變得相當厚，因此，必須在芯材與硬釺料之間夾設大量的金屬粉末。因此，如果增加Li、Be、Ba、Ca等的添加量，則在金屬粉末的表面上形成牢固的氧化覆膜，因此即使加熱至金屬粉末的固相線溫度以上氧化被膜也不會被破壞，難以將芯材和硬釺料以面狀均勻地接合。金屬粉末未接合而以粉末狀殘留於界面時，對基於熱軋的包覆性造成影響，在軋制中途的材料中產生皮剝落，或者在軟化加熱時容易產生起泡。另外，由於大量使用氧化性強的金屬粉末，因此在製造現場，需要安全上的特殊的管理，也必須嚴格地管理以使金屬粉末不混入至其他材料，在品質方面的不穩定性的基礎上，成為導致成本升高的結果。

另一方面，作為在硬釺焊加熱中使Mg向硬釺料中擴散從而在非活性氣體氣氛中能夠進行硬釺焊接合而不使用助焊劑的方法，例如提出了：使添加於芯材的Mg擴散至硬釺料中的方法；使配置於芯材與硬釺料之間的犧牲陽極材料中添加的Mg擴散至硬釺料中的方法，利用這些方法，可以防止製造包覆材時、硬釺焊加熱中形成硬釺料表面的氧化覆膜，使Mg有效地作用於硬釺料表面的氧化覆膜的破壞。

然而，包覆材中，芯材、犧牲陽極材料有各自應發揮的作用，Mg的添加量變多時，由熔融硬釺料所導致的侵蝕過度產生，或者對耐腐蝕性產生不良影響，另外，Mg的添加量受到限制時，硬釺料表面的氧化覆膜的破壞作用缺乏。另一方面，想要在芯材、犧牲陽極材料中添加Li、Be、Ba、Ca時，與Mg相比添加量進一步受到限制，因此難以期待前述提案中期望的氧化覆膜的破壞效果。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-358519號公報

專利文獻2：日本特開2013-001941號公報

技術實現要素：

發明要解決的問題

本發明是為了消除上述問題而作出的，其目的在於，提供：在硬釺焊加熱中使Li、Be、Ba、Ca中的任意一種元素在硬釺料中迅速擴散、在硬釺料熔融開始後使這些元素溶出到熔融硬釺料中、有效地使硬釺料表面的氧化覆膜脆弱化從而能夠達成優異的釺焊性的鋁合金釺焊板；和，使用該鋁合金釺焊板的硬釺焊方法。

用於解決問題的方案

用於達成上述目的的權利要求1的鋁合金釺焊板的特徵在於，所述釺焊板在鋁或鋁合金的芯材的單面或兩面上包覆含有Si：6～13％、且餘量由Al和不可避免的雜質構成的硬釺料，其用於在非活性氣體氣氛中或真空中對鋁進行硬釺焊，所述釺焊板是在芯材與硬釺料之間夾設含有Li：0.05％以上、Be：0.05％以上、Ba：0.05％以上、Ca：0.05％以上中的1種或2種以上、且餘量由Al和不可避免的雜質構成的板狀材料來進行包覆。需要說明的是，以下的說明中，合金成分的含量全部以質量％表示。

權利要求2的鋁合金釺焊板的特徵在於，所述釺焊板在鋁或鋁合金的芯材的單面或兩面上包覆含有Si：6～13％、且餘量由Al和不可避免的雜質構成的硬釺料，其用於在非活性氣體氣氛中或真空中對鋁進行硬釺焊，所述釺焊板是在芯材與硬釺料之間將含有Li：0.05％以上、Be：0.05％以上、Ba：0.05％以上、Ca：0.05％以上中的1種或2種以上、且餘量由Al和不可避免的雜質構成的板狀材料、和含有Zn：0.9～6％、且餘量由Al和不可避免的雜質構成的犧牲陽極材料按照芯材、犧牲陽極材料、板狀材料、硬釺料的順序配置來進行包覆。

權利要求3的鋁合金釺焊板的特徵在於，所述釺焊板在鋁或鋁合金的芯材的單面上包覆含有Si：6～13％、且餘量由Al和不可避免的雜質構成的硬釺料，在芯材的另一個單面上包覆含有Zn：0.9～6％、且餘量由Al和不可避免的雜質構成的犧牲陽極材料，其用於在非活性氣體氣氛中或真空中對鋁進行硬釺焊，所述釺焊板是在芯材與硬釺料之間夾設含有Li：0.05％以上、Be：0.05％以上、Ba：0.05％以上、Ca：0.05％以上中的1種或2種以上、且餘量由Al和不可避免的雜質構成的板狀材料來進行包覆。

