JPS63153251A - ブレ−ジング用アルミニウム薄板の製法 - Google Patents

ブレ−ジング用アルミニウム薄板の製法

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JPS63153251A
JPS63153251A JP29799986A JP29799986A JPS63153251A JP S63153251 A JPS63153251 A JP S63153251A JP 29799986 A JP29799986 A JP 29799986A JP 29799986 A JP29799986 A JP 29799986A JP S63153251 A JPS63153251 A JP S63153251A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
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    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
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    • B23K35/0238Sheets or foils layered

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は耐高温座屈性に優れ、非腐食性フラックスブレ
ージングおよびキャリアーガスフレーシンクに適したプ
レージンク用アルミニウム薄板の製法に関するものであ
る。
(従来の技術) 従来、自動車クーラー用コンデンサー、エバポレーター
などのアルミニウム合金からなる熱交換器は、押出多穴
チューブとコルゲートフィンから構成されている。
一般にこのような押出多穴チューブにはJISA I 
O50(99,5wt%以りのAi(以丁wt%を弔に
%と省略する))やA3003 (Ai−0,15%C
u −1,1%Mn)合金か用いられ、コルゲートフィ
ンにはA、3003あるいはA3203(AM−1,1
%Mn)を芯材とし、これの両面にA又−Si系合金、
例えばA4343 (A又−7,5%Si)やA400
4 (AM−10%5i−1,5%Mg)かクラッドさ
れた、いわゆるプレージングシートか用いられている。
そして、これらのプレージンクシートを用いる熱交換器
の製造は、一般に、押出多穴チューブとプレージンクシ
ートを590〜620°Cに数分加熱して接合する方法
いわゆるプレーシンク法により行われる。
ところでブレージング法の中で非腐食性ブラックスプレ
ージング法あるいはキャリヤーガスブレージング法に用
いるプレージングシートの場合、コルゲートフィンの芯
材(あるいは皮材にも)にA3003合金にZnを添加
し、犠牲陽極フィンの効果を与え押出しチューブ材を防
食する必要かある。しかしZnを添加すると犠牲陽極効
果は向上するものの耐高温座屈性が低下する。
また、キャリアーガスブレージング法では、皮材の拡散
か大きいと芯材中のZnが蒸発し、フィンの残留Zn量
か少なくなり犠牲陽極効果が十分期待できなくなること
がある。
一方、このようなブレージング法によるアルミニウム合
金製熱交換器製造用フィン材の製造方法として、Mn、
Mg、Zr等を所定量含有するアルミニウム合金の芯材
に皮材をクラッドしたフィン材の製造方法が最近提案さ
れている(特開昭60−215729号公報)。
(発明が解決しようとする問題点) 上記特開昭60−215729号公報に開示の方法は耐
座屈性の向上はZrを含有させることと、焼鈍1回を所
定冷間圧延の中間処理として行うということなどで行っ
ている。しかし、フィン材の薄肉化が進むにつれ、成形
時の材料強度を高くする必要も生じており、10〜40
%程度の最終冷延率ではその要求を満足することがむず
かしくなっている。
また非腐食性フラックスブレージング法あるいはキャリ
ヤーガスブレージング法においては、前記のように芯材
にZnを添加した従来のプレージングシートは耐高温座
屈性が低く、フィン材の薄肉化の要求を満足できなかっ
た。
したがって本発明の目的は、薄肉化しても耐高温座屈性
が高く、押出多穴チューブに対してすぐれた犠牲陽極効
果を示すブレージング用アルミニウム薄板の製造方法を
提供することである。
さらに本発明の目的は、特に、非腐食性ブラックスプレ
ージング法およびキャリヤーガスブレージング法に対し
て好適なブレージング用アルミニウム薄板の製造方法を
