JPH09176767A - 真空ろう付用Alブレージングシート - Google Patents
真空ろう付用AlブレージングシートInfo
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- JPH09176767A JPH09176767A JP7341002A JP34100295A JPH09176767A JP H09176767 A JPH09176767 A JP H09176767A JP 7341002 A JP7341002 A JP 7341002A JP 34100295 A JP34100295 A JP 34100295A JP H09176767 A JPH09176767 A JP H09176767A
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Abstract
しうる真空ろう付用Alブレージングシートの提供を目
的とする。 【解決手段】 Mn:0.3〜1.5wt%、Cu:0.
1〜0.8wt%およびTi:0.01〜0.2wt%を含
有し、残部がAlおよび不可避不純物からなる心材11
と、Si:5〜15wt%およびMg:0.3〜2.5wt
%を含有し、残部がAlおよび不可避不純物からなるろ
う材層12a との間に、少なくともZn:2wt%を越え5
wt%以下を含有するAl−Zn系合金からなる犠牲腐食
層13が形成されている。
Description
用されるAlブレージングシートに関する。
して、ろう付作業が簡単であることから心材の片面ある
いは両面にろう材をクラッドしたAlブレージングシー
トが汎用され、かつ用途に応じて様々な防食措置が採用
されている。例えば、熱交換媒体が流通するチューブエ
レメントとフィンとを交互に積層してろう付される熱交
換器では、ブレージングシートの構成材料の一部に犠牲
腐食効果のある元素を添加することが行われている。具
体的には、チューブエレメントを構成するブレージング
シートの心材とろう材との間に0.3〜2.0wt%のZ
nを含有する犠牲陽極材を介在させて、チューブエレメ
ントに防食効果をもたせたもの(特公昭63−149
号)等がある。
Zn含有する犠牲陽極材を介在させたブレージングシー
トでは、大気中でろう付したものについてはZnによる
防食効果が得られるものの、真空ろう付するとZnが飛
散してしまい防食効果が激減するという問題点があっ
た。
なされたものであって、真空ろう付によっても十分な防
食効果を発揮しうる真空ろう付用Alブレージングシー
トの提供を目的とする。
より失われるZn量について実験を重ね、真空加熱後も
確実に防食効果を得られるZn量を見極め、この発明の
完成に至った。即ち、この発明にかかる真空ろう付用A
lブレージングシートは、Mn:0.3〜1.5wt%、
Cu:0.1〜0.8wt%およびTi:0.01〜0.
2wt%を含有し、残部がAlおよび不可避不純物からな
る心材(11)と、Si:5〜15wt%およびMg:0.3
〜2.5wt%を含有し、残部がAlおよび不可避不純物
からなるろう材層(12a) との間に、少なくともZn:2
wt%を越え5wt%以下を含有するAl−Zn系合金から
なる犠牲腐食層(13)が形成されていることを特徴とす
る。
シートでは、心材(11)を構成するアルミニウム合金とし
て、心材(11)の孔食電位を貴とするのに有効なMn、C
uおよびTiを含有する合金を用いる。これは、Znの
含有により犠牲腐食層(13)の孔食電位を卑とする一方
で、心材(11)の孔食電位を貴とすることにより両者の電
位差を拡大して防食効果を確実なものとするためであ
る。これらの元素の含有量は、Mnが3wt%未満、Cu
が0.1wt%未満、Tiが0.01wt%未満では前記効
果に乏しい。一方、Mn含有量が1.5wt%を越える
と、金属間化合物が大きくなるとともに加工硬化が大き
くなって成形性が悪化する。また、Cu含有量が0.8
wt%を越える、ろう付後にろう材粒界を通って表面に拡
散し、耐食性が悪化する。また、Ti含有量が0.2wt
%を越えると、合金の融点が高くなって鋳造の困難性が
増す。従って、Mn含有量は0.3〜1.5wt%の範囲
とする必要があり、好ましい下限値は0.6wt%であ
り、上限値は1.3wt%である。また、Cu含有量は、
0.1〜0.8wt%の範囲とする必要があり、好ましい
下限値は0.3wt%であり、上限値は0.6wt%であ
る。また、Ti含有量は、0.01〜0.2wt%の範囲
とする必要があり、好ましい下限値は0.1wt%であ
り、上限値は0.15wt%である。
ウム合金において、SiおよびMgの添加意義および含
有量の限定理由は次のとおりである。
性を得るために添加され、その含有量は5wt%未満でも
15wt%を越えても液相線温度が高くなるため、5〜1
5wt%の範囲とする必要がある。特に好ましい下限値は
6wt%であり、上限値は13wt%である。また、Mg
は、フラックスを供給しない真空ろう付において接合面
を活性化し良好なろう付性を得るために添加される。M
g含有量は、0.3wt%未満では前記効果に乏しく、一
方2.5wt%を越えると耐食性が低下するとともにろう
付炉の汚染が促進されるため、0.3〜2.5wt%の範
