JPS6217018B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6217018B2 JPS6217018B2 JP58052752A JP5275283A JPS6217018B2 JP S6217018 B2 JPS6217018 B2 JP S6217018B2 JP 58052752 A JP58052752 A JP 58052752A JP 5275283 A JP5275283 A JP 5275283A JP S6217018 B2 JPS6217018 B2 JP S6217018B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grain size
- welded
- corrosion resistance
- alloy
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Arc Welding In General (AREA)
Description
本発明は優れた溶接部の耐食性、耐溶接割れ性
を有する溶接管用銅合金に関するものである。 近年薄肉の銅合金管は高周波抵抗溶接もしくは
高周波誘導溶接による溶接管が用いられるように
なつてきた。この傾向は特にラジエーターに使用
されているチユーブについて顕著である。従来ラ
ジエーターにはロツクシームチユーブが使用され
ていたが、コスト低減と生産効率の上昇の要求か
ら、高周波抵抗溶接もしくは高周波誘導溶接によ
る溶接チユーブが採用されるようになりつつあ
る。しかしながら銅合金溶接管はその溶接組織の
特異性から、その溶接部は他の部分と比較して耐
食性が大幅に劣るという欠点を持つている。この
ことは近年の使用環境の悪化等から考えると銅合
金溶接管の使用上の大きな制約となる。さらには
銅合金溶接管の製造の際に溶接方法として高周波
誘導溶接もしくは高周波抵抗溶接を用いた場合、
その溶接方法の特徴から特に溶接割れを発生し易
いという製造上の難点を持つている。このような
状況から溶接部の耐食性が優れ、かつ溶接割れ感
受性の低い材料が要求されている。 本発明はこのような状況を鑑みて研究を行つた
結果、亜鉛25〜40wt％（以下合金元素について
は全てwt％とする）、りん0.005〜0.070％、錫
0.05〜1.0％、残部銅及び不可避的な不純物より
なり、結晶粒度が0.015mm以下である（なお本願
発明の結晶粒度は最終焼鈍後の結晶粒度を意味す
る）耐食性を向上させ、かつ耐溶接割れ性を向上
させた溶接管用銅合金を開発した。 本発明の溶接管用銅合金における合金成分につ
いて、その作用と添加量及び結晶粒度の限定理由
について説明する。 銅と亜鉛は本発明合金の基本材料となるもの
で、加工性、機械的強度に優れていると共に、熱
伝導性にも優れている。亜鉛添加量を上記範囲に
限定した理由は、亜鉛が25％未満では加工性が悪
くなること、及び亜鉛が40％を越えると銅−亜鉛
合金におけるβ相の析出がみられ、耐食性及び冷
間加工性が悪くなるためである。りんの添加量を
0.005〜0.070％とする理由は、りんの添加量が
0.005％未満では溶接した場合の溶接部の耐食性
の向上が認められず、また0.070％を越えると耐
食性は向上するが、粒界腐食の徴候が見られるた
めである。錫の添加量を0.05〜1.0％とする理由
は、錫の添加量が0.05％未満では溶接した場合の
溶接部の耐食性の向上がみられず、また1.0％を
越えると耐食性向上の効果が飽和するためであ
る。さらに結晶粒度を0.015mm以下に限定した理
由について述べる。高周波誘導溶接もしくは高周
波抵抗溶接によつて起こる溶接割れの原因につい
て調査した結果、本発明者らは溶融した母材金属
と接触していると粒界が脆化して軽い衝撃を受け
た場合溶接割れが発生することを知見した。そこ
でこのような現象について種々の調査を行つた結
果、結晶粒度の影響が大きく、結晶粒度を小さく
することにより、このような現象に対する感受性
が大幅に低下することが認められた。 結晶粒度を0.015mm以下に限定した理由は、結
晶粒度が0.015mmを越えると溶接割れが発生し易
くなるためである。 実施例 第１表に示す諸組成の合金を溶製し、700℃で
熱間圧延を行い厚さ８mmの板とし、これを冷間圧
延で厚さ３mmとした。これに500℃×1hrの焼鈍を
行つたのち、最終冷間圧延で厚さ１mmの板とし
た。これを、さらに350〜600℃×1hrの各種温度
で熱処理し、第１表に示される結晶粒度に調整し
て試験に供した。耐食性試験に供する溶接部材は
第１表に示す諸組成の１mm厚さの合金を突き合わ
せ、TIG溶接することによつて製造した。耐食性
試験は１の水に 炭酸水素ナトリウム 1.3ｇ／ 硫酸ナトリウム 1.5ｇ／ 塩化ナトリウム 1.6ｇ／ を各々溶かした液を液温88℃に保持し、毎分100
mlの空気を吹き込み、この液の中に240時間浸漬
した。その時発生した脱亜鉛腐食深さを、溶接部
について測定し、これをもつて耐食性を評価し
た。その結果を第２表に示した。 溶融した母材金属と接触した場合に粒界が脆化
して溶接割れの発生に対する耐性についての試験
は第１表に示す諸組成の１mm厚さの合金を第１図
に示されるようにパイプ状に加工し、これを同一
組成の融点＋50℃に保持された溶融金属に３秒間
浸漬し、その後取り出して保持炉中で付着してい
る金属が溶融している状態で第２図のように衝撃
を加えた。その時変形したパイプの断面を顕微鏡
によつて観察し、粒界破壊の有無を確認し、これ
