JP2000135588A - 耐食性に優れた熱交換器用高強度アルミニウム合金クラッド材 - Google Patents

耐食性に優れた熱交換器用高強度アルミニウム合金クラッド材

Info

Publication number
JP2000135588A
JP2000135588A JP10308258A JP30825898A JP2000135588A JP 2000135588 A JP2000135588 A JP 2000135588A JP 10308258 A JP10308258 A JP 10308258A JP 30825898 A JP30825898 A JP 30825898A JP 2000135588 A JP2000135588 A JP 2000135588A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum alloy
brazing
less
corrosion resistance
clad
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.)
Pending
Application number
JP10308258A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshifusa Shoji
美房 正路
Koichi Maeda
興一 前田
Toshihiko Fukuda
敏彦 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Light Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority to JP10308258A priority Critical patent/JP2000135588A/ja
Publication of JP2000135588A publication Critical patent/JP2000135588A/ja
Priority to US09/703,224 priority patent/US6361882B1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/089—Coatings, claddings or bonding layers made from metals or metal alloys
    • 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
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0012—Brazing heat exchangers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0308—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
    • F28D1/0325—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D1/0333—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/084—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
    • 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
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04—Tubular or hollow articles
    • B23K2101/14—Heat exchangers
    • 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
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/922—Static electricity metal bleed-off metallic stock
    • Y10S428/9265—Special properties
    • Y10S428/933—Sacrificial component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12736—Al-base component
    • Y10T428/12764—Next to Al-base component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12986—Adjacent functionally defined components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に耐食性が良好で、ろう付け前の成形加工