囲とする必要がある。特に好ましい下限値は0.6wt%
であり、上限値は1.8wt%である。
在する犠牲腐食層(13)は、Znの含有により該層の孔食
電位を卑とし、前記心材(11)との電位差による犠牲腐食
作用により、心材(11)に対する防食効果を発現する。ま
た、この犠牲腐食層(13)は、前記心材(11)とろう材層(1
2a) との間に介在させることにより真空ろう付時のZn
の飛散を最小限に抑えるとともに、高濃度の含有により
ろう付によって飛散したのちも防食効果を発現させるに
足りる量のZnを確保することができる。
系合金において、Zn以外の元素の含有量は特に限定さ
れないが、純Alまたは心材(11)と同系のAl−Mn系
合金を用いることが好ましい。該合金におけるZn含有
量は、2wt%以下では真空ろう付後に残留するZn量が
少なくなり過ぎて、ろう付製品の耐食性を向上させるこ
とが困難となり、一方5wt%を越えると該効果の増大が
ないばかりか、ろう付炉の汚染が促進されるという不都
合がある。そのため、犠牲腐食層(13)を構成する合金中
のZn含有量は2wt%を越え5wt%以下とする必要があ
り、好ましい下限値は3wt%、好ましい上限値は4wt%
である。
シート(A)には、図1(a)(b)(c)に示す代表
的な3種類の態様がある。(a)は心材(11)の片面のみ
にろう材層(12a) および犠牲腐食層(13)が形成された三
層構造、(b)は心材(11)の両面にろう材層(12a)(12b)
が形成されかつ片面のみに犠牲腐食層(13)が形成された
四層構造、(c)は心材(11)の両面にろう材層(12a)(12
a)および犠牲腐食層(13)(13)が形成された五層構造であ
る。これは、ろう付製品のブレージングシートの両面に
おける腐食環境が必ずしも同一ではなく、要求される防
食性能が異なる場合があるためである。また、同様の理
由によって、両面に犠牲腐食層(13)を形成する場合
(b)(c)であっても、Zn含有量は上記範囲内であ
れば含有量に差をつけることもできる。
ジングシートは、一般に、心材(11)、ろう材層(12)、犠
牲腐食層(13)を構成する合金をクラッド圧延して製造さ
れる。その際のクラッド率は、心材(11)は45〜70
%、ろう材層(12a)(12b)は片面につき10〜15%、犠
牲腐食層(13)は片面につき15〜25%が好ましい。心
材(11)が前記範囲よりも薄くなるとブレージングシート
の強度が低下し、ろう材層(12)が前記範囲よりも薄くな
るとろう付性が低下し、犠牲腐食層(13)が前記範囲より
も薄くなると防食効果に乏しくなるためである。
ジングシートは、心材とろう材層との間に介在する犠牲
腐食層に高濃度のZnが含有されているために、真空ろ
う付後も防食効果の発現に必要なZn量が確保され、心
材に対する優れた防食効果が得られる。
ングシートの具体的実施例について説明する。
鋳塊を均質化処理、面削を経て熱間圧延し、表2に示す
14種類の組み合わせで心材の一面側に犠牲腐食層およ
びろう材層を、他面側にろう材層をクラッド溶接した。
そして、クラッド圧延、中間焼鈍、冷間圧延、最終焼
鈍、冷間圧延を経て、最終的に図1(b)に示す厚さ
0.5mmの四層構造の真空ろう付用Alブレージング
シート(A)を作製した。このブレージングシートは、
クラッド率において心材(11)が56%、ろう材(12a)(12
b)が各12%、犠牲腐食層(13)が20%である。
シート(A)を用いて図2および図3に示すドロンカッ
プ型熱交換器を作製し、腐食試験を行った。
(1) は垂直状態でかつ左右方向に積層された複数枚の偏
平状チューブエレメント、(2) はその隣接するチューブ
エレメント(1)(1)間および最外側のチューブエレメント
(1) の外側に配置され、かつろう付接合一体化されたコ
ルゲートフィンである。前記各チューブエレメント(1)
は、長さ方向の両端に膨出状のタンク部(3a)(3b)を有す
るとともに、長さ方向の中間部に両タンク部(3a)(3b)を
連通する偏平状の冷媒通路を構成するプレート部(5) と
有している。そして、図3の要部拡大図に示すように、
各チューブエレメント(1) は隣接するものどうしがタン
ク部(3a)(3b)において当接状態にろう付接合されると共
に、各タンク部(3a)(3b)に設けた冷媒流通孔(6)(6)を介
して隣接タンク部相互が連通状態となされている。
皿状コアプレート(7) を対向状に重ね合わせ、ろう付一
体化することにより形成されている。前記コアプレート
(7)は前記各真空ろう付用Alブレージングシート
(A)をプレス加工して形成されたものであり、コアプ
レート(7) 相互の接合はコアプレート(7) の犠牲腐食層
を介在させないろう材層(12b) を介して行われる。ま
た、コルゲートフィン(2) には、JISA3203Al
合金からなる厚さが0.12mmのシートを波形に曲げ加
工したものを用い、チューブエレメント(1) とコルゲー
トフィン(2) との接合は、コアプレート(7) を構成する
真空ろう付用Alブレージングシート(A)の犠牲腐食
層(13)を介在させたろう材層(12a) を介して行われる。
さらに、隣接チューブエレメント(1)(1)どうしの接合
は、真空ろう付用Alブレージングシート(A)の犠牲
腐食層(13)を介在させたろう材層(12a) を介して行われ
