JPH0436433A - Ａ１熱交換器用高強度高耐食性ａ１合金クラッド材 - Google Patents
Ａ１熱交換器用高強度高耐食性ａ１合金クラッド材Info
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- JPH0436433A JPH0436433A JP14155190A JP14155190A JPH0436433A JP H0436433 A JPH0436433 A JP H0436433A JP 14155190 A JP14155190 A JP 14155190A JP 14155190 A JP14155190 A JP 14155190A JP H0436433 A JPH0436433 A JP H0436433A
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- Japan
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- alloy
- core material
- brazing
- corrosion
- sacrificial anode
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
- B32B15/016—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic all layers being formed of aluminium or aluminium alloys
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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
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
この発明は不活性ガス雰囲気中で弗化物フラックスを用
いたろう付によりラジェータやヒーターコアなどのＡｌ
熱交換器を製造するに際して、その構造部材であるチュ
ーブ材やヘッダープレート材などとして用いるに適した
、ろう付性が良好で、かつろう付後に高強度および高耐
食性を有するＡｌ合金クラッド材に関するものである。
いたろう付によりラジェータやヒーターコアなどのＡｌ
熱交換器を製造するに際して、その構造部材であるチュ
ーブ材やヘッダープレート材などとして用いるに適した
、ろう付性が良好で、かつろう付後に高強度および高耐
食性を有するＡｌ合金クラッド材に関するものである。
［従来の技術］
自動車のラジェータやヒーターコアなどのチューブ材や
ヘッダープレート材には、３００３などのＡｌ−Ｍｎ系
合金を芯材とし、片面にＡｌ−６ｉ系合金のろう材、他
の片面にＡ ｌ−Ｚｎ系合金やＡ Ｉ −Ｚ ｎ −Ｍ
ｇ系合金の犠牲陽極材をクラッドした３層クラッド材
が用いられている。
ヘッダープレート材には、３００３などのＡｌ−Ｍｎ系
合金を芯材とし、片面にＡｌ−６ｉ系合金のろう材、他
の片面にＡ ｌ−Ｚｎ系合金やＡ Ｉ −Ｚ ｎ −Ｍ
ｇ系合金の犠牲陽極材をクラッドした３層クラッド材
が用いられている。
Ａｌ−３ｉ系のろう材はチューブとフィンの接合、チュ
ーブとヘッダープレートとの接合のためのものである。
ーブとヘッダープレートとの接合のためのものである。
ろう付は不活性ガス雰囲気中で弗化物フラックスを用い
て行われることが多い。犠牲陽極材をクラッドした他の
片面は、使用中に内側（水側）になり、犠牲陽極作用を
発揮して芯材の孔食や隙間腐食を防止する。
て行われることが多い。犠牲陽極材をクラッドした他の
片面は、使用中に内側（水側）になり、犠牲陽極作用を
発揮して芯材の孔食や隙間腐食を防止する。
近年ラジェータやヒーターコアなどの軽量化を求める要
求が強く、チューブ材やヘッダープレート材の薄肉化が
必要となっている。そのためには材料の高強度化、特に
ろう付後の強度の向上が必要であり、高強度化のために
芯材中にＭｇを添加することが多くなってきている。し
かし、Ｍｇはろう付中に表面に拡散していき、弗化物フ
ラックスと反応するため、綿状生成物（Ｍｇの弗化物）
が生成、して付着したり、接合不良を生じたりする。こ
うして、芯材中へのＭｇの添加量は実用上０．２〜０．
３％に制限され、高強度化の妨げとなっている。
求が強く、チューブ材やヘッダープレート材の薄肉化が
必要となっている。そのためには材料の高強度化、特に
ろう付後の強度の向上が必要であり、高強度化のために
芯材中にＭｇを添加することが多くなってきている。し
かし、Ｍｇはろう付中に表面に拡散していき、弗化物フ
ラックスと反応するため、綿状生成物（Ｍｇの弗化物）
が生成、して付着したり、接合不良を生じたりする。こ
うして、芯材中へのＭｇの添加量は実用上０．２〜０．
３％に制限され、高強度化の妨げとなっている。
又、従来は犠牲陽極材としてＡｌ−Ｚｎ系やＡ Ｉ −
Ｚ ｎ −Ｍ ｇ系合金を用いており、ろう何時にＺｎ
やＭｇが芯材中へ拡散して０．１〜０．２■の深さに及
ぶ濃度勾配を形成し、この拡散層を犠牲陽極層として芯
