JPH04276039A - 切断性に優れたチューブ用アルミニウム合金ブレージングシート - Google Patents
切断性に優れたチューブ用アルミニウム合金ブレージングシートInfo
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- JPH04276039A JPH04276039A JP6384891A JP6384891A JPH04276039A JP H04276039 A JPH04276039 A JP H04276039A JP 6384891 A JP6384891 A JP 6384891A JP 6384891 A JP6384891 A JP 6384891A JP H04276039 A JPH04276039 A JP H04276039A
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- aluminum alloy
- brazing sheet
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム合金ブレ
ージングシートに関するものであり、さらに詳しくは、
電縫加工等によりチューブとした後の切断性に優れたブ
レージングシートを提供するものである。
ージングシートに関するものであり、さらに詳しくは、
電縫加工等によりチューブとした後の切断性に優れたブ
レージングシートを提供するものである。
【0002】
【従来の技術およびその課題】ラジエーター等の熱交換
器は例えば図1に示すように複数本の偏平チューブ(1
)の間にコルゲート状に加工した薄肉フィン(2)を一
体に形成し、該偏平チューブ(1)の両端はヘッダー(
3)とタンク(4)とで構成される空間にそれぞれ開口
しており、一方のタンク側の空間から偏平チューブ(1
)内を通して高温冷媒を他方のタンク(4)側の空間に
送り、チューブ(1)および薄肉フィン(2)の部分で
熱交換して低温になった冷媒を再び循環させるものであ
る。このような熱交換器のチューブ材およびヘッダー材
は例えばJIS 3003合金を芯材とし、該芯材の
内側、すなわち冷媒に常時触れている側には内張材とし
てJIS 7072合金を、そして、該芯材の外側に
は、通常のろう材をクラッドしたブレージングシートを
用い、コルゲート加工を行ったフィン等の他の部材とと
もにブレージングにより一体に組み立てられている。こ
のようなブレージングシートは、要求特性として、ろう
付け性に優れること、ろうの拡散が少ないこと、耐食性
に優れることを満たさねばならない。上記チューブ材は
、通常合わせ圧延により作られたブレージングシートコ
イルを電縫加工し、所定の長さに切断して製造する。 切断は連続して行われるが、従来の材料では、切断の刃
が新しい間はきれいに切れるが1000回程度で切断面
にばりを発生するようになる。ばりは、チューブの内側
および外側に発生するが、内側に発生したばりは熱交換
器の冷媒の循環を妨げ、熱効率を低下させる。外側に発
生したばりは、熱交換器の組み立てを行う際の妨げにな
る。このような問題は特に近年、材料の高強度化と共に
顕著になってきた。
器は例えば図1に示すように複数本の偏平チューブ(1
)の間にコルゲート状に加工した薄肉フィン(2)を一
体に形成し、該偏平チューブ(1)の両端はヘッダー(
3)とタンク(4)とで構成される空間にそれぞれ開口
しており、一方のタンク側の空間から偏平チューブ(1
)内を通して高温冷媒を他方のタンク(4)側の空間に
送り、チューブ(1)および薄肉フィン(2)の部分で
熱交換して低温になった冷媒を再び循環させるものであ
る。このような熱交換器のチューブ材およびヘッダー材
は例えばJIS 3003合金を芯材とし、該芯材の
内側、すなわち冷媒に常時触れている側には内張材とし
てJIS 7072合金を、そして、該芯材の外側に
は、通常のろう材をクラッドしたブレージングシートを
用い、コルゲート加工を行ったフィン等の他の部材とと
もにブレージングにより一体に組み立てられている。こ
のようなブレージングシートは、要求特性として、ろう
付け性に優れること、ろうの拡散が少ないこと、耐食性
に優れることを満たさねばならない。上記チューブ材は
、通常合わせ圧延により作られたブレージングシートコ
イルを電縫加工し、所定の長さに切断して製造する。 切断は連続して行われるが、従来の材料では、切断の刃
が新しい間はきれいに切れるが1000回程度で切断面
にばりを発生するようになる。ばりは、チューブの内側
および外側に発生するが、内側に発生したばりは熱交換
器の冷媒の循環を妨げ、熱効率を低下させる。外側に発
生したばりは、熱交換器の組み立てを行う際の妨げにな
る。このような問題は特に近年、材料の高強度化と共に
