JPH03162543A - Al熱交換器構造部材用高強度ブレージングシート - Google Patents

Al熱交換器構造部材用高強度ブレージングシート

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JPH03162543A
JPH03162543A JP30252589A JP30252589A JPH03162543A JP H03162543 A JPH03162543 A JP H03162543A JP 30252589 A JP30252589 A JP 30252589A JP 30252589 A JP30252589 A JP 30252589A JP H03162543 A JPH03162543 A JP H03162543A
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JP
Japan
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core material
brazing
alloy
brazing sheet
content
Prior art date
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Pending
Application number
JP30252589A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoichiro Yoshida
洋一郎 吉田
Mitsugi Iizuka
貢 飯塚
Ken Toma
当摩 建
Takeshi Itagaki
武志 板垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
T Rad Co Ltd
MA Aluminum Corp
Original Assignee
Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Toyo Radiator Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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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、真空ろう付げによりAff熱交換器を製造
するに際して、管材やヘツダープレート材などの構造部
材として用いるのに適した高強度を有し、さらに耐食性
にもすぐれたブレージングシートに関するものである。
〔従来の技術〕
先に、同一出願人は、特願昭61 − 88753号(
特開昭82 − 227058号)として、重量%で(
以下%は重量%を示す)、 Cu:0.3〜1%、      M n : 0 .
 8 〜1 . 5%、Zr:0.05 〜0.2%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するAll合金で構成された芯材の一方面に、Mg:0
.2 〜0.5%、   Zn:0.1 〜0.3%、
を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するAl合金で構成された皮材を、また上記芯材の他方
面に、 An!−Si系合金で構成されたろう材をクラッドして
なるAl熱交換器構造部材用ブレージングシートを出願
した。
〔発明が解決しようとする課題〕
一方、近年の各種車輌の高速化、小型化、および軽量化
に伴ない、これを構成する/’47熱交換器の構造部材
にも薄肉化が要求される傾向にあるが、上記の従来プレ
ージングシ一トは、良好な耐食性を示すが、強度が十分
でなく、この点で満足する薄肉化をはかることができな
いのが現状である。
〔課題を解決するための手段〕
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記の
従来プレージングシ一トに着目し、これの強度向上と、
より一層の耐食性向上をはかるべく研究を行なった結果
、プレージングシ一トを構戊する芯材を、 S I:0.1〜0.3%、   Fe:0.2 〜0
.5%、Cu:0.45 〜0.7%、  Mn:0.
ll〜1.5%、を含有し、さらに必要に応じて、 C r:o.05〜0.2%、  Z r : 0 .
 0 5 〜0 . 2 %、のうちの18または2種
、 を含有し、残りがAflと不可避不純物からなる組成を
有するAD合金で構成し、また上記芯材の一方面にクラ
ッドされる皮材を、 Mg:0.55 〜1.5%、   Z n:0.35
 〜0.6%、を含有し、残りがAlと不可避不純物か
らなる組成を有するAl7合金で構成し、さらに上記芯
材の他方面にクラッドされるろう材を、 S 1:7.5〜11%、   Mg:0.3〜1.5
%、を含有し、さらに必要に応じて、 B1:0.05〜0.15%、 を含有し、残りがl?と不可避不純物からなる組成を有
するAl合金で構成すると、この結果のプレージングシ
一トは、高強度とすぐれた耐食性をもつようになり、こ
れをlJ熱交換器の構造部材として用いた場合、これの
薄肉化を可能とするばかりでなく、すぐれた性能を長期
に互って発揮するようになるものである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、以下にプレージングシ一トの芯材、皮材、およびろ
う材を構成するAl合金の成分組成をそれぞれ上記の通
りに限定した理由を説明する。
A,芯材 (a) 31 Sl成分には、Aj)およびMnと結合し、素地中に微
細に分散するA,Q−Mn−St系化合物を形成して、
芯材の強度を向上させる作用があるが、その含有量がO
,L%未満では所望の強度向上効果が得られず、一方そ
の含有量が0,3%を越えると耐食性が低下するように
なることから、その含有量を0.1〜0.3%と定めた
(b)  Fe Fe成分にも、S+ と同様に微細な/J−Fe化合物
を形或して、芯材の強度を向上させる作用があるが、そ
の含有量が0.2%未満では所望の高強度が得られず、
一方その含有量が0.5%を越えると同様に耐食性が低
下するようになることから、その含有量を0.2〜0,
5%と定めた。
(c)  Cu Cu成分には、素地に固溶して芯材の電位を貴にし、こ
れは真空ろう付け後でも保持されるので、芯材は皮材お
よびろう材に比して貴となり、この結果プレージングシ
一トの表面部が犠牲陽極材として働くので、芯材が防食
されるようになり、特に芯材の耐孔食性が向上するよう
になる作用があるが、その含有量が0.45%未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が0
.7%を越えると、芯材に粒界腐食などの局部腐食が生
じ易くなることから、その含有量を0.45〜0.7%
と定めた。
(d)  Mn Mn成分には、高温強度を向上させて、ろう付け時の変
形を防止するほか、ろう付け中の芯材へのろう材の侵入
を抑制し、もって芯材の耐食性低下を防止する作用があ
るが、その含有量が0、8%未満では前記作用に所望の
効果が得られず、一方その含有量が1.5%を越えると
加工性が低下するようになることから、その含有量を0
.8〜1.5%と定めた。
(e)CrおよびZr これらの成分には、Mn戊分との共存において、より一
段と高温強度を向上させると共に、ろう材の侵入を阻止
する作用があるので、必要に応じて含有されるが、その
含有量が、それぞれ0.05%未満では前記作用に所望
の向上効果が得られず、方その含有量が、それぞれ0.