材を防食している。
Ｚ ｎ −Ｍ ｇ系合金を用いており、ろう何時にＺｎ
やＭｇが芯材中へ拡散して０．１〜０．２■の深さに及
ぶ濃度勾配を形成し、この拡散層を犠牲陽極層として芯
材を防食している。
この方法は、クラッド材が比較的厚いとき、すなわち０
．２５〜０．３１−以上のときは有効であるが、クラッ
ド材を薄肉化し、例えば０．２５ｍ−以下にするとＺ
ｎ ’Ｐ Ｍ Ｈの拡散深さ、すなわち、犠牲陽極層の
厚さが０．１〜０．２１−では大きすぎ、クラッド材の
板厚の多くが腐食式になってしまう。その結果、使用中
、犠牲陽極層の消耗とともに材料の強度が著しく低下し
、問題になっている。
．２５〜０．３１−以上のときは有効であるが、クラッ
ド材を薄肉化し、例えば０．２５ｍ−以下にするとＺ
ｎ ’Ｐ Ｍ Ｈの拡散深さ、すなわち、犠牲陽極層の
厚さが０．１〜０．２１−では大きすぎ、クラッド材の
板厚の多くが腐食式になってしまう。その結果、使用中
、犠牲陽極層の消耗とともに材料の強度が著しく低下し
、問題になっている。
以上の理由で、フッ化物フラックスろう併用クラッド材
の薄肉化には限界があった。
の薄肉化には限界があった。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は芯材中のＭｇ分の拡散を防止して従来技術の上
記問題を解消したクラッド材を提供しようとするもので
ある。
記問題を解消したクラッド材を提供しようとするもので
ある。
［課題を解決するための手段］
本発明者らは、Ｍｇが芯材から拡散して表面（ろう材調
）に到達する量を抑制するために芯材とろう材の間に中
間材を設け、中間材の合金種及び厚さについて種々検討
を加えた。
）に到達する量を抑制するために芯材とろう材の間に中
間材を設け、中間材の合金種及び厚さについて種々検討
を加えた。
その結果、中間材としてＭｎ：０．１〜２．０％を含み
、更にＣｕ：０．５％以下及び／又はＳｌ：０．５％以
下を含み、なおかつ必要に応じて、Ｔ ｉ ： ０．０
６〜０．３５％を含む合金を用い、その厚さを芯材中の
Ｍｇ量との関係において決めることにより、表面に到達
してフラックスと反応するＭｇの量を抑制することがで
き、ろう付は性の低下を防止することを知見した。又、
芯材中のＣｕ量を中間材中のＣｕ量より０．１５％以上
多くすることにより、耐食性が著しく向上することを見
出した。
、更にＣｕ：０．５％以下及び／又はＳｌ：０．５％以
下を含み、なおかつ必要に応じて、Ｔ ｉ ： ０．０
６〜０．３５％を含む合金を用い、その厚さを芯材中の
Ｍｇ量との関係において決めることにより、表面に到達
してフラックスと反応するＭｇの量を抑制することがで
き、ろう付は性の低下を防止することを知見した。又、
芯材中のＣｕ量を中間材中のＣｕ量より０．１５％以上
多くすることにより、耐食性が著しく向上することを見
出した。
更に、犠牲陽極材の添加元素について検討を加えた結果
、ＺｎやＭｇなど、ろう付中に芯材へ拡散する速さが大
きい元素を添加すると、芯材の表面に生じる拡散層（犠
牲陽極層）が厚くなってしまうのに対して、Ｉｎ又はＳ
ｎを微量添加すると芯材へ拡散する速さが小さいために
犠牲陽極層の厚さが大きくならないこと、そしてクラッ
ド率を変えることによって犠牲陽極層の厚さを任意に調
節できることを見出した。
、ＺｎやＭｇなど、ろう付中に芯材へ拡散する速さが大
きい元素を添加すると、芯材の表面に生じる拡散層（犠
牲陽極層）が厚くなってしまうのに対して、Ｉｎ又はＳ
ｎを微量添加すると芯材へ拡散する速さが小さいために
犠牲陽極層の厚さが大きくならないこと、そしてクラッ
ド率を変えることによって犠牲陽極層の厚さを任意に調
節できることを見出した。
これらの知見に基づいて本発明を完成した。
すなわち、本発明の構成は、Ｍｎ：０．３〜２．０ ％
、 Ｃｕ ： ０．２５〜１．０ ％、Ｍｇ：Ｑ
、４ 〜１．０％、Ｓ ｉ ： （１，１−１，［１％
及び必要に応じＴ ｉ ： ０．６〜０．３５％を含み
、残りＡｌと不可避不純物からなるＡｌ合金を芯材とし
、この芯材の片面にＭ ｎ ： （１，１〜２．０％を
含み、更にＣｕ：０．５％以下及び／又はＳ ｉ ：
０．５％以下を含み、なおかつ必要に応じＴ ｔ ：
０．０６〜０．３５％を含み、残りＡｌと不可避不純物
からなるＡｌ合金の中間材を介してＡｌ−Ｓｉ系合金の
ろう材をクラッドし、芯材の他の面にＩ ｎ ： ０
．００５〜０．２％、Ｓ ｎ ： ０．０１〜０．２％
の１種又は２種を含み、残りＡｌと不可避不純物からな
るＡｌ合金の犠牲陽極材をクラッドした４層クラッド材
において、中間材の厚さＴ（μＩＩＩ）と芯材中のＭｇ
量（％）の間に Ｔ ≧ｓｇ×｛［Ｍｇ（％）コ − （１，３５１”２
の関係をもたせ、かつ芯材中のＣｕ量（％）を中間材中
のＣｕ ｊｉ （％）より０．１５％以上多くすること
を特徴とする弗化物フラックスろう付により製造するＡ
ｌ熱交換器用高強度高耐食性Ａ】合金クラッド材である
。
、 Ｃｕ ： ０．２５〜１．０ ％、Ｍｇ：Ｑ
、４ 〜１．０％、Ｓ ｉ ： （１，１−１，［１％
及び必要に応じＴ ｉ ： ０．６〜０．３５％を含み
、残りＡｌと不可避不純物からなるＡｌ合金を芯材とし
