JPH01202393A - アルミニウム合金ろう材およびその製造方法 - Google Patents

アルミニウム合金ろう材およびその製造方法

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JPH01202393A
JPH01202393A JP2678088A JP2678088A JPH01202393A JP H01202393 A JPH01202393 A JP H01202393A JP 2678088 A JP2678088 A JP 2678088A JP 2678088 A JP2678088 A JP 2678088A JP H01202393 A JPH01202393 A JP H01202393A
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JP
Japan
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brazing
alloy
filler metal
brazing filler
fins
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Pending
Application number
JP2678088A
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English (en)
Inventor
Ken Toma
当摩 建
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MA Aluminum Corp
Original Assignee
Mitsubishi Aluminum Co Ltd
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950°C
    • B23K35/286—Al as the principal constituent
    • B23K35/288—Al as the principal constituent with Sn or Zn

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] この発明は、その外表面にフィンが取り付けられたアル
ミニウム製熱交換器を製造する際における、管体に対す
るフィンのろう付けのためのアルミニウム合金ろう材お
よびその製造方法に関するものである。
〔従来の技術〕
例えば、自動車用のラジェーター、クーラーのコンデン
サまたはエバポレータなどには、アルミニウム製の熱交
換器が使用されている。
このような熱交換器は、押出し成形された偏平で且つ多
孔のアルミニウム製の管体の表面上に、fiJ−Si系
アルミニウム合金の金属ろう材がクラッドされたプレー
ジングシートからなるフィンを仮付けした後、フィンが
仮付けされた組立て体を加熱し、フィンを管体の表面上
にろう付けすることにより製造していた。
しかしながら、上述の方法によって製造する場合、フィ
ンの肉厚が薄いと、ろう付は時におけるフィンの高温耐
サグ性が劣化し、フィンのろう付けが不良になる問題が
生ずる。そこで、上述した問題を解決する手段として、
偏平で且つ多孔のアルミニウム製の管体の表面上に、例
えばAl−3t −Mg系アルミニウム合金からなる、
厚さ10−程度の薄板状のろう材を、置きろうとして貼
り付け、その表面にろう材を有しないフィンを仮付し、
その接合部にフラックスを塗布した後、フィンが仮付け
された組立て体を加熱炉にて加熱し、フィンを管体の表
面上にろう付けする方法が知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上述した管体の表面上に置きろうを貼り
付け、フィンとの接合部にフラックスを塗布してろう付
けを行なう方法には、次のような問題がある。即ち、通
常の鋳造および圧延による方法では、厚さが10−以下
の薄板状のろう材を製造することが困難であり、且つ、
製造されたとしても、得られたろう材の組織は、50t
rm以上の粗い組織になるため、表面皮膜の影響も加わ
って、フラックスを使用しても、フィンと管体とを確実
にろう付けすることが困難であり、その上、ろう付は部
の耐食性も不十分である。
従って、この発明の目的は、ろう付は性および耐食性に
優れ且つ製造が容易な、管体に対するフィンのろう付け
のための、管体表面上に貼り付けるアルミニウム合金ろ
う材およびその製造方法を提供するものである。。
〔課題を解決するための手段〕
この発明のアルミニウム合金ろう材は、5.0〜12.
0wt、χのSiおよび0.5〜5. 0wt.%のZ
nを含有し、そして、5I!rn以下の粒子間隔で分散
された微細粒子によって構成された共晶組織を有するA
l−3i−Zn合金からなることに特徴を有するもので
ある。
この発明において、Stは、ろうの融点を下げ、ろう付
は温度を低めてろう付は性を良好にする作用を有してい
る。しかしながら、Stの含有量が5、Owt、X未満
では、上記作用に所望の効果が得られない。一方、Si
の含有量が12.Owt、χを超えると、Siの粗大粒
が生成しやすくなり、生成した粗大粒が粗に分布し、ろ
うの溶融までに長時間を必要とする結果、ろう付は時間
を長くし、または、ろう付は温度を高めなければならな
い問題が生ずる。従って、Siの含lr量は、5.0〜
12. Owt、NO)範囲内に限定すべきである。
Znは、ろう付は部の耐食性を向上させる作用を有して
いる。しかしながら、Znの含有量が0.5wt、χ未
満では、上記作用に所望の効果が得られず、−方、Zn
の含有量が5.Owt、χを超えると、逆に腐食速度が
早くなる問題が生ずる。従って、Znの含有量は、0.
