JPH0642994B2 - ドロンカツプ型熱交換器用アルミニウムブレ−ジングシ−ト - Google Patents

ドロンカツプ型熱交換器用アルミニウムブレ−ジングシ−ト

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JPH0642994B2
JPH0642994B2 JP30312486A JP30312486A JPH0642994B2 JP H0642994 B2 JPH0642994 B2 JP H0642994B2 JP 30312486 A JP30312486 A JP 30312486A JP 30312486 A JP30312486 A JP 30312486A JP H0642994 B2 JPH0642994 B2 JP H0642994B2
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brazing
heat exchanger
sheet
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brazing sheet
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和徳 石川
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Furukawa Aluminum Co Ltd
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Furukawa Aluminum Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/28Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950°C
    • B23K35/286Al as the principal constituent

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はドロンカップ型熱交換器に使用されるアルミニ
ウムブレージングシートに関し、特にろう付性を向上さ
せたものである。
〔従来の技術〕
自動車用のオイルクーラー,エバポレーター及びインタ
ークーラー等には熱伝導性や耐食性に優れ、かつ軽量で
成形性の良好なA合金を使用したドロンカップ型の熱
交換器が用いられている。このようなドロンカップ型熱
交換器は第1図(イ)(ロ)に示すようにプレス成形し
たチューブシート(1)を長手方向に流路(2),(3)が形成さ
れるように互いに向き合せ、これを1ユニットとしたも
のを上下に積層してチューブシート(1)の両端に上下方
向に流路(4),(5)を形成し、さらに積層したチューブシ
ート(1)の間にコルゲート加工したフィン(6)を配置して
ろう付することにより作られている。
上記熱交換器のように複雑で各部品間の接合部が極めて
多い組付品の接合には一般に真空ろう付が行なわれてお
り、そのため上記チューブシートには芯材の片面又は両
面に皮材としてろう材をクラッドしたブレージングシー
トが用いられている。
ブレージングシートとしてはA−Mn系,A−Mn
−Mg系又はA−Si−Mg−Cu系等合金からなる
芯材の片面又は両面にA−Si系,A−Si−Mg
系,A−Si−Bi系,A−Si−Be系又はA
−Si−Bi−Be系等合金からなるろう材を皮材とし
て所望のクラッド率で合せ圧延した後、冷間圧延と焼鈍
とを繰り返して所望のシート厚さとし、さない最終焼鈍
を施して造られている。
またフィン材にはフィン形成の際に硬質であることが望
まれているため、A−Mn系,A−Mn−Mg系又
はA−Si−Mg−Cu系合金からなる加工硬化材、
即ちH14材等が使用されている。
上記フィン及びチューブシートは第1図(イ)(ロ)に
示すように組み付けて炉中にセットし、約600℃の温度
に加熱してろうを溶融・流動させることにより組み付け
品を構成する部品同志の接触部にろうを移動させ、冷却
・凝固して接合させ一体化を完了している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上のようにろう付により接合した部分の継手強度は、
移動したろう材が接合部にろうの溜りをつくり、固化し
た部分(以下フィレットと記す)のろう材の量に依存す
るところが大きい。該フィレットを大きく形成して継手
強度を向上させるには、ろう材をろう付加熱時に速やか
に接合部に移動させること及びろう材が接合部以外に流
動・拡散してしまうのを妨げることが重要である。前者
の方法としてはろう材中のSiの量の調整又はBi,B
e等の添加が有効であることは明らかになっているが、
一方後者のろう材が接合部以外に流動・拡散する現象と
は、ろう材はろう付加熱時に芯材表面を流動し、接合部
に集まるわけであるが一部は接合部以外の部位の芯材表
面から結晶粒界に沿って内部へ拡散してしまうことで、
ろう材が拡散により消費されるためフィレットが充分大
きく形成されないばかりか、ろう材が拡散した芯材表面
を侵食してしまい肉厚の減少をまねくことがある。その
結果芯材の耐圧強度の低下を引き起し問題となってい
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者はこれに鑑み種々検討の結果、熱交換器のチュ
ーブシートのろう付部近傍において、ろう材が芯材へ拡
散している程度は、ブレージングシートのプレス成形に
よる冷間加工率が小さい部位では特に大きいことを知見
し、更に検討の結果、ろう付加熱時にろう材を芯材に拡
散させることなく、フィレットを大きく形成させるドロ
ンカップ型熱交換器用アルミニウムブレージングシート
を開発したもので、A又はA合金の芯材の片面又は
両面にA−Si系合金をろう材としてクラッドしたア
ルミニウムブレージングシートにおいて、冷間加工率3
〜10%で芯材の結晶粒度が66μm以下であることを特徴
とするものである。
〔作用〕