性に優れると共に、ろう付け後の強度特性が改善された
熱交換器用高強度アルミニウム合金クラッド材を提供す
る。 【解決手段】 芯材の片面または両面にろう材をクラッ
ドしたアルミニウム合金クラッド材であって、芯材は、
Ｍｎ:0.3％以上0.6 ％未満、Ｃｕ:0.6％を越え1.0 ％以
下、Ｓｉ:0.1％未満、Ｆｅ:0.3％以下、Ｔｉ:0.06 ％〜
0.35％を含有し、残部アルミニウムおよび不純物からな
るアルミニウム合金で構成され、芯材の片面または両面
にクラッドされるろう材は、Ｃａの含有量を0.006 ％以
下に規制したＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金から構成さ
れる。当該クラッド材を使用することにより、作動流体
通路材の薄肉化が可能となり、アルミニウム製熱交換器
の軽量化、長寿命化が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐食性に優れた熱
交換器用高強度アルミニウム合金クラッド材、詳しくは
カーエアコンのエバポレータあるいはラジエータ等、ろ
う付けにより接合する熱交換器の作動流体通路の構成材
料として用い、特に耐食性に優れ、ろう付け前の成形加
工性に優れると共にろう付け後の強度も高い熱交換器用
高強度アルミニウム合金クラッド材に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム合金製熱交換器は、自動車
のラジエータ、オイルクーラ、インタークーラ、ヒータ
及びエアコンのエバポレータやコンデンサあるいは油圧
機器や産業機械のオイルクーラ等の熱交換器として広く
使用されている。アルミニウム合金製熱交換器には種々
の型式のものがあるが、軽量化の観点から、アルミニウ
ム合金クラッド材を成形加工したものを重ね合わせて作
動流体通路を構成し、その作動流体通路の間にコルゲー
ト加工したアルミニウム合金製フィンを組み合わせ、ろ
う付けにより一体化して製作した積層型熱交換器（ドロ
ンカップ型熱交換器）が注目されている。
【０００３】例えば、ドロンカップ型エバポレータ１０
は、図１、２に示すように、プレス成形加工したアルミ
ニウム合金クラッド材よりなるコアプレート１１及び１
２とコルゲート加工したアルミニウム合金製フィン１３
とを積層し、ろう付けによりコアプレート１１及び１２
のろう材を溶融してコアプレート１１及び１２とフィン
１３とを接合し、コアプレート１１と１２との間に冷媒
等の作動流体通路１４を形成してなる。
【０００４】コアプレート１１及び１２としては、その
芯材にＡｌ−Ｍｎ系、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系、Ａｌ−Ｍｎ
−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ−Ｍｇ系等、Ｍｎを含有す
るアルミニウム合金、例えば、ＪＩＳ Ａ３００３合
金、同３００５合金等が使用され、ろう材にＡｌ−Ｓｉ
系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉ系、
Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｅ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｂｉ系、Ａｌ
−Ｓｉ−Ｂｅ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系等のＡｌ−
Ｓｉ系合金等が使用され、上記の芯材の片面又は両面に
上記のろう材をクラッドしてなるアルミニウム合金クラ
ッド材が用いられている。
【０００５】また、フィン１３としては、Ａｌ−Ｍｎ系
合金にＣｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ等が添加されたア
ルミニウム合金が使用され、フィン１３とコアプレート
１１及び１２とのろう付け法としては、一般的には真空
ろう付けが適用されるが、塩化物系フラックスやフッ化
物系フラックスを用いるフラックスろう付け法も適用さ
れている。
【０００６】近年、熱交換器の軽量化、コスト低減が強
く要求され、この要求を達成するために、作動流体通路
等の熱交換器構成材料をさらに薄肉化することが必要と
なっているが、例えば作動流体通路を構成するアルミニ
ウム合金クラッド材を薄肉化するために強度を高める
と、伸びが低下して成形加工性を低下させ、また耐食性
も劣化して、熱交換器の製造作業性、耐久性の問題が生
じることから、伸び（成形性）、ろう付け後の強度およ
び耐食性をさらに改善したクラッド材の開発が要望され
ている。
【０００７】従来、ドロンカップ型エバポレータ１０の
コアプレート１１及び１２として使用されてきたアルミ
ニウム合金クラッド材は、前記のように、Ｍｎを含有す
るアルミニウム合金を芯材とするもので、耐孔食性が充
分とは言えず、例えば、冷媒の作動流体通路材に適用し
た場合、しばしば孔食による貫通漏洩事故が生じること
が経験されている。
【０００８】上記の作動流体通路材の耐孔食性を向上さ