、この芯材の片面にＭ ｎ ： （１，１〜２．０％を
含み、更にＣｕ：０．５％以下及び／又はＳ ｉ ：
０．５％以下を含み、なおかつ必要に応じＴ ｔ ：
０．０６〜０．３５％を含み、残りＡｌと不可避不純物
からなるＡｌ合金の中間材を介してＡｌ−Ｓｉ系合金の
ろう材をクラッドし、芯材の他の面にＩ ｎ ： ０
．００５〜０．２％、Ｓ ｎ ： ０．０１〜０．２％
の１種又は２種を含み、残りＡｌと不可避不純物からな
るＡｌ合金の犠牲陽極材をクラッドした４層クラッド材
において、中間材の厚さＴ（μＩＩＩ）と芯材中のＭｇ
量（％）の間に Ｔ ≧ｓｇ×｛［Ｍｇ（％）コ − （１，３５１”２
の関係をもたせ、かつ芯材中のＣｕ量（％）を中間材中
のＣｕ ｊｉ （％）より０．１５％以上多くすること
を特徴とする弗化物フラックスろう付により製造するＡ
ｌ熱交換器用高強度高耐食性Ａ】合金クラッド材である
。
以下、上記材料の各成分の量と作用について説明する。
（１）芯材
Ｍｎ ：
強度を向上させる。又、芯材の電位を責にして犠牲陽極
材との電位差を大きくし耐食性を向上させる。０，３％
未満では効果が十分でなく、２．０％を越えると鋳造時
に粗大な化合物が生成し、健全な板材が得られない。
材との電位差を大きくし耐食性を向上させる。０，３％
未満では効果が十分でなく、２．０％を越えると鋳造時
に粗大な化合物が生成し、健全な板材が得られない。
Ｃｕ：
芯材の電位を責にして、犠牲陽極材及び中間材と芯材と
の電位差を大きくし、犠牲陽極材及び中間材の犠牲陽極
効果による防食作用を大きくする。更に、芯材中のＣｕ
はろう何時に犠牲陽極材中及び中間材中へ拡散してなだ
らかな濃度勾配を形成し、芯材側が責な電位、犠牲陽極
材及び中間材の各々表面側が卑な電位となり、その間に
なだらかな電位分布を形成して腐食形態を全面腐食型に
する。以上のようなＣｕの防食作用は、犠牲陽極材中の
Ｃｕ量あるいは中間材中のＣｕ量より芯材中のＣｕ量の
方が多くなければ発揮されず、特に芯材中のＣｕ量の方
が０．１５％以上多くなければ、拡散後の濃度勾配が小
さすぎて効果が十分でない。通常犠牲陽極材中にＣｕを
添加することはないが、中間材には強度向上を目的とし
てＣｕを添加することがあるので、その場合は注意が必
要である。
の電位差を大きくし、犠牲陽極材及び中間材の犠牲陽極
効果による防食作用を大きくする。更に、芯材中のＣｕ
はろう何時に犠牲陽極材中及び中間材中へ拡散してなだ
らかな濃度勾配を形成し、芯材側が責な電位、犠牲陽極
材及び中間材の各々表面側が卑な電位となり、その間に
なだらかな電位分布を形成して腐食形態を全面腐食型に
する。以上のようなＣｕの防食作用は、犠牲陽極材中の
Ｃｕ量あるいは中間材中のＣｕ量より芯材中のＣｕ量の
方が多くなければ発揮されず、特に芯材中のＣｕ量の方
が０．１５％以上多くなければ、拡散後の濃度勾配が小
さすぎて効果が十分でない。通常犠牲陽極材中にＣｕを
添加することはないが、中間材には強度向上を目的とし
てＣｕを添加することがあるので、その場合は注意が必
要である。
芯材中のＣｕは強度向上にも寄与する。
以上に示したＣｕの防食作用と強度向上効果は、芯材中
のＣｕ量が０．２５％未満ては発揮されず、一方、１．
０％を越えると芯材自体の耐食性が悪くなるとともに芯
材の融点が下がって、ろう何時に局部的な溶融を生ずる
ようになる。
のＣｕ量が０．２５％未満ては発揮されず、一方、１．
０％を越えると芯材自体の耐食性が悪くなるとともに芯
材の融点が下がって、ろう何時に局部的な溶融を生ずる
ようになる。
Ｍｇ：
芯材の強度を向上させる。強度向上効果は、Ｓｉ及び／
又はＣｕと共存するとろう付後の時効硬化により更によ
く発揮される。０．４％未満では効果が十分でなく、ｉ
、ｏ％を越えると耐食性が低下するとともに芯材の融点
が下がってろう何時に局部的な溶融を生ずるようになる
。
又はＣｕと共存するとろう付後の時効硬化により更によ
く発揮される。０．４％未満では効果が十分でなく、ｉ
、ｏ％を越えると耐食性が低下するとともに芯材の融点
が下がってろう何時に局部的な溶融を生ずるようになる
。
Ｓ ｉ ：
芯材の強度を向上させる。強度向上効果はＭｇと共存す
るとろう付後の時効硬化によりよく発揮される。０．１
％未満では効果が十分でなく、１．０％を越えると耐食
性が低下するとともに芯材の融点が下がってろう何時に
局部的な溶融を生ずるようになる。
るとろう付後の時効硬化によりよく発揮される。０．１
％未満では効果が十分でなく、１．０％を越えると耐食
性が低下するとともに芯材の融点が下がってろう何時に
局部的な溶融を生ずるようになる。
Ｔ ｉ ：
芯材の耐食性をより一層向上させる。すなわちＴｉは濃
度の高い領域と低い領域に分かれ、それらが板厚方向に
交互に分布して層状となり、Ｔｉ濃度が低い領域が高い
領域に比べて優先的に腐食することにより、腐食形態を
層状にする。
度の高い領域と低い領域に分かれ、それらが板厚方向に
交互に分布して層状となり、Ｔｉ濃度が低い領域が高い
領域に比べて優先的に腐食することにより、腐食形態を
層状にする。
その結果板厚方向への腐食の進行を妨げて材料の耐孔食
性を向上させる。０．０６％未満では効果が十分でなく
