JP2000280089A - 高強度アルミニウム合金合わせ板およびアルミニウム合金製ろう付け体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 壁面、天井、床面等の構造体等に用いられる
強度と耐力に優れたアルミニウム合金合わせ板とこれを
利用したろう付け体を提供する。 【構成】 芯材３と該芯材３の片側または両側に皮材４
を有し、ろう付け後の前記芯材３における結晶粒内の組
織がサブグレインからなり、前記皮材４の組織が再結晶
粒からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば建造物の壁
面、天井、床面等の構造材等に用いられる強度および耐
力の高いアルミニウム合金合わせ板およびこの合わせ板
を使用したろう付け体に関するもので、ろう付け性が良
好で、粒界腐食が軽度であり、しかも0.２％耐力の高い
ろう付体を得ようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】近年建造物として種々の形状のものが好
まれるようになったことに伴い軽量構造材が一般化しつ
つある。例えば公共広場に建てられるシェルターの如き
建築物の壁面、天井等の構造材は、板材と板材との間に
それら板材と直角方向に交わる板材製のもので多数に仕
切られたコア材をろう付けした所謂ハニカムパネルが使
用され始められている。このようなハニカムパネルろう
付け体の板材としては、ＪＩＳ Ａ６９５１合金材が用
いられている。

【０００３】またその用途から前述したように軽量でか
つ強度および耐力の高いものであることが望まれてお
り、更に、このような構造材等はろう付け体であること
からろう付け性にすぐれていることも必要であり、その
ための手段として、板材の組織を再結晶粒として、ろう
付け時に溶融ろう材が板材に拡散浸食するのを防止し、
強度が低下するのを防止できるろう付け性の優れたアル
ミニウム合金クラッド材が提案されている（特開平２−
２５８９４５、特開平３−７５３２８、特開平４−１２
７９６１）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記したＪＩＳ Ａ６
９５１合金材は、耐力は十分高いものの、大気雰囲気中
の腐食物質による粒界腐食感受性が高いため、１００μ
m を超える再結晶組織となるろう付け後は、著しい粒界
腐食による強度低下が生じ易い。また、固相線温度が６
１８℃と低いため、薄肉化すると内面側コアのハニカム
模様が外面側に出てしまい、表面の平滑度が低下して外
観上問題となり、これらの理由により、軽量薄肉化に対
処できない。

【０００５】また前記のように提案されているアルミニ
ウム合金クラッド材はろう付後の組織が再結晶粒である
から耐力の低い欠点を有している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
実情に鑑み、検討を重ねて創案されたものであって、ろ
う付け後において、ＪＩＳ Ａ６９５１合金材の高い耐
力を損なうことなく、使用中の雰囲気による粒界腐食感
受性を低減し、かつ、固相線温度を高め軽量薄肉化が可
能なアルミニウム合金合わせ板およびこの合わせ板を使
用したろう付体を提供することに成功したものであっ
て、特定量のMgを含有するAl−Mg合金材に対して特定量
の遷移元素を含有させた合金材からなる芯材のろう付け
後の結晶粒内組織がサブグレインからなっていると、Ｊ
ＩＳ Ａ６９５１合金材からなる芯材のろう付け後のも
のと比較して、耐力は略同等乃至それ以上であり、しか
も粒界腐食感受性は低減し、芯材の固相線温度は高くな
って薄肉化してもろう付け後の表面の平滑度が低下しな
いことを知見して本発明を完成したものであって、以下
の如くである。

【０００７】即ち、第１発明は、芯材と該芯材の片側ま
たは両側に皮材を有し、ろう付け後の該芯材の結晶粒内
の組織がサブグレインからなり、該皮材の組織が再結晶
粒からなることを特徴とするろう付け用アルミニウム合
金合わせ板である。ろう付け後に芯材の結晶粒内の組織
がサブグレインであって再結晶していないために芯材製
造までに付与した歪みが残留していて耐力が高く、また
皮材の組織が再結晶しているため溶融ろう合金の皮材へ
の浸食が少なくなり、結果的にろう付性を低下させずに
強度が高く薄肉化の図れる効果を有するものである。