せるために、フィン１３として、作動流体通路材より電
位の卑な材料、例えば、Ａｌ−Ｍｎ−Ｚｎ系、Ａｌ−Ｍ
ｎ−Ｓｎ系、Ａｌ−Ｍｎ−Ｉｎ系合金等を適用し、これ
らの材質で構成されるフィン１３の犠牲陽極効果を利用
して、作動流体通路材を防食することが考えられるが、
この防食方法は、フィン１３との接合部近傍の作動流体
通路材にのみ効果があり、フィン１３から離れた位置の
作動流体通路材ではフィン１３の犠牲陽極効果が届か
ず、孔食の発生が避けられない。
【０００９】作動流体通路用アルミニウム合金クラッド
材の耐食性を向上させるために、その芯材中にＣｕや
ＴｉあるいはＣｒやＺｒを添加したクラッド材（特公平
６−４１６２１号公報、特開昭６３−２４１１３３号公
報、特開昭６４−８３３９６号公報、特開平２−２５８
９４５公報参照）、芯材成分のうちカソードとなる化
合物を構成して耐食性を劣化させるＦｅの含有量を０．
２％以下に限定したクラッド材（特開昭６４−８３３９
６号公報参照）、あるいは、芯材中のＦｅ及びＳｉの
含有量をそれぞれ限定して耐粒界腐食性を改善したクラ
ッド材（特公平６−４１６２１号公報、特開昭６３−２
４１１３３号公報参照）も提案されているが、上記に提
案されたアルミニウム合金クラッド材は、耐食性につい
ては改善がみられるものの、成形加工性及びろう付け後
の強度特性については改善の目的を十分に達成すること
ができない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特に作動流
体通路材における上記従来の問題点を解消するととも
に、作動流体通路材の薄肉化の要求をも満足させるアル
ミニウム合金クラッド材を得るために、成形加工性、ろ
う付け性、ろう付け後の強度特性及び耐食性に対する芯
材の組成、その両面にクラッドするろう材の組成及びそ
れらの組合わせの効果について、多角的に実験、検討を
行った結果としてなされたものであり、その目的は、特
に耐食性が良好で、ろう付け前の成形加工性に優れると
共に、ろう付けが容易で且つろう付け後の強度特性が改
善された熱交換器用高強度アルミニウム合金クラッド材
を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明による耐食性に優れた熱交換器用高強度アル
ミニウム合金クラッド材は、芯材の片面または両面にろ
う材をクラッドしたアルミニウム合金クラッド材であっ
て、前記芯材は、Ｍｎ:0.3％以上0.6 ％未満、Ｃｕ:0.6
％を越え1.0 ％以下、Ｓｉ:0.1％未満、Ｆｅ:0.3％以
下、Ｔｉ:0.06 ％〜0.35％を含有し、残部Ａｌ及び不純
物からなるアルミニウム合金で構成され、前記芯材の片
面または両面にクラッドされる前記ろう材は、Ｃａの含
有量を0.006 ％以下に規制したＡｌ−Ｓｉ系アルミニウ
ム合金から構成されることを、第１の特徴とする。
【００１２】また、芯材の片面または両面にろう材をク
ラッドしたアルミニウム合金クラッド材であって、前記
芯材は、Ｍｎ:0.3％以上0.6 ％未満、Ｃｕ:0.6％を越え
1.0％以下、Ｓｉ:0.1％未満、Ｆｅ:0.3％以下、Ｔｉ:0.
06 ％〜0.35％、Ｍｇ:0.06％〜0.7 ％を含有し、残部Ａ
ｌ及び不純物からなるアルミニウム合金で構成され、前
記芯材の片面または両面にクラッドされる前記ろう材
は、Ｃａの含有量を0.006 ％以下に規制したＡｌ−Ｓｉ
系アルミニウム合金から構成されることを、第２の特徴
とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の耐食性に優れた熱交換器
用高強度アルミニウム合金クラッド材における合金成分
の意義およびその限定理由について説明する。 （１）芯材の成分 芯材中のＭｎは、芯材の強度を向上させると共に、芯材
の電位を貴にし、犠牲陽極層との電位差を大きくして耐
食性を高めるように機能する。Ｍｎの好ましい含有範囲
は、0.3 ％〜0.6 ％未満であり、0.3 ％未満ではその効
果が小さく、0.6 ％を以上含有すると、伸びが少なく成
形加工性が不充分となり、芯材自体の耐食性が悪くな
る。Ｍｎのより好ましい含有範囲は、0.5 ％を越え0.6
％未満である。
【００１４】芯材中のＣｕは、芯材の強度を向上させる
と共に、芯材の電位を貴にし、犠牲陽極層との電位差を
大きくして防食効果を高めるよう機能する。Ｃｕの好ま
しい含有範囲は、0.6 ％を越え1.0 ％以下であり、0.6
％以下ではその効果が小さく、1.0 ％を越えて含有する
と、伸びが少なく成形加工性が不充分となり、ろう付け
時に芯材の溶融が生じるおそれがあり、加えて芯材自体
の耐食性が悪くなる。Ｃｕのより好ましい含有範囲は、
0.8 ％を越え1.0 ％以下である。
【００１５】芯材中の不純物としてのＳｉ、Ｆｅは、い
ずれもカソードとなる化合物を構成して、耐食性を低下
させる。従って、Ｓｉ及びＦｅの好ましい含有範囲は、
Ｓｉが0.1 ％未満、Ｆｅが0.3 ％以下である。Ｓｉ及び
Ｆｅの含有量が少ない高純度のアルミニウム地金はコス
トが高いから、Ｓｉ及びＦｅのより好ましい含有範囲
は、Ｓｉが0.01％以上0.1 ％未満、Ｆｅが0.01％以上0.