、０．３５％を越えると鋳造時に粗大な化合物が生成
し、健全な板材が得られない。
性を向上させる。０．０６％未満では効果が十分でなく
、０．３５％を越えると鋳造時に粗大な化合物が生成
し、健全な板材が得られない。
Ｔｉを含まない場合でも、前記のようなＣｕの作用によ
りクラッド材の耐食性は良好である。
りクラッド材の耐食性は良好である。
しかし、Ｔｉを含有することによって耐食性が一層良好
になる。換言すればＴｉを含まない場合でも薄肉化が可
能であるが、Ｔｉを含む場合には更に薄肉化が可能にな
る。
になる。換言すればＴｉを含まない場合でも薄肉化が可
能であるが、Ｔｉを含む場合には更に薄肉化が可能にな
る。
なお、Ｔｉを含まない材料が不純物として、あるいは他
の目的、例えば鋳塊の結晶粒微細化を目的として微量の
Ｔ ｉ （０，０６％未満のＴｉ）を含んでも本発明
の効果を損うものではなく、何ら差しつかえはない。
の目的、例えば鋳塊の結晶粒微細化を目的として微量の
Ｔ ｉ （０，０６％未満のＴｉ）を含んでも本発明
の効果を損うものではなく、何ら差しつかえはない。
その他の元素：
Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｚｒなどは本発明の効果を損なわな
い範囲で含まれてもよい。ただし、Ｆｅは多量に含まれ
ると耐食性を害するので０．７％以下にする必要がある
。Ｚｎは芯材の電位を卑にし、犠牲陽極材及び中間材と
の電位差を小さくするので０．２％以下にする必要があ
る。
い範囲で含まれてもよい。ただし、Ｆｅは多量に含まれ
ると耐食性を害するので０．７％以下にする必要がある
。Ｚｎは芯材の電位を卑にし、犠牲陽極材及び中間材と
の電位差を小さくするので０．２％以下にする必要があ
る。
（２）中間材
Ｍｎ：
強度を向上させる。０．１％未満では効果が十分でなく
、２．０％を越えると鋳造時に粗大な化合物が生成し健
全な板材が得られない。
、２．０％を越えると鋳造時に粗大な化合物が生成し健
全な板材が得られない。
Ｔ ｉ ：
Ｔｉは濃度の高い領域と低い領域に分かれ、それらが板
厚方向に交互に分布して層状となり、Ｔｉ濃度が低い領
域が高い領域に比べて優先的に腐食することにより、腐
食形態を層状にする。
厚方向に交互に分布して層状となり、Ｔｉ濃度が低い領
域が高い領域に比べて優先的に腐食することにより、腐
食形態を層状にする。
その結果板厚方向への腐食の進行を妨げて材料の耐孔食
性を向上させる。０．０６％未満では効果が十分でなく
、０．３５％を越えると鋳造時に粗大な化合物が生成
し、健全な板材が得られない。
性を向上させる。０．０６％未満では効果が十分でなく
、０．３５％を越えると鋳造時に粗大な化合物が生成
し、健全な板材が得られない。
Ｔｉを含まない場合でも、前記のようなＣｕの作用によ
りクラッド材の耐食性は良好である。
りクラッド材の耐食性は良好である。
しかし、Ｔｉを含有することによって耐食性が一層良好
になる。換言すればＴｉを含まない場合でも薄肉化が可
能であるが、Ｔｉを含む場合には更に薄肉化が可能にな
る。
になる。換言すればＴｉを含まない場合でも薄肉化が可
能であるが、Ｔｉを含む場合には更に薄肉化が可能にな
る。
なお、Ｔｉを含まない材料が不純物として、あるいは他
の目的、例えば鋳塊の結晶粒微細化を目的として微量の
Ｔ ｉ （０，０６％未満のＴｉ）を含んでも本発明の
効果を損うものではなく、何ら差しつかえはない。
の目的、例えば鋳塊の結晶粒微細化を目的として微量の
Ｔ ｉ （０，０６％未満のＴｉ）を含んでも本発明の
効果を損うものではなく、何ら差しつかえはない。
Ｃｕ、Ｓｉ：
これらの元素は強度向上に寄与する。特に、ろう付時に
芯材からＭｇが拡散してくるので、ろう付後にはＭｇと
Ｃｕ、Ｓｉが共存することになり、時効硬化により強度
が向上する。しかしながら、これらの元素は芯材からろ
う材へ向ってＭｇが拡散するのを促進するため、含有量
が多くなるとろう付性が悪くなる。従って、ろう付性の
確保のためにＣｕ ： ０．５％以下、Ｓｉ：０．５％
以下に限定する必要がある。又、前記のように芯材から
中間材の表面（ろう材側）に向ってＣｕのなだらかな濃
度勾配を形成し、腐食形態を全面腐食型にするために、
中間材中のＣｕ量は芯材中のＣｕ量より０．１５％以上
少なくする必要がある。
芯材からＭｇが拡散してくるので、ろう付後にはＭｇと
Ｃｕ、Ｓｉが共存することになり、時効硬化により強度
が向上する。しかしながら、これらの元素は芯材からろ
う材へ向ってＭｇが拡散するのを促進するため、含有量
が多くなるとろう付性が悪くなる。従って、ろう付性の
確保のためにＣｕ ： ０．５％以下、Ｓｉ：０．５％
以下に限定する必要がある。又、前記のように芯材から
中間材の表面（ろう材側）に向ってＣｕのなだらかな濃
度勾配を形成し、腐食形態を全面腐食型にするために、
中間材中のＣｕ量は芯材中のＣｕ量より０．１５％以上
少なくする必要がある。
その他の元素：
Ｆ ｅ ｓ Ｃｒ ｓ Ｚ ｒ ＳＺ ｎなどは本発明
の効果を損なわない範囲で含まれてもよい。但し、Ｆｅ
は多量に含まれると耐食性を害するので０．７％以下に
する必要がある。又、Ｚｎは犠牲陽極効果を付与するた
