专利名称：：覆盖材料的制造方法及覆盖材料的制作方法
技术领域：
：本发明涉及覆盖材料的制造方法以及覆盖材料。
背景技术：
：通常，作为金属的接合方法，存在使用钎料的钎焊法。作为该钎料，有例如磷铜钎料或镍钎料等，根据接合的金属的种类，钎料的种类各种各样。上述磷铜钎料通常是向铜中添加按照重量比率为4~9%的磷降低熔点的铜和铜合金专用的钎料，其中JIS标准Z3264中被称为BCuP-2的磷铜钎料是向铜中添加有6.8~7.5%的磷的合金，被广泛用于玻璃器具、冷冻机、其它铜制品的钎焊中。在上述JIS标准中被称为BCuP-2的磷铜钎料的情况下，由于是在室温下无延展性的金属，加工性差，难以压延成型为片状，通常以线材、棒材或粉末形式市售。但是，例如，如板式热交换器的散热片那样，将金属板加压成型为波形板，将山与谷的部分相互钎焊的情况下，有必要进行设置线材或粉末状的磷铜钎料以使钎料遍布金属板的接合部的步骤，存在耗费工夫难以提高生产性的问题。因此，若可以制造在母材金属板的表面上形成钎料层的覆盖材料，使用该覆盖材料作为上述板式热交换器的钎焊的散热片原材料，则可以省略钎料的设置步骤，还可以实现全部生产步骤的连续化、自动化，从而可以期待提高生产性、降低成本。图l是表示用于实施通过通常的压延法制造覆盖材料的方法的制造装置的示意图。该制造装置具有如下结构具有将巻取由金属板形成的母材1而成的母材线圈2退巻的母材用退巻机3，将巻取由不同种类的金属板形成的异种材料4而成的异种材料线圏5退巻的异种材料用退巻机6，将上述母材1和异种材料4重叠并进行压延的覆盖成型用压延机7，和将用该压延机7压延过的覆盖材料8'巻取为覆盖材料线圏9的覆盖材料用巻取机10。4在图1所示的覆盖材料的制造方法中，通过母材用退巻机3从母材线圏2退巻母材1的同时，通过异种材料用退巻机6从异种材料线圈5退巻异种材料4,将上迷母材1和异种材料4重叠并通过覆盖成型用压延机7压延，将用该覆盖成型用压延机7压延过的覆盖材料8'通过覆盖材料用巻取机10巻取为覆盖材料线圈9。用上述覆盖成型用压延机7压延过的覆盖材料8'的截面如图2所示，在母材1的表面上压焊异种材料4，形成钎料层ir。作为上述母材1,使用各种金属，其中，例如提出了制造使用铜板作为母材l，采用由磷铜合金形成的金属作为异种材料4的覆盖材料8'，其中使磷铜合金中磷含量的重量比率为比磷铜钎料BCuP-l的JIS标准4.5%更低(3%左右)的JIS标准外的磷含量，并将该合金成型为片状，以使其即使压延也不破裂。而且，作为对与如上所述的覆盖材料相关的常规技术水准进行说明的文献，例如存在专利文献l。专利文献1:日本特开2004-114158号公报
发明内容但是，如上所述，作为异种材料4，使用磷的含量按照重量比率降低至约3%左右、并且成型为片状的磷铜合金时，仅降低磷的含量，制成的覆盖材料8'中的钎料层ir的熔点升高，随之导致存在若钎焊温度比JIS标准品的温度高则母材1强度降低或产生热变形的缺点。此外，由于片状的异种材料4本身是通过压延制造的，为了使上述钎料层ll'的厚度t'为100pm以下，有必要反复进行压延。但是，反复压延导致制造成本的增加，在商用上不优选。另一方面，若为了抑制制造成本而减少压延的反复次数、使钎料层ll'的厚度止于100pm左右，则由于钎料层ir厚，实际进行钎焊时钎料有可能下垂，另一方面，将覆盖材料8'加压成型时，该钎料层ir有可能产生裂紋。本发明鉴于上述问题，其目的在于，提供可以抑制钎料层的熔点升高、避免金属材料的强度降低或热变形的产生，且制造成本廉价，可以使钎料层的厚度变薄，防止钎焊时的钎料下垂，并且还可以改善加压成型性的覆盖材料的制造方法和覆盖材料。本发明涉及将至少2种金属粉末混合形成所需的钎料的组成，将由该混合粉末构成的钎料压粘(圧着)在金属材料上形成钎料层，构成该钎料层的钎料的组成是向铜中至少添加磷、使熔点比铜的熔点低的钎料的组成的覆盖材料的制造方法。