顕著になってきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれに鑑み、
切断性に優れ、かつ耐食性が低下しない高強度のチュー
ブ用アルミニウム合金ブレージングシートを開発したも
のである。
切断性に優れ、かつ耐食性が低下しない高強度のチュー
ブ用アルミニウム合金ブレージングシートを開発したも
のである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、Si:0.0
5〜0.8wt%、Fe:0.05〜0.6wt%、C
u:0.1〜1.0wt%、Mn:0.6〜1.6wt
%を含有し、残部Alからなるアルミニウム合金を芯材
とし、Al−Si合金ろう材を片面に有し、犠牲効果を
有するアルミニウム合金材をもう片面に有したブレージ
ング用シートであって、圧延方向に対して45°方向の
耳率が3%以下であることを特徴とする切断性に優れた
チューブ用アルミニウム合金ブレージングシートであり
、またSi:0.05〜0.8wt%、Fe:0.05
〜0.6wt%、Cu:0.1〜1.0wt%、Mn:
0.6〜1.6wt%を含有し、さらに0.5wt%以
下のMg、0.3wt%以下のCr、0.3wt%のZ
r、0.3wt%以下のTiのいずれか1種または2種
以上含有し残部Alからなるアルミニウム合金を芯材と
し、Al−Si合金ろう材を片面に有し、犠牲効果を有
するアルミニウム合金材をもう片面に有したブレージン
グ用シートであって、圧延方向に対して45°方向の耳
率が3%以下であることを特徴とする切断性に優れたチ
ューブ用アルミニウム合金ブレージングシートである。
5〜0.8wt%、Fe:0.05〜0.6wt%、C
u:0.1〜1.0wt%、Mn:0.6〜1.6wt
%を含有し、残部Alからなるアルミニウム合金を芯材
とし、Al−Si合金ろう材を片面に有し、犠牲効果を
有するアルミニウム合金材をもう片面に有したブレージ
ング用シートであって、圧延方向に対して45°方向の
耳率が3%以下であることを特徴とする切断性に優れた
チューブ用アルミニウム合金ブレージングシートであり
、またSi:0.05〜0.8wt%、Fe:0.05
〜0.6wt%、Cu:0.1〜1.0wt%、Mn:
0.6〜1.6wt%を含有し、さらに0.5wt%以
下のMg、0.3wt%以下のCr、0.3wt%のZ
r、0.3wt%以下のTiのいずれか1種または2種
以上含有し残部Alからなるアルミニウム合金を芯材と
し、Al−Si合金ろう材を片面に有し、犠牲効果を有
するアルミニウム合金材をもう片面に有したブレージン
グ用シートであって、圧延方向に対して45°方向の耳
率が3%以下であることを特徴とする切断性に優れたチ
ューブ用アルミニウム合金ブレージングシートである。
【0005】まず、本発明ブレージングシートの構成に
ついて説明する。ブレージングシートの芯材の合金はS
i:0.05〜0.8wt%、Fe:0.05〜0.6
wt%、Cu:0.1〜1.0wt%、Mn:0.6〜
1.6wt%を含有し、残部Alからなるアルミニウム
合金または該合金にさらに0.5wt%以下のMg、0
.3wt%以下のCr、0.3wt%以下のZr、0.
3wt%以下のTiのいずれか1種または2種以上含有
したアルミニウム合金である。各添加元素の役割を以下
に述べる。以下wt%を単に%と云う。Siは、強度向
上に寄与する。これは、Mnの析出を促進し、分散硬化
の作用を増すためある。その量が0.05%未満の場合
上記効果が十分でなく、0.8%を越えるとブレージン
グ加熱時にろうの拡散が大きくなりろう付け性が低下し
、さらにチューブの耐食性も低下する。したがって、S
iは0.05%以上0.8%以下とするが、特に0.3
〜0.7%で安定した特性を示す。FeはMnとともに
金属間化合物を形成し、強度向上に寄与する。その量が
0.05%未満では効果が十分でなく、0.6%を越え
ると鋳造時に粗大な晶出物を多く生じ、ブレージング加
熱時の芯材の再結晶粒径が小さくなり、ろう付け性が低
下する。Cuは固溶状態で合金中に存在し、強度を向上
させる。さらに芯材の電位を貴にし耐食性を向上させる
働きを有する。その働きは0.1%未満のCuでは十分
でなく、1.0%を越えて添加した場合、合金の融点が
低下しろう付け加熱時に溶融してしまう。Mnは、金属
間化合物を合金中に分布させ、強度を向上させる。その
量が0.6%未満では効果が十分でなく、1.6%を越
えて添加した場合成形性が低下し、組付けや電縫加工等
の加工時にブレージングシートが割れてしまう。
ついて説明する。ブレージングシートの芯材の合金はS
i:0.05〜0.8wt%、Fe:0.05〜0.6
wt%、Cu:0.1〜1.0wt%、Mn:0.6〜
1.6wt%を含有し、残部Alからなるアルミニウム
合金または該合金にさらに0.5wt%以下のMg、0
.3wt%以下のCr、0.3wt%以下のZr、0.
