JPH074678B2 - アルミニウム用ろう合金およびアルミニウム製熱交換器用ブレージングシート - Google Patents
アルミニウム用ろう合金およびアルミニウム製熱交換器用ブレージングシートInfo
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- JPH074678B2 JPH074678B2 JP63181668A JP18166888A JPH074678B2 JP H074678 B2 JPH074678 B2 JP H074678B2 JP 63181668 A JP63181668 A JP 63181668A JP 18166888 A JP18166888 A JP 18166888A JP H074678 B2 JPH074678 B2 JP H074678B2
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- alloy
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950°C
- B23K35/286—Al as the principal constituent
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はアルミニウムまたはアルミニウム合金のろう付
に用いられるろう合金に関するものである。
に用いられるろう合金に関するものである。
また、本発明は特に真空ブレージング法により造られる
Al製熱交換器の耐食性に優れたブレージングシートに関
するものである。
Al製熱交換器の耐食性に優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］ アルミニウム用ろう合金は通常Al−Mn系の芯材表面に片
面もしくは両面にクラッドしたブレージングシートとし
て用いられるか、そのままで置きろうとして使用されて
いる。
面もしくは両面にクラッドしたブレージングシートとし
て用いられるか、そのままで置きろうとして使用されて
いる。
従来のアルミニウムろう合金はろう付法によって変えて
おり、例えば真空ろう付法ではAA4004,4104に代表され
るAl−Si−Mg系ろう材が用いられている。またふっ化物
系の非腐食性フラックスを用いてN2ガスでろう付するNB
法においては、AA4343,4045等のAl−Si系ろう材が用い
られている。
おり、例えば真空ろう付法ではAA4004,4104に代表され
るAl−Si−Mg系ろう材が用いられている。またふっ化物
系の非腐食性フラックスを用いてN2ガスでろう付するNB
法においては、AA4343,4045等のAl−Si系ろう材が用い
られている。
Al製熱交換器の製造法としては、塩化物系フラックスを
用いて大気中でろう付するフラックスろう付法、真空中
でろう付する真空ろう付法およびふっ化物系の非腐食性
フラックスを用いてN2ガス中でろう付するNB法が知られ
ている。特に真空ろう付法はドロンカップタイプのAl製
熱交換器の製造に適しており、コンパクト化および高性
能化を要求される熱交換器の製造に用いられてきてい
る。
用いて大気中でろう付するフラックスろう付法、真空中
でろう付する真空ろう付法およびふっ化物系の非腐食性
フラックスを用いてN2ガス中でろう付するNB法が知られ
ている。特に真空ろう付法はドロンカップタイプのAl製
熱交換器の製造に適しており、コンパクト化および高性
能化を要求される熱交換器の製造に用いられてきてい
る。
従来の真空ろう付法では部材の防食、耐食性の向上を図
る手段として、 （１）化成処理や塗装を行なう。
る手段として、 （１）化成処理や塗装を行なう。
（２）フィンによる犠性陽極効果を用いる。
等が行なわれてきた。
［発明が解決しようとする課題］ ドロンカップタイプのエバポレータやオイルクーラー等
を製造する際、ドロンカップ部のように犠性陽極フィン
の影響を受けにくい部材では通常使用されているAA3003
を芯材とする材料ではAl−Si−Mg系のろう材より電位が
卑なため、芯材が優先的に腐食されていた。この対策と
して、ドロンカップエバポレータやオイルクーラーのよ
うな熱交換器用部材の耐食性良好な芯材組成として例え
ば特開昭62−207838、特開昭62−211360、特開昭62−23
0494、特開昭62−280343に示されているAl−Mn−Cu系ま
たはAl−Mn−Cu−Ti系を用いることがあるが、ろう材と
してAA4004,4104等を用いると、ろう材の電位が芯材よ
り卑なためろう材が優先して腐食され、継手部のもれを
生ずるようになる。
を製造する際、ドロンカップ部のように犠性陽極フィン
の影響を受けにくい部材では通常使用されているAA3003
を芯材とする材料ではAl−Si−Mg系のろう材より電位が
卑なため、芯材が優先的に腐食されていた。この対策と
して、ドロンカップエバポレータやオイルクーラーのよ
うな熱交換器用部材の耐食性良好な芯材組成として例え
ば特開昭62−207838、特開昭62−211360、特開昭62−23
0494、特開昭62−280343に示されているAl−Mn−Cu系ま
たはAl−Mn−Cu−Ti系を用いることがあるが、ろう材と
してAA4004,4104等を用いると、ろう材の電位が芯材よ
り卑なためろう材が優先して腐食され、継手部のもれを
生ずるようになる。
したがって、本発明は各種アルミニウム合金特に耐食性
がすぐれたアルミニウム合金のろう付けに用いた場合に
犠性陽極効果を持続して発揮できるアルミニウム用ろう
合金を提供することを目的とする。
がすぐれたアルミニウム合金のろう付けに用いた場合に
犠性陽極効果を持続して発揮できるアルミニウム用ろう
合金を提供することを目的とする。
さらに、本発明は芯材の耐食性がすぐれかつろう材の犠
性陽極効果が持続して発揮される、真空ろう材用ブレー
ジングシートを提供することを目的とする。
性陽極効果が持続して発揮される、真空ろう材用ブレー
ジングシートを提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明に係わるアルミニウム用ろう合金は、
Si:5〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、
およびTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部Alと不可避的不純
物からなる合金である。
Si:5〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、
およびTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部Alと不可避的不純
物からなる合金である。
また、本発明に係わるAl製熱交換器用ブレージングシー
トは、 （１）Si:5〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5w
t％、およびTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部Alと不可避
的不純物からなるろう合金を、該合金より電気化学的に
貴なアルミニウム合金からなる芯材の片面または両面に
クラッドしたブレージングシートを第１の発明とし、 （２）Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:0.1〜0.
