JPH04297541A - 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 - Google Patents
熱交換器用アルミニウム合金クラッド材Info
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- JPH04297541A JPH04297541A JP8611791A JP8611791A JPH04297541A JP H04297541 A JPH04297541 A JP H04297541A JP 8611791 A JP8611791 A JP 8611791A JP 8611791 A JP8611791 A JP 8611791A JP H04297541 A JPH04297541 A JP H04297541A
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- aluminum alloy
- alloy
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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、高強度を有し、しかも
ろう付け性の良い熱交換器用アルミニウム合金クラッド
材に関するもので、特にアルミニウム製ラジエーターの
チューブ材として適したものである。
ろう付け性の良い熱交換器用アルミニウム合金クラッド
材に関するもので、特にアルミニウム製ラジエーターの
チューブ材として適したものである。
【０００２】
【従来の技術】従来アルミニウム製ラジエーターのチュ
ーブ材としては、ＪＩＳ ３００３合金（Ａｌ−０．１
５ｗｔ％Ｃｕ−１．１ ｗｔ％Ｍｎ）を芯材とし、その
片面にＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラッドし、他の片面
にＡｌ−Ｚｎ合金皮材をクラッドした材料が用いられて
いる。そしてこのようなクラッド材を用い、Ａｌ−Ｚｎ
合金皮材側を内側に、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材側を外側
として電縫偏平管として、上記のラジエーターのチュー
ブ材として用いている。上記外側のＡｌ−Ｓｉ系合金ろ
う材は、ろう付けによりアルミニウムフィンとろう付け
するのに必要であり、内側のＡｌ−Ｚｎ合金皮材は芯材
に対して犠牲陽極材として働いて、冷却水によるチュー
ブ材の腐食を防止している。このようなチューブ材とフ
ィン材をろう付けするのに、最近は弗化物系のフラック
スを用いたいわゆるノコロックろう付けが多用されてい
る。
ーブ材としては、ＪＩＳ ３００３合金（Ａｌ−０．１
５ｗｔ％Ｃｕ−１．１ ｗｔ％Ｍｎ）を芯材とし、その
片面にＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラッドし、他の片面
にＡｌ−Ｚｎ合金皮材をクラッドした材料が用いられて
いる。そしてこのようなクラッド材を用い、Ａｌ−Ｚｎ
合金皮材側を内側に、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材側を外側
として電縫偏平管として、上記のラジエーターのチュー
ブ材として用いている。上記外側のＡｌ−Ｓｉ系合金ろ
う材は、ろう付けによりアルミニウムフィンとろう付け
するのに必要であり、内側のＡｌ−Ｚｎ合金皮材は芯材
に対して犠牲陽極材として働いて、冷却水によるチュー
ブ材の腐食を防止している。このようなチューブ材とフ
ィン材をろう付けするのに、最近は弗化物系のフラック
スを用いたいわゆるノコロックろう付けが多用されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】最近、ラジエーターの
軽量化に対する要望から、材料の薄肉化が要求され、必
要な強度を確保するため、アルミニウム材料の強度が必
要となった。この強度向上には芯材にＭｇを添加するの
が有効である。一方弗化物系フラックスを用いたろう付
けでは、芯材中のＭｇがろう材層を通して表面にまで拡
散し、フラックスと反応してＭｇＦ２ を形成し、フラ
ックスを無駄に消費するばかりでなく、ろう材表面にＭ
ｇＦ２ の薄膜を形成してろう付け性を悪くする。従っ
てチューブ材の芯材には多量のＭｇを添加することがで
きない。
軽量化に対する要望から、材料の薄肉化が要求され、必
要な強度を確保するため、アルミニウム材料の強度が必
要となった。この強度向上には芯材にＭｇを添加するの
が有効である。一方弗化物系フラックスを用いたろう付
けでは、芯材中のＭｇがろう材層を通して表面にまで拡
散し、フラックスと反応してＭｇＦ２ を形成し、フラ
ックスを無駄に消費するばかりでなく、ろう材表面にＭ
ｇＦ２ の薄膜を形成してろう付け性を悪くする。従っ