3 ％以下である。
【００１６】芯材中のＴｉは、芯材の耐食性をより一層
向上させる効果を有する。すなわち、芯材中のＴｉは濃
度の高い領域と濃度の低い領域とに分かれて凝固し、そ
れらが圧延されると板厚方向に交互に層状に分布し、Ｔ
ｉ濃度の低い領域はＴｉ濃度の高い領域に比べて優先的
に腐食するため、腐食形態を層状にして、芯材の板厚方
向への腐食の進行を妨げて耐孔食性を向上させる。Ｔｉ
の好ましい含有量は0.06％〜0.35％の範囲であり、0.06
％未満ではその効果が小さく、0.35％を越えると鋳造時
に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が阻害される。な
お、Ｔｉのより好ましい含有量は0.1 ％〜0.35％であ
る。
【００１７】芯材中のＭｇは、芯材の強度を向上させる
効果を有する。好ましい含有範囲は0.06％〜0.7 ％であ
り、0.06％未満ではその効果が小さく、0.7 ％を越えて
含有すると、伸びが少なく成形加工性が不充分となり、
ろう付け時に芯材の溶融が生じるおそれがあり、加えて
芯材自体の耐食性が悪くなる。なお、Ｍｇのより好まし
い含有範囲は0.1 ％〜0.5 ％である。
【００１８】その他のＺｎ、Ｃｒ、Ｚｒ等は、本発明の
効果を損なわない範囲で芯材中に含有しても良い。ただ
し、Ｚｎは芯材の電位を卑にし、犠牲陽極層との電位差
を小さくして、耐食性を害するので、0.2 ％以下にする
必要がある。
【００１９】（２）ろう材の成分 ろう材はろう付け方法により異なり、真空ろう付けの場
合はＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金やＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉ
系合金等が使用され、フラックスろう付けの場合はＡｌ
−Ｓｉ系合金が使用される。
【００２０】ろう材中のＣａは、ろう材表面に緻密な酸
化物を構成するため、ろう材の濡れ性及び拡がり性を低
下して、ろう付け性を低下させる。Ｃａの好ましい含有
量は0.006 ％以下の範囲であり、0.006 ％を越えるとろ
う付け性を著しく低下させ、Ｃａのより好ましい含有量
は0.004 ％以下の範囲である。
【００２１】なお、ろう材中の他の元素として、ろう付
け性を改善するために、例えば、0.1 ％以下のＢｅ、Ｓ
ｒ、Ｌｉ、Ｎａのうちの１種あるいは２種以上を含有さ
せても良い。また、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎ
ｉ等の元素は、ろう材の強度を向上させる目的で、本発
明の効果を損なわない範囲でろう材中に少量含有させる
ことができる。ただし、これらの元素の含有量が多くな
ると、ろう材の自己耐食性が低下するから、これらの含
有金属の総含有量は1 ％以下に抑えるのが好ましい。さ
らに、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ等を添加したろう材を用いて
も、本発明の効果を損なうことはない。
【００２２】本発明の耐食性に優れた熱交換器用高強度
アルミニウム合金クラッド材（以下単にアルミ合金クラ
ッド材という）は、芯材およびろう材を構成するアルミ
ニウム合金を、例えば、連続鋳造により造塊し、均質化
処理し、または均質化処理した後、所定厚さまで熱間圧
延し、ついで、各材料を組合わせ、常法に従って、熱間
圧延によりクラッド材とし、最終的に所定厚さまで冷間
圧延した後、最終的に焼鈍を行う工程を経て、製造され
る。
【００２３】本発明のアルミ合金クラッド材を、例えば
ドロンカップ型エバポレータの構成部材として使用する
には、図１、２に示すように、アルミ合金クラッド材を
プレス成形してコアプレート１１、１２を得てこれらを
積層して、コアプレート１１、１２の外側にアルミニウ
ム合金製フィン１３をろう付け接合してドロンカップ型
エバポレータを組立てる。ラジエータ、コンデンサなど
のタンク材とするには、アルミ合金クラッド材をタンク
形状にプレス成形し、ろう付け接合する。双方のろう付
け接合には、フッ化物系のフラックスを用いる不活性ガ
ス雰囲気ろう付け、または真空ろう付けを適用するのが
好ましい。
【００２４】
【実施例】実施例１ 連続鋳造により、表１に示す組成（芯材Ｎｏ．１〜８に
示す組成）を有する芯材用アルミニウム合金、及び表２
に示す組成（ろう材Ｎｏ．Ａ、Ｂに示す組成）を有する
ろう材用アルミニウム合金を造塊し、芯材用アルミニウ