をもつて溶接割れに対する耐性を評価した。その
結果を第３表に示した。 すなわち比較合金（試料番号１〜５）では溶接
部の最大脱亜鉛腐食深さが270〜364μであるのに
対し本発明合金（試料番号６〜13）では最大脱亜
鉛腐食深さが溶接部で47〜98μであり、本発明合
金の耐脱亜鉛腐食性は著しく優れていることが分
かる。 また本発明合金は上記のように耐脱亜鉛腐食性
に優れているがさらに結晶粒度が0.015mm以下の
（試料番号６〜13）は第２図に示す溶接割れ性の
テストにおいて単に延性変形するのみで割れの発
生がなく溶接割れ性が改善される。逆に結晶粒度
が0.015mmを越えるものについては粒界破壊を起
こすので好ましくない。 したがつて結晶粒度の調整は管の用途に応じて
適宜実施する。 以上本発明合金は溶接管用銅合金として極めて
優れた特性を有するものである。
を有する溶接管用銅合金に関するものである。 近年薄肉の銅合金管は高周波抵抗溶接もしくは
高周波誘導溶接による溶接管が用いられるように
なつてきた。この傾向は特にラジエーターに使用
されているチユーブについて顕著である。従来ラ
ジエーターにはロツクシームチユーブが使用され
ていたが、コスト低減と生産効率の上昇の要求か
ら、高周波抵抗溶接もしくは高周波誘導溶接によ
る溶接チユーブが採用されるようになりつつあ
る。しかしながら銅合金溶接管はその溶接組織の
特異性から、その溶接部は他の部分と比較して耐
食性が大幅に劣るという欠点を持つている。この
ことは近年の使用環境の悪化等から考えると銅合
金溶接管の使用上の大きな制約となる。さらには
銅合金溶接管の製造の際に溶接方法として高周波
誘導溶接もしくは高周波抵抗溶接を用いた場合、
その溶接方法の特徴から特に溶接割れを発生し易
いという製造上の難点を持つている。このような
状況から溶接部の耐食性が優れ、かつ溶接割れ感
受性の低い材料が要求されている。 本発明はこのような状況を鑑みて研究を行つた
結果、亜鉛25〜40wt％（以下合金元素について
は全てwt％とする）、りん0.005〜0.070％、錫
0.05〜1.0％、残部銅及び不可避的な不純物より
なり、結晶粒度が0.015mm以下である（なお本願
発明の結晶粒度は最終焼鈍後の結晶粒度を意味す
る）耐食性を向上させ、かつ耐溶接割れ性を向上
させた溶接管用銅合金を開発した。 本発明の溶接管用銅合金における合金成分につ
いて、その作用と添加量及び結晶粒度の限定理由
について説明する。 銅と亜鉛は本発明合金の基本材料となるもの
で、加工性、機械的強度に優れていると共に、熱
伝導性にも優れている。亜鉛添加量を上記範囲に
限定した理由は、亜鉛が25％未満では加工性が悪
くなること、及び亜鉛が40％を越えると銅−亜鉛
合金におけるβ相の析出がみられ、耐食性及び冷
間加工性が悪くなるためである。りんの添加量を
0.005〜0.070％とする理由は、りんの添加量が
0.005％未満では溶接した場合の溶接部の耐食性
の向上が認められず、また0.070％を越えると耐
食性は向上するが、粒界腐食の徴候が見られるた
めである。錫の添加量を0.05〜1.0％とする理由
は、錫の添加量が0.05％未満では溶接した場合の
溶接部の耐食性の向上がみられず、また1.0％を
越えると耐食性向上の効果が飽和するためであ
る。さらに結晶粒度を0.015mm以下に限定した理
由について述べる。高周波誘導溶接もしくは高周
波抵抗溶接によつて起こる溶接割れの原因につい
て調査した結果、本発明者らは溶融した母材金属
と接触していると粒界が脆化して軽い衝撃を受け
た場合溶接割れが発生することを知見した。そこ
でこのような現象について種々の調査を行つた結
果、結晶粒度の影響が大きく、結晶粒度を小さく
することにより、このような現象に対する感受性
が大幅に低下することが認められた。 結晶粒度を0.015mm以下に限定した理由は、結
晶粒度が0.015mmを越えると溶接割れが発生し易
くなるためである。 実施例 第１表に示す諸組成の合金を溶製し、700℃で
熱間圧延を行い厚さ８mmの板とし、これを冷間圧
延で厚さ３mmとした。これに500℃×1hrの焼鈍を
行つたのち、最終冷間圧延で厚さ１mmの板とし
た。これを、さらに350〜600℃×1hrの各種温度
で熱処理し、第１表に示される結晶粒度に調整し
て試験に供した。耐食性試験に供する溶接部材は
第１表に示す諸組成の１mm厚さの合金を突き合わ
せ、TIG溶接することによつて製造した。耐食性
試験は１の水に 炭酸水素ナトリウム 1.3ｇ／ 硫酸ナトリウム 1.5ｇ／ 塩化ナトリウム 1.6ｇ／ を各々溶かした液を液温88℃に保持し、毎分100
mlの空気を吹き込み、この液の中に240時間浸漬
した。その時発生した脱亜鉛腐食深さを、溶接部
について測定し、これをもつて耐食性を評価し
た。その結果を第２表に示した。 溶融した母材金属と接触した場合に粒界が脆化
して溶接割れの発生に対する耐性についての試験
は第１表に示す諸組成の１mm厚さの合金を第１図
に示されるようにパイプ状に加工し、これを同一
組成の融点＋50℃に保持された溶融金属に３秒間
浸漬し、その後取り出して保持炉中で付着してい
る金属が溶融している状態で第２図のように衝撃
を加えた。その時変形したパイプの断面を顕微鏡
によつて観察し、粒界破壊の有無を確認し、これ
をもつて溶接割れに対する耐性を評価した。その
結果を第３表に示した。 すなわち比較合金（試料番号１〜５）では溶接
部の最大脱亜鉛腐食深さが270〜364μであるのに
対し本発明合金（試料番号６〜13）では最大脱亜
鉛腐食深さが溶接部で47〜98μであり、本発明合