權利要求4的鋁合金釺焊板的特徵在於，權利要求1～3中的任一項中，前述板狀材料還含有Mg：0.4～4.0％。

權利要求5的鋁合金釺焊板的特徵在於，權利要求1～4中的任一項中，前述板狀材料還含有Si：2～13％。

權利要求6的鋁合金釺焊板的特徵在於，權利要求1～5中的任一項中，前述硬釺料還含有Bi：0.004～0.2％。

權利要求7的鋁合金釺焊板的特徵在於，權利要求1～6中的任一項中，前述鋁合金的芯材含有Mn：1.8％以下、Si：1.2％以下、Fe：1.0％以下、Cu：1.5％以下、Zn：0.8％以下、Ti：0.2％以下、Zr：0.5％以下中的1種或2種以上，且餘量由鋁和不可避免的雜質構成。

權利要求8的鋁合金釺焊板的特徵在於，權利要求57中，前述鋁合金的芯材還含有Mg：0.4～1.3％。

權利要求9的硬釺焊方法的特徵在於，組裝權利要求1～8中任一項所述的鋁合金釺焊板，在非活性氣體氣氛中或真空中進行硬釺焊接合而不塗布助焊劑。

權利要求10的硬釺焊方法的特徵在於，組裝權利要求1～7中任一項所述的鋁合金釺焊板，在硬釺焊接合部的全部或一部分上以1～20g/m2的塗布量塗布氟化物系助焊劑，在非活性氣體氣氛中進行硬釺焊接合。

發明的效果

根據本發明，板狀材料中含有的Li、Be、Ba、Ca和Mg的氧化物生成自由能均低，因此，這些元素在硬釺焊加熱時向硬釺料中擴散，在覆蓋硬釺料的表面的鋁氧化覆膜中形成獨自的氧化物，由於該獨自的氧化物的形成而誘發鋁氧化覆膜的破壞。其中，由於向板狀材料中添加Li、Be、Ba、Ca，因而不依賴於硬釺焊加熱的速度就發揮效果，但向板狀材料中添加Mg時，硬釺焊加熱速度快的情況下特別發揮效果。

向硬釺料中直接添加上述元素時，獨自的氧化物的形成在釺焊板的製造階段中也進行，因此所添加的上述元素不僅被白白消耗，而且表面氧化覆膜變得更牢固，因此也必須在硬釺焊前進行蝕刻處理來剝離氧化覆膜。相對於此，根據通過板狀材料或芯材向硬釺料供給上述元素的本發明，在釺焊板的製造階段，獨自的氧化物的形成不會進行，在硬釺焊加熱階段，從板狀材料或芯材向硬釺料中擴散。硬釺焊加熱在氧氣濃度低的非活性氣體氣氛中進行，因此在硬釺焊加熱中，即使板狀材料中含有的Li、Be、Ba、Ca的微量元素到達硬釺料表面，也不會達到使氧化覆膜牢固那樣的激烈的氧化，獨自形成的氧化物成為截斷硬釺料熔融後的氧化覆膜的起點，因此，氧化覆膜變得脆弱化。進一步，伴隨著硬釺料的熔融開始，板狀材料向熔融硬釺料中的熔解也進行，因此，上述元素向熔融硬釺料中一次性溶出。熔融硬釺料中的元素的擴散與固體中的擴散相比極其快速地進行，因此，在硬釺料表面急速地進行獨自的氧化物的形成，氧化覆膜的破壞得到促進。

另一方面，板狀材料中含有Mg的情況下，必須含有0.4％以上，比Li、Be、Ba、Ca的所需含量多。因此，板狀材料中含有Mg，緩慢地進行升溫時，也有擴散中到達硬釺料表面的Mg過剩地形成氧化物，硬釺料表面的氧化覆膜變牢固的擔心。但是，升溫速度快的情況下，板狀材料中含有Mg是有效的。

升溫速度特別快的情況下，趕不上基於板狀材料中所含有的Li、Be、Ba、Ca的擴散的硬釺料表面的氧化覆膜的破壞，氧化覆膜的破壞變成主要在硬釺料熔融後進行。為了迅速進行硬釺料熔融後的氧化覆膜的破壞，有效的是，在板狀材料中含有Si，與硬釺料的熔融同時地進行板狀材料的熔融。對於板狀材料中含有Mg的情況下向板狀材料中添加Si，在升溫速度更快的情況下特別發揮有效性。