めに中間材に添加することがあるが、その場合Ｍｇの拡
散を促進しないように０，３％以下としなければならな
い。
の効果を損なわない範囲で含まれてもよい。但し、Ｆｅ
は多量に含まれると耐食性を害するので０．７％以下に
する必要がある。又、Ｚｎは犠牲陽極効果を付与するた
めに中間材に添加することがあるが、その場合Ｍｇの拡
散を促進しないように０，３％以下としなければならな
い。
厚さ：
中間材は芯材中のＭｇが拡散してろう材側に到達する量
を抑制するためのものであり、その厚さＴ（μｌｌ１）
は芯材中のＭｇ量（％）に応じて次の式で決められる。
を抑制するためのものであり、その厚さＴ（μｌｌ１）
は芯材中のＭｇ量（％）に応じて次の式で決められる。
Ｔ≧５８ｘ （［Ｍｇ（％）］ −０，３５１１’２こ
の式は実験により求められたものであるが、芯材中のＭ
ｇ量が多いほど中間材の厚さを厚くしなければならない
ことを示している。そして中間材の厚さがこの式を満た
さないとき、すなわち５８ｘｆ［Ｍｇ（％）］−０，３
５１”２より小さいときは、ろう付時にろう材側へのＭ
ｇの拡散量が多く、Ｍｇと弗化物フラックスが反応して
ろう付不良が発生したり、綿状生成物が生成して外観を
損ねたりする。
の式は実験により求められたものであるが、芯材中のＭ
ｇ量が多いほど中間材の厚さを厚くしなければならない
ことを示している。そして中間材の厚さがこの式を満た
さないとき、すなわち５８ｘｆ［Ｍｇ（％）］−０，３
５１”２より小さいときは、ろう付時にろう材側へのＭ
ｇの拡散量が多く、Ｍｇと弗化物フラックスが反応して
ろう付不良が発生したり、綿状生成物が生成して外観を
損ねたりする。
（３）ろう材
ろう材は通常用いられるＡｌ−Ｓｉ合金である。通常６
〜１３％のＳｉを含む合金が用いられる。
〜１３％のＳｉを含む合金が用いられる。
（４）犠牲陽極材
Ｉｎ及びＳｎは微量の添加により犠牲陽極材の電位を卑
にし、芯材に対する犠牲陽極効果を付与する。その結果
、芯材の孔食や隙間腐食を防止する。その含有量が、そ
れぞれの下限値未満では上記効果が充分でなく、上限値
を越えると自己耐食性、圧延加工性が劣化するとともに
ろう何時の拡散が多くなり、犠牲陽極層が厚くなってし
まう。これらの元素を微量添加した場合、ＺｎやＭｇの
場合と異なり拡散が速くないのでろう付後の拡散層の厚
さがろう付前の犠牲陽極材の厚さより大幅に大きくなる
ことはない。
にし、芯材に対する犠牲陽極効果を付与する。その結果
、芯材の孔食や隙間腐食を防止する。その含有量が、そ
れぞれの下限値未満では上記効果が充分でなく、上限値
を越えると自己耐食性、圧延加工性が劣化するとともに
ろう何時の拡散が多くなり、犠牲陽極層が厚くなってし
まう。これらの元素を微量添加した場合、ＺｎやＭｇの
場合と異なり拡散が速くないのでろう付後の拡散層の厚
さがろう付前の犠牲陽極材の厚さより大幅に大きくなる
ことはない。
したがって、腐食式の厚さを任意に、かつ、小さく制御
することができる。
することができる。
その他の元素：
Ｆｅ、Ｓｉは本発明の効果を損わない範囲で含まれても
よい。Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａは電位を卑にする元素であるが
、いずれも拡散速度が速いので不純物の程度を越えて含
有してはいけない。
よい。Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａは電位を卑にする元素であるが
、いずれも拡散速度が速いので不純物の程度を越えて含
有してはいけない。
ＣｕやＭｎは電位を責にするので不純物の程度を越えて
含有してはいけない。
含有してはいけない。
［実施例コ
以下実施例によって、本発明を具体的に説明する。
実施例１
下記第１表に示す芯材用合金、第２表に示す中間材用合
金、第３表に示するう材用合金、第４表に示す犠牲陽極
材用合金の鋳塊を準備し、中間材用合金、ろう材用合金
及び犠牲陽極材用合金を熱間圧延して所定の厚さとし、
これらと芯材用合金の鋳塊とを組合せて熱間圧延しクラ
ッド材を得た。その後、冷間圧延、中間焼鈍、冷間圧延
により厚さ０．２３ｍの板（ＨＩ３材）を作製した。
金、第３表に示するう材用合金、第４表に示す犠牲陽極
材用合金の鋳塊を準備し、中間材用合金、ろう材用合金
及び犠牲陽極材用合金を熱間圧延して所定の厚さとし、
これらと芯材用合金の鋳塊とを組合せて熱間圧延しクラ
ッド材を得た。その後、冷間圧延、中間焼鈍、冷間圧延
により厚さ０．２３ｍの板（ＨＩ３材）を作製した。
クラッド材の構成は第１図に示すように、厚さ１１０μ
層の芯材１の片面に厚さ５０μｍの中間材２、その上に
厚さ２５μ層のろう材の層３を形成し、芯材１の反対面
に厚さ４５μ磨の犠牲陽極材４の層を形成した板厚０．
２３ｍｍのものである。
層の芯材１の片面に厚さ５０μｍの中間材２、その上に
厚さ２５μ層のろう材の層３を形成し、芯材１の反対面
に厚さ４５μ磨の犠牲陽極材４の層を形成した板厚０．
２３ｍｍのものである。
各材料の合金組成とその組合せは第５表に示すとおりで
ある。
ある。
得られたクラッド板材のろう材側に、Ａｌ−１，０％Ｍ