3wt%以下のTiのいずれか1種または2種以上含有
したアルミニウム合金である。各添加元素の役割を以下
に述べる。以下wt%を単に%と云う。Siは、強度向
上に寄与する。これは、Mnの析出を促進し、分散硬化
の作用を増すためある。その量が0.05%未満の場合
上記効果が十分でなく、0.8%を越えるとブレージン
グ加熱時にろうの拡散が大きくなりろう付け性が低下し
、さらにチューブの耐食性も低下する。したがって、S
iは0.05%以上0.8%以下とするが、特に0.3
〜0.7%で安定した特性を示す。FeはMnとともに
金属間化合物を形成し、強度向上に寄与する。その量が
0.05%未満では効果が十分でなく、0.6%を越え
ると鋳造時に粗大な晶出物を多く生じ、ブレージング加
熱時の芯材の再結晶粒径が小さくなり、ろう付け性が低
下する。Cuは固溶状態で合金中に存在し、強度を向上
させる。さらに芯材の電位を貴にし耐食性を向上させる
働きを有する。その働きは0.1%未満のCuでは十分
でなく、1.0%を越えて添加した場合、合金の融点が
低下しろう付け加熱時に溶融してしまう。Mnは、金属
間化合物を合金中に分布させ、強度を向上させる。その
量が0.6%未満では効果が十分でなく、1.6%を越
えて添加した場合成形性が低下し、組付けや電縫加工等
の加工時にブレージングシートが割れてしまう。
【0006】本合金ではさらに0.5%以下のMg、0
.3%以下のCr、0.3%以下のZr0.3%以下の
Tiのいずれか1種または2種以上添加する。Mgは合
金中に固溶状態およびMg2 Siの微細な析出相とし
て存在し、強度を向上させる。その量が0.5%を越え
て添加すると非腐食性のフラックスを用いたろう付けを
する場合にフラックスとMgが反応しろう付けができな
くなる。Cr、Zr、Tiはいずれも微細な金属間化合
物を形成し合金の強度を向上させる働きを有する。しか
し、それぞれ0.3%を越えて添加した場合成形性が低
下し、組付け等の加工時にブレージングシートが割れて
しまう。以上が本合金の成分であるが、鋳塊組織の微細
化のために添加されるBや強度向上を目的として添加さ
れるNi等、上記以外の元素はそれぞれ0.05%以下
であれば添加してもさしつかえない。本発明の外張材に
は通常ろう材として用いられているJIS 4004
やJIS 4045等のろう材を用いればよい。その
外張材(ろう材)は通常30μm程度である。内張材は
代表として、JIS 7072合金が上げられるがこ
れに限定するものでない。ただし、内張材の電位は芯材
に対して電気化学的に卑である必要がある。これは熱交
換器の使用環境下において当該内張材に孔食が発生した
場合、それが芯材に波及するのを防止する効果を有する
ためである。内張材は30μm程度である。本発明では
上記の内張材にMgを1.5%以下添加する場合がある
。これは芯材に含有されているMgが内張材に拡散し合
金の強度が低下するのを防止するためである。
.3%以下のCr、0.3%以下のZr0.3%以下の
Tiのいずれか1種または2種以上添加する。Mgは合
金中に固溶状態およびMg2 Siの微細な析出相とし
て存在し、強度を向上させる。その量が0.5%を越え
て添加すると非腐食性のフラックスを用いたろう付けを
する場合にフラックスとMgが反応しろう付けができな
くなる。Cr、Zr、Tiはいずれも微細な金属間化合
物を形成し合金の強度を向上させる働きを有する。しか
し、それぞれ0.3%を越えて添加した場合成形性が低
下し、組付け等の加工時にブレージングシートが割れて
しまう。以上が本合金の成分であるが、鋳塊組織の微細
化のために添加されるBや強度向上を目的として添加さ
れるNi等、上記以外の元素はそれぞれ0.05%以下
であれば添加してもさしつかえない。本発明の外張材に
は通常ろう材として用いられているJIS 4004
やJIS 4045等のろう材を用いればよい。その
外張材(ろう材)は通常30μm程度である。内張材は
代表として、JIS 7072合金が上げられるがこ
れに限定するものでない。ただし、内張材の電位は芯材
に対して電気化学的に卑である必要がある。これは熱交
換器の使用環境下において当該内張材に孔食が発生した
場合、それが芯材に波及するのを防止する効果を有する
ためである。内張材は30μm程度である。本発明では
上記の内張材にMgを1.5%以下添加する場合がある
。これは芯材に含有されているMgが内張材に拡散し合
金の強度が低下するのを防止するためである。
【0007】さて、本発明では、上記ブレージングシー
トに圧延方向に対して45°方向の耳率が3%以下であ
ることを定める。これは、切断の機構について本発明者
らが鋭意検討を行った結果明らかにしたものである。す
なわち、圧延方向に45°方向の耳は、圧延集合組織が
形成されていることを示す指標である。そして、切断は
圧延方向に直角になされるため、圧延方向に強い集合組
織が発達した場合、切断時の抵抗が増し、切断性が低下
するのである。したがって、圧延方向に45°方向の耳
率を3%以下にすることによって切断性が向上する。な
お、通常の工程でブレージングシートを作製した場合、
その耳率は4%程度かそれ以上である。本発明の耳率は