上述钎料的制造方法中，构成上述钎料的组成的混合粉末可以为至少将铜粉末与磷铜合金粉末混合而成的粉末。在上述钎料的制造方法中，可以使上述磷铜合金粉末中含有的磷的重量比率为7%~9%。由图6的状态图可知，磷铜合金的组成中基本上是P为8.38%时熔点最低，但是本次试验中使用P为7%~9%的范围制造的磷铜合金。在上述覆盖材料的制造方法中，可以使上述铜粉末在铜粉末与磷铜合金粉末的混合粉末中所占的重量比率为12%~40%。在上述覆盖材料的制造方法中，可以使将由上述混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上而成的钎料层的钎料中含有的磷的重量比率为4.2%~7.9%。由于[表l]、[表2]中磷的平均浓度是P为8%时的值，对应于7~9%P的磷的重量比率为4.2%~7.9%。(顺便说明的是4.2%=7%x(100%-40%),7.9%—9%x(100%-12%)。)在上述覆盖材料的制造方法中，可以使将由上述混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上而成的钎料层的平均厚度为90^m以下。此外，本发明涉及将至少2种金属粉末混合形成所需的钎料的组成，将由该混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上形成钎料层，将由上述混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上而成的钎料层的平均厚度为90pm以下的覆盖材料的制造方法。此外，进一步地，本发明涉及将至少2种金属粉末混合形成所需的钎料的组成，将由该混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上形成钎料层，对形成有该钎料层的覆盖材料进行加热，将由上述压粘的混合粉末构成的钎料进行液相烧结的覆盖材料的制造方法。进行液相烧结时，由于钎料层与金属材料的接合强度增大，可以进行深拉等强加工加压。另一方面，本发明涉及将由混合至少2种金属粉末而成的混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上形成钎料层，该钎料层为金属的烧结体，构成该钎料层的金属的烧结体是至少将铜粉末与磷铜合金粉末混合而成的烧结体的覆盖材料。对于无需深拉等强加工加压的情况，由于没有必要进行液相烧结，使用降低炉的温度来制造的烧结体。在上述覆盖材料中，在至少将铜粉末和磷铜合金粉末混合而成的粉末中，可以使上述铜粉末所占的重量比率为12%~40%。在上述覆盖材料中，可以使构成上述钎料层的钎料的成分中至少含有铜和碌，该钎料中含有的磷的重量比率为4.2%~7.9%。在上述覆盖材料中，可以使上述钎料层的平均厚度为90^im以下。此外，本发明涉及将由混合至少2种金属粉末而成的混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上形成钎料层，该钎料层的平均厚度为90ium以下的覆盖材料。利用本发明的覆盖材料的制造方法和覆盖材料，可以发挥下述优异效果可以抑制钎料层的熔点升高、避免金属材料的强度降低或热变形的产生，且制造成本廉价，可以使钎料层的厚度变薄，防止钎焊时的钎料下垂，并且还可以改善加压成型性。是表示用于实施通过常规压延法制造覆盖材料的方法的制造装置的一例的示意图。是表示以往的覆盖材料的一例的放大截面图。是表示用于实施本发明的覆盖材料的制造方法的制造装置的一例的示意图。是表示通过图3所示的制造装置制造的覆盖材料的一例的放大截面图。(a)是表示在覆盖材料的表面上接合作为线接合试验片的管的状态的放大截面图，(b)是表示在覆盖材料的表面上接合作为面接合试验片的板的状态的放大截面图。是Cu-P二元合金标准状态图。