【０００８】また第２発明は、前記第１発明によるもの
の皮材組織における再結晶粒の平均径寸法を５０μm 以
上とすることにより溶融ろう合金が皮材の結晶粒界を通
って皮材内に浸食することを最小限として防止し、強度
が高く薄肉化の図れる効果を有している。

【０００９】更に第３発明は、前記第１発明または第２
発明に記載した芯材の組成が、Mg：0.５〜1.０wt％と、
横軸にMn含有量（wt％）、縦軸にCr、Zr、Tiの１種また
は２種以上の各元素含有量（wt％）をとった後述図４の
如き直角座標軸系において、斜線部分、即ち座標（0.
４、０）と座標（1.２、０）を結ぶ直線と、座標（1.
２、０）と座標（1.２、0.３）を結ぶ直線と、座標（1.
２、0.３）と座標（0.１、0.３）を結ぶ直線と、座標
（0.１、0.３）と座標（0.１、0.１）を結ぶ直線と、座
標（0.１、0.１）と座標（0.４、0.１）を結ぶ直線と、
座標（0.４、0.１）と座標（0.４、０）を結ぶ直線とで
囲まれる範囲内の各元素を含有し、縦軸の元素の合計含
有量が0.４wt％以下であり、残部Alと不可避的不純物か
らなり、該不純物の内、 Si 0.6 wt％以下、 Fe 0.６wt
％以下、 Cu 0.３wt％以下とすることにより、前記第１
または第２発明に記載の効果に加え、芯材の組成がMg、
Mnを含有しているのでろう付け体として強度が高く薄肉
化が図られ、耐蝕性の高い効果を有している。

【００１０】第４発明は、芯材と該芯材の片側または両
側に皮材を有し、さらに該皮材の外側の一方または両側
にろう合金を合わせ、ろう付け後の該芯材の結晶粒内の
組織がサブグレインからなり、該皮材の組織が再結晶粒
からなることを特徴とするろう付け用アルミニウム合金
合わせ板である。ろう付け後に芯材の結晶粒内の組織が
サブグレインであって再結晶していないために芯材製造
までに付与した歪みが残留していて耐力が高く、また皮
材の組織が再結晶しているため溶融ろう合金の皮材への
浸食を最小限に止めるためにろう付性が良好で、結果的
に強度が高く薄肉化の図れる効果を有する。

【００１１】第５発明は、前記第４発明における皮材組
織の再結晶粒の平均径寸法が５０μm 以上であるから、
溶融ろう合金が皮材の結晶粒界を通って皮材内に浸食す
るのを最小限に防いでろう付性を良好とし、強度が高く
薄肉化の図れる効果を有する。

【００１２】また第６発明は前記第４発明または第５発
明における芯材の組成が、 Mg 0.５〜1.０wt％と、横軸
にMn含有量（wt％）、縦軸にCr、Zr、Tiの１種または２
種以上の各元素含有量（wt％）をとった後述表３記載の
直角座標軸系において、斜線部の如く座標（0.４、０）
と座標（1.２、０）を結ぶ直線と、座標（1.２、０）と
座標（1.２、0.３）を結ぶ直線と、座標（1.２、0.３）
と座標（0.１、0.３）を結ぶ直線および、座標（0.１、
0.３）と座標（0.１、0.１）を結ぶ直線と、座標（0.
１、0.１）と座標（0.４、0.１）を結ぶ直線と、座標
（0.４、0.１）と座標（0.４、０）を結ぶ直線とで囲ま
れる範囲内の各元素を含有し、縦軸の元素の合計含有量
が0.４wt％以下であり、残部Alと不可避的不純物からな
り、該不純物の内、 Si 0.６wt％以下、 Fe 0.６wt％以
下、 Cu 0.３wt％以下とすることで、前記第４発明また
は第５発明の効果に加え、芯材の組織がMg、Mnを含有し
ているので、強度が高く薄肉化が図れ、耐蝕性の高い製
品の得られる効果を有している。

【００１３】第７発明は、少なくとも芯材と皮材とから
なる部材および該皮材側にろう付けされた部材を含み、
ろう付け後の該芯材の結晶粒内組織がサブグレインから
なり、かつ該皮材の組織が再結晶粒からなることを特徴
とするアルミニウム合金製ろう付け体である。芯材の結
晶粒内の組織がサブグレインであって再結晶していない
ために芯材製造までに付与した歪みを残留させることが
できて耐力が高く、また皮材の組織が再結晶粒からなっ
ているために溶融ろう合金の皮材への浸食を最小限に止
めるためにろう付け性が良好で、結果的にろう付け部体
として強度が高く薄肉化の図れる効果を有している。