ム合金については均質化処理後、厚さ２１ｍｍに面削し
て芯材用素材とし、ろう材用アルミニウム合金について
は面削後熱間圧延して厚さ４．５ｍｍのろう材とした
後、芯材の両面にろう材を重ね合わせ、熱間圧延を行っ
て厚さ３ｍｍのアルミ合金クラッド材を得た。その後冷
間圧延を行い、最終焼鈍を行って厚さ０．５ｍｍのアル
ミ合金クラッド材の軟質板（調質０）を作製した（クラ
ッド材Ｎｏ．１〜８）。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】上記により得られたアルミ合金クラッド材
（クラッド材Ｎｏ．１〜８）について、以下の方法に従
って、（１）成形加工性、（２）ろう付け後の強度、
（３）耐食性、（４）ろう付け性を評価した。 （１）成形加工性 上記アルミ合金クラッド材について引張試験を行い伸び
率（％）を測定した。この試験で伸び率２０％以下を成
形加工性が不充分と評価した。すなわち、通常のドロン
カップ型エバポレータ用のコアプレート材のプレス成形
加工では素材の伸び率が２０％以下の場合に加工時の割
れが生じ易いためである。
【００２８】（２）ろう付け後の強度 アルミ合金クラッド材についてろう付け条件と同じ条件
で加熱した後、冷却し、引張試験を行った。すなわち、
真空ろう付け加熱処理法（ＶＢ）については、真空中
（５×１０-5Torr以下）で６００℃（材料温度）で３分
間加熱し、また、フッ化物系フラックスろう付け加熱処
理法（ＮＢ）については、アルミ合金クラッド材にフッ
化物系フラックス（濃度３％）を塗布し、窒素ガス雰囲
気中において６００℃（材料温度）で３分間加熱した
後、冷却し、それぞれの試験材について引張試験を行
い、引張強さ（ＭＰa ）を測定した。
【００２９】（３）耐食性 ＶＢ法及びＮＢ法でそれぞれ得られたアルミ合金クラッ
ド材について、ＣＡＳＳ試験をＪＩＳ Ｈ８６８１に基
づいて１か月間実施し、アルミ合金クラッド材の最大腐
食深さ（ｍｍ）を測定した。
【００３０】（４）ろう付け性 図３に示すように、芯材６の両面にろう材４、５をクラ
ッドしてなるアルミ合金クラッド材２を、幅２０ｍｍ、
長さ４０ｍｍに切断し、これを３００３合金材（幅２０
ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ１ｍｍに切断）３の上に載せ
て逆Ｔ字型継ぎ手１とし、上記と同様の真空ろう付け加
熱処理法（ＶＢ）あるいはフッ化物系フラックスろう付
け加熱処理法（ＮＢ）により処理した。処理後の逆Ｔ字
型継ぎ手１には、図４に示すように、その隅角部にフィ
レット部７及び８が溶融形成されるから、これらフィレ
ット部７及び８の断面積Ａ1 及びＡ2 を測定し、これら
の断面積Ａ1 及びＡ2 とろう付け加熱前のろう材４及び
５の断面積Ａ01及びＡ02との比から、流動係数Ｋ＝（Ａ
1 ＋Ａ2 ）／（Ａ01＋Ａ02）を算出する。この流動係数
Ｋが大きいほどろう材の溶融した割合が多く、ろうの流
動性が良好で、ろう付け性に優れていることを示す。ろ
う付け性の評価は、流動係数Ｋが０．５以上をろう付け
性良好（○）とし、０．５未満をろう付け性不良（×）
とした。
【００３１】評価結果を表３に示す。表３にみられるよ
うに、本発明の条件を満たす実施例（クラッド材Ｎｏ．
１〜８）は、いずれも伸び率が２３％以上と大きく、成
形加工性が良好であることを示す。ろう付け後の強度
は、いずれも１３５ＭＰa 以上の優れた強度を示した。
耐食性は、ＣＡＳＳ試験後の最大腐食深さが０．１８〜
０．２０ｍｍであり、良好な耐食性を示した。ろう付け
性は、いずれも流動係数Ｋが０．５以上であった。ま
た、この実施例の試験材はいずれも、製造上問題が生じ
ることなく製造性が優れていた。
【００３２】比較例１ 連続鋳造により、表１に示す組成（芯材Ｎｏ．９〜１６
に示す組成）を有する芯材用アルミニウム合金、及び表
２に示す組成（ろう材Ｎｏ．Ｃ、Ｄに示す組成）を有す
るろう材用アルミニウム合金を造塊し、実施例１と同じ
方法により厚さ０．５ｍｍのアルミ合金クラッド材の軟
質板（調質０）を作製した（クラッド材Ｎｏ．９〜１
６）。
【００３３】得られたアルミ合金クラッド材（クラッド
材Ｎｏ．９〜１６）について、上記実施例と全く同じ方
法に従って、（１）成形加工性、（２）ろう付け後の強
度、（３）耐食性、（４）ろう付け性を測定し、評価し
た。結果を表３に示す。
【００３４】
【表３】
【００３５】表３に示すように、本発明の条件を外れた
比較例（クラッド材Ｎｏ．９〜１６）は、いずれも熱交
換器用アルミ合金クラッド材として必要な性能を有して