5〜5.0wt、χの範囲内に限定すべきである。  
 ・ この発明において、Al−3t−Zn合金の共晶組織を
、5/Ill以下の粒子間隔で分散された微細粒子によ
って構成したことは、もっとも重要な特徴である。即ち
、Aj−St−Zn合金の共晶組織を上述のような粒子
間隔で分散された微細粒子によって構成したことにより
、ろう付は時におけるろうの溶融時間が短縮されると共
に、ろうの流動性を高めることができ、ろう付は性を良
好にすることができる。
次に、上述した成分組成および組織のろう材の製造方法
について述べる。即ち、5.0〜12.0wt.%のS
Iおよび0.5〜5. Oht、$のZnを含有するA
l−5i−Zn合金の溶湯を、るつぼによって溶製する
。次いで、上記により得られた溶湯を、るつぼの下方に
設けられた所定速度で回転する銅製の水冷ロールの表面
に向け、るつぼの底面に形成された所定寸法のスリット
を通し流下させ且つ不活性ガスによって吹き付けること
により、前記溶湯を103“C/see以上の凝固速度
で急冷する。上述のようにして溶湯を急冷することによ
り、5Jrm以下の粒子間隔で分散された微細粒子の共
晶&IIvaからなるM−5i−Zn合金の薄板状のろ
う材が製造される。
溶湯の凝固速度は、上述したように、10″″C/se
c以上であることを必要とする。即ち、凝固速度が10
3°(/sec未満では、5−以下の粒子間隔で分散さ
れた微細粒子からなる組織にすることができない。なお
、凝固速度が10 h′C/secを超えても、上述し
た作用に格別の向上が現われず、急冷のための費用が増
大して不経済になる。従って、溶湯の好ましい凝固速度
は、103〜106°(:/secである。
上述の方法によれば、ろう材として好ましい5〜110
0J1程度の厚さの/d −3i  Zn合金の薄板を
容易に製造することができる。なお、板厚は上述の範囲
に限られるものではないが、水冷ロールの冷却能力との
関係において定まり、板厚が大になるほど、板厚方向の
すべての部分を、上述の凝固速度で冷却することが困難
になる。
〔実施例〕
次に、この発明を実施例により説明する。
第1表に示すように、本発明の範囲内の化学成分組成お
よび共晶組織を有する本発明のアルミニウム合金ろう材
の供試体(以下、「本発明供試体」という)Nα1〜5
と、そして、本発明の範囲外の化学成分組成または共晶
組織を存する比較のためのアルミニウム合金ろう材の供
試体(以下、「比較用供試体Jという)Nα1〜5とを
、次に述べる方法によって調製した。
第1表に示す化学成分組成の本発明供試体および比較用
供試体の各々の溶湯を、るつぼによって溶製した。上述
のようにして溶製された本発明供試体Nα1〜5および
比較用供試体Nα1〜4の各々の溶湯を、るつぼの下方
に設けられた、3000r、p、mの速度で回転する、
直径250Iの銅製の水冷ロールの表面に向け、るつぼ
の底面に設けられた0、 5 X 30 msの寸法の
スリットを通して流出させ、且つ、高速高圧のアルゴン
ガスを吹き付けて、第1表に示す凝固速度により急冷し
た。かくして、同表に示す粒子間隔で分散された粒子に
よ−って構成された共晶組織からなる、同表に併せて示
す厚さの本発明供試体N111〜5および比較用供試体
阻1〜4を調製した。
一方、前述のようにして溶製された比較用供試体Nα5
の溶湯を、水冷鋳型に注入し、35 X200X300
wnの寸法の鋳塊を鋳造した。得られた鋳塊を、通常の
条件で熱間圧延して熱間圧延薄板となし、次いで、得ら
れた熱間圧延薄板に対し、冷間圧延と中間焼鈍とを複数
回繰返して施し、かくして、同表に示す粒子間隔で分散
された粒子によって構成された共晶組織からなる、同表
に併せて示す厚さの比較用供試体阻5を調製した。
次いで、図面に示すように、上記により調製さされた本
発明供試体および比較用供試体の各々からなるろう材2
を、幅aが40m、長さbが100鵬、厚さCが0.6
 cmの偏平状の管体1 (JIS A1050 )の
表面に貼り、ろう材2′の表面上に、コルゲート杖に加
工された、下記第2表の成分組成(JIS 3003)