【００１４】第８発明は前記第７発明の皮材組織の再結
晶粒の平均径寸法が５０μm 以上とすることで、溶融ろ
う合金が皮材の結晶粒界を通って皮材内に浸食するのを
最小限に防いで、ろう付け性を良好とし、ろう付け部体
として強度が高く薄肉化の図れる効果を有する。

【００１５】また第９発明は前記第７発明または第８発
明に記載した芯材の組織が、 Mg 0.５〜1.０wt％と、横
軸にMn含有量（wt％）、縦軸にCr、Zr、Tiの１種または
２種以上の各元素含有量（wt％）をとった後述図３に示
す如き直角座標軸系において、斜線部即ち、座標（0.
４、０）と座標（1.２、０）を結ぶ直線と、座標（1.
２、０）と座標（1.２、0.３）を結ぶ直線と、座標（1.
２、0.３）と座標（0.１、0.３）を結ぶ直線と、座標
（0.１、0.３）と座標（0.１、0.１）を結ぶ直線と、座
標（0.１、0.１）と座標（0.４、0.１）を結ぶ直線と、
座標（0.４、0.１）と座標（0.４、０）を結ぶ直線とで
囲まれる範囲内の各元素を含有し、縦軸の元素の合計含
有量が0.４wt％以下であり、残部Alと不可避的不純物か
らなり、該不純物の内、 Si 0.６wt％以下、 Fe 0.６wt
％以下、 Cu 0.３wt％以下としたアルミニウム合金とす
ることで、前記第７発明または第８発明に記載の効果に
加え、芯材の組成がMg、Mnを含有しているのでろう付け
部体として強度が高く薄肉化が図れ、耐蝕性の高い効果
を有せしめる。

【００１６】

【発明の実施の形態】上記したような本発明によるもの
の具体的な実施態様を適宜に添附図面を参照して説明す
ると、本発明におけるアルミニウム合金合わせ板は、上
述した高強度および高耐力が求められている所謂ハニカ
ムパネル等の構造材、車両等に装着されるラヂエータ等
の熱交換器等に使用されるものであるが、例えばハニカ
ムパネルの如きろう付け体は、強度を付与するための芯
材と該芯材の外側に溶融ろう材の芯材への浸食を防止す
るための皮材を備えた合わせ板の皮材側にコア材をろう
付けしたものである。ろう付けの方法としては、真空ろ
う付け法、塩化物系フラックスや弗化物系フラックスを
用いるろう付け法、これらのフラックスにろう材の粉末
もしくは皮材あるいはコア材と合金化してろう材となる
金属粉末を混合させたフラックスを用いるろう付け法も
用いられる。

【００１７】また、本発明における前記合わせ板はろう
付け後において芯材の結晶粒内組織はサブグレインから
なるものであるが、サブグレイン組織であることは、冷
間加工組織が未だ再結晶していない状態の所謂中間体の
組織であって、それ故に冷間加工における歪みエネルギ
ーが全ては解放されずに一部は蓄積されており、強度的
には再結晶したものと比較すると高く、変形し難い耐力
の高いものが得られるのである。導入歪み量とろう付け
後の耐力との関係を模式的に説明した添付の図３で説明
すると、破線１はアルミニウム板を冷間加工して歪みを
導入したときの耐力を示すもので、歪み量が増加すれば
耐力も比例して増加することを示したものである。この
ように歪みを導入した板を再結晶温度以上の温度に加熱
すると、太実線２に示す如く耐力は低下する。導入歪み
量Ｘ以上導入した板は所謂再結晶して耐力が急激に低下
し、Ｘ以下の歪み導入したものは、導入量に従ってサブ
グレイン組織となって耐力の微増をもたらすものであ
る。即ち、導入歪み量がＸ以下であれば、再結晶温度以
上の温度に加熱しても、短時間であれば、再結晶する駆
動力が小さく、一部の転位が移動消失するだけで、再結
晶には至らず、導入歪みの一部が残留し、耐力の高いも
のが得られるのである。また、皮材の組織が再結晶粒か
らなっているので、ろう付け時の溶融ろう材による該皮
材内部への浸食が少なくてすみ、ろう付け性が良好で強
度が高く変形し難いろう付け体が得られるのである。

