JPS62127444A - サーペンタイン型アルミニウム合金製熱交換器のコアの製造方法 - Google Patents
サーペンタイン型アルミニウム合金製熱交換器のコアの製造方法Info
- Publication number
- JPS62127444A JPS62127444A JP26605785A JP26605785A JPS62127444A JP S62127444 A JPS62127444 A JP S62127444A JP 26605785 A JP26605785 A JP 26605785A JP 26605785 A JP26605785 A JP 26605785A JP S62127444 A JPS62127444 A JP S62127444A
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- Japan
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- fin
- heat exchanger
- core
- alloy
- fins
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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]
本発明は、フィンを犠牲陽極フィンとして、作動流体通
路を防食するようにしたサーペンタイン型熱交換器、特
にフィンと作動流体通路とが真空ろう付げにより接合さ
れた同熱交換器のコアに関する。
路を防食するようにしたサーペンタイン型熱交換器、特
にフィンと作動流体通路とが真空ろう付げにより接合さ
れた同熱交換器のコアに関する。
[従来の技術]
従来、真空ろう付は法によって、犠牲陽極フィンと作動
流体とを接合して得たサーペンタイン型アルミニウム合
金製熱交換器のコアは、犠牲陽極フィンに、Al−Zn
系、Al−Sn系又はAl−1n系合金を心材としTC
プレージングシート・フィンを利用している。
流体とを接合して得たサーペンタイン型アルミニウム合
金製熱交換器のコアは、犠牲陽極フィンに、Al−Zn
系、Al−Sn系又はAl−1n系合金を心材としTC
プレージングシート・フィンを利用している。
[発明が解決しようとする問題点]
従来の真空ろう付は法によって得られるサーペンタイン
型アルミニウム合金製熱交換器コアの製作において、そ
の犠牲陽)かフィンとして利用されるA l−In系プ
レージングシート・フィンは、真空ろう付は時のZnの
蒸発が避けられないため、心材のzn添加吊を多くして
蒸発残留Znによる犠牲陽極効果を利用している。
型アルミニウム合金製熱交換器コアの製作において、そ
の犠牲陽)かフィンとして利用されるA l−In系プ
レージングシート・フィンは、真空ろう付は時のZnの
蒸発が避けられないため、心材のzn添加吊を多くして
蒸発残留Znによる犠牲陽極効果を利用している。
しかしながら、蒸着Znの炉内付着による炉の補修頻度
の増加があり、また残留znによる効果が不十分である
ことなどによって、このプレージングシート・フィンは
必ずしも満足なものでない。
の増加があり、また残留znによる効果が不十分である
ことなどによって、このプレージングシート・フィンは
必ずしも満足なものでない。
一方、Al−8n系合金を心材とするプレージングシー
ト・フィンでは、Snが低融点元素である故に、フィン
製造時に素材に割れ発生の問題があり、この点により製
造歩留が悪く、コストの高いものになる。
ト・フィンでは、Snが低融点元素である故に、フィン
製造時に素材に割れ発生の問題があり、この点により製
造歩留が悪く、コストの高いものになる。
また、Al−In系合金を心材とするものについては、
添加1 nの1森1′1ド4!”i功宋か山くか61、
[1られでい/J−から、inが妖融点冗素′C必ろ!
こめ、アルミニウム(こ添υ■した”組合、この合金(
,1鋳物伺としては十月用でさるら6)の、I7’j
(甲祠どじで1よ造則、圧延の際に、素材にυ1れか梵
牛して、フイ:/何とじての利用か不可能てあっt:、
。
添加1 nの1森1′1ド4!”i功宋か山くか61、
[1られでい/J−から、inが妖融点冗素′C必ろ!