金の耐脱亜鉛腐食性は著しく優れていることが分
かる。 また本発明合金は上記のように耐脱亜鉛腐食性
に優れているがさらに結晶粒度が0.015mm以下の
（試料番号６〜13）は第２図に示す溶接割れ性の
テストにおいて単に延性変形するのみで割れの発
生がなく溶接割れ性が改善される。逆に結晶粒度
が0.015mmを越えるものについては粒界破壊を起
こすので好ましくない。 したがつて結晶粒度の調整は管の用途に応じて
適宜実施する。 以上本発明合金は溶接管用銅合金として極めて
優れた特性を有するものである。
【表】
【表】
【表】
【表】
第１図は耐溶接割れ性の試験に用いる厚さ１mm
の合金パイプの断面図、第２図は耐溶接割れ性の
試験装置の概略説明図である。 １：厚さ１mmの合金パイプ（長さ10mm）、２：
自由落下体（重量200ｇｗ）、３：支持台、４：加
熱保持炉、ａ：パイプ内径（φ20mm）、ｂ：パイ
プ外径（φ22mm）、ｃ：落化体２の落下距離（50
mm）。
の合金パイプの断面図、第２図は耐溶接割れ性の
試験装置の概略説明図である。 １：厚さ１mmの合金パイプ（長さ10mm）、２：
自由落下体（重量200ｇｗ）、３：支持台、４：加
熱保持炉、ａ：パイプ内径（φ20mm）、ｂ：パイ
プ外径（φ22mm）、ｃ：落化体２の落下距離（50
mm）。
Claims (1)
- １ 亜鉛25〜40wt％、りん0.005〜0.070wt％、錫
0.05〜1.0wt％、残部銅及び不可避的な不純物よ
りなり、結晶粒度が0.015mm以下である溶接管用
銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5275283A JPS59179745A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 溶接管用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5275283A JPS59179745A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 溶接管用銅合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59179745A JPS59179745A (ja) | 1984-10-12 |
| JPS6217018B2 true JPS6217018B2 (ja) | 1987-04-15 |
Family
ID=12923625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5275283A Granted JPS59179745A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 溶接管用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59179745A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0244203U (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-27 | ||
| JPH0394715U (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-26 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8220697B2 (en) | 2005-01-18 | 2012-07-17 | Siemens Energy, Inc. | Weldability of alloys with directionally-solidified grain structure |
| JP7502213B2 (ja) * | 2021-02-05 | 2024-06-18 | 京セラ株式会社 | 配管接合体、ラジエータ、及び燃料電池装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56136946A (en) * | 1980-03-28 | 1981-10-26 | Kobe Steel Ltd | Copper alloy for radiator tube |
| JPS5939491B2 (ja) * | 1980-12-24 | 1984-09-25 | 株式会社デンソー | 耐食性銅合金およびそれを用いた熱交換器 |
| JPS58161742A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-26 | Nippon Radiator Co Ltd | 自動車用熱交換器の溶接チユ−ブ |
-
1983
- 1983-03-30 JP JP5275283A patent/JPS59179745A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0244203U (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-27 | ||
| JPH0394715U (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59179745A (ja) | 1984-10-12 |
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