【００１８】なお、ここで特にこの皮材の再結晶粒の平
均径寸法を５０μm 以上、更に好ましくは２００μm 以
上にしておくと溶融ろうの拡散経路となる再結晶粒界が
少なくろう付け性がよい。これにより皮材の浸食がより
少なくなるため皮材のクラッド厚を少なくでき、強度に
寄与する芯材を厚くできる。その結果、より高強度の合
わせ板を得ることが可能となる。なお、本願においては
皮材クラッド厚を特に規定するものではないが、通常の
ろう付温度条件では皮材の再結晶粒径が５０μm 未満の
ときは厚さ１００〜２００μm 程度、５０μm 以上であ
れば厚さ５０〜１００μm 程度で十分なろう付性を確保
できる。

【００１９】またこの合わせ板は皮材の片側または両側
にろう合金を合わせてもよい。このろう材を合わせた合
わせ板とすることによって、コア材の如く薄くて複雑な
形状を持つ、ろう付けされる部材にろう合金を備えさせ
る煩雑さが省けて好ましい。ろう合金を合わせた合わせ
板を用いてろう付けした場合、ろう付け処理後の芯材お
よび皮材の組織並びに機械的性質は、ろう付け温度条件
が同じであれば、ろう合金を合わせない合わせ板をろう
付けした時の、芯材および皮材の組織並びに機械的性質
と同じである。

【００２０】ここでろう材は、Siを７〜１３％程度含有
するAl−Si系やAl−Si−Mg系の合金であって、例えばＪ
ＩＳ Ｚ３２６３に規定されている４３４３、４０４
５、４００４等の合金である。必要があればZnの５％以
下を添加すると、適当な犠牲陽極性を付与することがで
きる。

【００２１】ろう付けされた部体は図１（Ａ）（Ｂ）と
して若干例を示す如くで、例えば前述のコア材として図
１に符号３として示されるもので、皮材に平行な断面で
円形材３ａもしくは六角形３をなしており、芯材の表面
に形成された皮材にろう付けされるものである。なおこ
のコア材３の材質は限定されるものでなくＪＩＳ Ａ１
０００系、３０００系の如く、良好にろう付けできるア
ルミニウムもしくはアルミニウム合金であればよい。な
お、請求項でいう芯材と皮材は、本発明のろう付け体に
は必須のもので、芯材と該芯材の片側または両側に皮材
を有しとは、芯材の片側のみに皮材を合わせた板ばかり
でなく、また両側に皮材を合わせた板でもよいことは勿
論、更にそれら芯材と皮材の間に純アルミニウム等の板
からなる中間材を設けてもよいことを意味するものであ
る。また芯材および皮材の組成は限定されるものではな
く、良好にろう付けできるアルミニウムもしくはアルミ
ニウム合金であればよい。

【００２２】上述したような芯材について、好ましい含
有元素およびその含有範囲と、その限定理由について説
明すると以下の如くであって、含有範囲については重量
％で示す。 Mg：0.５〜1.０％ Mgの添加はろう付け体に強度を付与させるためのもの
で、その含有量が下限未満であると効果が少なく、また
上限を超えると、融点が低くなりろう付け後の板表面に
コア材等のろう付け部体の後がつき、薄くできないので
好ましくない。

【００２３】MnもしくはMnおよびCr、Zr、Tiの１種もし
くは２種以上については図４に示す如くである。即ち図
４においては横軸にMn含有量（wt％）縦軸にCr、Zr、Ti
の１種または２種以上の各元素含有量（wt％）をとった
直角座標軸系において、座標（0.４、０）と座標（1.
２、０）を結ぶ直線と、座標（1.２、０）と座標（1.
２、0.３）を結ぶ直線と、座標（1.２、0.３）と座標
（0.１、0.３）を結ぶ直線と、座標（0.１、0.３）と座
標（0.１、0.１）を結ぶ直線と、座標（0.１、0.１）と
座標（0.４、0.１）を結ぶ直線と、座標（0.４、0.１）
と座標（0.４、０）を結ぶ直線とで囲まれる範囲内の各
元素を含有する。