7wt％、およびSi:0.03〜0.4wt％を含み、残部Alと不可
避的不純物からなる合金を芯材とし、その片面または両
面にろう材としてSi:5〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、M
g:0.5〜2.5wt％、およびTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部
Alと不可避的不純物からなる合金をクラッドしたことを
特徴とするAl製熱交換器用ブレージングシートを第２の
発明とし、 （３）Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:0.1〜0.
7wt％、およびSi:0.03〜0.4wt％を含み、さらにCr:0.05
〜0.3wt％、Zr:0.05〜0.3wt％のいずれか１種または２
種を含み、残部Alと不可避的不純物からなる合金を芯材
とし、その片面または両面にろう材としてSi:5〜13wt
％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、およびTi:0.
06〜0.3wt％を含み、残部Alと不可避的不純物からなる
合金をクラッドしたことを特徴とするAl製熱交換器用ブ
レージングシートを第３の発明とし、 （４）Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:0.1〜0.
7wt％、Si:0.03〜0.4wt％およびMg:0.05〜0.5wt％を含
み、残部Alと不可避的不純物からなる合金を芯材とし、
その片面または両面にろう材としてSi:5〜13wt％、Fe:
0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、およびTi:0.06〜0.3
wt％とを含み、残部Alおよび不可避的不純物からなる合
金をクラッドし、かつ芯材のCuとMgが ［Mg］≦0.6［Cu］＋0.2（wt％） で表わされる関係にあることを特徴とするAl製熱交換器
用ブレージングシートを第４の発明とし、 （５）Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe 0.1〜
0.7wt％、Si:0.03〜0.4wt％およびMg:0.05〜0.5wt％を
含み、さらにCr:0.05〜0.3wt％、Zr:0.05〜0.3wt％のい
ずれか１種または２種以上を含み、残部Alと不可避的不
純物からなる合金を芯材とし、その片面または両面にろ
う材としてSi:5〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜
2.5wt％、およびTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部Alと不
可避的不純物からなる合金をクラッドし、かつ芯材のCu
とMgが ［Mg］≦0.6［Cu］＋0.2（wt％） で表わされる関係にあることを特徴とするAl製熱交換器
用ブレージングシートを第５の発明とし、 （６）Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:0.1〜0.
7wt％、Si:0.03〜0.4wt％、Ti:0.05〜0.3wt％を含み、
残部Alと不可避的不純物からなる合金を芯材とし、その
片面または両面にろう材としてSi:5〜13wt％、Fe:0.05
〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、およびTi:0.06〜0.3wt％
を含み、残部Alと不可避的不純物からなる合金をクラッ
ドしたことを特徴とするAl製熱交換器用ブレージングシ
ートを第６の発明とし、 （７）Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:0.1〜0.
7wt％、Si:0.03〜0.4wt％およびTi:0.05〜0.3wt％を含
み、さらにCr:0.05〜0.3wt％、Zr:0.05〜0.3wt％の１種
または２種を含み、残部Alと不可避的不純物からなる合
金を芯材とし、その片面または両面にろう材としてSi:5
〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、およ
びTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部Alと不可避的不純物か
らなる合金をクラッドしたことを特徴とするAl製熱交換
器用ブレージングシートを第７の発明とし、 （８）Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:0.1〜0.
7wt％、Si:0.03〜0.4wt％およびMg:0.05〜0.5wt％を含
み、残部Alと不可避的不純物からなる合金を芯材とし、
その片面または両面にろう材としてSi:5〜13wt％、Fe:
0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、およびTi:0.06〜0.3
wt％を含み、残部Alと不可避的不純物からなる合金をク
ラッドし、かつ芯材のCuとMgが ［Mg］≦0.6［Cu］＋0.2（wt％） で表わされる関係にあることを特徴とするAl製熱交換器
用ブレージングシートを第８の発明とし、 （９）Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:0.1〜0.
7wt％、Si:0.03〜0.4wt％およびMg:0.05〜0.5wt％を含
み、さらにCr:0.05〜0.3wt％、Zr:0.05〜0.3wt％のいず
れか１種または２種を含み、残部Alと不可避的不純物か
らなる合金を芯材とし、その片面または両面にろう材と
してSi:5〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt
％、およびTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部Alと不可避的
不純物からなる合金をクラッドし、かつ芯材のCuとMgが ［Mg］≦0.6［Cu］＋0.2（wt％） で表わされる関係にあることを特徴とするAl製熱交換器
用ブレージングシートを第９の発明とする９つ発明より
なるものである。
トは、 （１）Si:5〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5w
t％、およびTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部Alと不可避
的不純物からなるろう合金を、該合金より電気化学的に
貴なアルミニウム合金からなる芯材の片面または両面に
クラッドしたブレージングシートを第１の発明とし、 （２）Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:0.1〜0.
7wt％、およびSi:0.03〜0.4wt％を含み、残部Alと不可
避的不純物からなる合金を芯材とし、その片面または両
面にろう材としてSi:5〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、M
g:0.5〜2.5wt％、およびTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部
Alと不可避的不純物からなる合金をクラッドしたことを
特徴とするAl製熱交換器用ブレージングシートを第２の
発明とし、 （３）Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:0.1〜0.