2%を越えると加工性が損なわれるようになることから
、その含Fiutを、それぞれC r二〇.05 〜0
.2%、Zr:0.05 〜0.2%と定めた。
B.皮材 (a) Mg Mg成分には、素地に固溶して、耐食性を向上させる作
用があるが、その含有量が0,55%未満では所望の耐
食性を確保することができず、一方その含有量が1.5
%を越えると、ろう付け時の蒸発量が急激に増大し、炉
汚染の原因ともなることから、その含有量を0.55〜
1.5%と定めた。
(b)  Zn Zn成分には、素地に固溶して、腐食形態を全面溶解型
とし、もって孔食の発生を抑制する作用があるが、その
含有量が0,35%未満では所望の耐孔食性を確保する
ことができず、一方その含白゛量が0.6%を越えても
、再び孔食が発生し易くなることから、その含右量を0
.35〜0.6%と定めた。
C.ろう材 (a)  Si Si或分には、ろう材の溶融d度を低下せしめ、通常約
600℃のろう付け温度でろう材に所定の流動性を付与
して、健全なろう付け部を形成する作用があるが、その
含有量が7.5%未満では、ろう付け温度付近での液相
割合が低く、十分な流動性が得られず、一方その含有量
が11%を越えても同様に流動性が低下し、かつ過共晶
組成となるほか、Sl初晶粒が粗大化するようになって
加工性が低下するようになることから、その含有量を7
.5〜U%と定めた。
(b)  Mg Mg戊分には、ろう付け中にろう材表面より蒸発して、
雰囲気中の酸素と結合する、いわゆるゲッター作用によ
って、雰囲気の実質的真空度を上げて、ろう材表面の酸
化皮膜の成長を抑制し、もってろう付け性を向上させる
作用があるが、その含有量が0.3%未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方その含有量が1.5%を
越えるとMgの蒸発量が多くなりすぎて炉汚染の原因と
なることから、その含有量を0.3〜1.5%と定めた
(e)  BI Bl或分には、ろう材の融点を一段と低下せしめ、もっ
てろうの流動性をさらに高める作用があるので、必要に
応じて含有されるが、その含有量が0.05%未満では
上記作用に所望の向上効果が得られず、一方その含有量
が0.i5%を越えると、ろう付け中におけるろうの芯
材への侵食が促進されるようになることから、その含有
量を0.05〜o、15%と定めた。
〔実 施 例〕
つぎに、この発明のプレージングシ一トを実施例により
具体的に説明する。
通常の溶解鋳造法により、それぞれ第1表に示される成
分組成をもった芯材用Al合金1〜19’皮材用Al合
金A−H’、およびろう材用Al合金a − gをそれ
ぞれ溶製し、鋳造して鋳塊とし、この鋳塊に通常の条件
で面削と均質化熱処理を施した後、芯材用Al合金1〜
19’ は板厚:8m1に、皮材用.J合金A−H’ 
とろう材用Al合金a〜gはそれぞれ3IIII1に熱
間圧延し、さらに皮材用Al合金A−H’ とろう材用
Al合金a − gの熱延板には冷間加工を施して板厚
:1m傷とし、これらの板厚:8關の芯材用Al合金1
〜19′の熱延板、並びに板厚:1mmの皮材用A47
合金A〜H′とろう材用Al合金a − gの冷延板を
用い、これらの板材をそれぞれ第2表に示される組合せ
にしたがって芯材をはさんだ状態で重ね合わせ、熱間圧
延にてクラッドした後、適宜中間焼鈍を加えながら、冷
間圧延(最終圧延率=30%)を施すことによって、い
ずれも板厚: 0.3mmの本発明プレージングシ一ト
1〜12、比較プレージングシ一ト1〜10をそれぞれ
製造した。
なお、比較プレージングシ一ト1〜10は、構成成分の
うちのいずれかの或分含有ffl(第1表に※印を付す
)がこの発明の範囲から外れた芯材用Al合金13’〜
19′および/または皮材用AD゛合金F′〜H′をそ
れぞれ用いたものである。
ついで、これらの各種のプレージングシ一トから、平行
部長さ:l(lmmX全長: 5(lm3の寸法をもっ
た引張試験片と、平面寸L : 50mm x 70m
mの腐食試験片を切出し、これらの試験片に、真空ろう
付け条件に相当する条件、すなわちI X 10’to
rrの真空雰囲気中、温度=600℃に5分間保持の条
件で熱処理した後、試験に供した。
腐食試験は、C(1〜: 100ppm,  S O4
’:loOppm,H C O− : 100ppII
l, Cu2”: 1 ppmを含有の80℃腐3 食液に30日間浸漬の条件で行ない、試験後、腐食生成
物を除去した状態で、腐食減量と最大孔食深さを測定し
た。これらの劃定結果を第2表に示した。
〔発明の効果〕
第2表に示される結果から、本発明プレージングシ一ト
1〜12は、いずれもろう付け後に高強度とすぐれた耐
食性を示すのに対して、比較プレージングシ一ト1〜I
Oに見られるように、これを構成する芯材および皮材の
Al合金のうちのいずれかの成分含有量でもこの発明の
範囲から外れると、少なくとも強度および耐食性のうち
のいずれかが劣ったものになることが明らかである。
上述のように、この発明のプレージングシ一トは、高強
度をもつので、これをAl熱交換器の構造部材として適
用した場合には、これの薄肉化が十分可能であり、かつ
耐食性にもすぐれているので、 すぐれた性能を著しく長期に亘って発揮するなど工業上