如以上那樣，根據板狀材料中含有破壞氧化覆膜的元素的本發明，與向芯材、犧牲陽極材料中添加並在硬釺料中使其擴散的方法相比，向硬釺料的擴散以高濃度進行，另外，伴隨著硬釺料的熔融開始的上述元素向硬釺料的供給量也變得更多，因此，對氧化覆膜的破壞有效的獨自氧化物的形成集中進行。通過即將進行硬釺焊接合前集中進行獨自氧化物形成，鋁氧化覆膜的破壞被有效且強力地誘發，因此釺焊性明顯提高，即使在硬釺焊前不進行蝕刻處理也可以得到穩定的釺焊性。

作為在非活性氣體氣氛中進行硬釺焊接合而不使用助焊劑的情況下的注意點，有氣氛中的氧氣濃度、水分量(露點)，若氣氛中的氧氣濃度變高，則有時難以不使用助焊劑地進行硬釺焊接合。使用本發明的釺焊板的情況下，只要氮氣氣體氣氛中的氧氣濃度為20ppm以下即可，可以穩定地進行硬釺焊而不使用助焊劑，但氣氛中的氧氣濃度超過20ppm時，例如對中空結構的製品進行硬釺焊接合時，內部由於Li、Be、Ba、Ca或Mg的作用不使用助焊劑也能夠正常地接合，但外部的接合性產生問題。認為其原因在於，在硬釺焊加熱中硬釺料表面發生再氧化，對於外部，為了提高釺焊性，優選應用在接合部上塗布助焊劑而進行接合的方法。根據本發明，就再氧化的影響所涉及的外部而言，利用在硬釺料即將熔融前發生熔融、活化了的助焊劑來改善釺焊性，可以得到正常的硬釺焊接合，另外，Li、Be、Ba、Ca或Mg有效地發揮作用使氧化覆膜脆弱化，因此與一般的釺焊板相比，可以減少所塗布的助焊劑量。如此，與在整個面上塗布助焊劑並進行硬釺焊接合的目前主流的方法(CAB法或NOCOLOK釺焊法)相比，可以大幅減少助焊劑的用量，在具有微細的製冷劑通路的熱交換器中，也有避免由助焊劑所導致的阻塞等效果。需要說明的是，根據本發明，通過塗布助焊劑，也可以確實地接合接合難度高的接頭。

助焊劑一般使用的是，以KF和AlF3為基本組成的氟化物助焊劑，但該助焊劑與Mg發生反應而助焊劑功能降低，因此助焊劑塗布與Mg向材料中的添加的組合使用一般是不優選的。但是，只要為不使助焊劑功能過度降低的程度的少量的Mg就可以添加，對於其添加量，向硬釺料添加的情況下低於0.1％，向板狀材料、芯材添加的情況下低於0.2％。需要說明的是，也有使用不易產生上述助焊劑功能的降低的Cs系助焊劑、Cs混合系助焊劑的硬釺焊方法，但與本發明的方法相比，變為成本高並且接合的穩定性也差。

進一步，根據本發明，還有如下優點。即，本發明的釺焊板的硬釺料和芯材可以應用無論地區選定而能夠生產的一般材質(能夠在世界各地生產或供應的材質)，因此，本發明的釺焊板只要在能夠製造一般的鋁包覆材的工廠中即可，在世界中何處都可以無論地區選定地進行生產。作為特殊材質的板狀材料中可以獲得在該國內或國外經過軋制的板線圈、鑄錠板坯，使用它們的切斷材料。板狀材料在釺焊板中所佔的比例為數％以下，實質上少至1％左右，因此，即使輸入板線圈、鑄錠板坯並使用，由輸送費用、關稅所導致的對成本的影響也少。

上述地區選定的自由度不僅在材料生產中有效地發揮，還在生產熱交換器等製品的地區選定中有效地發揮。即，熱交換器的生產中，硬釺焊前的蝕刻處理中使用酸、鹼，但其液管理、廢液處理需要巨大負荷，因此，熱交換器等的加工製造商中，大多敬而遠之蝕刻處理的實施，海外加工製造商中的蝕刻的實施是困難的。根據本發明，也可以消除這樣的問題。