いない。すなわち、クラッド材Ｎｏ．９は、Ｃｕの含有
量が少ないため、引張強さが低い。クラッド材Ｎｏ．１
０は、Ｃｕの含有量が多すぎるため、伸びが少なく成形
加工性が充分でなく、加えてろう付け時の加熱で局部溶
融が生じた。クラッド材Ｎｏ．１１は、Ｔｉの含有量が
多すぎるため、圧延が困難となった。クラッド材Ｎｏ．
１２は、Ｍｎの含有量が多すぎるため、伸びが少なく成
形加工性が充分でなく、また、Ｔｉの含有量が少ないた
め、ＣＡＳＳ試験後の最大腐食深さが大きく耐食性が劣
る。更に、ろう材中のＣａ含有量が多すぎるため、十分
なフィレット部が形成されず、ろう付け性が劣る。
【００３６】クラッド材Ｎｏ．１３は、Ｓｉ及びＦｅの
含有量が多すぎるため、ＣＡＳＳ試験で貫通孔が生じ
た。更に、ろう材中のＣａ含有量が多すぎるため、十分
なフィレット部が形成されず、ろう付け性が劣る。クラ
ッド材Ｎｏ．１４は、Ｍｇの含有量が多すぎるため、伸
びが少なく成形加工性が充分でなく、加えてろう付け時
の加熱で局部溶融が生じた。
【００３７】クラッド材Ｎｏ．１５は、ＪＩＳ３００３
合金材に相当し、Ｃｕの含有量が少ないため、引張強さ
が低く、Ｔｉの含有量が少ないと共にＳｉ及びＦｅの含
有量が多すぎるため、耐食性が劣り、ＣＡＳＳ試験で貫
通孔が生じた。また、ろう材中のＣａ含有量が多すぎる
ため、十分なフィレット部が形成されず、ろう付け性が
劣る。クラッド材Ｎｏ．１６は、ＪＩＳ３００５合金材
に相当し、Ｔｉの含有量が少ないと共にＳｉ及びＦｅの
含有量が多すぎるため、耐食性が劣り、ＣＡＳＳ試験で
貫通孔が生じた。また、ろう材中のＣａ含有量が多すぎ
るため、十分なフィレット部が形成されず、ろう付け性
が劣る。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、特に耐食性が良好で、
ろう付け前の成形加工性に優れると共に、ろう付け後の
強度特性が改善された熱交換器用高強度アルミニウム合
金クラッド材が提供される。当該熱交換器用高強度アル
ミニウム合金クラッド材によれば、作動流体通路材の薄
肉化が可能となり、ラジエータ、コンデンサ等、アルミ
ニウム製熱交換器の軽量化、長寿命化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の熱交換器用高強度アルミニ
ウム合金クラッド材が適用できるドロンカップ型エバポ
レータの斜視図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】本発明の実施形態の熱交換器用高強度アルミニ
ウム合金クラッド材のろう付け性の実証試験の状態（ろ
う付け加熱前）を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態の熱交換器用高強度アルミニ
ウム合金クラッド材のろう付け性の実証試験の状態（ろ
う付け加熱後）を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 逆Ｔ字型継ぎ手 ２ アルミ合金クラッド材（耐食性に優れた熱
交換器用高強度アルミニウム合金クラッド材） ３ ３００３合金材 ４、５ ろう材 ６ 芯材 ７、８ フィレット部 １０ ドロンカップ型エバポレータ １１、１２ コアプレート １３ アルミニウム合金製フィン １４ 作動流体通路
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｃ 21/00 Ｃ２２Ｃ 21/00 Ｊ Ｅ Ｄ Ｆ２８Ｆ 21/08 Ｆ２８Ｆ 21/08 Ａ // Ｂ２３Ｋ 101:14 (72)発明者 福田 敏彦 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4E067 AA05 AB06 BB02 BD02 EB01 EB11

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 芯材の片面または両面にろう材をクラッ
    ドしたアルミニウム合金クラッド材であって、前記芯材
    は、Ｍｎ:0.3％（重量％、以下同じ）以上0.6 ％未満、
    Ｃｕ:0.6％を越え1.0 ％以下、Ｓｉ:0.1％未満（０％を
    含まず、以下同じ）、Ｆｅ:0.3％以下、Ｔｉ:0.06 ％〜
    0.35％を含有し、残部Ａｌ及び不純物からなるアルミニ
    ウム合金で構成され、前記ろう材は、Ｃａの含有量を0.