提供することである。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは上記問題点を解決するため種々検討を重ね
た結果、Mn、Zn、Cuを所定量含有しFe、Siの
量を規制したアルミニウム合金を芯材とし、A交−Si
系あるいはAJL−Si−Mg系ろう材を皮材として被
覆した合わせ材に所定の加工を施すことによりその目的
を達成しうることを見出し、この知見に基づき本発明を
完成するに至った。
すなわち本発明は、M n 0.6〜21 F e 0
.3%以下、Si0.6%以下、a Cu Q、02〜
0−2%1、Zn0.5〜2.0%、残部Alからなる
アルミニウム合金を芯材とし、Au−5i系もしくはA
M−S 1−Mg系ろう材を皮材とした合せ材を熱間圧
延および冷間圧延した後中間焼鈍を行い、その後圧延率
30〜70%の冷間圧延を行い最終板厚とすることを特
徴とするブレージング用アルミニウム薄板の製造方法を
提供するものである。
次に本発明のフィン材の芯材に用いられるアルミニウム
合金組成における各成分の作用を説明する。
Mnは合金の強度を向上させるとともに、AJI−M 
n −F eあるいはAl−Mn−Si系の微細な析出
物を生じ、再結晶粒を粗大化させ、ブレージング時の高
温加熱の際の耐高温座屈性を向上させる働きを持つ。そ
の量が0.6%未満では、その効果か小さく、2.0%
を越えて添加した場合は巨大品出物が生じやすく、フィ
ン材としての成形性が悪くなる。
FeはA文、Mnとの共存によってA l −M n−
Fe系の析出物を生じ、再結晶粒を粗大化させブレージ
ング時の高温加熱の際の耐高温座屈性を向上させるか、
0.3%を越えると晶出物の量が増え、再結晶の核サイ
トとして働くため、再結晶粒が微細化し、逆に耐高温座
屈性を悪化させる。
SiはAl−Fljn−Si系の微細な析出物を生し、
再結晶粒を粗大化させ、ブレージング時の高温加熱の際
の耐高温座屈性を向上させる働きを持つか、0.05%
未満てはその効果か小さく0.6%を越えると逆に晶出
物の効果で再結晶粒が微細化し、耐高温座屈性を悪化さ
せる。
Znはフィン材の電位を卑にし、犠牲陽極効果でチュー
ブ等の作動流体通路の孔食な防ぐ作用があるが、 0.
5%未満ではその効果が小さく、 2.0%を越えると
自己腐食が高くなるとともにろう付性が低下する。
Cuはフィン材の電位を責にし、犠牲陽極効果を減じる
ため、従来は添加は好ましくない元素と考えられてきた
。しかし本発明者らが種々の検討を行った結果Fe添加
量を0.3%以下に制限した場合、Cuの添加は耐高温
座屈性を向上させるのに有効な働きを示すことを見出し
た。これは。
Fe添加量が少ない場合、鋳塊時にCuはAJI−Fe
−Cu系品出物となる量が少なく、その多くはマトリッ
クス中に固溶しており、これが後の熱処理の工程でA 
n −Cu −M n系の析出物として析出するため、
固溶Mn量を減らし、高温加熱の際の再結晶をすみやか
に進行させ耐高温座屈性を向上させるためであると考え
られる。このような効果を発揮するためには0.02%
以上のCuが必要であり、0.2%を越えるとフィンの
電位が貴となり犠牲陽極効果がなくなる。
なお本発明において、その他の元素(Mg、Cr、Ti
、Zr、Ca、Li等)は0.05%以下であれば本発
明の効果に影!を与えない。
本発明方法においては、まず芯材と皮材との合せ材に均
質化処理を施す、この均質化処理は上記の組成を持った
芯材を均質化処理した後にAl−Si系、AIL−SL
−Mg系の皮材をクラッドするか、あるいは皮材をクラ
ッドした後に均質化処理して行われる。均質化処理の温
度が580°Cを越えるとブレージング時の再結晶粒度
が微細化し、耐高温座屈性が悪化するため、上限を58
0℃に定める。なお、皮材をクラッドした後均質化処理
を行う場合は、皮材の融点(AfL−Si系では577
℃、Al−51−Mg系では555°C)以下の温度で
なければならない、また1本発明においては均質化処理
をすることなく、芯材に皮材をクラッドしただけでも十
分要求特性を満足することができる。
次に、皮材の融点以下の温度に加熱し、熱間圧延を行う
が、この条件については特に規定する必要はない、また
、皮材をクラッドした後に均質化処理を行う場合は、こ
の均質化処理後、直ちに熱間圧延を行ってもよい。
熱間圧延終了後、冷間圧延を行った後に中間焼鈍を行う
。中間焼鈍の際に固溶元素の析出を促進するために冷間
圧延は必要であり、その圧下率は10〜90%が望まし
い。
中間焼鈍は、固溶しているMn、Cu、Si等の元素が
析出しゃすい300°C以1で0.5〜4時間加熱する
のが望ましい。
中間焼鈍の後に最終の冷間圧延を行い製品とするのであ