附圖說明

圖1為示出實施例中使用的用於評價釺焊性的杯試驗片的外觀圖。

圖2為杯試驗片的截面圖。

具體實施方式

本發明的釺焊板在鋁合金的芯材的單面或兩面上包覆含有Si：6～13％、且餘量由Al和不可避免的雜質構成的硬釺料，其用於在非活性氣體氣氛中或真空中對鋁進行硬釺焊，其第一個實施方式的特徵在於，其是在芯材與硬釺料之間夾設含有Li：0.05％以上、Be：0.05％以上、Ba：0.05％以上、Ca：0.05％以上中的1種或2種以上、且餘量由Al和不可避免的雜質構成的板狀材料來進行包覆。芯材上包覆的硬釺料是通常的硬釺料，Si量限定為6～13％。Si含量低於6％時，接合性差，超過13％時，在材料製造時容易產生裂紋，釺焊板的製造變困難。

在芯材與硬釺料之間夾設的板狀材料中所含有的Li、Be、Ba、Ca如前述那樣，在硬釺焊加熱時向硬釺料中擴散或溶出，在覆蓋硬釺料的表面的鋁氧化覆膜中形成獨自的氧化物，由於該獨自的氧化物的形成而誘發鋁氧化覆膜的破壞，明顯提高釺焊性，板狀材料發揮用於向硬釺料供給這些元素的作用。

板狀材料中含有的Li、Be、Ba、Ca的含量分別低於0.05％時，向硬釺料中的擴散和溶出的量不足，難以發揮硬釺料表面的氧化覆膜的破壞功能。優選的上限值為1.5％，超過1.5％地含有時，鑄造時，軋製成板狀材料時容易產生裂紋。

作為板狀材料，可以使用將具有含有Li：0.05％以上、Be：0.05％以上、Ba：0.05％以上、Ca：0.05％以上中的1種或2種以上、且餘量由Al和不可避免的雜質構成的組成的合金鑄造、並將所得鑄錠切斷成板狀而成的材料，也可以應用將鑄錠軋制而得到的軋制板(熱軋板、冷軋板)。

第二實施方式的特徵在於，其是在芯材與硬釺料之間將含有Li：0.05％以上、Be：0.05％以上、Ba：0.05％以上、Ca：0.05％以上中的1種或2種以上、且餘量由Al和不可避免的雜質構成的板狀材料、和含有Zn：0.9～6％、且餘量由Al和不可避免的雜質構成的犧牲陽極材料以芯材、犧牲陽極材料、板狀材料、硬釺料的順序配置來進行包覆，因此，可以利用犧牲陽極材料對通過組裝該鋁合金釺焊板並進行硬釺焊而製造的熱交換器、機械用部件等賦予防腐蝕效果。

犧牲陽極材料中的Zn的含量為0.9～6％的範圍，低於0.9％時，防腐蝕效果不充分，超過6％地含有時，腐蝕被促進，腐蝕貫通壽命降低。

第三實施方式的特徵在於，其在鋁合金的芯材的單面上包覆含有Si：6～13％、且餘量由Al和不可避免的雜質構成的硬釺料，在芯材的另一個單面上包覆含有Zn：0.9～6％、且餘量由Al和不可避免的雜質構成的犧牲陽極材料，其用於在非活性氣體氣氛中或真空中對鋁進行硬釺焊，其是在芯材與硬釺料之間夾設含有Li：0.05％以上、Be：0.05％以上、Ba：0.05％以上、Ca：0.05％以上中的1種或2種以上、且餘量由Al和不可避免的雜質構成的板狀材料來進行包覆，因此對犧牲陽極材料側賦予防腐蝕效果。

通過在板狀材料中進一步含有Mg：0.4～4.0％，從而特別是硬釺焊時的升溫速度快的情況下，可以促進氧化覆膜的破壞。板狀材料中含有的Mg的含量低於0.4％時，硬釺料表面的氧化覆膜破壞的促進效果缺乏，超過4.0％地含有時，包覆軋制時的接合性差，釺焊板的製造變困難。另外，與助焊劑塗覆組合使用的情況下，板狀材料中的Mg含量超過4.0％時，在硬釺焊加熱時從板狀材料向硬釺料表面擴散的Mg與助焊劑發生反應使助焊劑的功能降低。