ｎ −１，５％Ｚｎ合金からなる厚さ０．ｌＯ關のコ
ルゲートフィンを乗せ、窒素ガス中で弗化物フラックス
でろう付を行った。ろう対温度（材料温度）は６００℃
であった。ろう付後板材とフィンとの接合状況、綿状生
成物の発生状況、芯材の溶融状況を調べた。
ｎ −１，５％Ｚｎ合金からなる厚さ０．ｌＯ關のコ
ルゲートフィンを乗せ、窒素ガス中で弗化物フラックス
でろう付を行った。ろう対温度（材料温度）は６００℃
であった。ろう付後板材とフィンとの接合状況、綿状生
成物の発生状況、芯材の溶融状況を調べた。
次に厚さ０ 、２３ ｍｍの板材をそのまま（フィンと
接触させることなく）弗化物フラックスろう付と同じ条
件で加熱した後、引張試験と腐食試験を行った。腐食試
験の方法は、外面側（ろう材側）についてはＣＡＳＳ試
験、３０日間とし、内面側（犠牲陽極材側）については
ＣＩ −１１００ｐｐ。
接触させることなく）弗化物フラックスろう付と同じ条
件で加熱した後、引張試験と腐食試験を行った。腐食試
験の方法は、外面側（ろう材側）についてはＣＡＳＳ試
験、３０日間とし、内面側（犠牲陽極材側）については
ＣＩ −１１００ｐｐ。
Ｓ ０ ４ ２−ＬＯＯｐｐｍ Ｓ ＨＣ０３−１
１００ｐｐ、 Ｃｕ ”１０ｐｐｍを含む水溶液
中に浸漬し、８時間の間８０℃に加熱し、その後室温ま
で放冷しながら１６時間放置するというサイクルを繰返
し、３ケ月間行った。
１００ｐｐ、 Ｃｕ ”１０ｐｐｍを含む水溶液
中に浸漬し、８時間の間８０℃に加熱し、その後室温ま
で放冷しながら１６時間放置するというサイクルを繰返
し、３ケ月間行った。
以上の結果をまとめて第５表に示す。発明例（Ｎα１〜
５、Ｎα７〜２４）の場合、ろう付性は良好で、引張強
さも１８ｋｇｆ／ａｍ’以上と高く、最大腐食深さも小
さい。
５、Ｎα７〜２４）の場合、ろう付性は良好で、引張強
さも１８ｋｇｆ／ａｍ’以上と高く、最大腐食深さも小
さい。
比較例（Ｎα６）の場合、芯材中のＣｕ量と中間材中の
Ｃｕ量の差が０．１０％と少ないために、外面側の腐食
が深くなっている。
Ｃｕ量の差が０．１０％と少ないために、外面側の腐食
が深くなっている。
Ｎｏ、２５の場合、芯材中のＭｎが少ないために引張強
さが低く、外面側の腐食も深い。Ｎα２６は芯材中のＭ
ｎが多いために健全な板材が得られていない。
さが低く、外面側の腐食も深い。Ｎα２６は芯材中のＭ
ｎが多いために健全な板材が得られていない。
Ｎα２７は芯材中のＣｕ量が少ないために引張強さがや
や低く、外面側の腐食も深い。ＮＯ，２８は芯材中のＣ
ｕが多く、ろう材中に局部溶融を生じ、そのため引張強
さが低く、外面側及び内面側の腐食深さが大きい。
や低く、外面側の腐食も深い。ＮＯ，２８は芯材中のＣ
ｕが多く、ろう材中に局部溶融を生じ、そのため引張強
さが低く、外面側及び内面側の腐食深さが大きい。
Ｎｏ、２９は芯材中のＭｇが少ないために引張強さが低
く、Ｎｏ、３０は芯材中のＭｇが多いためにろう付不良
を生じ、引張強さが小さいばかりでなく、外面側の腐食
も深い。
く、Ｎｏ、３０は芯材中のＭｇが多いためにろう付不良
を生じ、引張強さが小さいばかりでなく、外面側の腐食
も深い。
Ｎ１８１は芯材中のＳＬが少ないために引張強さが低く
、Ｎ１１Ｌ８２は芯材中のＳｉが多いために局部溶融を
生じ、引張強さが低く、外面側及び内面側の腐食が深い
。
、Ｎ１１Ｌ８２は芯材中のＳｉが多いために局部溶融を
生じ、引張強さが低く、外面側及び内面側の腐食が深い
。
！ＩｋＬＨは芯材中のＴｉが多いために健全な板材が得
られていない。
られていない。
１１ｋＬ３４は３００３合金を芯材とし中間材を設けな
い３層クラッド材であるが、引張強さが低く、外面側及
び内面側の腐食が深い。
い３層クラッド材であるが、引張強さが低く、外面側及
び内面側の腐食が深い。
Ｎ１８５は中間材のＭｎが少ないために引張強さがやや
低い。漱３Ｂは中間材のＭｎが多いために健全な板材が
得られていない。
低い。漱３Ｂは中間材のＭｎが多いために健全な板材が
得られていない。
ＮＩＩＬ３７は中間材のＴｉが多いために健全な鋳塊が
得られていない。
得られていない。
隘３８は中間材のＣｕが多いためにろう付時に綿状生成
物が生じ、又、芯材中のＣｕ量の方が中間材中のＣｕ量
より少ないために外面側の腐食が深い。
物が生じ、又、芯材中のＣｕ量の方が中間材中のＣｕ量
より少ないために外面側の腐食が深い。
磁３９は中間材のＳｉが多いためにろう付時に綿状生成
物が生じている。
物が生じている。
Ｎｃｉ、４０は犠牲陽極材中のＩｎが少ないために、内
面側の腐食が深い。
面側の腐食が深い。
魔４１は犠牲陽極材のＳｎが少ないために内面側の腐食
が深い。
が深い。
Ｎα４２は犠牲陽極材にＺｎが添加されたものであるが
、Ｚｎの拡散層が厚いために内面側の腐食が深い。
、Ｚｎの拡散層が厚いために内面側の腐食が深い。
第１表
＊ ３００３合金
実施例２
下記第６表の組合せにより実施例１と同様に０ 、２３
ｉ＋ｍの板材を作製した。ここではろう材と犠牲陽極
材の厚さは実施例１と同一とし、中間材と芯材の厚さを
種々に変えた。
ｉ＋ｍの板材を作製した。ここではろう材と犠牲陽極
材の厚さは実施例１と同一とし、中間材と芯材の厚さを
種々に変えた。