7wt％、およびSi:0.03〜0.4wt％を含み、さらにCr:0.05
〜0.3wt％、Zr:0.05〜0.3wt％のいずれか１種または２
種を含み、残部Alと不可避的不純物からなる合金を芯材
とし、その片面または両面にろう材としてSi:5〜13wt
％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、およびTi:0.
06〜0.3wt％を含み、残部Alと不可避的不純物からなる
合金をクラッドしたことを特徴とするAl製熱交換器用ブ
レージングシートを第３の発明とし、 （４）Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:0.1〜0.
7wt％、Si:0.03〜0.4wt％およびMg:0.05〜0.5wt％を含
み、残部Alと不可避的不純物からなる合金を芯材とし、
その片面または両面にろう材としてSi:5〜13wt％、Fe:
0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、およびTi:0.06〜0.3
wt％とを含み、残部Alおよび不可避的不純物からなる合
金をクラッドし、かつ芯材のCuとMgが ［Mg］≦0.6［Cu］＋0.2（wt％） で表わされる関係にあることを特徴とするAl製熱交換器
用ブレージングシートを第４の発明とし、 （５）Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe 0.1〜
0.7wt％、Si:0.03〜0.4wt％およびMg:0.05〜0.5wt％を
含み、さらにCr:0.05〜0.3wt％、Zr:0.05〜0.3wt％のい
ずれか１種または２種以上を含み、残部Alと不可避的不
純物からなる合金を芯材とし、その片面または両面にろ
う材としてSi:5〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜
2.5wt％、およびTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部Alと不
可避的不純物からなる合金をクラッドし、かつ芯材のCu
とMgが ［Mg］≦0.6［Cu］＋0.2（wt％） で表わされる関係にあることを特徴とするAl製熱交換器
用ブレージングシートを第５の発明とし、 （６）Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:0.1〜0.
7wt％、Si:0.03〜0.4wt％、Ti:0.05〜0.3wt％を含み、
残部Alと不可避的不純物からなる合金を芯材とし、その
片面または両面にろう材としてSi:5〜13wt％、Fe:0.05
〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、およびTi:0.06〜0.3wt％
を含み、残部Alと不可避的不純物からなる合金をクラッ
ドしたことを特徴とするAl製熱交換器用ブレージングシ
ートを第６の発明とし、 （７）Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:0.1〜0.
7wt％、Si:0.03〜0.4wt％およびTi:0.05〜0.3wt％を含
み、さらにCr:0.05〜0.3wt％、Zr:0.05〜0.3wt％の１種
または２種を含み、残部Alと不可避的不純物からなる合
金を芯材とし、その片面または両面にろう材としてSi:5
〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、およ
びTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部Alと不可避的不純物か
らなる合金をクラッドしたことを特徴とするAl製熱交換
器用ブレージングシートを第７の発明とし、 （８）Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:0.1〜0.
7wt％、Si:0.03〜0.4wt％およびMg:0.05〜0.5wt％を含
み、残部Alと不可避的不純物からなる合金を芯材とし、
その片面または両面にろう材としてSi:5〜13wt％、Fe:
0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、およびTi:0.06〜0.3
wt％を含み、残部Alと不可避的不純物からなる合金をク
ラッドし、かつ芯材のCuとMgが ［Mg］≦0.6［Cu］＋0.2（wt％） で表わされる関係にあることを特徴とするAl製熱交換器
用ブレージングシートを第８の発明とし、 （９）Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:0.1〜0.
7wt％、Si:0.03〜0.4wt％およびMg:0.05〜0.5wt％を含
み、さらにCr:0.05〜0.3wt％、Zr:0.05〜0.3wt％のいず
れか１種または２種を含み、残部Alと不可避的不純物か
らなる合金を芯材とし、その片面または両面にろう材と
してSi:5〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt
％、およびTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部Alと不可避的
不純物からなる合金をクラッドし、かつ芯材のCuとMgが ［Mg］≦0.6［Cu］＋0.2（wt％） で表わされる関係にあることを特徴とするAl製熱交換器
用ブレージングシートを第９の発明とする９つ発明より
なるものである。
なお片側にろう材をクラッドしたブレージングシートに
おいてろう材の反対側に芯材より電位が卑な皮材を使用
することは本発明の効果を失うものではなく、特にきび
しい腐食環境にさらされる場合には有効な手段となりう
る。
おいてろう材の反対側に芯材より電位が卑な皮材を使用
することは本発明の効果を失うものではなく、特にきび
しい腐食環境にさらされる場合には有効な手段となりう
る。
［作用］ ＜ろう材＞ 本発明のアルミニウム用合金ろうを上記化学成分範囲に
定めた理由を下記に説明する。
定めた理由を下記に説明する。
Si: Siはろう材の融点を低下させるのに必須の元素であり、
そのためには、５〜13wt％の範囲内の含有量とするのが
適切である。
そのためには、５〜13wt％の範囲内の含有量とするのが
適切である。
Fe: Feはろう材が溶融したときの粘性を向上させる効果があ
るが、0.05wt％未満ではその効果は少なく、一方1.0wt
％を越えて添加すると粘性が高すぎるためにろうの流動
性を阻害する。したがってFeの含有量の範囲を0.05〜1.
0wt％とした。
るが、0.05wt％未満ではその効果は少なく、一方1.0wt
％を越えて添加すると粘性が高すぎるためにろうの流動
性を阻害する。したがってFeの含有量の範囲を0.05〜1.