另外，通過板狀材料中進一步含有Si：2～13％，從而特別是硬釺焊時的升溫速度快的情況下，可以促進氧化覆膜的破壞。板狀材料中含有的Si的含量低於2％時，硬釺料表面的氧化覆膜破壞的促進效果缺乏，超過13％地含有時，在軋制時容易產生裂紋，釺焊板的製造變困難。

硬釺料中除了Si：6～13％之外還可以含有Bi：0.004～0.2％。Bi向硬釺料中的添加量低於0.004％時，釺焊接合性的提高效果不充分，超過0.2％時，形成特有的氧化物，熔融硬釺料的流動性或角焊縫形成能力變得不均勻。

作為芯材，優選使用的是，純鋁；或，含有Mn：1.8％以下、Si：1.2％以下、Fe：1.0％以下、Cu：1.5％以下、Zn：0.8％以下、Ti：0.2％以下、Zr：0.5％以下中的1種或2種以上、且餘量由鋁和不可避免的雜質構成的鋁合金；或，該鋁合金中進一步含有Mg：0.4～1.3％的鋁合金。

鋁合金的芯材的組成中，Mn對強度提高和電位的調整有效地發揮功能，但超過1.8％地含有時，在材料軋制時容易產生裂紋。為了提高強度，優選的下限值為0.3％。Si對強度提高有效地發揮功能，但超過1.2％地含有時，熔點降低，在硬釺焊時產生局部熔融，芯材中產生變形使耐腐蝕性降低。優選的下限值為0.3％。

Fe對強度提高有效地發揮功能，但超過1.0％地含有時，使耐腐蝕性降低，並且也容易產生巨大析出物。為了提高強度，優選的下限值為0.2％。Cu對強度提高和電位調整有效地發揮功能，但超過1.5％地含有時，容易產生晶界腐蝕，熔點也降低，故不優選。為了提高強度，優選的下限值為0.2％。

Zn對電位的調整有效地發揮功能，但超過0.8％地含有時，自然電極電位降低，由腐蝕所導致的貫通壽命變短。優選的下限值為0.1％。Ti在使腐蝕以層狀進行的方面有效地發揮功能，但超過0.2％時，容易生成巨大析出物，對軋制性、耐腐蝕性產生妨礙。優選的下限值為0.06％。Zr在增大晶粒直徑的方面有效地發揮功能，但超過0.5％時，在材料製造時容易產生裂紋。優選的下限值為0.2％。

通過在鋁合金的芯材中含有Mg，可以提高釺焊板的強度，或者促進硬釺料氧化覆膜的破壞。此時，芯材的Mg含量低於0.4％時，強度的提高缺乏，在非活性氣體氣氛中或真空中不使用助焊劑而進行硬釺焊的情況下，硬釺料氧化覆膜的脆弱化效果缺乏。超過1.3％地含有Mg時，芯材的熔點降低，在硬釺焊加熱時在芯材中產生局部熔融，芯材中產生變形，產生由熔融硬釺料所導致的對芯材的侵蝕，使釺焊接合性、耐腐蝕性劣化。

使用本發明的鋁合金釺焊板的硬釺焊如下進行：組裝前述鋁合金釺焊板，在非活性氣體氣氛中或真空中進行硬釺焊接合而不塗布助焊劑，製造熱交換器、機械用部件等。

或，如下進行：組裝前述鋁合金釺焊板，在硬釺焊接合部的全部或一部分上以1～20g/m2的塗布量塗布氟化物系助焊劑，在非活性氣體氣氛中進行硬釺焊接合，製造熱交換器、機械用部件等。

使用上述助焊劑的硬釺焊中，應製造的熱交換器、機械用部件等加工品中，優選以1～20g/m2的塗布量將氟化物系助焊劑塗布在接合難度高的接合部上，助焊劑塗布量低於1g/m2時，助焊劑塗覆的效果缺乏，助焊劑塗布量超過20g/m2時，助焊劑殘渣變多，破壞硬釺焊品的外觀。

實施例

以下，將本發明的實施例與比較例對比進行說明，證實本發明的效果。需要說明的是，這些實施例示出本發明的一個實施方式，因此本發明不限定於這些。

實施例1

將具有表1所示組成的硬釺料、芯材、板狀材料、犧牲陽極材料分別利用連續鑄造進行鑄造，對於芯材，將所得鑄錠塗面成長度163mm、寬度163mm、厚度27mm的尺寸。對於硬釺料，將所得鑄錠熱軋直至厚度3mm，切斷成長度163mm、寬度163mm的尺寸。

