JP2002066786A - Manufacturing method of high corrosion resistant aluminum alloy matching material - Google Patents
Manufacturing method of high corrosion resistant aluminum alloy matching materialInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム（以
下、Ａｌと記す）合金ブレージングシート屑または／お
よびＡｌ合金ろう付け製品屑を原料に用いた芯材に皮材
をクラッドした高耐食性Ａｌ合金合わせ材の製造方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high corrosion resistant aluminum alloy obtained by cladding a skin material on a core material using aluminum (hereinafter, referred to as Al) alloy brazing sheet waste and / or aluminum alloy brazing product waste as a raw material. The present invention relates to a method for manufacturing a material.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、省資源、省エネルギー、地球環境
保護およびゴミ減量化の観点から、各種材料および製品
のリサイクルが強く求められている。その中で、Ａｌは
比較的融点が低く溶解し易いため、その再生エネルギー
は新地金を電解法でつくる場合の３％で済み「リサイク
ルの優等生」と呼ばれている。このためＡｌ飲料缶で
は、空き缶を回収し再資源化するリサイクル運動が全国
各地で展開されている。またサッシ等の建材のリサイク
ルも進められている。さらに、ＡｌまたはＡｌ合金をろ
う付けして製造されるＡｌ合金ろう付け製品の代表とも
言えるＡｌ合金製自動車用熱交換器などについてもリサ
イクルが進められている。2. Description of the Related Art In recent years, recycling of various materials and products has been strongly demanded from the viewpoints of resource saving, energy saving, protection of the global environment and reduction of waste. Among them, since Al has a relatively low melting point and is easily dissolved, its renewable energy is only 3% of that when a new ingot is made by an electrolytic method, and is called “a superior student of recycling”. For this reason, in Al beverage cans, recycling campaigns for collecting empty cans and recycling them are being conducted all over the country. Recycling of building materials such as sashes is also being promoted. Further, recycling of heat exchangers for automobiles made of Al alloys, which can be said to be representative of Al alloy brazing products manufactured by brazing Al or Al alloys, is being promoted.
【０００３】前記自動車用熱交換器（ラジエーター）
は、図１に示すように、複数本の偏平チューブ（１）の
間にコルゲート状に加工した薄肉フィン（２）が一体に
形成され、偏平チューブ（１）の両端がヘッダープレー
ト（３）とタンク（４）とで構成される空間にそれぞれ
開口した構造のものである。このラジエーターでは、高
温部で熱吸収した冷媒は、一方のタンク（４）側の空間
から他方のタンク側の空間に偏平チューブ（１）内を通
して送られ、偏平チューブ（１）内を通過する際に冷却
されて再び高温部に循環される。図１で（５）はサイド
プレートである。The heat exchanger for automobiles (radiator)
As shown in FIG. 1, a corrugated thin fin (2) is integrally formed between a plurality of flat tubes (1), and both ends of the flat tube (1) are connected to a header plate (3). It has a structure that is open to the space defined by the tank (4). In this radiator, the refrigerant that has absorbed heat in the high-temperature portion is sent from the space on the one tank (4) side to the space on the other tank side through the flat tube (1) and passes through the flat tube (1). And circulated again to the high temperature section. In FIG. 1, (5) is a side plate.
【０００４】ところで、前記偏平チューブ（１）には、
Ａｌ−Ｍｎ（−Ｃｕ）系合金の芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ
（−Ｍｇ）系合金のろう材をクラッドし、他の片面にＡ
ｌ−Ｚｎ系合金の犠牲材をクラッドした３層構造のブレ
ージングシートをろう材側を外側にして電縫溶接したも
のが多く使用されている。前記フィン（２）には、Ａｌ
−Ｍｎ−Ｚｎ系合金が主に用いられているが、合金成分
を純Ａｌに近づけた高熱伝導性フィン、Ａｌ−Ｓｉ−Ｆ
ｅ合金にＮｉやＣｏを添加した高強度高熱伝導性フィン
なども提案されている（特開平８−１０９３４号公報な
ど）。前記ヘッダープレート（３）やサイドプレート
（５）には、Ａｌ−Ｍｎ（−Ｃｕ）系合金の芯材にＡｌ
−Ｓｉ（−Ｍｇ）系合金のろう材をクラッドしたブレー
ジングシートが多く使用されている。Incidentally, the flat tube (1) includes:
Al-Si (Al-Mn (-Cu) -based alloy)
(-Mg) -based alloy brazing material is clad, and A
A brazing sheet having a three-layer structure in which a sacrificial material of an l-Zn-based alloy is clad and subjected to electric resistance welding with the brazing material side facing outward is often used. The fin (2) has Al
-Mn-Zn-based alloys are mainly used, but high thermal conductive fins whose alloy components are close to pure Al, Al-Si-F
High-strength and high-thermal-conductivity fins obtained by adding Ni or Co to an e-alloy have also been proposed (JP-A-8-10934). For the header plate (3) and the side plate (5), Al-Mn (-Cu) alloy
A brazing sheet clad with a brazing material of a -Si (-Mg) alloy is often used.