るがこの冷間圧延率(最終冷延率)は30〜70%とす
る。この冷延率か30%未満では、薄肉化という要求を
満足する強度のフィン材が得られない。なお、この冷延
率が25%未満では、ろう付時にフィン材の再結晶が起
こらず、転位に皮材のSiが拡散し、芯材の高温強度が
極端に低下する。30%以上の冷間圧延率では、従来は
強度は得られるがろう付時の高温強度か低下すると考え
られてきた。しかし1本発明のごとく、Fe添加量を規
制し、ろう付加熱時の再結晶核発生数を減らし、Cuを
添加することで再結晶を阻害する固溶元素量を減らした
場合には、高温強度の低下を防ぐことができる。冷間圧
延率の上限を70%としたのは、70%を越えると加工
量か多いため、変形帯からも再結晶の核発生か起こり、
iQ結晶粒が微細となり、皮材からSiが粒界拡散し、
高温強度が低下する。
本発明において用いられる皮材としてのA1−5i系あ
るいはAl−51−Mg系ろう材の具体例としてはA4
343 (Al−7,5%Si)とこれにZnを1%程
度加えたもの及びA4004(Al−10%5i−1,
5%Mg)かあるが、これに限定されるものてはない。
本発明により得られるフィン材の最終板厚は通常0.1
0〜0.20+sである。
(実施例) 次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
実施例 下記第1表に示すA〜Eの組成を持つ鋳塊(304x 
700x 1600mm)に550℃で5時間の均質化
処理を行った後、固剤しA4343合金相当のAl−7
,5%Siの皮材をクラット率片面12%で両面にクラ
ッドした0次にこの合せ材を下記第2表に実験番ql〜
17として示すように加工した。
すなわち520°Cで1時間の再加熱後3.51まで熱
間圧延を行い、所定の板厚まで冷間圧延し、このものを
360℃で2時間の中間焼鈍を行った後冷間圧延を行い
、0.12m5のフィン用プレージングシートを作製し
た。
上記のようにして得られたフイ゛ン材の引張強度、耐高
温座屈性及び耐食性を試験した。この結果を第2表に示
した。
(1)耐高温座屈性試験 合金A〜Eを芯材とした加工方法l〜17により加工し
て得たフィン用プレージングシートから輻22m5、長
さ60m5の試料(11)を作成し、これを第1図(イ
)、(ロ)のように台(12)上に固定具(13)を用
いてtx22” x50交(鳳鳳)を片持ちで保持し、
610℃、10分間大気中で加熱する。第1図(ハ)に
示す加熱後の垂下量の大小で耐高温座屈性な評価する。
この評価法において、垂下量か15■■以下であれば実
際のコンデンサーを組立て、ブレージングをした際に問
題がないことを確認した。
したかって垂下量15■I以下を合格と判定する。
(2)フィン材の耐孔食性試験 第2図に示すようにフィン材(21)をコルゲート前玉
した後1両側に0.8”x20  x100文(■自)
のA3003板(22)を非腐食性フラックスブレージ
ング法でろう付けした。
この試片を塩水噴i (J I 5Z2371に準じる
)4000時間のテストを行いA3003板に生じた孔
食を調べた。
(発明の効果) 本発明によって、従来より一段と強度と耐高温座屈性を
向上させることがてき、よりフィンの薄肉化か可能とな
る。
したかって本発明方法によれば非腐食性ブラックスプレ
ージングおよびキャリアーガスプレーシングに適するフ
ィン用アルミニウム薄板を製造することかてきる。
【図面の簡単な説明】
第1図(イ)、(ロ)、(ハ)はフィン材の耐座屈性の
試験方法の説明図、第2図はフィン材の耐孔食試験の説
明図である。 特許出願人 古河アルミニウム工業株式会社代理人 弁
理士 飯 1)敏7三 第1図 第  2  図 ノ1 /C/C/ ツーm

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. Mn0.6〜2%、Fe0.3%以下、Si0.6%以
    下、Cu0.02〜0.2%、Zn0.5〜2.0%、
    残部Al(以上wt%)からなるアルミニウム合金を芯
    材とし、Al−Si系もしくはAl−Si−Mg系ろう
    材を皮材とした合せ材を熱間圧延および冷間圧延した後
    中間焼鈍を行い、その後圧延率30〜70%の冷間圧延
    を行い最終板厚とすることを特徴とするブレージング用
    アルミニウム薄板の製法。
JP29799986A 1986-12-15 1986-12-15 ブレ−ジング用アルミニウム薄板の製法 Granted JPS63153251A (ja)

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