こめ、アルミニウム(こ添υ■した”組合、この合金(
,1鋳物伺としては十月用でさるら6)の、I7’j
(甲祠どじで1よ造則、圧延の際に、素材にυ1れか梵
牛して、フイ:/何とじての利用か不可能てあっt:、
。
しかし、この様な点か解決でさる4)゛らぼ、この系の
アルミニウム合金心材には、Al−7n系及びAl−S
n系台企心材にお(jろ前テσ)問題点が無いので、1
義牲陽殉ブしノージングシ−1・・フィン材に好適なし
のになり)−16゜そこで、本弁明の目的とするところ
(,1、前記の:製造上の難点か無く、かつ與窄ろうイ
ー1(〕)骨に優れた犠牲陽極効果を発揮Jるように、
改良されたAl−In糸台金を心材とするブレージング
シーi・・フィンを、真空ろう付けにより1シ゛J11
「されるサーペンタインを熱交換器の]アの、ろう付は
前の犠牲陽極フィンに使用すること(こより、耐食性が
極めて侵れt=該!!!i父換器−17を提供すること
に必る。
アルミニウム合金心材には、Al−7n系及びAl−S
n系台企心材にお(jろ前テσ)問題点が無いので、1
義牲陽殉ブしノージングシ−1・・フィン材に好適なし
のになり)−16゜そこで、本弁明の目的とするところ
(,1、前記の:製造上の難点か無く、かつ與窄ろうイ
ー1(〕)骨に優れた犠牲陽極効果を発揮Jるように、
改良されたAl−In糸台金を心材とするブレージング
シーi・・フィンを、真空ろう付けにより1シ゛J11
「されるサーペンタインを熱交換器の]アの、ろう付は
前の犠牲陽極フィンに使用すること(こより、耐食性が
極めて侵れt=該!!!i父換器−17を提供すること
に必る。
[問題点を解決するための手段]
本発明のサーペンタイン型熱交換器のコアは、前記目的
を速成するため、以下に記載するいずれかの組成のアル
ミニウム合金を心材とし、A I −Si系、A I
−Si −MQ系などの合金ろうを皮材としたプレージ
ングシート・フィンを、縛Al系、A l−Cu系、A
l−1vIn系などの耐食アルミニウム又は耐食アルミ
ニウム合金の押出偏平多穴管からなる作動流体通路とを
組合わせて、10’ Torr以下の雰囲気中でろう付
けすることによってコアに構成されたものである。
を速成するため、以下に記載するいずれかの組成のアル
ミニウム合金を心材とし、A I −Si系、A I
−Si −MQ系などの合金ろうを皮材としたプレージ
ングシート・フィンを、縛Al系、A l−Cu系、A
l−1vIn系などの耐食アルミニウム又は耐食アルミ
ニウム合金の押出偏平多穴管からなる作動流体通路とを
組合わせて、10’ Torr以下の雰囲気中でろう付
けすることによってコアに構成されたものである。
前記心材合金の組成は、次のとおりである。
I n : 0.005〜1%、l i : 0.0
005〜0.1%、Mn : 0.5〜1.5%、F
e: 0.1〜0.7%、S!:50.4%を含み、
残部は実質的にAlであり、又はこの組成に更に、Zn
:0.1〜0.4%、S n : 0.01〜0.09
%、Mg:0.1〜2%のいずれか1種以上、あるいは
Cr:0.05〜0.5%、Z r : 0.05〜0
.5%、T i : 0.01〜0.5%、V:0.0
1〜0.5%のいずれか1種以−に、若しくはZn:
0.1〜0.4%、S n : 0.01〜0.09
?’J、Mg:011〜2%のいずれか1種以上、及び
Cr : 0.05〜0.5 %、l r : 0.0
5〜0.5%、T1:0、01〜0.5%、V:0.0
1〜0.5%のいずれか1種以上を添加して含み、又は
以上の各組成に更に、Cu:60.5%を添加して含む
もの。
005〜0.1%、Mn : 0.5〜1.5%、F
e: 0.1〜0.7%、S!:50.4%を含み、
残部は実質的にAlであり、又はこの組成に更に、Zn
:0.1〜0.4%、S n : 0.01〜0.09
%、Mg:0.1〜2%のいずれか1種以上、あるいは
Cr:0.05〜0.5%、Z r : 0.05〜0
.5%、T i : 0.01〜0.5%、V:0.0
1〜0.5%のいずれか1種以−に、若しくはZn:
0.1〜0.4%、S n : 0.01〜0.09
?’J、Mg:011〜2%のいずれか1種以上、及び
Cr : 0.05〜0.5 %、l r : 0.0
5〜0.5%、T1:0、01〜0.5%、V:0.0
1〜0.5%のいずれか1種以上を添加して含み、又は
以上の各組成に更に、Cu:60.5%を添加して含む
もの。
以下、本発明について説明する。
本発明のサーペンタイン型熱交換器]アの真空ろう付は
前の犠牲陽極フィンに使用するプレージングシート・フ
ィンの心材合金は、A I −1n系合金にLlを添り
口することによって、1n−jiの金属間化合物が形成
され、これによって、この合金素材において従来のAl
−In系合金素材に起こるような鋳造又は圧延時の割れ
を防止するとともに、この合金心材のプレージングシー
ト・フィンが真空加熱されるときに、蒸気圧の低いli
を蒸発・飛散させることによって、inを遊離さヒて、