    006 ％以下に規制したＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金か
    ら構成されることを特徴とする耐食性に優れた熱交換器
    用高強度アルミニウム合金クラッド材。
  2. 【請求項２】 芯材の片面または両面にろう材をクラッ
    ドしたアルミニウム合金クラッド材であって、前記芯材
    は、Ｍｎ:0.3％以上0.6 ％未満、Ｃｕ:0.6％を越え1.0
    ％以下、Ｓｉ:0.1％未満、Ｆｅ:0.3％以下、Ｔｉ:0.06
    ％〜0.35％、Ｍｇ:0.06 ％〜0.7 ％を含有し、残部Ａｌ
    及び不純物からなるアルミニウム合金で構成され、前記
    ろう材は、Ｃａの含有量を0.006 ％以下に規制したＡｌ
    −Ｓｉ系アルミニウム合金から構成されることを特徴と
    する耐食性に優れた熱交換器用高強度アルミニウム合金
    クラッド材。
JP10308258A 1998-10-29 1998-10-29 耐食性に優れた熱交換器用高強度アルミニウム合金クラッド材 Pending JP2000135588A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10308258A JP2000135588A (ja) 1998-10-29 1998-10-29 耐食性に優れた熱交換器用高強度アルミニウム合金クラッド材
US09/703,224 US6361882B1 (en) 1998-10-29 2000-10-31 High-strength aluminum alloy clad material for heat exchangers exhibiting excellent corrosion resistance

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10308258A JP2000135588A (ja) 1998-10-29 1998-10-29 耐食性に優れた熱交換器用高強度アルミニウム合金クラッド材
US09/703,224 US6361882B1 (en) 1998-10-29 2000-10-31 High-strength aluminum alloy clad material for heat exchangers exhibiting excellent corrosion resistance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000135588A true JP2000135588A (ja) 2000-05-16

Family

ID=26565474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10308258A Pending JP2000135588A (ja) 1998-10-29 1998-10-29 耐食性に優れた熱交換器用高強度アルミニウム合金クラッド材

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6361882B1 (ja)
JP (1) JP2000135588A (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6957762B2 (en) * 2003-02-10 2005-10-25 Delphi Technologies, Inc. Vacuum brazing method for aluminum-based material
JP2005016937A (ja) * 2003-06-06 2005-01-20 Denso Corp 耐食性に優れたアルミニウム製熱交換器
DE102004033457B4 (de) * 2004-07-05 2007-12-20 Visteon Global Technologies, Inc., Dearborn Verbundwerkstoff aus einer hochfesten Aluminiumlegierung
JP4904772B2 (ja) * 2004-12-28 2012-03-28 日立電線株式会社 燃料電池用セパレータとその製造方法、および導電性耐食金属材
JP5352001B1 (ja) * 2012-12-21 2013-11-27 三菱アルミニウム株式会社 アルミニウム材のろう付方法およびろう付構造体