對於板狀材料，將所得鑄錠熱軋直至厚度3mm，之後冷軋直至0.25～2mm，切斷成長度163mm、寬度163mm的尺寸。一部分的板狀材料中，準備鑄錠的切斷品。對於犧牲陽極材料，將所得鑄錠熱軋直至厚度3mm，之後冷軋直至1.5mm，切斷成長度163mm、寬度163mm的尺寸。

依據常規方法將準備好的硬釺料、芯材、板狀材料、犧牲陽極材料包覆軋制，形成厚度0.4mm的軟質包覆板材，將其作為試驗材料。

將試驗材料加壓加工成杯狀，僅用丙酮進行脫脂處理(無蝕刻)、或用丙酮脫脂後、用弱酸進行蝕刻處理(有蝕刻)，組裝圖1～2所示的杯試驗片。在杯試驗片的內部將0.1mm厚度的3003合金板材成形，配置經過脫脂的翅片，進行硬釺焊接合而不使用助焊劑。硬釺焊加熱在氮氣氣體爐中和真空爐中進行。

氮氣氣氛爐是由前室和後室構成的二室型的實驗爐，在前室中試驗體的溫度達到450℃後向後室移動持續加熱，試驗體的溫度達到600℃後向前室移動，冷卻至570℃。之後，取出至爐外進行空氣冷卻。硬釺焊時的升溫速度通過改變後室的設定溫度來調整，作為450℃至600℃為止所需的時間，以12分鐘、6分鐘、3分鐘這三水平實施。硬釺焊時的氧氣濃度為15～20ppm。

真空爐是間歇式的一室型實驗爐，以450℃至600℃為止所需的時間變為12分鐘的方式調整爐溫設定來實施。硬釺焊時的爐內壓力為5～8×10-3Pa。試驗片的溫度達到600℃後結束加熱，在爐內冷卻至500℃後，填充氮氣氣體而恢復至大氣壓，取出，進行空氣冷卻。

杯試驗片的硬釺焊接合狀態如下進行評價。對於外部，對形成於張開接頭的外部側的角焊縫進行目視觀察，以如下4個等級進行評價：形成有正常的角焊縫的情況為◎，沒有角焊縫斷裂但形成有稍不穩定的角焊縫的情況、或角焊縫形狀均勻但角焊縫小的情況為○，產生角焊縫斷裂的情況為△，沒有形成角焊縫、或角焊縫大小極小無法以目視觀察的情況為×。其中，將◎和○判定為合格水平。對於內部，將經過硬釺焊的試驗片進行一分為二，以張開接頭的內部側和翅片的接合部作為對象，與上述同樣地以4個等級對角焊縫形成狀態進行目視評價。

將評價結果示於表1。如表1所示那樣，確認了，組裝本發明的試驗材料1～21而成的杯試驗片在無蝕刻處理的情況下也可以得到合格水平的優異的接合狀態。需要說明的是，試驗材料14中，作為板狀材料，應用鑄錠的切斷材料(長度163mm、寬度163mm、厚度5mm)，但對於組裝試驗材料14而成的杯試驗片也同樣地可以得到優異的接合狀態。

試驗材料17中，用6分鐘從450℃加熱至600℃，但由於Si含有在板狀材料中，因此，Li向硬釺料表面的供給得到促進，與板狀材料中不含有Si的試驗材料3相比，接合狀態優異。用3分鐘從450℃加熱至600℃而成的試驗材料18與19的比較中，板狀材料中含有Si和Mg這兩者的試驗材料19的接合狀態優異。

[表1]

比較例1

將具有表2所示組成的硬釺料、芯材、板狀材料、犧牲陽極材料分別利用連續鑄造進行鑄造，與實施例1同樣地製造厚度0.4mm的軟質包覆板材，將其作為試驗材料而製作杯試驗片，在氮氣氣體爐中，在與實施例1相同的條件下進行硬釺焊加熱，與實施例1同樣地評價杯試驗片的硬釺焊接合狀態。將評價結果示於表2。表2中，將超過本發明的條件的情況標註下劃線。需要說明的是，作為比較用的試驗材料，沒有夾設板狀材料的包覆材也同樣地進行製造。

[表2]