Al−In合金としての犠牲陽極効果を琵運させること
が可能である。
前の犠牲陽極フィンに使用するプレージングシート・フ
ィンの心材合金は、A I −1n系合金にLlを添り
口することによって、1n−jiの金属間化合物が形成
され、これによって、この合金素材において従来のAl
−In系合金素材に起こるような鋳造又は圧延時の割れ
を防止するとともに、この合金心材のプレージングシー
ト・フィンが真空加熱されるときに、蒸気圧の低いli
を蒸発・飛散させることによって、inを遊離さヒて、
Al−In合金としての犠牲陽極効果を琵運させること
が可能である。
1n−1i金金属化合物の溶融点は、In−Lに元系状
態図から明らかなように、約625°Cであるため、通
常のAl合金中に析出しても、通常の鋳造又は熱間加工
時にIn単独添加の場合のような低融点に起因する材料
の割れを発生ざ甘ることがない。
態図から明らかなように、約625°Cであるため、通
常のAl合金中に析出しても、通常の鋳造又は熱間加工
時にIn単独添加の場合のような低融点に起因する材料
の割れを発生ざ甘ることがない。
次に、木光明熱交換器]アの真空ろう付は前のフィンに
使用するブレージングシー1−・フィンの心材としての
、Al−In−Li系合金にあける各添加元素の意義を
述べる。
使用するブレージングシー1−・フィンの心材としての
、Al−In−Li系合金にあける各添加元素の意義を
述べる。
In:フィンの電位を卑にして、犠牲陽極効果を高める
。この効果は0.005より低い添加量では小さく、一
方1%を越える量ではフィンの自己耐食性が低下する。
。この効果は0.005より低い添加量では小さく、一
方1%を越える量ではフィンの自己耐食性が低下する。
1−i:)nと金属間化合物をつくり、鋳造、圧延の時
に鋳塊、板材に起こる割れを防止する。添加量がinと
の比において、0.0005%より少ないと上記効果は
無く、一方0.1%より多くしても効果のより増加は得
られず無意味である上、添加時の酸化消耗が激しく、ま
た自己耐食性も劣化する。
に鋳塊、板材に起こる割れを防止する。添加量がinと
の比において、0.0005%より少ないと上記効果は
無く、一方0.1%より多くしても効果のより増加は得
られず無意味である上、添加時の酸化消耗が激しく、ま
た自己耐食性も劣化する。
Mn、Fe、Si
:いずれの添加もフィンの強度向上に有効であり、また
その耐高温座屈性を改良する。
その耐高温座屈性を改良する。
添加量がMnで0.5%より、Feで0.1%より少な
く、Siが僅少であると上記効果は小さく、一方Mnで
1.5%、Feで0.7%、Siで0.4%のそれぞれ
の量より多いと、フィン成形加工性とフィンの自己耐食
性を劣化させる。
く、Siが僅少であると上記効果は小さく、一方Mnで
1.5%、Feで0.7%、Siで0.4%のそれぞれ
の量より多いと、フィン成形加工性とフィンの自己耐食
性を劣化させる。
Zn、Sn、MQ
:いずれの添加で、フィンの電位を卑にして犠牲陽極効
果を高める。このほかMQは強度向上に有効である。添
加量がZnで0.1%、Snで0.01%、MCIで0
.1%のそれぞれの量より少ないと、上記効果は小ざく
、znで0.4%、Snで0.09%、Mgで2%のそ
れぞれの量より多いと、い守れもフィンの自己耐食性を
低下させ、更にMgはフィン成形加工を困難にさせ、Z
nはフィンの耐座屈性を低下させる。
果を高める。このほかMQは強度向上に有効である。添
加量がZnで0.1%、Snで0.01%、MCIで0
.1%のそれぞれの量より少ないと、上記効果は小ざく
、znで0.4%、Snで0.09%、Mgで2%のそ
れぞれの量より多いと、い守れもフィンの自己耐食性を
低下させ、更にMgはフィン成形加工を困難にさせ、Z
nはフィンの耐座屈性を低下させる。
Cr、 Zr、T i、V
:いずれの添加で、フィンの耐高温座屈性を改良する。
添加量がCr、zrで共に0.05%より少なく、Ti
、\、lでは共に0.01%より少ないと上記効果は小
さく、一方いずれの元素も0.5%より多いとフィン加
工性と耐食性を劣化させる。
、\、lでは共に0.01%より少ないと上記効果は小
さく、一方いずれの元素も0.5%より多いとフィン加
工性と耐食性を劣化させる。
Cu:フィンの強度を高める。添加量が僅少であると、
この効果は小さい。一方0.5%より多いとフィンの電
位を責にするので、その犠牲陽極効果を損なう。
この効果は小さい。一方0.5%より多いとフィンの電
位を責にするので、その犠牲陽極効果を損なう。
次に、本発明交換器]アの実施例について)ホベる。
L実施例」
本発明の実施例及び比較例において、プレージングシー
ト・フィンの心材に使用するアルミニウム合金の組成を
表1に掲げる。また両側において、作動流体通路材に使
用する合金4種の組成を表2に示す。
ト・フィンの心材に使用するアルミニウム合金の組成を
表1に掲げる。また両側において、作動流体通路材に使
用する合金4種の組成を表2に示す。
「
!