有用な特性を有するのである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Si:0.1〜0.3%、Fe:0.2〜0.5
    %、Cu:0.45〜0.7%、Mn:0.8〜1.5
    %、を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成
    を有するAl合金で構成された芯材の一方面に、Mg:
    0.55〜1.5%、Zn:0.35〜0.6%、を含
    有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有する
    Al合金で構成された皮材を、また上記芯材の他方面に
    、 Si:7.5〜11%、Mg:0.3〜1.5%、を含
    有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成(以上重
    量%)を有するAl合金で構成されたろう材をクラッド
    してなるAl熱交換器構造部材用高強度ブレージングシ
    ート。
  2. (2)Si:0.1〜0.3%、Fe:0.2〜0.5
    %、Cu:0.45〜0.7%、Mn:0.8〜1.5
    %、を含有し、さらに、 Cr:0.05〜0.2%、Zr:0.05〜0.2%
    、のうちの1種または2種、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
    するAl合金で構成された芯材の一方面に、Mg:0.
    55〜1.5%、Zn:0.35〜0.6%、を含有し
    、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有するAl
    合金で構成された皮材を、また上記芯材の他方面に、 Si:7.5〜11%、Mg:0.3〜1.5%、を含
    有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成(以上重
    量%)を有するAl合金で構成されたろう材をクラッド
    してなるAl熱交換器構造部材用高強度ブレージングシ
    ート。
  3. (3)Si:0.1〜0.3%、Fe:0.2〜0.5
    %、Cu:0.45〜0.7%、Mn:0.8〜1.5
    %、を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成
    を有するAl合金で構成された芯材の一方面に、Mg:
    0.55〜1.5%、Zn:0.35〜0.6%、を含
    有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有する
    Al合金で構成された皮材を、また上記芯材の他方面に
    、 Si:7.5〜11%、Mg:0.3〜1.5%、Bi
    :0.05〜0.15%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有するAl合金で構成されたろう材をクラ
    ッドしてなるAl熱交換器構造部材用高強度ブレージン
    グシート。(4)Si:0.1〜0.3%、Fe:0.
    2〜0.5%、Cu:0.45〜0.7%、Mn:0.
    8〜1.5%、を含有し、さらに、 Cr:0.05〜0.2%、Zr:0.05〜0.2%
    、のうちの1種または2種、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
    するAl合金で構成された芯材の一方面に、Mg:0.
    55〜1.5%、Zn:0.35〜0.6%、を含有し
    、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有するAl
    合金で構成された皮材を、また上記芯材の他方面に、 Si:7.5〜11%、Mg:0.3〜1.5%、Bi
    :0.05〜0.15%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有するAl合金で構成されたろう材をクラ
    ッドしてなるAl熱交換器構造部材用高強度ブレージン
    グシート。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5476725A (en) * 1991-03-18 1995-12-19 Aluminum Company Of America Clad metallurgical products and methods of manufacture
EP1484425A4 (en) * 2002-03-08 2005-06-29 Furukawa Sky Aluminum Corp METHOD FOR PRODUCING AN ALUMINUM ALLOY COMPOSITE FOR HEAT EXCHANGE AND ALUMINUM ALLOY COMPOSITE

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