CA2901347C (en) * 2013-03-15 2017-08-29 Novelis Inc. Clad sheet alloys for brazing applications

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69307553T2 (de) * 1992-02-18 1997-05-07 Sumitomo Light Metal Ind Hochfester korrosionsbeständiger Werkstoff aus plattierter Aluminium-Legierung für einen Wärmetauscher

Also Published As

Publication number Publication date
US6361882B1 (en) 2002-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20050106410A1 (en) Aluminium alloy to be used as fin material
JP5079198B2 (ja) アルミニウム蝋付け合金
CN109072357B (zh) 包含轧制铝合金的热交换器
US20110240280A1 (en) Aluminum alloy brazing sheet and heat exchanger
JP4023760B2 (ja) ろう付け性および耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
JP4033562B2 (ja) アルミニウム合金製熱交換器ろう付け構造体の製造方法およびアルミニウム合金製熱交換器と熱交換器用ブレージングシート成形体
JP5836695B2 (ja) ろう付け後の強度及び耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材
JP2000204427A (ja) ろう付け性と耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
JP2005232506A (ja) 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
JPH11293372A (ja) 熱交換器用高強度高耐食アルミニウム合金クラッド材
JP2000167688A (ja) ろう付け性および耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
JP2000135588A (ja) 耐食性に優れた熱交換器用高強度アルミニウム合金クラッド材
JP3326106B2 (ja) 強度および耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
JP3222768B2 (ja) ろう付け性に優れたアルミニウム合金クラッド材およびその製造方法
JP2011000594A (ja) 真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート
JP2000135590A (ja) 熱交換器用高強度アルミニウム合金クラッド材
JP2000202682A (ja) アルミニウム合金ろう材および該ろう材を皮材とするろう付け性と耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
JP2004225061A (ja) 耐食性に優れたアルミニウム合金クラッドチューブ材および該クラッドチューブ材を組付けた熱交換器
JPH1088265A (ja) ろう付け後の強度および犠牲陽極効果に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材
JP4263160B2 (ja) アルミニウム合金クラッド材並びにそれを用いた熱交換器用チューブ及び熱交換器
JP2000135591A (ja) 耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
JPH11264042A (ja) 流体通路構成用アルミニウム合金ブレージングシート
JP5469323B2 (ja) 耐食性に優れた自動車用熱交換器
JP2023505586A (ja) 多層アルミニウムブレージングシート材
JP4475617B2 (ja) 耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材