0wt％とした。
Mg: Mgはろう材が溶融するときに蒸発し、そのときにろう材
の表面の酸化膜を破壊する、すなわちゲッター効果を有
しているが、Mgの添加量が0.5未満ではその効果が少な
く、一方2.5％を越えて添加するとろう材が硬くなるた
め、圧延性が急激に低下するとともに、ろう付時のMgの
蒸発量が多くなるため真空度が低下し、ろう付性も劣る
ようになる。したがって、Mgの含有量の範囲を0.05〜1.
0wt％とした。
の表面の酸化膜を破壊する、すなわちゲッター効果を有
しているが、Mgの添加量が0.5未満ではその効果が少な
く、一方2.5％を越えて添加するとろう材が硬くなるた
め、圧延性が急激に低下するとともに、ろう付時のMgの
蒸発量が多くなるため真空度が低下し、ろう付性も劣る
ようになる。したがって、Mgの含有量の範囲を0.05〜1.
0wt％とした。
Ti: Tiはろう材中に固溶することによってろう材の自己耐食
性を向上する効果がある。すなわちTiの添加量が包晶反
応範囲であるとき、ろう付加熱によって一度溶融したろ
う材が冷却時に凝固するときTiはα相中に固溶し、α相
の自己耐食性が向上する。一般にろう材凝固時に結晶粒
界面には不純物が晶出するため卑な電位になり、最初に
腐食する。これによって芯材の一部が表面に出ると芯材
とろう材のα相との電位差による腐食反応が開始する
が、芯材の電位を貴にすることによりろう材が優先的に
腐食する。本願発明においては、このときのろう材の自
己耐食性を向上させるためにTiが有効に作用するのであ
る。以上はろう材を電位の貴な芯材とクラッドしたブレ
ージングシートの場合についての説明であるが、ユニオ
ン等のろう付け時にこのろう材を置きろうとして用いる
場合のユニオンや通路材や、このろう材を通常の芯材と
クラッドして、薄肉ブレージングフィンとして用いる場
合の相手材（押出チューブ等）との電位の関係が同様の
場合には同様のメカニズムでろう材の自己耐食性が向上
する。Tiが0.06wt％未満ではその効果が少なく、一方0.
3wt％を越えて添加すると巨大な金属間化合物（Al−Ti
系）が生成されて加工性が低下するばかりでなく、この
金属間化合物はろう材のマトリックスより電位が貴にな
るためろう材の自己耐食性を低下させる。したがってTi
の含有量の範囲を0.06〜0.3wt％とした。
性を向上する効果がある。すなわちTiの添加量が包晶反
応範囲であるとき、ろう付加熱によって一度溶融したろ
う材が冷却時に凝固するときTiはα相中に固溶し、α相
の自己耐食性が向上する。一般にろう材凝固時に結晶粒
界面には不純物が晶出するため卑な電位になり、最初に
腐食する。これによって芯材の一部が表面に出ると芯材
とろう材のα相との電位差による腐食反応が開始する
が、芯材の電位を貴にすることによりろう材が優先的に
腐食する。本願発明においては、このときのろう材の自
己耐食性を向上させるためにTiが有効に作用するのであ
る。以上はろう材を電位の貴な芯材とクラッドしたブレ
ージングシートの場合についての説明であるが、ユニオ
ン等のろう付け時にこのろう材を置きろうとして用いる
場合のユニオンや通路材や、このろう材を通常の芯材と
クラッドして、薄肉ブレージングフィンとして用いる場
合の相手材（押出チューブ等）との電位の関係が同様の
場合には同様のメカニズムでろう材の自己耐食性が向上
する。Tiが0.06wt％未満ではその効果が少なく、一方0.
3wt％を越えて添加すると巨大な金属間化合物（Al−Ti
系）が生成されて加工性が低下するばかりでなく、この
金属間化合物はろう材のマトリックスより電位が貴にな
るためろう材の自己耐食性を低下させる。したがってTi
の含有量の範囲を0.06〜0.3wt％とした。
なお、ろうの流動性を向上させるためにBiやBeを0.2wt
％以下の範囲で添加することは本発明の効果をなんら阻
害しない。
％以下の範囲で添加することは本発明の効果をなんら阻
害しない。
また、本ろう材に0.2％以下のSr（ストロンチウム）を
添加するとSi粒子及びその他の晶出物を微細化するた
め、熱間圧延性を大幅に向上し、耳割れを防止し、また
鋳塊面削時のバイトの摩耗が減ずるので添加しても良
い。
添加するとSi粒子及びその他の晶出物を微細化するた
め、熱間圧延性を大幅に向上し、耳割れを防止し、また
鋳塊面削時のバイトの摩耗が減ずるので添加しても良
い。
＜芯材＞ 芯材としては上記のろう材より電気化学的に貴なアルミ
ニウム合金を使用することができる。
ニウム合金を使用することができる。
本発明のAl製熱交換器用ブレージングシートの好ましい
化学成分範囲を上記のように定めた理由を下記に説明す
る。
化学成分範囲を上記のように定めた理由を下記に説明す
る。
Cu: Cuは芯材の強度を向上させ、電位を貴にしてろう材によ
る犠性陽極効果を発揮させるとともに、ろう付後の強度
を高めるために添加される。その含有量が0.3％未満で
はろう材より貴な電位に保つことができないため、犠性
陽極効果が期待できない。一方、1.0wt％を越えて含有
するとろう材との電位差が大きくなりすぎ、芯材の犠性