I
表2 押出多穴管用合金の化学組成(wt%)表1に掲
げた各合金ごとに、これを心材とし、この両面に、40
04合金を皮材としてこれを10%クラッドしてプレー
ジングシートとなし、これを成形加工してプレージング
シート・フィンを得た。
げた各合金ごとに、これを心材とし、この両面に、40
04合金を皮材としてこれを10%クラッドしてプレー
ジングシートとなし、これを成形加工してプレージング
シート・フィンを得た。
一方、表2の各合金材を押出加工して偏平多穴押出管(
外周肉厚0.7mmt、幅100mm 、高さ5mm、
26穴)に成形して、これを作動流体通路とした。
外周肉厚0.7mmt、幅100mm 、高さ5mm、
26穴)に成形して、これを作動流体通路とした。
これらプレージングシート・フィンごとに、これを作動
流体通路と任意に組合わせて、真空ろう付け(2xlO
’ Torr、600℃)してサーペンタイン型熱交換
器コアを製作した。
流体通路と任意に組合わせて、真空ろう付け(2xlO
’ Torr、600℃)してサーペンタイン型熱交換
器コアを製作した。
ただし、プレージングシート・フィンは、心材合金の鋳
塊を540°CX 8hrのソーキング夷、4004合
金の皮材と組合わせて480°Cにて熱間圧着し、冷間
圧延、中間焼鈍を経て、最終板厚0、16mmtのト1
14相当のフィン原板に仕上げ、これを]ルゲーション
加工してプレージングシート・フィンとした。
塊を540°CX 8hrのソーキング夷、4004合
金の皮材と組合わせて480°Cにて熱間圧着し、冷間
圧延、中間焼鈍を経て、最終板厚0、16mmtのト1
14相当のフィン原板に仕上げ、これを]ルゲーション
加工してプレージングシート・フィンとした。
熱交換器コアの製作に際しては、プレージングシート・
フィンを、ろう付は後のフィンの表面積が作動流体通路
の外表面面積の6倍になるように、かつそのフィンピッ
チを4mmにして作動流体通路に組付けた。
フィンを、ろう付は後のフィンの表面積が作動流体通路
の外表面面積の6倍になるように、かつそのフィンピッ
チを4mmにして作動流体通路に組付けた。
次いで、製作された熱交換器コア全部について、作動流
体通路の耐食性を調査した。耐食性の評価は、下記3種
の腐食試験を1ケ月実施して作動流体通路に生じた最大
孔食深さを測定し、これによった。
体通路の耐食性を調査した。耐食性の評価は、下記3種
の腐食試験を1ケ月実施して作動流体通路に生じた最大
孔食深さを測定し、これによった。
(1)、塩水噴霧試験: J l5−Z−2371(2
)、乾湿交互浸漬試験: 3%NaC1水溶液、0H=
3 (さく酸で調整)、 40℃X30分浸漬;50℃ X30分乾燥、の繰り返し く3)、CASS試験: J I S −H−8681
以上の各試験の結果は、表3に示すとおりであった。
)、乾湿交互浸漬試験: 3%NaC1水溶液、0H=
3 (さく酸で調整)、 40℃X30分浸漬;50℃ X30分乾燥、の繰り返し く3)、CASS試験: J I S −H−8681
以上の各試験の結果は、表3に示すとおりであった。
表3 真空ろう付・組付コアの腐食試験結果表3で明ら
かなように、本発明の熱交換器コアは、いづれもフィン
の犠牲陽極効果によって、作動流体通路の耐食性が極め
て優れている。これに対し、比較例の熱交換器コアは、
いずれも同通路の耐食性は不良である。特に、N 0.
15のコアはフィンのInが、N o、 16、No、
17、No。
かなように、本発明の熱交換器コアは、いづれもフィン
の犠牲陽極効果によって、作動流体通路の耐食性が極め
て優れている。これに対し、比較例の熱交換器コアは、
いずれも同通路の耐食性は不良である。特に、N 0.