ブレージングシートをプレス成形する場合、芯材の結晶
粒度は小さい程成形性は良い。しかして冷間加工後の芯
材の結晶粒度を66μm以下としたのは、冷間加工によっ
て加えられる適当な歪とともに作用して、ろう付加熱時
に芯材の再結晶を速やかに起し、かつ再結晶粒を大きく
する効果があるためで、これにより溶融したろうが芯材
に拡散する量が減少するからである。これとは反対に結
晶粒度が66μmを越える場合は成形性は著しく低下し、
さらにろう付加熱時に芯材の再結晶はおくれて、ろう材
の芯材への拡散は大きくなってしまうからである。
また上記の適当な歪として冷間加工率を3〜10%とした
のは、プレス成形時にブレージングシートには0〜30%
の加工が加わるが、低加工率の部位はろう付加熱によっ
て再結晶を速やかに起すための駆動エネルギーとしての
歪量が不足している故に、プレス成形前にあらかじめ歪
を加えておくことにより、この不足量を補うためであ
る。しかして冷間加工率が3%未満ではプレス成形時の
低歪部位でのろう材の芯材への拡散が大きく、10%を越
えると伸びが小さくなり、成形性を著しく劣化させるた
めである。
〔実施例〕
JIS 3003合金(Mn1.2%,Cu0.12%,残部A)を
常法により溶解・鋳造し、60×180×180mmの鋳塊を製造
した後片面5mmずつ面削して厚さ50mmの芯材とした。次
にJIS 4004合金(Si10%,Mg1.5%,残部A)を
上記と同様に鋳造し、片面5mmづつ面削後、500℃にて
熱間圧延を施し、厚さ10.7mmの皮材とした。厚さ50mmの
芯材は560〜620℃の間の種々の温度で夫々3時間のソー
キングを施し、最終焼鈍後の結晶粒度を種々に変化させ
た。これら芯材の両面に皮材をクラッドし500℃で熱間
圧延を施して厚さ5mmのクラッド材を得た。これらのク
ラッド材に冷間圧延び中間焼鈍を施して板厚0.60〜0.71
mmのシートとし、その後これらのシートを360℃の温度
で2時間の最終焼鈍を施し、しかる後第1表に示すよう
に0〜15%加工率で最終冷間圧延を行ないすべてのシー
トを板厚0.6mmのブレージングシートに仕上げ13種類の
供試材とした。また得られたブレージングシートの芯材
の結晶粒度は第1表に示すように10〜110μmであっ
た。
上記供試材につき機械的性能として、引張強さ,伸び及
びJIS Z2247A法により90×90mmの供試材シートと直径20
mmのポンチを用いてエリクセン値を調べ、さらにろう付
性の評価を次のような方法で実施した。それぞれの供試
材から第2図(イ)(ロ)に示すようなカップを成形
し、同一種類のカップ6枚を第3図のように表裏交互に
積層してコアとし、これを治具で固定した後、真空度5
×10-5torrで600℃の温度に3分間保持して真空ろう付
を行なった。同一種類のカップを用いて10個のコアを作
製し、ろう付後のコアを縦方向に切断し、第4図に示す
ようにフランジの接合部のフィレット長さをコア1個
当りそれぞれ6ヶ所測定して平均長さを求めさらに10個
のコアの平均長さをすべて平均した長さによりろう付性
を評価した。
以上の結果を従来の最終冷間圧延を施さないブレージン
グシートについての機械的性能及びろう付性の試験結果
と合せて第1表に示した。
第1表から明らかなように冷間加工率3〜10%、かつ結
晶粒度が66μm以下である本発明材(NO.1〜NO.7)は
従来材(NO.14,NO.15)に比べて成形性及び機械的性能
を低下させることなく、ろう付性に優れていることが判
る。一方最終冷間圧延率が10%を越えるもの(NO.11及
びNO.13)は成形性が著しく劣っており、また最終冷間
圧延率が3%未満のもの(NO.10及びNO.12)及び最終冷
間圧延率が3〜10%内でも結晶粒度が66μmを越えるも
の(NO.8及びNO.9)はろう付性又は成形性が劣ってい
るのが判る。
〔発明の効果〕
このように本発明によるブレージングシートを用いるこ
とにより、接合部に効率よくろう材を流動させることが
でき、さらにろう材の拡散が少ないためドロンカップ型
熱交換器のろう付において積層カップ部の座屈の強度が
大きくなり、ろう付前後の寸法変化が小さいため積層カ
ップの寸法精度が向上する等工業上顕著な効果を奏する
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(イ),(ロ)はドロンカップ型熱交換器を示す
もので(イ)は斜視図、(ロ)は側面図、第2図(イ)
(ロ)はろう付性試験に用いた成形カップを示すもので
(イ)は平面図、(ロ)は側断面図、第3図はろう付試
験における試料の状態を示す側断面図、第4図はろう付
試験において接合部のフィレット長さを示す説明図であ
る。 1……チューブシート 2,3……長手方向流路 4,5……上下方向流路 6……フィン 7……ろう付性試験用カップ a……排気孔 b……接合部フィレット長さ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】A又はA合金の芯材の片面又は両面に
    A−Si系合金をろう材としてクラッドしたアルミニ
    ウムブレージングシートにおいて、冷間加工率3〜10%
    で芯材の結晶粒度が66μm以下であることを特徴とする
    ドロンカップ型熱交換器用アルミニウムブレージングシ
    ート。
JP30312486A 1986-12-19 1986-12-19 ドロンカツプ型熱交換器用アルミニウムブレ−ジングシ−ト Expired - Lifetime JPH0642994B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5726873B2 (ja) 2009-07-29 2015-06-03 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 二頭又は多頭連鎖シャトリング剤、及びブロックコポリマーの調製のためのそれらの使用

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