陽極となるろう材が異常に早く腐食してしまうため、ろ
う材の犠性陽極効果が短時間で失われてしまう。さら
に、Cuは1.0wt％を越えて含有すると芯材自体の自己耐
食性が極端に低下する。したがって、Cuの含有量の範囲
を0.3〜1.0wt％とした。
る犠性陽極効果を発揮させるとともに、ろう付後の強度
を高めるために添加される。その含有量が0.3％未満で
はろう材より貴な電位に保つことができないため、犠性
陽極効果が期待できない。一方、1.0wt％を越えて含有
するとろう材との電位差が大きくなりすぎ、芯材の犠性
陽極となるろう材が異常に早く腐食してしまうため、ろ
う材の犠性陽極効果が短時間で失われてしまう。さら
に、Cuは1.0wt％を越えて含有すると芯材自体の自己耐
食性が極端に低下する。したがって、Cuの含有量の範囲
を0.3〜1.0wt％とした。
Mn: Mnは前述のようなCuの添加による自己耐食性劣化を抑制
するとともに、ろう材の腐食速度を低下させる作用を有
する。すなわち、Mnの添加によりMnを添加しないAl−Cu
合金よりも水素過電圧が大きくなりろう材の腐食速度を
小さくする作用を果たす。さらにろう付時の高温強度を
確保させる作用ももたらす。Mnが0.5wt％未満ではこれ
らの効果、特に自己耐食性劣化防止が充分に得られず、
一方、1.5wt％を越えて添加すると巨大なAl−Mn系化合
物を形成して加工性を損なうためばかりでなく、ろう付
時の加熱によって粒界腐食感受性を高めてしまうことが
ある。したがってMnは0.5〜1.5wt％の範囲内に限定し
た。
するとともに、ろう材の腐食速度を低下させる作用を有
する。すなわち、Mnの添加によりMnを添加しないAl−Cu
合金よりも水素過電圧が大きくなりろう材の腐食速度を
小さくする作用を果たす。さらにろう付時の高温強度を
確保させる作用ももたらす。Mnが0.5wt％未満ではこれ
らの効果、特に自己耐食性劣化防止が充分に得られず、
一方、1.5wt％を越えて添加すると巨大なAl−Mn系化合
物を形成して加工性を損なうためばかりでなく、ろう付
時の加熱によって粒界腐食感受性を高めてしまうことが
ある。したがってMnは0.5〜1.5wt％の範囲内に限定し
た。
Fe: Feは通常のアルミニウム合金において不可避的に含有さ
れる不純物元素であって、強度向上に有効であるが、そ
の含有量が0.1wt％未満では上記効果は小さくなるばか
りでなく、高純度の地金を使用しなければならなくなる
ためコストの上昇となる。一方、0.7wt％を越えて添加
すると芯材のマトリックスより電位が貴なAl−Fe系化合
物が多く存在するようになるため、芯材の自己耐食性を
劣化させる。したがって、Feは0.1〜0.7wt％の範囲内に
限定した。
れる不純物元素であって、強度向上に有効であるが、そ
の含有量が0.1wt％未満では上記効果は小さくなるばか
りでなく、高純度の地金を使用しなければならなくなる
ためコストの上昇となる。一方、0.7wt％を越えて添加
すると芯材のマトリックスより電位が貴なAl−Fe系化合
物が多く存在するようになるため、芯材の自己耐食性を
劣化させる。したがって、Feは0.1〜0.7wt％の範囲内に
限定した。
Si: SiはFeと同様に通常のアルミニウム合金において不可避
的に含有される不純物元素であって、強度向上に有効で
あるが、0.03wt％未満では高純度の地金を使用しなけれ
ばならなくなるためコストの上昇となる。一方、0.4wt
％を越えて添加すると成形加工性および芯材の自己耐食
性を劣化させる。したがって、Siは0.03〜0.4wt％の範
囲内に限定した。
的に含有される不純物元素であって、強度向上に有効で
あるが、0.03wt％未満では高純度の地金を使用しなけれ
ばならなくなるためコストの上昇となる。一方、0.4wt
％を越えて添加すると成形加工性および芯材の自己耐食
性を劣化させる。したがって、Siは0.03〜0.4wt％の範
囲内に限定した。
Cr,Zr: CrおよびZrはろう付性を損なわずにろう付時の高温強度
を高めるために有効な元素であるが、いずれも0.05wt％
未満ではその効果が少なく、一方、0.3wt％を越えて添
加すれば巨大な金属間化合物（Al−Cr系,Al−Zr系）が
生成されて加工性を低下させるため、いずれも0.05〜0.
3wt％の範囲内とした。
を高めるために有効な元素であるが、いずれも0.05wt％
未満ではその効果が少なく、一方、0.3wt％を越えて添
加すれば巨大な金属間化合物（Al−Cr系,Al−Zr系）が
生成されて加工性を低下させるため、いずれも0.05〜0.
3wt％の範囲内とした。
Mg: Mgはろう付加熱後の強度を高めるのに最も有効な元素で
あるが、Mgが0.05％未満ではその効果が少なく、一方0.
5％を越えて添加すると芯材の電位を卑にし、ろう材に
よる犠性陽極効果が得られなくなる。さらに芯材の粒界
腐食感受性が高くなるため、芯材の自己耐食性が著しく
低下する。したがって、Mgの含有量の範囲を0.05〜0.5w
t％とした。
あるが、Mgが0.05％未満ではその効果が少なく、一方0.