【００２４】前記図４において縦軸の元素についての合
計含有量が0.４wt％以下であることについて説明する
と、MnもしくはMnおよびCr、Zr、Tiの１種もしくは２種
以上の添加はろう付け体に、雰囲気中の腐食物質に対す
る耐粒界腐食性、強度および融点の上昇、特にろう付け
時の加熱温度即ち略６００℃の温度で再結晶化をし難く
して芯材の組織をサブグレインとし、合わせ板に付与し
た冷間加工における歪み量の一部をろう付け後の芯材に
もたらし、それにより強度、とくに高耐力を付与させる
ためのもので、その含有量が下限未満であると効果が少
なく、また上限を超えると、Al−Mn系、Al−Cr系、Al−
Ti系、Al−Zr系の粗大化合物が晶出して塑性加工を困難
にするので好ましくない。このようなMnもしくはMnおよ
びCr、Zr、Tiの添加に対し、残部はAlと不可避的不純物
からなり、該不純物の内、 Si 0.６wt％以下、 Fe 0.６
wt％以下、 Cu 0.３wt％以下とすることが好ましい。特
にCuは0.２％以下、さらに0.１％以下が粒界腐食感受性
の低減、及び図３における臨界歪み量Ｘを高歪み側にも
たらすことから好ましい。なお、Cr、Zr、Tiは溶解原料
からアルミニウム合金中にTiは0.０２％程度、Cr、Zrは
各々0.０２％程度以下は含有されてくるのでこの程度は
不可避的不純物とみなし、それ以上を添加とするもので
ある。

【００２５】皮材の材質は特に限定されるものではな
く、ろう付過程でろう材が溶融する以前に再結晶組織と
なり、且つ良好にろう付けできるアルミニウムもしくは
アルミニウム合金であれば良い。具体的には、ＪＩＳ
Ａ１０００系、３０００系のアルミニウム合金が使用さ
れる。特に３００３等の３０００系は再結晶すると粒径
２００μm 以上の粗大粒になりやすいので好ましい。

【００２６】次に本発明のアルミニウム合金合わせ板の
好ましい製造方法を説明すると、先ず、この製造方法は
本発明の合わせ板およびろう付け体を限定するものでは
ないが、本発明の芯材と皮材とからなる合わせ板は、常
法により溶製し鋳造してスラブ塊とし、芯材は面削し、
皮材は熱間圧延して薄くしたのち、標準した芯材と該皮
材を重ね合わせる。更にろう材を合わせる場合は、皮材
と同様に別途ろう材用のスラブ塊を鋳造し、熱間圧延し
て薄くしたのち、前に重ね合わせておいた皮材の外側に
重ね合わせる。その後均質化処理、熱間圧延、冷間圧延
し、必要に応じて中間焼鈍を施した後、最終焼鈍処理を
施すもので、このように最終焼鈍処理した合わせ板は、
次に軽度の冷間加工を付与し、ろう付け処理に際して皮
材が再結晶し、且つ芯材には再結晶が起こらない程度の
加工を与える。与える方法はロールで圧延してもよい
が、引っ張ってもよい。いずれにしても、厚さ減少率で
２〜５％程度である。

【００２７】このようにして製造した合わせ板は、別途
製造したろう付け部体、即ち薄板で製造されたフィン
材、コア材と共にろう付けされる。ろう付け方法は限定
されず公知の方法でよいが、ろう合金のない芯材と皮材
の合わせ板の場合は、ろう付け部体にろう合金を設けた
ものを使用するか、またはろう付け温度で皮材もしくは
ろう付け部体の一部を溶解してろう合金を形成する珪素
粉末等の金属粉末を混合させたフラックスを使用する。
ろう付け条件も限定されないが、弗化物系のフラックス
を使用する場合は、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気で加
熱して６００℃の温度に３分間保持する。