からなる厚さ0.08 tmのフィン3を仮付けし、組
立て体を調製した。
上述のようにして調製された組立て体の、管体とフィン
との接合部にフッ化物系のフラックスを塗布した上、7
60Torrの窒素ガス雰囲気の加熱炉において、60
0°Cの温度で10分間加熱し、フィンのろう付けを行
なった。
次いで、上記によりフィンがろう付けされた試験体に対
しフィンの引きちぎり試験および耐食試験を施した。耐
食試験は、試験体の各々に対し、酸性海水を700時間
噴霧した後に、試験体の管体1に発生した最大孔食深さ
を測定することにより行なった。上記試験結果およびフ
ィレットの形成状態を第1表に併せて示す。
なお、フィン(厚さ0.08 m )の引きちぎり試験
結果は、下記により評価した。
○:フィンで破断した場合 Δ:フイレット部で破断した場合 ×:フィンではがれた場合 また、フィレットの形成状態は、下記により評価した。
O:十分に形成された場合 Δ:不十分ながら形成された場合 ×:殆んど形成されなかった場合 第1表から明らかなように、Siの含有量が本発明の範
囲を外れて低い比較用供試体隘1は、引きちぎり性およ
びフィレットの形成状態が悪い。また、Siの含有量が
本発明の範囲を外れて高い比較用供試体に2は、特にフ
ィンの引きちぎり性が悪い。
Znを含有しない比較用供試体Nα3およびZnの含有
量が本発明の範囲を外れて多い比較用供試体Nα4は、
何れも耐食性が悪い。
共晶組織の粒子間隔が本発明の範囲を外れて大きい比較
用供試体N115は、フィンの引きちぎり試験結果およ
びフィレットの形状状態が共に悪い。
これに対して、本発明供試体Nα1〜5は、フィンの引
きちぎり試験結果、フィレットの形成状態および耐食性
が何れも良好であった。
〔発明の効果〕
以上述べたように、この発明のアルミニウム合金ろう材
によれば、ろう材がクラッドされたプレージングシート
からなるフィンを使用する必要がないから、ろう付は時
にフィンの高温耐サグ性が劣化することはない、従って
、厚さが通常0,16国位である従来のフィンよりも格
段に薄肉の、例えば厚さが0.08 cm位のフィンを
取り付けることができ、優れたろう付は性によって管体
に確実にフィンが接着され、しかも耐食性に優れている
等、工業上多くの有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】 図面は、管体の表面上にフィンを取り付けた状態を示す
概略斜視図である。図面において、1・・・管体、  
   2・・・ろう材、3・・・フィン。 出願人 三菱アルミニウム株式会社 代理人 潮 谷 奈津夫 (他1名)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 1. 5.0〜12.0wt.%のSiおよび0.5〜
    5.0wt.%のZnを含有し、そして、5μm以下の
    粒子間隔で分散された微細粒子によって構成された共晶
    組織を有するAl−Si−Zn合金からなることを特徴
    とするアルミニウム合金ろう材。
  2. 2. 5.0〜12.0wt.%のSiおよび0.5〜
    5.0wt.%のZnを含有するAl−Si−Zn合金
    の溶湯を、所定速度で回転する水冷ロールの表面に向け
    流下させ、前記水冷ロールにより前記溶湯を10^3℃
    /sec以上の凝固速度で急冷凝固することにより、5
    μm以下の粒子間隔で分散された微細粒子によって構成
    された共晶組織を有するAl−Si−Zn合金の薄板状
    のろう材を製造することを特徴とするアルミニウム合金
    ろう材の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021144823A (ja) * 2020-03-11 2021-09-24 株式会社ティラド 熱交換器用プレート及びそれを具備する熱交換器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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