(a)是表示覆盖材料的加压试验中使用的阴模和阳模的图，(b)是表示实施加压试验的状态的图，(c)是表示作为加压加工过的试验片的覆盖材料的图。符号说明1:母材(金属材料、金属板)2:母材线圏3:母材用退巻机8:覆盖材料9:覆盖材料线圏10:覆盖材料用退巻机11:钎料层12:粉末压粘才几13:加热炉14:辊15:粉末供给装置18:压延机t厚度具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。图3为本发明的一个实施例，具有将巻取金属板等作为金属材料的母材1而成的母材线圏2退巻的母材用退巻机3，在通过该母材用退巻机3由母材线圏2退巻的母材1的表面上压粘金属粉末的粉末压粘机12,对通过该粉末压粘机12在母材1上压粘有金属粉末的覆盖材料8进行加热、将金属粉末烧结或熔融的加热炉13,对用该加热炉13将金属粉末烧结或熔融得到的覆盖材料8进行压延的压延机18，和将用该压延机18压延过的覆盖材料8巻取为覆盖材料线圏9的覆盖材料巻取机10,构成覆盖材料的制造装置。上述粉末压粘机12具有水平配置成自由旋转的两根辊14和将金属粉末供给到该各辊14上的粉末供给装置15，在上述两根辊14之间从上方向下方导入母材1的同时，从上述粉末供给装置15向各辊14上供给金属粉末，使该各辊14旋转，由此使金属粉末压粘在上述母材1的两面上。在上述加热炉13中，通过不熔解金属粉末而进行烧结的固相烧结和熔解金属粉末(形成液相)进行烧结的液相烧结中的任意一种，进行金属粉末的烧结。而且，由于通过使用上述制造装置，如图4所示，可以在母材l的表面上形成厚度t为lOOpm以下的钎料层11,因此改变压粘在母材18的表面上的金属粉末的组成制造覆盖材料8，对于该制造的覆盖材料8进行钎焊试验和加压试验。其中，使用混合至少2种金属粉末以形成所需的钎料组成的混合粉末，上述钎料的组成例如为磷铜钎料的组成，构成该磷铜钎料的组成的混合粉末使用混合铜粉末与磷铜合金粉末而成的混合粉末。另外，由图6的状态图可知，磷铜合金的组成中基本上是P为8.38%时熔点最低，但是本次试验中使用在7%~9%的范围内制造的磷铜合金。即，作为上述磷铜合金粉末，使用该磷铜合金粉末中所含磷的重量比率为7%~9%的Cu-8%P粉末，添加在该Cu-8%P粉末中的铜粉末在全部混合粉末中所占的重量比率如下述[表l]所示，改变为12%、20%、30%、40%、50%。而且，上述制造的覆盖材料8中的钎料层11由铜成分和磷铜合金成分构成，平均化的^l的重量比率为4%~7%。作为上述钎焊试验，如图5(a)所示，进行在覆盖材料8的表面上接合直径为2mm、厚度为0.5mm的管16作为线接合试验片的试验，如图5(b)所示，进行在覆盖材料8的表面上接合尺寸为50mmx25mm、厚度lmm的板17作为面接合试验片的试验，观察各情况下的圆角(fillet,隅角)的状态和钎焊后的覆盖材料8的表面状态。而且，钎焊条件如下，利用连续式氛围气体炉，加热区域设定温度850°C、900°C加热区i或长度600mm加热时间约30分钟加热氛围气体氮气。上述钎焊试验的结果如下述[表l]、[表2]所示。[表l]钎焊温度850°C<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>即，在钎焊温度为850。C的情况下，上述铜粉末在铜粉末与磷铜合金粉末的混合粉末中所占的重量比率为40%时，发现圆角(隅角)的状态有稍变差的趋势，另一方面，上述铜粉末在铜粉末与磷铜合金粉末的混合粉末中所占的重量比率为50%时，发现圆角(隅角)的状态稍变差的同时钎焊后的覆盖材料8的表面状态存在粗糙表面显著的趋势。这是由于若铜粉末的添加量增加，则相应地磷在全部中所占的浓度降低、钎料层11的熔点升高(参照图6所示的Cu-P二元合金标准状态图)，若钎焊温度低则意味着钎焊性变差，但是稍微提高钎焊温度至900。