冷間圧延・焼鈍の工程で中間焼鈍を2回以上行うこと等
で容易に達成することができる。
トに圧延方向に対して45°方向の耳率が3%以下であ
ることを定める。これは、切断の機構について本発明者
らが鋭意検討を行った結果明らかにしたものである。す
なわち、圧延方向に45°方向の耳は、圧延集合組織が
形成されていることを示す指標である。そして、切断は
圧延方向に直角になされるため、圧延方向に強い集合組
織が発達した場合、切断時の抵抗が増し、切断性が低下
するのである。したがって、圧延方向に45°方向の耳
率を3%以下にすることによって切断性が向上する。な
お、通常の工程でブレージングシートを作製した場合、
その耳率は4%程度かそれ以上である。本発明の耳率は
冷間圧延・焼鈍の工程で中間焼鈍を2回以上行うこと等
で容易に達成することができる。
【0008】
【実施例】以下に本発明の一実施例について説明する。
表1の組成のアルミニウム合金芯材と外張材および内張
材皮材を用い、表2に示す構成のブレージングシートを
作製した。ブレージングシートは均質化処理、焼鈍条件
および最終冷間圧延率を変化させることにより、表2に
示す耳率と引張強さを有するものとした。得られたブレ
ージングシートコイル(板厚0.32mm)をろう付け
切断試験、加熱試験、耐食性試験を行った。まず、切断
試験は幅48mmにスリッター加工したブレージングシ
ートコイルを電縫加工により偏平チューブとし、長さ5
00mmずつに連続的に切断を行った。5000本切断
後の破面を観察し、ばりの発生状況を調べた。結果を表
3に記す。
材皮材を用い、表2に示す構成のブレージングシートを
作製した。ブレージングシートは均質化処理、焼鈍条件
および最終冷間圧延率を変化させることにより、表2に
示す耳率と引張強さを有するものとした。得られたブレ
ージングシートコイル(板厚0.32mm)をろう付け
切断試験、加熱試験、耐食性試験を行った。まず、切断
試験は幅48mmにスリッター加工したブレージングシ
ートコイルを電縫加工により偏平チューブとし、長さ5
00mmずつに連続的に切断を行った。5000本切断
後の破面を観察し、ばりの発生状況を調べた。結果を表
3に記す。
【0009】
【表1】
【0010】
【表2】
【0011】
【表3】
【0012】ろう付け加熱試験はブレージングシートを
N2 ガス中で600℃×5min.の条件で加熱を行
った後、断面を研磨し、ろう(外張材)の侵食状況を調
べた。従来材を基準とし(約40μm)で判定したとこ
ろ本発明例、比較例のいずれも従来例と同等であった。 耐食性試験はブレージングシートをN2 ガス中で60
0℃×5min. の条件で加熱を行った後、内張材の
表面中央部のみを露出させ、他の面をすべてシールし、
以下の条件で腐食試験を行った。すなわち、シール処理
後の各ブレージングシートを88℃のASTM人工水(
100ppm・Cl− 、100ppm・CO3 −
および100ppm・SO42− を含む水溶液)に8
hr浸積した後、室温×16hr放置するサイクル試験
を90回行った。 このサイクル試験終了後各ブレージングシートはリン酸
・クロム酸混液で腐食生成物を除去した後、最大孔食深
さを光学顕微鏡を用いて焦点探度法により求めた。結果
は本発明例、比較例のいずれも従来例と同等であった。 表3から明らかなように本発明ブレージングシートはチ
ューブにした後の切断時にばりの発生がなく、また切断
できない等の問題も発生していない。さらにろうの芯材
への拡散も少なく、耐食性も従来と同等である。
N2 ガス中で600℃×5min.の条件で加熱を行
った後、断面を研磨し、ろう(外張材)の侵食状況を調
べた。従来材を基準とし(約40μm)で判定したとこ
ろ本発明例、比較例のいずれも従来例と同等であった。 耐食性試験はブレージングシートをN2 ガス中で60
0℃×5min. の条件で加熱を行った後、内張材の
表面中央部のみを露出させ、他の面をすべてシールし、
以下の条件で腐食試験を行った。すなわち、シール処理
後の各ブレージングシートを88℃のASTM人工水(
100ppm・Cl− 、100ppm・CO3 −
および100ppm・SO42− を含む水溶液)に8
hr浸積した後、室温×16hr放置するサイクル試験
を90回行った。 このサイクル試験終了後各ブレージングシートはリン酸
・クロム酸混液で腐食生成物を除去した後、最大孔食深
さを光学顕微鏡を用いて焦点探度法により求めた。結果
は本発明例、比較例のいずれも従来例と同等であった。 表3から明らかなように本発明ブレージングシートはチ
ューブにした後の切断時にばりの発生がなく、また切断
できない等の問題も発生していない。さらにろうの芯材
への拡散も少なく、耐食性も従来と同等である。
【0013】
【効果】以上のように本発明のブレージングシートはチ
ューブ加工後の切断性に優れており、かつろう付け性や
耐食性を損なうことがなく、工業上顕著な効果を奏する
ものである。
ューブ加工後の切断性に優れており、かつろう付け性や
耐食性を損なうことがなく、工業上顕著な効果を奏する
ものである。
【図1】ラジエーターを示す一部断面の斜視図である。
1 偏平チューブ
2 薄肉フィン