【００２８】本発明によるものの具体的な実施例につい
て説明すると、以下の如くである。

【実施例】〔実施例１〕次の表１に示した組成の芯材用
アルミニウム合金、皮材用アルミニウム合金、ろう材用
アルミニウム合金を常法により溶解鋳造してスラブ塊を
得た。芯材用の鋳塊は面削して厚さ４５０mmのスラブと
し、皮材となる鋳塊は面削して６００℃で均質化処理を
行った後、ろう材となる鋳塊は面削して５００℃で均質
化処理を行った後、それぞれ熱間圧延し２５mmの熱延板
とした。この芯材用のスラブ、皮材用の熱延板、ろう材
用熱延板をこの順に重ね合わせた後、５３０℃で１時間
保持してから板厚６mmまで熱間圧延を行い、さらに冷間
圧延で板厚1.６mmの三層の合わせ板とした。皮材の合わ
せ率は５％、厚さは８０μm であった。この1.６mm板を
加熱速度約３００℃／秒で急速加熱し、到達温度５００
℃、２〜３秒後に急冷した。次いで０〜５％の引張加工
をテンションレベラーで与えて、ろう付用アルミニウム
合金合わせ板（ろう材／皮材／芯材）を得た。

【００２９】

【表１】

【００３０】次に図１（Ａ）に示す形状のコア３をＡ３
００３の薄板から製造し、上述のろう材面を内側にした
２枚の合わせ板の間に挟み組み付けた。組み付けに先立
って、弗化物系フラックス粉末懸濁液をろう材面に塗布
し乾燥した。このようにして組み付けたパネルを１５０
℃で５分間加熱して十分に乾燥後、窒素ガス雰囲気中
で、約３０℃／分の昇温速度で６００℃まで昇温し、該
温度で３分間保持してろう付けした。

【００３１】上述のろう付けパネル、および、比較とし
て従来のＡ６９５１合金を芯材とした合わせ板（厚さ2.
５mm）を用いたろう付ハニカムパネルから合わせ板を切
り出し、合わせ板の断面結晶粒組織、ろう付状態、0.２
％耐力、および芯材面（ろう付パネル外面）の粒界腐食
感受性を評価した。それらの結果を次の表２に示す。こ
こで粒界腐食感受性の評価は、酢酸酸性食塩水交互浸漬
試験（５％NaCl＋酢酸６ml／l 、３５℃、１０分浸漬→
５０分乾燥、１６８サイクル）を行った後の芯材断面
（図２ａの面）を光学顕微鏡で観察して行った。なお、
粒界腐食感受性の評価規準は下記の如くである。粒界腐
食の程度は、表面または腐食孔壁部から、深さ２００μ
m 以上粒界が連続して腐食されているとき「激しい」、
深さ５０〜２００μm のとき「中程度」、深さ５０μm
以下のとき「軽度」、とした。

【００３２】

【表２】

【００３３】上記したような表２の結果によるときは本
発明例によるもの（試料 No.３〜５）は粒界腐食の程度
が軽微で、かつ芯材の結晶粒組織がサブグレイン組織で
あるから加工歪が残留していて耐力の高いものであり、
皮材が粗大に再結晶しているからろう付性が良好である
ことが理解される。これに対し歪導入量の少ない比較例
によるもの（試料 No.１，２）は耐力が低く、かつ皮材
が微細な再結晶粒（試料 No.１）およびサブグレイン組
織（試料 No.２）であるためろう付不良が生じているこ
と、また芯材が粗大に再結晶している比較例によるもの
（試料 No.６）は耐力が極度に低く、さらに従来例によ
るもの（試料 No.７）は粒界腐食が激しく、芯材の融点
が低いため肉厚を薄くできない等の問題点のあることが
理解された。ここで再結晶の寸法は、圧延方向に直角の
面（図２のａ面）の圧延方向の再結晶粒径を切断法で測
定したものである。即ち、圧延方向に直線を引き、その
長さをその長さが横切った粒子数で徐した商を粒径とし
た。

【００３４】〔実施例２〕次の表３に示した組成の芯材
用アルミニウム合金と皮材用アルミニウム合金を常法に
より溶解鋳造して厚さ７０mmの鋳塊を得た。芯材用の鋳
塊は面削して厚さ５０mmのスラブとし、皮材となる鋳塊
は面削後６００℃で均質化処理を行った後、熱間圧延し
３mmの熱延板とした。前記芯材用のスラブと皮材用の熱
延板を重ね合わせた後、５３０℃で１時間保持してから
板厚６mmまで熱間圧延を行い、さらに冷間圧延で板厚1.
５mmの２層の合わせ板としたが、皮材の合わせ率は６
％、厚さは８０μm であった。この1.５mm板を昇温速度
５０℃／分で４００℃まで加熱し、１時間保持後空冷し
て焼鈍を行った。次いでロール圧延し、厚さ減少率で４
％の加工を加えてろう付用アルミニウム合金合わせ板を
得た。