C时，确认若铜粉末在上述铜粉末与磷铜合金粉末的混合粉末中所占的重量比率为12%~40%则得到无缺陷的钎焊性。此外，上述加压试验中，如图7(a)所示，使用具有直径为32mm的孔23的阴模19和具有直径为28mm的凸部20的阳模21,如图7(b)所示，在上述阴模19与阳模21之间配置改变铜粉末的添加量、母材l的板厚和烧结温度制造的覆盖材料8的状态下，通过虎头钳22夹紧以夹入上述阴模19和阳模21,由此对覆盖材料8进行加压加工形成如图7(c)所示的形状，对该弯曲部位的状态进行观察。上述加压试验的结果如下述[表3]所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>即，考虑到加压成型性时，若增加作为延展性高的金属的铜粉末的添加量，则弯曲部位无裂紋，但是如上所述，若增加铜粉末的添加量则相应地磷在全部粉末中所占的浓度降低、钎料层11的熔点升高，钎焊性变差，所以为了满足钎焊性和加压成型性两者，铜粉末在上述铜粉末与磷铜合金粉末的混合粉末中所占的重量比率为12%~40%、更优选为20%~30%是有效的。此外，进一步地，由于将上述混合粉末压粘在母材1上并进行加热烧结得到的钎料层11的厚度若太厚则不能正常压粘，制造实验的结果确认，若为90|iim以下则可以正常压粘，实际的钎焊时可以防止钎料下垂。而且，为了研究钎料层11的厚度与加压成型性的关系，实施与上述相同的加压试-睑以及对覆盖材料8进行卯度弯曲加工的试马全，观察各弯曲部位的状态。上述加压试验以及覆盖材料8的90度弯曲加工试验的结果如下述[表4]所示。铜(Cu)磷铜合金烧结后的母材钎料层的加压弯曲卯度粉末的(Cu-8%P)钎料中含有板厚厚度部位状态弯曲部位混合比率粉末的的磷(P)的[,][,]状态混合比率平均浓度[质量％]20806.440030良良60可可30705.640030良良60可可即，认为钎料层11的厚度为60lam时，与母材l的伸长率的差大，产生裂紋，确认加工困难，从加压成型性方面考虑，优选钎料层11的厚度为30pm以下。但是，由于若不能确保10pm以上的钎料层11的厚度则产生钎焊不良问题的可能性增大，钎料层11的厚度更优选为10,~30,是有效的。12如此，使用上述制造装置，通过调整钎料的组成和钎料层11的厚度制造覆盖材料8，可以抑制钎料层11的熔点升高、避免金属材料的强度降低或热变形的产生，且制造成本廉价，可以使钎料层11的厚度变薄，防止钎焊时的钎料下垂，并且还可以改善加压成型性。另外，本发明的覆盖材料的制造方法和覆盖材料不仅限于上述图示例，在不脱离本发明宗旨的范围内可以进行各种变更是不言而喻的。权利要求1.覆盖材料的制造方法，该方法中，将至少2种金属粉末混合形成所需的钎料的组成，将由该混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上形成钎料层，构成该钎料层的钎料的组成是向铜中至少添加磷、使熔点比铜的熔点低的钎料的组成。2.如权利要求1所述的覆盖材料的制造方法，其中，构成所述钎料的组成的混合粉末是至少将铜粉末与磷铜合金粉末混合而成的。3.如权利要求2所述的覆盖材料的制造方法，其中，所述磷铜合金粉末中含有的磷的重量比率为7°/。~9%。4.如权利要求2所述的覆盖材料的制造方法，其中，所述铜粉末在铜粉末与磷铜合金粉末的混合粉末中所占的重量比率为12%~40%。5.如权利要求3所述的覆盖材料的制造方法，其中，所述铜粉末在铜粉末与磷铜合金粉末的混合粉末中所占的重量比率为12%~40%。6.如权利要求1所述的覆盖材料的制造方法，其中，将由所述混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上而成的钎料层的钎料中所含的磷的重量比率为4.2%~7.9%。7.