3 ヘッダー
4 タンク
Claims (2)
- 【請求項1】 Si:0.05〜0.8wt%、Fe
:0.05〜0.6wt%、Cu:0.1〜1.0wt
%、Mn:0.6〜1.6wt%を含有し、残部Alか
らなるアルミニウム合金を芯材とし、Al−Si合金ろ
う材を片面に有し、犠牲効果を有するアルミニウム合金
材をもう片面に有したブレージング用シートであって、
圧延方向に対して45°方向の耳率が3%以下であるこ
とを特徴とする切断性に優れたチューブ用アルミニウム
合金ブレージングシート。 - 【請求項2】 Si:0.05〜0.8wt%、Fe
:0.05〜0.6wt%、Cu:0.1〜1.0wt
%、Mn:0.6〜1.6wt%を含有し、さらに0.
5wt%以下のMg、0.3wt%以下のCr、0.3
wt%のZr、0.3wt%以下のTiのいずれか1種
または2種以上含有し残部Alからなるアルミニウム合
金を芯材とし、Al−Si合金ろう材を片面に有し、犠
牲効果を有するアルミニウム合金材をもう片面に有した
ブレージング用シートであって、圧延方向に対して45
°方向の耳率が3%以下であることを特徴とする切断性
に優れたチューブ用アルミニウム合金ブレージングシー
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6384891A JPH04276039A (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 切断性に優れたチューブ用アルミニウム合金ブレージングシート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6384891A JPH04276039A (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 切断性に優れたチューブ用アルミニウム合金ブレージングシート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04276039A true JPH04276039A (ja) | 1992-10-01 |
Family
ID=13241165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6384891A Pending JPH04276039A (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 切断性に優れたチューブ用アルミニウム合金ブレージングシート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04276039A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994023082A1 (en) * | 1993-04-06 | 1994-10-13 | Alcan International Limited | Corrosion resistant aluminium alloys |
| US6294272B2 (en) * | 1996-11-04 | 2001-09-25 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Aluminium alloy for use as core material in brazing sheet |
| JP2014101584A (ja) * | 2014-02-20 | 2014-06-05 | Kobe Steel Ltd | 熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材およびそれに用いるアルミニウム合金クラッド材用芯材 |
-
1991
- 1991-03-05 JP JP6384891A patent/JPH04276039A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994023082A1 (en) * | 1993-04-06 | 1994-10-13 | Alcan International Limited | Corrosion resistant aluminium alloys |
| US6294272B2 (en) * | 1996-11-04 | 2001-09-25 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Aluminium alloy for use as core material in brazing sheet |
| JP2014101584A (ja) * | 2014-02-20 | 2014-06-05 | Kobe Steel Ltd | 熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材およびそれに用いるアルミニウム合金クラッド材用芯材 |
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