る。而して、前記熱交換器は、チューブエレメント(1)
を構成するコアプレート(7) を、心材(11)に対して外側
つまりフィン側に犠牲腐食層(13)が存在する状態で用い
ることにより、犠牲腐食層(13)が優先的に腐食されるこ
ととなり、チューブエレメント(1) の心材(11)を防食
し、ひいてはチューブエレメント(1) の孔食発生を抑制
しうる構造となされている。
ント(1) の複数枚が、相互間にコルゲートフィン(2) を
介在配置せしめた状態で、隣接するものどうしがタンク
部(3a)(3b)において当接状態に組み立て、該組立体を1
×10-5Torrの真空中で600℃×3分間加熱すること
とした。
付されていた。そして、これらの熱交換器につき、次の
2種類の方法で腐食試験を行った。
℃の酸性人工海水を30分噴霧、次いで49℃で98%
RHの湿潤雰囲気中に90分間放置を1サイクル(2時
間)とし、325サイクル(650時間)繰返した。
漬、90分自然乾燥を1サイクル(2時間)とし、60
日間繰返した。
(1) の他のチューブエレメントとろう付されたタンク部
(3a)(3b)、およびコルゲートフィン(2) とろう付された
プレート部(5) おける腐食状態により耐食性を評価し
た。これらの結果を表2に併せて示す。
シートは、心材とろう材層との間に高濃度のZnを含有
させた犠牲腐食層を介在させることにより、真空ろう付
後も心材に対する防食効果が得られることを確認でき
た。
う付用Alブレージングシートは、Mn:0.3〜1.
5wt%、Cu:0.1〜0.8wt%およびTi:0.0
1〜0.2wt%を含有し、残部がAlおよび不可避不純
物からなる心材と、Si:5〜15wt%およびMg:
0.3〜2.5wt%を含有し、残部がAlおよび不可避
不純物からなるろう材層との間に、少なくともZn:2
wt%を越え5wt%以下を含有するAl−Zn系合金から
なる犠牲腐食層が形成されているために、真空加熱によ
っても防食効果の発現に必要なZn量が確保され、真空
ろう付品において心材に対する優れた防食効果が得られ
る。
断面図であり、(a)は心材の片面のみにろう材層およ
び犠牲腐食層が形成された三層構造、(b)は心材の両
面にろう材層が形成されかつ片面のみに犠牲腐食層が形
成された四層構造、(c)は心材の両面にろう材層およ
び犠牲腐食層が形成された五層構造である。
たドロンカップ型熱交換器の全体図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 Mn:0.3〜1.5wt%、Cu:0.
1〜0.8wt%およびTi:0.01〜0.2wt%を含
有し、残部がAlおよび不可避不純物からなる心材(11)
と、Si:5〜15wt%およびMg:0.3〜2.5wt
%を含有し、残部がAlおよび不可避不純物からなるろ
う材層(12a) との間に、少なくともZn:2wt%を越え
5wt%以下を含有するAl−Zn系合金からなる犠牲腐
食層(13)が形成されていることを特徴とする真空ろう付
用Alブレージングシート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34100295A JP3759215B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 真空ろう付用Alブレージングシート、ならびにドロンカップ式熱交換器用チューブエレメントおよびドロンカップ式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34100295A JP3759215B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 真空ろう付用Alブレージングシート、ならびにドロンカップ式熱交換器用チューブエレメントおよびドロンカップ式熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09176767A true JPH09176767A (ja) | 1997-07-08 |
| JP3759215B2 JP3759215B2 (ja) | 2006-03-22 |
Family
ID=18342302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34100295A Expired - Fee Related JP3759215B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 真空ろう付用Alブレージングシート、ならびにドロンカップ式熱交換器用チューブエレメントおよびドロンカップ式熱交換器 |
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-
1995
- 1995-12-27 JP JP34100295A patent/JP3759215B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP3759215B2 (ja) | 2006-03-22 |
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