てチューブ材の芯材には多量のＭｇを添加することがで
きない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明これに鑑み種々検
討の結果、高強度を有し、しかもろう付け性の良い熱交
換器用アルミニウム合金クラッド材を開発したものであ
る。
討の結果、高強度を有し、しかもろう付け性の良い熱交
換器用アルミニウム合金クラッド材を開発したものであ
る。
【０００５】即ち本発明クラッド材の一つは、Ｍｎ ０
．３〜１．５ ｗｔ％（以下ｗｔ％を％と略記），Ｃｕ
０．２〜０．９ ％，Ｍｇ ０．２〜０．５ ％，Ｓ
ｉ ０．１０ 〜０．３ ％，Ｆｅ ０．１０ 〜０．
７ ％，Ｔｉ ０．１０ 〜０．３ ％を含有し、残部
Ａｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金芯材の
片面に、Ｚｎ ０．３〜２．０ ％，Ｍｇ ０．０５
〜０．２ ％を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物から
なるアルミニウム合金皮材をクラッドし、他の片面にＡ
ｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラッドしたことを特徴とする
ものである。
．３〜１．５ ｗｔ％（以下ｗｔ％を％と略記），Ｃｕ
０．２〜０．９ ％，Ｍｇ ０．２〜０．５ ％，Ｓ
ｉ ０．１０ 〜０．３ ％，Ｆｅ ０．１０ 〜０．
７ ％，Ｔｉ ０．１０ 〜０．３ ％を含有し、残部
Ａｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金芯材の
片面に、Ｚｎ ０．３〜２．０ ％，Ｍｇ ０．０５
〜０．２ ％を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物から
なるアルミニウム合金皮材をクラッドし、他の片面にＡ
ｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラッドしたことを特徴とする
ものである。
【０００６】また本発明クラッド材の他の一つは、Ｍｎ
０．３〜１．５％，Ｃｕ ０．２〜０．９ ％，Ｍｇ
０．２〜０．５ ％，Ｓｉ ０．１０ 〜０．３ ％
，Ｆｅ ０．１０ 〜０．７ ％，Ｔｉ ０．１０ 〜
０．３ ％を含有し、更にＺｒ ０．０５ 〜０．２
％，Ｃｒ ０．０５ 〜０．２ ％のうち１種又は２種
を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物からなるアルミニ
ウム合金芯材の片面に、Ｚｎ ０．３〜２．０ ％，Ｍ
ｇ ０．０５ 〜０．２ ％を含有し、残部Ａｌと不可
避的不純物からなるアルミニウム合金皮材をクラッドし
、他の片面にＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラッドしたこ
とを特徴とするものである。
０．３〜１．５％，Ｃｕ ０．２〜０．９ ％，Ｍｇ
０．２〜０．５ ％，Ｓｉ ０．１０ 〜０．３ ％
，Ｆｅ ０．１０ 〜０．７ ％，Ｔｉ ０．１０ 〜
０．３ ％を含有し、更にＺｒ ０．０５ 〜０．２
％，Ｃｒ ０．０５ 〜０．２ ％のうち１種又は２種
を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物からなるアルミニ
ウム合金芯材の片面に、Ｚｎ ０．３〜２．０ ％，Ｍ
ｇ ０．０５ 〜０．２ ％を含有し、残部Ａｌと不可
避的不純物からなるアルミニウム合金皮材をクラッドし
、他の片面にＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラッドしたこ
とを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】本発明は、上記の組成の芯材，皮材，ろう材の
クラッド材で、ろう付け性を良くするために芯材に含ま
せるＭｇ量を極力抑え、なお且強度を高めたものである
。即ちろう付け中に芯材中のＭｇはろう材側に拡散して
ろう付け性を害する一方、皮材側にも拡散して芯材のＭ
ｇ量を低下し、強度を低下する。そこで皮材側への拡散
を抑えるには皮材にＭｇを予め添加しておけば良い。 また芯材中のＳｉはＭｇ２ Ｓｉを生成し、時効硬化に
有効な元素であるが、多いと腐食性を害する。ろう付け
中にろう材よりＳｉが芯材に拡散するので、予め芯材に
含ませるＳｉは少な目で良い。
クラッド材で、ろう付け性を良くするために芯材に含ま
せるＭｇ量を極力抑え、なお且強度を高めたものである
。即ちろう付け中に芯材中のＭｇはろう材側に拡散して
ろう付け性を害する一方、皮材側にも拡散して芯材のＭ
ｇ量を低下し、強度を低下する。そこで皮材側への拡散
を抑えるには皮材にＭｇを予め添加しておけば良い。 また芯材中のＳｉはＭｇ２ Ｓｉを生成し、時効硬化に
有効な元素であるが、多いと腐食性を害する。ろう付け