得られた板材について、実施例１と同様にろう付テスト
、引張試験、腐食試験を行った。
、引張試験、腐食試験を行った。
その結果を第６表に示す。Ｔ≧５８ｘ （［Ｍｇ（％）
］ −０４５） ””を満たさない場合にろう付不良が
生じている。
］ −０４５） ””を満たさない場合にろう付不良が
生じている。
第６表のろう付テストの結果と、第５表のＮｏ、 ９．
１１．１８のろう付テストの結果をまとめて図示すると
、第２図のようになる。曲線Ｔ−５８Ｘ （［Ｍｇ
（％）コ − ０．３５） ”’の上方にあればろ
う付性が良好であり、下方にあればろう付性が不良であ
ることがわかる。
１１．１８のろう付テストの結果をまとめて図示すると
、第２図のようになる。曲線Ｔ−５８Ｘ （［Ｍｇ
（％）コ − ０．３５） ”’の上方にあればろ
う付性が良好であり、下方にあればろう付性が不良であ
ることがわかる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明のクラッド材は弗化物フラ
ックスろう併用材料として、高強度、耐食性で、かつ、
ろう付性が優れたＡｌ合金クラッド材である。これによ
って、熱交換器を作製する場合チューブ材やヘッダープ
レート材を薄肉にすることができ、ラジェータやヒータ
の軽量化が可能である。
ックスろう併用材料として、高強度、耐食性で、かつ、
ろう付性が優れたＡｌ合金クラッド材である。これによ
って、熱交換器を作製する場合チューブ材やヘッダープ
レート材を薄肉にすることができ、ラジェータやヒータ
の軽量化が可能である。
第１図は本発明のクラッド材の構成を示す断面図。
第２図は実施例２で行なったろう付試験の結果を示すグ
ラフである。 １・・・芯材、２・・・中間材、３・・・ろう材、４・
・・犠牲陽極材。 特許出願人 住友軽金属工業株式会社 代理人 弁理士 小 松 秀 岳 代理人 弁理士 旭 宏
ラフである。 １・・・芯材、２・・・中間材、３・・・ろう材、４・
・・犠牲陽極材。 特許出願人 住友軽金属工業株式会社 代理人 弁理士 小 松 秀 岳 代理人 弁理士 旭 宏
Claims (3)
- （１）Ｍｎ：０．３〜２．０％（重量％、以下同じ）、
Ｃｕ：０．２５〜１．０％、Ｍｇ：０．４〜１．０％、
Ｓｉ：０．１〜１．０％を含み、残りＡｌと不可避不純
物からなるＡｌ合金を芯材とし、この芯材の片面にＭｎ
：０．１〜２．０％を含み、更にＣｕ：０．５％以下及
び／又はＳｉ：０．５％以下を含み、残りＡｌと不可避
不純物からなるＡｌ合金の中間材を介してＡｌ−Ｓｉ系
合金のろう材をクラッドし、芯材の他の面に、Ｉｎ：０
．００５〜０．２％、Ｓｎ：０．０１〜０．２％の１種
又は２種を含み、残りＡｌと不可避不純物からなるＡｌ
合金の犠牲陽極材をクラッドした４層クラッド材におい
て、中間材の厚さＴ（μｍ）と芯材中のＭｇ量（％）の
間にＴ≧５８×｛［Ｍｇ（％）］−０．３５）＾１＾／
＾２の関係を有し、かつ芯材中のＣｕ量（％）が中間材
中のＣｕ量（％）より０．１５％以上多いことを特徴と
する弗化物フラックスろう付により製造する熱交換器用
高強度高耐食性Ａｌ合金クラッド材。 - （２）芯材がその成分として、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｓｉ
の外に、更にＴｉ：０．０６〜０．３５％を含有し、残
りＡｌと不可避不純物からなるＡｌ合金であることを特
徴とする請求項（１）記載のＡｌ熱交換器用高強度高耐
食性Ａｌ合金クラッド材。 - （３）中間材がその成分として、Ｍｎ、Ｃｕ及び／又は
Ｓｉの外に、更にＴｉ：０．０６〜０．３５％を含有し
、残りＡｌと不可避不純物からなるＡｌ合金であること
を特徴とする請求項（１）又は（２）記載のＡｌ熱交換
器用高強度高耐食性Ａｌ合金クラッド材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2141551A JP2842668B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | Ａ１熱交換器用高強度高耐食性ａ１合金クラッド材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2141551A JP2842668B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | Ａ１熱交換器用高強度高耐食性ａ１合金クラッド材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0436433A true JPH0436433A (ja) | 1992-02-06 |