5％を越えて添加すると芯材の電位を卑にし、ろう材に
よる犠性陽極効果が得られなくなる。さらに芯材の粒界
腐食感受性が高くなるため、芯材の自己耐食性が著しく
低下する。したがって、Mgの含有量の範囲を0.05〜0.5w
t％とした。
またMgがCuと共存するときは ［Mg］≦0.6［Cu］＋0.2（wt％） の関係式を満足しないと芯材がろう材より電位が卑にな
るため、ろう材による犠性陽極効果が失われる。したが
って、芯材のCuとMgが ［Mg］≦0.6［Cu］＋0.2（wt％） で表わされる関係にあることとした。
るため、ろう材による犠性陽極効果が失われる。したが
って、芯材のCuとMgが ［Mg］≦0.6［Cu］＋0.2（wt％） で表わされる関係にあることとした。
Ti: TiはMnと同様に水素過電圧を大きくし、ろう材の腐食速
度を小さくする効果がある。さらに芯材の自己耐食性を
向上させる効果もあり、ろう材が腐食してなくなった後
でも芯材が腐食しずらくなる。Tiが0.05wt％未満ではそ
の効果が少なく、一方0.3wt％を越えて添加すると巨大
な金属間化合物（Al−Ti系）が生成されて加工性が低下
するばかりでなく、この金属間化合物は芯材マトリック
スより電位が貴になるため芯材の自己耐食性を低下させ
る。したがってTiの含有量の範囲を0.05〜0.3wt％とし
た。
度を小さくする効果がある。さらに芯材の自己耐食性を
向上させる効果もあり、ろう材が腐食してなくなった後
でも芯材が腐食しずらくなる。Tiが0.05wt％未満ではそ
の効果が少なく、一方0.3wt％を越えて添加すると巨大
な金属間化合物（Al−Ti系）が生成されて加工性が低下
するばかりでなく、この金属間化合物は芯材マトリック
スより電位が貴になるため芯材の自己耐食性を低下させ
る。したがってTiの含有量の範囲を0.05〜0.3wt％とし
た。
［実施例］ 実施例１ 第１表に示す合金組成のろう材を用い、第２表に示す合
金組成の芯材の両面にろう材を15％クラッドして板厚さ
0.6mm、質別Ｏのブレージングシートを作製した。これ
らのブレージングシートを用いて耐食性を調べた。ろう
材と芯材の組合わせおよび耐食性の結果を第３表に示し
た。
金組成の芯材の両面にろう材を15％クラッドして板厚さ
0.6mm、質別Ｏのブレージングシートを作製した。これ
らのブレージングシートを用いて耐食性を調べた。ろう
材と芯材の組合わせおよび耐食性の結果を第３表に示し
た。
耐食性は上記ブレージングシートを幅3mm、長さ120mmに
切り出しMEK脱脂後、第１図に示すように逆Ｔ継手の形
状にセットし、真空中で600℃に５分間加熱した後にCAS
S試験を行ない、フィレット部とその他の部位での貫通
孔食が発生するまでの時間を測定した。
切り出しMEK脱脂後、第１図に示すように逆Ｔ継手の形
状にセットし、真空中で600℃に５分間加熱した後にCAS
S試験を行ない、フィレット部とその他の部位での貫通
孔食が発生するまでの時間を測定した。
第３表から明らかなように、本発明のろう合金を用いた
ブレージングシートNo.1,2はいずれもすぐれた耐食性を
有している。
ブレージングシートNo.1,2はいずれもすぐれた耐食性を
有している。
これに対し、通常使用されているAA4004を皮材とし、AA
3003を芯材とした従来材ブレージングシートNo.5は短時
間で貫通孔となっている。一方、芯材に耐食性合金を用
い、ろう材に従来合金を用いたブレージングシートNo.3
〜４は従来材（No.5）より優れた耐食性を示している
が、芯材の電位がろう材より貴なため腐食はいずれもフ
ィレット部となり、安定した耐食性が得られていない。
3003を芯材とした従来材ブレージングシートNo.5は短時
間で貫通孔となっている。一方、芯材に耐食性合金を用
い、ろう材に従来合金を用いたブレージングシートNo.3
〜４は従来材（No.5）より優れた耐食性を示している
が、芯材の電位がろう材より貴なため腐食はいずれもフ
ィレット部となり、安定した耐食性が得られていない。
実施例２ 第４表に示す合金組成の芯材およびろう材を用い、各芯
材の両面にろう材を15％クラッドして板厚0.6mm、質別
Ｏのブレージングシートを作成した。これらのブレージ
ングシートを用いて電位および耐食性を調べた。その結
果を第５表に示す。
材の両面にろう材を15％クラッドして板厚0.6mm、質別
Ｏのブレージングシートを作成した。これらのブレージ
ングシートを用いて電位および耐食性を調べた。その結
果を第５表に示す。
電位測定は上記ブレージングシートから幅50mm、長さ10
0mmのサンプルを切り出し、メチルエチルケトン（MEK）
脱脂後真空加熱したものについて測定した。また電位は
25℃の５％NaCl水溶液中に10分間浸漬後飽和カロメル電
極（S.C.E.）を基準として測定した。
0mmのサンプルを切り出し、メチルエチルケトン（MEK）
脱脂後真空加熱したものについて測定した。また電位は
25℃の５％NaCl水溶液中に10分間浸漬後飽和カロメル電
極（S.C.E.）を基準として測定した。
耐食性は上記ブレージングシートを幅30mm、長さ120mm
に切り出しMEK脱脂後第１図に示すように逆Ｔ継手の形
状にセットし、真空加熱したものについてCASS試験を行
ない、フィレット部とその他の部位での貫通孔食が発生
するまでの時間を測定した。
に切り出しMEK脱脂後第１図に示すように逆Ｔ継手の形
状にセットし、真空加熱したものについてCASS試験を行
ない、フィレット部とその他の部位での貫通孔食が発生
するまでの時間を測定した。
第５表から明らかなように、本発明合金No.1〜17の芯材
の電位は、いずれもろう材の電位より貴になっており、
優れた耐食性を有することがわかる。しかし、比較材で
あるNo.18の芯材の電位はろう材の電位より貴であり、
ろう材の犠性陽極効果が発揮するが、ろう材の腐食速度
が大きいため、本発明合金よりCASS試験での貫通にいた
るまでの時間が短くなることがわかる。比較材No.19〜2
1の芯材はろう材の電位より卑になるため芯材が優先的
に腐食し、短時間で貫通孔を生じたことから耐食性が劣
ることがわかる。
の電位は、いずれもろう材の電位より貴になっており、
優れた耐食性を有することがわかる。しかし、比較材で
あるNo.18の芯材の電位はろう材の電位より貴であり、