如权利要求2所述的覆盖材料的制造方法，其中，将由所述混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上而成的钎料层的钎料中所含的磷的重量比率为4.2%~7.9%。8.如权利要求3所述的覆盖材料的制造方法，其中，将由所述混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上而成的钎料层的钎料中所含的磷的重量比率为4.2%~7.9%。9.如权利要求4所述的覆盖材料的制造方法，其中，将由所述混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上而成的钎料层的钎料中所含的磷的重量比率为4.2%~7.9%。10.如权利要求5所述的覆盖材料的制造方法，其中，将由所述混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上而成的钎料层的钎料中所含的磷的重量比率为4.2%~7.9%。11.如权利要求1~10中任意一项所述的覆盖材料的制造方法，其中，将由所述混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上而成的钎料层的平均厚度为90pm以下。12.覆盖材料的制造方法，该方法中，将至少2种金属粉末混合以形成所需的钎料组成，将由该混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上形成钎料层，将由所述混合粉末构成的钎料压粘在金属材上而成的钎料层的平均厚度为90|um以下。13.覆盖材料的制造方法，该方法中，将至少2种金属粉末混合以形成所需的钎料組成，将由该混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上形成钎料层，对形成有该钎料层的覆盖材料进行加热，将由所述压粘的混合粉末构成的钎料进行液相烧结。14.覆盖材料，其中，将由混合至少2种金属粉末而成的混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上形成钎料层，该钎料层为金属的烧结体，构成该钎料层的金属的烧结体是至少将铜粉末与磷铜合金粉末混合而成的。15.如权利要求14所述的覆盖材料，其中，所述铜粉末在至少将铜粉末和磷铜合金粉末混合而成的粉末中所占的重量比率为12%~40%。16.如权利要求14所述的覆盖材料，其中，构成所述钎料层的钎料的成分中至少含有铜和磷，该钎料中所含的磷的重量比率为4.2%~7.9%。17.如权利要求15所述的覆盖材料，其中，构成所述钎料层的钎料的成分中至少含有铜和磷，该钎料中所含的磷的重量比率为4.2%~7.9%。18.如权利要求14~17中任意一项所述的覆盖材料，其中，所述钎料层的平均厚度为90)am以下。19.覆盖材料，其中，将由混合至少2种金属粉末而成的混合粉末构成的钎料压粘在金属材料上形成钎料层，该钎料层的平均厚度为90|um以下。全文摘要本发明提供可以抑制钎料层的熔点升高、避免金属材料的强度降低或热变形的产生，且制造成本廉价，可以使钎料层的厚度变薄，防止钎焊时的钎料下垂，还可以改善加压成型性的覆盖材料的制造方法和覆盖材料。使用在通过母材退卷机(3)由母材线圈(2)退卷的母材(1)的表面上压粘金属粉末的粉末压粘机12，将至少2种金属粉末混合以形成所需的钎料组成，将该混合粉末压粘在母材(1)上形成钎料层(11)，使构成该钎料层(11)的钎料的组成为向铜中至少添加磷、使比铜的熔点低的钎料的组成，制造覆盖材料(8)。文档编号B23K35/40GK101528408SQ20078003962公开日2009年9月9日申请日期2007年8月22日优先权日2006年8月24日发明者望月智俊,海田博,香山武司申请人:株式会社Ihi