如表2所示那樣，試驗材料22、試驗材料23和試驗材料24沒有夾設板狀材料，組裝試驗材料22～24而成的杯試驗片在無蝕刻的情況下外部的接合性差。對於試驗材料25，硬釺料的Si含量低，因此熔融硬釺料的量不足，內部、外部的接合性均差。對於試驗材料26，硬釺料的Si含量多，因此軋制材料時，產生了裂紋。對於試驗材料27～30，板狀材料的Li、Be、Ba、Ca的含量分別少，因此硬釺料表面的氧化覆膜破壞功能缺乏，另外，對於試驗材料31，硬釺料的Bi含量多，因此形成特有的氧化物，試驗片的接合性均差。

對於試驗材料32，犧牲陽極材料的Zn含量多，因此軋制材料時產生了裂紋。對於試驗材料33，板狀材料中含有Mg和Li，但含量均少，因此硬釺料表面的氧化覆膜破壞功能缺乏，接合性差。對於試驗材料34，板狀材料的Mg含量多，因此包覆軋制時，在與硬釺料的界面處產生了剝離。對於試驗材料35，板狀材料中含有的Si量少，因此，與試驗材料27相比，接合狀態未見改善。對於試驗材料36，板狀材料中含有的Si量多，因此軋制材料時產生了裂紋。對於試驗材料37，芯材中含有Mg，板狀材料中含有Li，但含量均少，因此硬釺料表面的氧化覆膜破壞功能缺乏，接合性差。對於試驗材料38，芯材的Mg含量多，因此由於芯材的熔點降低而熔融硬釺料的侵蝕進行，硬釺焊後的試驗材料也確認到變形。

實施例2

將具有表3所示組成的硬釺料、芯材、板狀材料、犧牲陽極材料分別利用連續鑄造進行鑄造，與實施例1同樣地製造厚度0.4mm的軟質包覆板材，將其作為試驗材料，加壓加工成杯狀，僅用丙酮進行脫脂處理(無蝕刻)、或用丙酮脫脂後、用弱酸進行蝕刻處理(有蝕刻)，在內部設置將經過脫脂處理的0.1mm厚度的3003合金板材成形而得到的翅片，組裝成圖1所示的杯試驗片。在杯試驗片的張開型接頭的外部(圖2的箭頭部)塗布用醇稀釋而成的助焊劑(以KF和AlF3為基本組成的氟化物助焊劑)，在氮氣氣體爐中，在與實施例1相同的條件下進行硬釺焊加熱，與實施例1同樣地，評價杯試驗片的硬釺焊接合狀態。對於助焊劑的塗布量，乾燥後用電子天平測定試驗片的重量，根據與助焊劑塗布前的試驗片的重量的差求出。將評價結果示於表3。

[表3]

如表3所示那樣，組裝本發明的試驗材料39～43而成的杯試驗片均可以得到合格水平的優異的接合狀態。對於試驗材料39～43，板狀材料的除了Mg以外的成分均含有Li、Be、Ba或Ca，對於夾設含有這些成分的板狀材料的情況，確認了，通過塗布少量的助焊劑，外面的接合性穩定地提高。

比較例2

將具有表4所示組成的硬釺料、芯材、板狀材料分別利用連續鑄造進行鑄造，與實施例1同樣地製造厚度0.4mm的軟質包覆板材，將其作為試驗材料，與實施例2同樣地製作杯試驗片，與實施例2同樣地，在杯試驗片的張開型接頭的外部(圖2的箭頭部)上塗布用醇稀釋而成的助焊劑(以KF和AlF3為基本組成的氟化物助焊劑)，在氮氣氣體爐中，在與實施例1相同的條件下進行硬釺焊加熱，與實施例1同樣地，評價杯試驗片的硬釺焊接合狀態。將評價結果示於表4。

[表4]

如表4所示那樣，對於組裝試驗材料44而成的杯試驗片，硬釺焊接合狀態達到合格水平，但助焊劑的塗布量少，因此與組裝塗布有硬釺焊合適量的助焊劑的表3的試驗材料39而成的杯試驗片相比，沒有確認到基於助焊劑塗覆的接合性的提高效果。對於組裝試驗材料45而成的杯試驗片，助焊劑的塗布量多，因此硬釺焊後的助焊劑殘渣多而不適於實用。對於試驗材料46，板狀材料的Mg含量多，因此在硬釺焊加熱時自板狀材料向硬釺料表面擴散的Mg與助焊劑發生反應，助焊劑的功能降低，並且生成固體化合物，妨礙接合性。