ろう材の犠性陽極効果が発揮するが、ろう材の腐食速度
が大きいため、本発明合金よりCASS試験での貫通にいた
るまでの時間が短くなることがわかる。比較材No.19〜2
1の芯材はろう材の電位より卑になるため芯材が優先的
に腐食し、短時間で貫通孔を生じたことから耐食性が劣
ることがわかる。
［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、この発明のアルミニウム
用ろう合金は真空ろう付法により作られるAl製熱交換器
の耐食性に優れており、特に耐食性芯材や耐食性押出チ
ューブ材としてCuを添加した材料のろう材に用いると、
長期間にわたり安定した性能を発揮することができる。
用ろう合金は真空ろう付法により作られるAl製熱交換器
の耐食性に優れており、特に耐食性芯材や耐食性押出チ
ューブ材としてCuを添加した材料のろう材に用いると、
長期間にわたり安定した性能を発揮することができる。
また、この発明のAl製熱交換器用ブレージングシートは
真空ろう付法により造られるAl製熱交換器の耐食性に優
れており、したがって特に自動車用熱交換器のドロンカ
ップタイプのエバポレータやオイルクーラなどの流体通
路用ブレージングシートとして、長期間にわたり安定し
た性能を発揮することができる。
真空ろう付法により造られるAl製熱交換器の耐食性に優
れており、したがって特に自動車用熱交換器のドロンカ
ップタイプのエバポレータやオイルクーラなどの流体通
路用ブレージングシートとして、長期間にわたり安定し
た性能を発揮することができる。
第１図は腐食試験のための試験片の組立てを示す断面図
である。 1:芯材、2:ろう材
である。 1:芯材、2:ろう材
Claims (10)
- 【請求項１】Si:5〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5
〜2.5wt％、およびTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部Alと
不可避的不純物からなることを特徴とするアルミニウム
用ろう合金。 - 【請求項２】Si:5〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5
〜2.5wt％、およびTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部Alと
不可避的不純物からなるろう合金を、該合金より電気化
学的に貴なアルミニウム合金からなる芯材の片面または
両面にクラッドしたことを特徴とするAl製熱交換器用ブ
レージングシート。 - 【請求項３】Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:
0.1〜0.7wt％、およびSi:0.03〜0.4wt％を含み、残部Al
と不可避的不純物からなる合金を芯材とし、その片面ま
たは両面にろう材として、Si:5〜13wt％、Fe:0.05〜1.0
wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、およびTi:0.06〜0.3wt％を含
み、残部Alと不可避的不純物からなる合金をクラッドし
たことを特徴とするAl製熱交換器用ブレージングシー
ト。 - 【請求項４】Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:
0.1〜0.7wt％、およびSi:0.03〜0.4wt％を含み、さらに
Cr:0.05〜0.3wt％、Zr:0.05〜0.3wt％のいずれか１種ま
たは２種を含み、残部Alと不可避的不純物からなる合金
を芯材とし、その片面または両面にろう材としてSi:5〜
13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、およびT
i:0.06〜0.3wt％を含み、残部Alと不可避的不純物から
なる合金をクラッドしたことを特徴とするAl製熱交換器
用ブレージングシート。 - 【請求項５】Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:
0.1〜0.7wt％、Si:0.03〜0.4wt％およびMg:0.05〜0.5wt
％を含み、残部Alと不可避的不純物からなる合金を芯材
とし、その片面または両面にろう材としてSi:5〜13wt
％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、およびTi:0.
06〜0.3wt％とを含み、残部Alと不可避的不純物からな
る合金をクラッドし、 かつ芯材のCuとMgが ［Mg］≦0.6［Cu］＋0.2（wt％） で表わされる関係にあることを特徴とするAl製熱交換器
用ブレージングシート。 - 【請求項６】Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:
0.1〜0.7wt％、Si:0.03〜0.4wt％、およびMg:0.05〜0.5
wt％を含み、さらにCr:0.05〜0.3wt％、Zr:0.05〜0.3wt
％のいずれか１種または２種を含み、残部Alと不可避的
不純物からなる合金を芯材とし、その片面または両面に
ろう材としてSi:5〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5
〜2.5wt％、およびTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部Alと
不可避的不純物からなる合金をクラッドし、かつ芯材の
CuとMgが ［Mg］≦0.6［Cu］＋0.2（wt％） で表わされる関係にあることを特徴とするAl製熱交換器
用ブレージングシート。 - 【請求項７】Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:
0.1〜0.7wt％、Si:0.03〜0.4wt％およびTi:0.05〜0.3wt
％を含み、残部Alと不可避的不純物からなる合金を芯材
とし、その片面または両面にろう材としてSi:5〜13wt
％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、およびTi:0.