【００３５】

【表３】

【００３６】上記したようにして得られた合わせ板に対
し、窒素ガス雰囲気中で３０℃／分の昇温速度で６００
℃まで昇温し、該温度で３分間保持するろう付け加熱を
行い、断面結晶粒組織観察、ろう付性、0.２％耐力、お
よび実施例１と同じ条件で芯材面の粒界腐食感受性を評
価した。ここでろう付性の評価は、水平にした合わせ板
の皮材面の上に厚さ0.５mmのブレージングシートＪＩＳ
−ＢＡＳ２１１Ｐ（ろう材のクラッド率両面に各々１０
％）を逆Ｔ字状に垂直に立て、弗化物系フラックスを５
g／m²塗布して乾燥後、窒素ガス雰囲気中で、５０℃／
分の昇温速度で６００℃まで昇温し、該温度で３分間保
持して行った。試験結果は次の表４に示す如くであっ
た。なお、ろう付性の評価規準を下に記す。ろう付性
は、合わせ板とブレージングシートが交わる接合部に形
成されるフィレット（溶けて溜ったろう合金）の外観を
目視観察して判断した。即ち、十分な大きさのフィレッ
トが形成されていれば「良」、フィレットが小さい、ま
たはほとんど形成されていなければ「不良」とした。

【００３７】

【表４】

【００３８】上記したような表４の結果によれば、本発
明例によるもの（合わせ板合金 No.芯１〜芯９）は粒界
腐食の程度が軽度であり、かつ芯材結晶粒組織がサブグ
レイン組織であることから加工歪が残留していて0.２％
耐力が６３〜７１ＭＰa と高いものであることが判る。
これに対して組成が本発明の規定範囲を外れる比較例に
よるもの（合わせ板合金 No.芯１０〜芯１３）は芯材結
晶粒組織が再結晶粒組織であるから加工歪が解放されて
いて、0.２％耐力６０Ｍpa以下の低いものであることが
明かである。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したような本発明の合わせ板お
よびろう付体はろう付け性が良好で粒界腐食の程度は軽
度であって、しかも0.２％耐力の高いものであるから、
ろう付けハニカムパネル等のろう付体として優れた特性
を有していることが明かであり、工業的に効果の大きい
ものであることは明かである。

【図面の簡単な説明】

【図１】コア材と芯材と皮材による板材を用い、ろう付
けして得られる本発明によるアルミニウム合金製ろう付
体の構成を示した各斜面図である。

【図２】ろう付け後の再結晶粒組織についての説明図で
ある。

【図３】導入歪み量とろう付後の耐力との関係について
の模式図である。

【図４】Mn含有量とCr、Zr、Tiの各元素含有量との関係
について本発明範囲を示した図表である。

【符号の説明】

１ アルミニウム板を冷間加工して歪を導入したときの
耐力を示す曲線 ２ 歪み導入後の板を再結晶温度以上の温度に加熱した
ときの耐力低下曲線 ３ コア材 ４ 本発明の合わせ板