中にろう材よりＳｉが芯材に拡散するので、予め芯材に
含ませるＳｉは少な目で良い。
【０００８】以下添加元素について説明する。芯材中の
Ｍｎは、強度向上に有効であるが、 ０．３％未満では
強度向上に十分な効果が得られず、 １．５％を越える
と粗大なＡｌ６ Ｍｎ化合物が晶出するため好ましくな
い。Ｃｕは強度を向上すると共に、芯材の電位を貴側に
移行させて、耐食性を向上するも、 ０．２％未満では
効果が不十分で、 ０．９％を越えると電縫性を悪くす
ると同時に耐食性を劣化する。Ｍｇは強度向上に有効で
あるが、 ０．２％未満では効果が不十分であり、 ０
．５％を越えるとろう付け性が悪くなる。ＳｉはＭｇと
共存してＭｇ２ Ｓｉを析出し、強度向上に有効なるも
、０．１０％未満では効果が不十分であり、 ０．３％
を越えると耐食性を悪化する。Ｆｅは鋳造及び電縫管製
造時に有効に働き、組織を微細にして凝固時の割れを防
ぐも、０．１０％未満では効果が不十分であり、 ０．
７％を越えると粗大な化合物を生ずる一方、耐食性も害
する。Ｔｉは耐食性向上に効果があり、孔食の進行を遅
くするも、０．１０％未満では効果が不十分であり、
０．３％を越えると粗大な化合物を形成するため好まし
くない。Ｚｒ，Ｃｒの添加は強度向上に有効であるが、
いずれも０．０５％未満では効果が不十分であり、 ０
．２％を越えると粗大な化合物をつくるようになるので
好ましくない。
Ｍｎは、強度向上に有効であるが、 ０．３％未満では
強度向上に十分な効果が得られず、 １．５％を越える
と粗大なＡｌ６ Ｍｎ化合物が晶出するため好ましくな
い。Ｃｕは強度を向上すると共に、芯材の電位を貴側に
移行させて、耐食性を向上するも、 ０．２％未満では
効果が不十分で、 ０．９％を越えると電縫性を悪くす
ると同時に耐食性を劣化する。Ｍｇは強度向上に有効で
あるが、 ０．２％未満では効果が不十分であり、 ０
．５％を越えるとろう付け性が悪くなる。ＳｉはＭｇと
共存してＭｇ２ Ｓｉを析出し、強度向上に有効なるも
、０．１０％未満では効果が不十分であり、 ０．３％
を越えると耐食性を悪化する。Ｆｅは鋳造及び電縫管製
造時に有効に働き、組織を微細にして凝固時の割れを防
ぐも、０．１０％未満では効果が不十分であり、 ０．
７％を越えると粗大な化合物を生ずる一方、耐食性も害
する。Ｔｉは耐食性向上に効果があり、孔食の進行を遅
くするも、０．１０％未満では効果が不十分であり、
０．３％を越えると粗大な化合物を形成するため好まし
くない。Ｚｒ，Ｃｒの添加は強度向上に有効であるが、
いずれも０．０５％未満では効果が不十分であり、 ０
．２％を越えると粗大な化合物をつくるようになるので
好ましくない。
【０００９】皮材のＺｎは、皮材を芯材に対して電気化
学的に卑として、犠牲腐食層とするために必須の成分で
あり、 ０．３％未満では効果が薄く、 ２．０％を越
えると効果が飽和する。Ｍｇは芯材から皮材へＭｇが拡
散するのを防止して、芯材強度の低下を防ぐも、０．０
５％未満では効果が不十分であり、 ０．２％を越える
と皮材の耐食性を低下する。
学的に卑として、犠牲腐食層とするために必須の成分で
あり、 ０．３％未満では効果が薄く、 ２．０％を越
えると効果が飽和する。Ｍｇは芯材から皮材へＭｇが拡
散するのを防止して、芯材強度の低下を防ぐも、０．０
５％未満では効果が不十分であり、 ０．２％を越える
と皮材の耐食性を低下する。
【００１０】一方ろう材中のＳｉはろう付け時に芯材に
拡散して、Ｍｇ２ Ｓｉを形成して強度向上に極めて効
果的である。この場合芯材には予めＳｉが０．１０〜０
．３ ％含まれているので、強度が安定化する。尚ろう
材としては通常のＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材を用いればよ
い。
拡散して、Ｍｇ２ Ｓｉを形成して強度向上に極めて効
果的である。この場合芯材には予めＳｉが０．１０〜０
．３ ％含まれているので、強度が安定化する。尚ろう
材としては通常のＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材を用いればよ
い。
【００１１】
【実施例】以下本発明を実施例について説明する。表１
及び表２に示す芯材，ろう材，犠牲材（皮材）よりなる
三層のクラッド材を作製した。作製方法は通常と同じく
芯材の厚さを４０ｍｍとし、ろう材を厚さ５ｍｍ、犠牲
材を厚さ５ｍｍとして合せ、熱間圧延と冷間圧延・中間
焼鈍により厚さ ０．３ｍｍの板材（クラッド材）に仕
上げた。
及び表２に示す芯材，ろう材，犠牲材（皮材）よりなる
三層のクラッド材を作製した。作製方法は通常と同じく
芯材の厚さを４０ｍｍとし、ろう材を厚さ５ｍｍ、犠牲
材を厚さ５ｍｍとして合せ、熱間圧延と冷間圧延・中間
焼鈍により厚さ ０．３ｍｍの板材（クラッド材）に仕
上げた。
【００１２】そして図１に示すように上記板材（１）
のろう材側を対向するように設け、板材（１） 間にＪ
ＩＳ ３００３合金からなるフィン（２） を配置し、