06〜0.3wt％とを含み、残部Alと不可避的不純物からな
る合金をクラッドしたことを特徴とするAl製熱交換器用
ブレージングシート。 - 【請求項８】Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:
0.1〜0.7wt％、Si:0.03〜0.4wt％、およびTi:0.05〜0.3
wt％を含み、さらにCr:0.05〜0.3wt％、Zr:0.05〜0.3wt
％のいずれか１種または２種を含み、残部Alと不可避的
不純物からなる合金を芯材とし、その片面または両面に
ろう材としてSi:5〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5
〜2.5wt％、およびTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部Alと
不可避的不純物からなる合金をクラッドしたことを特徴
とするAl製熱交換器用ブレージングシート。 - 【請求項９】Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、Fe:
0.1〜0.7wt％、Si:0.03〜0.4wt％、Mg:0.05〜0.5wt％、
およびTi:0.05〜0.3％を含み、残部Alと不可避的不純物
からなる合金を芯材とし、その片面または両面にろう材
としてSi:5〜13wt％、Fe:0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5w
t％、およびTi:0.06〜0.3wt％を含み、残部Alと不可避
的不純物からなる合金をクラッドし、かつ芯材のCuとMg
が ［Mg］≦0.6［Cu］＋0.2（wt％）で表わされる関係にあ
ることを特徴とするAl製熱交換器用ブレージングシー
ト。 - 【請求項１０】Mn:0.5〜1.5wt％、Cu:0.3〜1.0wt％、F
e:0.1〜0.7wt％、Si:0.03〜0.4wt％、Mg:0.05〜0.5wt
％、およびTi:0.06〜0.3％を含み、さらにCr:0.05〜0.3
wt％、Zr:0.05〜0.3wt％のいずれか１種または２種を含
み、残部Alと不可避的不純物からなる合金を芯材とし、
その片面または両面にろう材としてSi:5〜13wt％、Fe:
0.05〜1.0wt％、Mg:0.5〜2.5wt％、およびTi:0.06〜0.3
wt％を含み、残部Alと不可避的不純物からなる合金をク
ラッドし、かつ芯材のCuとMgが ［Mg］≦0.6［Cu］＋0.2（wt％）で表わされる関係にあ
ることを特徴とするAl製熱交換器用ブレージングシー
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63181668A JPH074678B2 (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | アルミニウム用ろう合金およびアルミニウム製熱交換器用ブレージングシート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63181668A JPH074678B2 (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | アルミニウム用ろう合金およびアルミニウム製熱交換器用ブレージングシート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0234297A JPH0234297A (ja) | 1990-02-05 |
| JPH074678B2 true JPH074678B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=16104778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63181668A Expired - Lifetime JPH074678B2 (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | アルミニウム用ろう合金およびアルミニウム製熱交換器用ブレージングシート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074678B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0250934A (ja) * | 1988-08-12 | 1990-02-20 | Furukawa Alum Co Ltd | 熱交換器部材用アルミニウム製ブレージングシート |
| JP4861905B2 (ja) * | 2007-06-13 | 2012-01-25 | 古河スカイ株式会社 | アルミニウム合金ろう材およびアルミニウム合金ブレージングシート |
| JP5219550B2 (ja) * | 2008-02-25 | 2013-06-26 | 古河スカイ株式会社 | 真空ろう付用アルミニウム合金ブレージングシート |
| US9770788B2 (en) * | 2010-02-10 | 2017-09-26 | Hobart Brothers Company | Aluminum alloy welding wire |
| US20110194973A1 (en) | 2010-02-10 | 2011-08-11 | Illinois Tool Works Inc. | Aluminum alloy welding wire |
| US10654135B2 (en) | 2010-02-10 | 2020-05-19 | Illinois Tool Works Inc. | Aluminum alloy welding wire |
| US11370068B2 (en) | 2015-02-25 | 2022-06-28 | Hobart Brothers Llc | Systems and methods for additive manufacturing using aluminum metal-cored wire |
| US10850356B2 (en) | 2015-02-25 | 2020-12-01 | Hobart Brothers Llc | Aluminum metal-cored welding wire |
| EP3442740B1 (en) * | 2016-04-12 | 2019-12-04 | Gränges AB | Brazing sheet |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5827335B2 (ja) * | 1979-02-12 | 1983-06-08 | 住友軽金属工業株式会社 | Ａｌブレ−ジングシ−トの心材 |
| JPS5827335A (ja) * | 1981-08-11 | 1983-02-18 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6182992A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-26 | Furukawa Alum Co Ltd | Ａｌ合金ブレ−ジングシ−ト |
| JPS6280246A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-13 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 高温強度の優れた熱交換器用Ａｌ合金材 |
| JPH0641621B2 (ja) * | 1986-03-31 | 1994-06-01 | スカイアルミニウム株式会社 | ろう付用クラッド材のアルミニウム合金芯材 |
-
1988
- 1988-07-22 JP JP63181668A patent/JPH074678B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0234297A (ja) | 1990-02-05 |
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