【整理番号】 Ｐ−０１１３４２

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 達由樹 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内 (72)発明者 松永 章生 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯材と該芯材の片側または両側に皮材を
   有し、ろう付け後の前記芯材における結晶粒内の組織が
   サブグレインからなり、前記皮材の組織が再結晶粒から
   なることを特徴とする高強度アルミニウム合金合わせ
   板。
2. 【請求項２】 皮材組織における再結晶粒の平均径寸法
   が５０μm 以上であることを特徴とする請求項１記載の
   高強度アルミニウム合金合わせ板。
3. 【請求項３】 芯材の組成が、 Mg 0.５〜1.０wt％と、
   横軸にMn含有量（wt％）、縦軸にCr、Zr、Tiの１種また
   は２種以上の各元素含有量（wt％）をとった直角座標軸
   系において、座標（0.４、０）と座標（1.２、０）を結
   ぶ直線と、座標（1.２、０）と座標（1.２、0.３）を結
   ぶ直線と、座標（1.２、0.３）と座標（0.１、0.３）を
   結ぶ直線と、座標（0.１、0.３）と座標（0.１、0.１）
   を結ぶ直線と、座標（0.１、0.１）と座標（0.４、0.
   １）を結ぶ直線と、座標（0.４、0.１）と座標（0.４、
   ０）を結ぶ直線とで囲まれる範囲内の各元素を含有し、
   縦軸の元素の合計含有量が0.４wt％以下であり、残部Al
   と不可避的不純物からなり、該不純物の内、 Si 0.６wt
   ％以下、 Fe 0.６wt％以下、 Cu 0.３wt％以下としたア
   ルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１また
   は２の何れか１つに記載の高強度アルミニウム合金合わ
   せ板。
4. 【請求項４】 芯材と該芯材の片側または両側に皮材を
   有し、さらに該皮材の外側の一方または両側にろう合金
   を合わせ、ろう付け後の該芯材の結晶粒内の組織がサブ
   グレインからなり、前記皮材の組織が再結晶粒からなる
   ことを特徴とするろう付け用アルミニウム合金合わせ
   板。
5. 【請求項５】 皮材組織における再結晶粒の平均径寸法
   が５０μm 以上であることを特徴とする請求項４記載の
   高強度アルミニウム合金合わせ板。
6. 【請求項６】 芯材の組成が、 Mg 0.５〜1.０wt％と、
   横軸にMn含有量（wt％）、縦軸にCr、Zr、Tiの１種また
   は２種以上の各元素含有量（wt％）をとった直角座標軸
   系において、座標（0.４、０）と座標（1.２、０）を結
   ぶ直線と、座標（1.２、０）と座標（1.２、0.３）を結
   ぶ直線と、座標（1.２、0.３）と座標（0.１、0.３）を
   結ぶ直線と、座標（0.１、0.３）と座標（0.１、0.１）
   を結ぶ直線と、座標（0.１、0.１）と座標（0.４、0.
   １）を結ぶ直線と、座標（0.４、0.１）と座標（0.４、
   ０）を結ぶ直線とで囲まれる範囲内の各元素を含有し、
   前記縦軸の元素の合計含有量が0.４wt％以下であり、残
   部Alと不可避的不純物からなり、該不可避的不純物の
   内、 Si 0.６wt％以下、 Fe 0.６wt％以下、 Cu 0.３wt
   ％以下としたアルミニウム合金からなることを特徴とす
   る請求項４または５の何れか１つに記載の高強度アルミ
   ニウム合金合わせ板。
7. 【請求項７】 少なくとも芯材と皮材とからなる部材お
   よび該皮材側にろう付けされた部材を含み、ろう付け後
   の前記芯材の結晶粒内組織がサブグレインからなり、か
   つ前記皮材の組織が再結晶粒からなることを特徴とする
   アルミニウム合金製ろう付け体。
8. 【請求項８】 皮材組織における再結晶粒の平均径寸法
   が５０μm 以上であることを特徴とする請求項７記載の
   アルミニウム合金製ろう付け体。
9. 【請求項９】 芯材の組成が、 Mg 0.５〜1.０wt％と、
   横軸にMn含有量（wt％）、縦軸にCr、Zr、Tiの１種また
   は２種以上の各元素含有量（wt％）をとった直角座標軸
   系において、座標（0.４、０）と座標（1.２、０）を結
   ぶ直線と、座標（1.２、０）と座標（1.２、0.３）を結
   ぶ直線と、座標（1.２、0.３）と座標（0.１、0.３）を
   結ぶ直線と、座標（0.１、0.３）と座標（0.１、0.１）
   を結ぶ直線と、座標（0.１、0.１）と座標（0.４、0.
   １）を結ぶ直線と、座標（0.４、0.１）と座標（0.４、
   ０）を結ぶ直線とで囲まれる範囲内の各元素を含有し、
   前記縦軸の元素の合計含有量が0.４wt％以下であり、残
   部Alと不可避的不純物からなり、該不可避的不純物の
   内、 Si 0.６wt％以下、 Fe 0.６wt％以下、 Cu 0.３wt
   ％以下としたアルミニウム合金からなることを特徴とす
   る請求項７または８の何れか１つに記載のアルミニウム
   合金製ろう付け体。