板材（１） の外側を抑え用ＪＩＳ ３００３合金フィ
ン（３） で挾持し、抑え用治具（４） で固定した。 次いでこれに弗化物系フラックスＦＬ７を塗布し、乾燥
した後、窒素ガス雰囲気中で６００℃に３分間加熱して
、フィンのろう付け状態をフィン（２） と板材（１）
との接合箇所 １００箇所に対し、フィレットが正常
にできた数を調べた。
のろう材側を対向するように設け、板材（１） 間にＪ
ＩＳ ３００３合金からなるフィン（２） を配置し、
板材（１） の外側を抑え用ＪＩＳ ３００３合金フィ
ン（３） で挾持し、抑え用治具（４） で固定した。 次いでこれに弗化物系フラックスＦＬ７を塗布し、乾燥
した後、窒素ガス雰囲気中で６００℃に３分間加熱して
、フィンのろう付け状態をフィン（２） と板材（１）
との接合箇所 １００箇所に対し、フィレットが正常
にできた数を調べた。
【００１３】また上記板材について、ろう材側にフラッ
クスＦＬ７を塗布し、乾燥した後、窒素ガス雰囲気中で
６００℃に３０分間加熱し、 １００℃／ｍｉｎの割
合で冷却した後、１週間後に引張試験を行った。
クスＦＬ７を塗布し、乾燥した後、窒素ガス雰囲気中で
６００℃に３０分間加熱し、 １００℃／ｍｉｎの割
合で冷却した後、１週間後に引張試験を行った。
【００１４】また上記加熱冷却した板材より５０ｍｍ×
５０ｍｍの試験片を切り出し、ろう材側をシールしてＣ
ｕ２＋を１００ｐｐｍ含む水に浸漬し、９０℃に８分間
加熱した後、１６時間放冷を１サイクルとして９０サイ
クル行なう耐食試験を行った。
５０ｍｍの試験片を切り出し、ろう材側をシールしてＣ
ｕ２＋を１００ｐｐｍ含む水に浸漬し、９０℃に８分間
加熱した後、１６時間放冷を１サイクルとして９０サイ
クル行なう耐食試験を行った。
【００１５】これ等の結果を表３に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】表１、表２及び表３から明らかなように、
本発明クラッド材は、強度が高く、ろう付け性，耐食性
が優れていることが判る。これに対し本発明クラッド材
の組成から外れる比較クラッドは強度，ろう付け性，耐
食性の何れかが劣る。
本発明クラッド材は、強度が高く、ろう付け性，耐食性
が優れていることが判る。これに対し本発明クラッド材
の組成から外れる比較クラッドは強度，ろう付け性，耐
食性の何れかが劣る。
【００２０】
【発明の効果】このように本発明によれば、熱交換器、
特にラジエーターのチューブ材としてのアルミニウム合
金クラッド材の強度，ろう付け性，耐食性を向上するも
ので、熱交換器の軽量化を可能にする等工業上顕著な効
果を奏するものである。
特にラジエーターのチューブ材としてのアルミニウム合
金クラッド材の強度，ろう付け性，耐食性を向上するも
ので、熱交換器の軽量化を可能にする等工業上顕著な効
果を奏するものである。
【図１】本発明におけるろう付け性試験の構成を示す側
面図である。
面図である。
１ 板 材
２ フィン
３ 抑え用フィン
４ 抑え用治具
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｍｎ ０．３〜１．５ ｗｔ％，Ｃｕ
０．２〜０．９ ｗｔ％，Ｍｇ ０．２〜０．５ｗｔ
％，Ｓｉ ０．１０ 〜０．３ ｗｔ％，Ｆｅ ０．１
０ 〜０．７ｗｔ ％，Ｔｉ０．１０ 〜０．３ ｗｔ
％を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物からなるアルミ
ニウム合金芯材の片面に、Ｚｎ ０．３〜２．０ ｗｔ
％，Ｍｇ ０．０５ 〜０．２ ｗｔ％を含有し、残部
Ａｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金皮材を
クラッドし、他の片面にＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラ
ッドしたことを特徴とする熱交換器用アルミニウム合金
クラッド材。 - 【請求項２】 Ｍｎ ０．３〜１．５ ｗｔ％，Ｃｕ
０．２〜０．９ ｗｔ％，Ｍｇ ０．２〜０．５ｗｔ
％，Ｓｉ ０．１０ 〜０．３ ｗｔ％，Ｆｅ ０．１
０ 〜０．７ｗｔ ％，Ｔｉ０．１０ 〜０．３ ｗｔ
％を含有し、更にＺｒ ０．０５ 〜０．２ ｗｔ％，
Ｃｒ ０．０５ 〜０．２ ｗｔ％のうち１種又は２種
を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物からなるアルミニ
ウム合金芯材の片面に、Ｚｎ ０．３〜２．０ ｗｔ％
，Ｍｇ ０．０５ 〜０．２ ｗｔ％を含有し、残部Ａ
ｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金皮材をク
ラッドし、他の片面にＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラッ
ドしたことを特徴とする熱交換器用アルミニウム合金ク