| JP2842668B2 JP2842668B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15294596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2141551A Expired - Lifetime JP2842668B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | Ａ１熱交換器用高強度高耐食性ａ１合金クラッド材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2842668B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008267714A (ja) * | 2007-04-20 | 2008-11-06 | Furukawa Sky Kk | 成形性に優れたアルミニウム製内面溝付き管およびその製造方法 |
| JP2011195891A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け性に優れた高強度熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
| JP2011195890A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け性に優れた高強度熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
| JP2011195889A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け性に優れた高強度熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
| WO2013065760A1 (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-10 | 古河スカイ株式会社 | 成形加工用アルミニウム合金クラッド材 |
| US9802273B2 (en) | 2011-11-02 | 2017-10-31 | Uacj Corporation | Method for manufacturing aluminum alloy cladding material |
| CN111201133A (zh) * | 2017-09-14 | 2020-05-26 | 由海军部长代表的美利坚合众国 | 铝阳极合金 |
-
1990
- 1990-06-01 JP JP2141551A patent/JP2842668B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008267714A (ja) * | 2007-04-20 | 2008-11-06 | Furukawa Sky Kk | 成形性に優れたアルミニウム製内面溝付き管およびその製造方法 |
| JP2011195891A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け性に優れた高強度熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
| JP2011195890A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け性に優れた高強度熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
| JP2011195889A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け性に優れた高強度熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
| WO2013065760A1 (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-10 | 古河スカイ株式会社 | 成形加工用アルミニウム合金クラッド材 |
| US9802273B2 (en) | 2011-11-02 | 2017-10-31 | Uacj Corporation | Method for manufacturing aluminum alloy cladding material |
| CN111201133A (zh) * | 2017-09-14 | 2020-05-26 | 由海军部长代表的美利坚合众国 | 铝阳极合金 |
| JP2021502475A (ja) * | 2017-09-14 | 2021-01-28 | ザ ユナイテッド ステイツ オブ アメリカ アズ レプレゼンティッド バイ ザ セクレタリー オブ ザ ネイビーＴｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ Ａｓ Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ Ｂｙ Ｔｈｅ Ｓｅｃｒｅｔａｒｙ Ｏｆ Ｔｈｅ Ｎａｖｙ | アルミニウム陽極合金 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2842668B2 (ja) | 1999-01-06 |
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