15のコアはフィンのInが、N o、 16、No、
17、No。
18の各コアでは、同じ<Mn、Cu、Znがそれぞれ
多すぎるため、フィンの自己腐食が著しく、このため作
動流体通路の腐食が著しい。またN 0.19〜22の
各コアでは、そのフィンにCr1Ti、Zr、■のいず
れかが多くあるため、フィンの犠牲陽極効果が十分でな
く、作用流体通路の耐食性が本発明コアのいずれよりも
劣っている。更にコアNo、23〜26は、フィンに犠
牲陽極効果が無いか、あるいはあっても不十分であるた
め、作動流体通路の耐食性は極めて悪い。
多すぎるため、フィンの自己腐食が著しく、このため作
動流体通路の腐食が著しい。またN 0.19〜22の
各コアでは、そのフィンにCr1Ti、Zr、■のいず
れかが多くあるため、フィンの犠牲陽極効果が十分でな
く、作用流体通路の耐食性が本発明コアのいずれよりも
劣っている。更にコアNo、23〜26は、フィンに犠
牲陽極効果が無いか、あるいはあっても不十分であるた
め、作動流体通路の耐食性は極めて悪い。
以上に加え、本発明コアの真空ろう付は前のフィンに使
用したAl−1n−1−i系合金心材のプレージングシ
ート・フィンは、その製造過程において何らの問題点は
認められなかったが、比較例コアではブレージングシー
1〜・フィンの製造過程中、造塊、圧延時に割れを発生
した素材があった。
用したAl−1n−1−i系合金心材のプレージングシ
ート・フィンは、その製造過程において何らの問題点は
認められなかったが、比較例コアではブレージングシー
1〜・フィンの製造過程中、造塊、圧延時に割れを発生
した素材があった。
[発明の効果]
本発明によるサーペンタイン型熱交換器のコアは、その
真空ろう付は前のフィンに、真空加熱後において優れた
犠牲陽極効果を発揮するAl−1n−1i系合金を心材
とするプレージングシート・フィンを用いたことによっ
て、真空ろう付げにより製作された前記熱交換器コアと
して、その作動流体通路の耐食性が優れたものである。
真空ろう付は前のフィンに、真空加熱後において優れた
犠牲陽極効果を発揮するAl−1n−1i系合金を心材
とするプレージングシート・フィンを用いたことによっ
て、真空ろう付げにより製作された前記熱交換器コアと
して、その作動流体通路の耐食性が優れたものである。
Claims (1)
- In:0.005〜1%、Li:0.0005〜0.1
%、Mn:0.5〜1.5%、Fe:0.1〜0.7%
、Si≦0.4%を含み、残部は実質的にAlであり、
又はこの組成に更にZn:0.1〜0.4%、Sn:0
.01〜0.09%、Mg:0.1〜2%のいずれか1
種以上、あるいはCr:0.05〜0.5%、Zr:0
.05〜0.5%、Ti:0.01〜0.5%、V:0
.01〜0.5%のいずれか1種以上、若しくはZn:
0.1〜0.4%、Sn:0.01〜0.09%、Mg
:0.1〜2%のいずれか1種以上、及びCr:0.0
5〜0.5%、Zr:0.05〜0.5%、Ti:0.
01〜0.5%、V:0.01〜0.5%のいずれか1
種以上を添加して含み、又は以上の各組成に更にCu:
≦0.5%を添加して含むアルミニウム合金を心材とし
、Al−Si系、Al−Si−Mg系の合金ろうを皮材
としたブレージングシート・フィンを純Al系、Al−
Cu系、Al−Mn系などの耐食アルミニウム合金の押
出偏平多穴管からなる作動流体通路とを組合わせて、1
0^−^2Torr以下の雰囲気中でろう付けすること
により構成されたことを特徴とするサーペンタイン型ア
ルミニウム合金製熱交換器のコア。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26605785A JPS62127444A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | サーペンタイン型アルミニウム合金製熱交換器のコアの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26605785A JPS62127444A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | サーペンタイン型アルミニウム合金製熱交換器のコアの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62127444A true JPS62127444A (ja) | 1987-06-09 |
| JPH0142793B2 JPH0142793B2 (ja) | 1989-09-14 |
Family
ID=17425779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26605785A Granted JPS62127444A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | サーペンタイン型アルミニウム合金製熱交換器のコアの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62127444A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0672472A1 (en) * | 1993-12-17 | 1995-09-20 | Ford Motor Company | Method of fabricating a heat exchanger tube array |
-
1985
- 1985-11-28 JP JP26605785A patent/JPS62127444A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0672472A1 (en) * | 1993-12-17 | 1995-09-20 | Ford Motor Company | Method of fabricating a heat exchanger tube array |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0142793B2 (ja) | 1989-09-14 |
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