ラッド材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8611791A JPH04297541A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8611791A JPH04297541A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04297541A true JPH04297541A (ja) | 1992-10-21 |
Family
ID=13877755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8611791A Pending JPH04297541A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04297541A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1004415C2 (nl) * | 1996-11-04 | 1998-05-08 | Hoogovens Alu Walzprod Gmbh | Niet-warmtebehandelbare aluminiumlegering als kernlegering voor brazing sheet. |
| JP2010018872A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | ろう付性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート |
| JP2011042823A (ja) * | 2009-08-20 | 2011-03-03 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | 時効硬化性アルミニウム合金ブレージングシート、その製造方法、およびそれを用いた熱交換器 |
| CN102506602A (zh) * | 2011-09-26 | 2012-06-20 | 江苏格林威尔金属材料科技有限公司 | 热交换器用铝合金内槽圆管及其制造方法 |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP8611791A patent/JPH04297541A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1004415C2 (nl) * | 1996-11-04 | 1998-05-08 | Hoogovens Alu Walzprod Gmbh | Niet-warmtebehandelbare aluminiumlegering als kernlegering voor brazing sheet. |
| WO1998020178A1 (en) * | 1996-11-04 | 1998-05-14 | Hoogovens Aluminium Walzprodukte Gmbh | Aluminium alloy for use as core material in brazing sheet |
| AU717614B2 (en) * | 1996-11-04 | 2000-03-30 | Hoogovens Aluminium Walzprodukte Gmbh | Aluminium alloy for use as core material in brazing sheet |
| US6294272B2 (en) | 1996-11-04 | 2001-09-25 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Aluminium alloy for use as core material in brazing sheet |
| JP2010018872A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | ろう付性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート |
| JP2011042823A (ja) * | 2009-08-20 | 2011-03-03 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | 時効硬化性アルミニウム合金ブレージングシート、その製造方法、およびそれを用いた熱交換器 |
| CN102506602A (zh) * | 2011-09-26 | 2012-06-20 | 江苏格林威尔金属材料科技有限公司 | 热交换器用铝合金内槽圆管及其制造方法 |
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