【０００５】このように、ブレージングシートなどによ
り構成されるＡｌ合金製熱交換器には多数の合金元素が
含まれており、またその合金組成は熱交換器やブレージ
ングシートの種類によって全く異なっている。従って、
ブレージングシート屑または／およびろう付け製品屑を
多種類溶解（リサイクル）すると、再生地金の合金組成
は平均化されて元の製品とは異なる組成となり、元の製
品にそのまま再利用することができない。このため、前
記ろう付け製品屑等は、鋳物製品やダイカスト製品など
の原料として利用されている。As described above, an Al alloy heat exchanger constituted by a brazing sheet or the like contains a large number of alloying elements, and the alloy composition is completely different depending on the type of the heat exchanger or the brazing sheet. . Therefore,
When various types of brazing sheet waste and / or brazing product waste are melted (recycled), the alloy composition of the reclaimed metal is averaged to have a different composition from the original product, and cannot be reused as it is in the original product. . For this reason, the brazing product waste is used as a raw material for casting products and die-cast products.
【０００６】しかし、ろう付け製品屑等についても、缶
屑やサッシ屑のように元の製品に戻すリサイクルでなけ
れば、いずれ鋳物製品等の屑が溢れてしまい真のリサイ
クルとはならない。本発明は、Ａｌ合金ブレージングシ
ート屑または／およびＡｌ合金ろう付け製品屑を芯材に
用いた高耐食性Ａｌ合金合わせ材の製造方法の提供を目
的とする。[0006] However, even for brazing product waste, if not recycled, such as can waste and sash waste, is not recycled to the original product, waste such as cast products will eventually overflow and will not be truly recycled. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a highly corrosion-resistant Al alloy composite material using Al alloy brazing sheet waste and / or Al alloy brazing product waste as a core material.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
アルミニウム合金ブレージングシート屑または／および
アルミニウム合金ろう付け製品屑を真空蒸留法により精
製して再生地金とし、この再生地金を用いて作製された
芯材の片面または両面に皮材を重ねて複合圧延するアル
ミニウム合金合わせ材の製造方法であって、前記芯材が
ＺｎおよびＭｇをそれぞれ０．３ｗｔ％以下、Ｉｎおよ
びＳｎをそれぞれ０．０２ｗｔ％以下、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｆ
ｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｏのうちの１種
または２種以上をそれぞれ０．０５ｗｔ％を超え、合計
で５ｗｔ％未満含有するアルミニウム合金からなり、前
記芯材に含まれるＣｕ量が０．４ｗｔ％以下のときは前
記皮材に含まれるＣｕ量が前記芯材に含まれるＣｕ量の
１／２以下、前記芯材に含まれるＣｕ量が０．４ｗｔ％
を超えるときは前記皮材に含まれるＣｕ量が０．２ｗｔ
％以下であり、かつ前記皮材の厚さが２５μｍ以上であ
ることを特徴とする高耐食性アルミニウム合金合わせ材
の製造方法である。According to the first aspect of the present invention,
Aluminum alloy brazing sheet waste and / or aluminum alloy brazing product waste is purified by vacuum distillation to produce recycled metal, and a composite material is formed by overlaying a skin material on one or both sides of a core material made using this recycled metal. A method for producing an aluminum alloy composite material to be rolled, wherein said core material is 0.3 wt% or less for each of Zn and Mg, 0.02 wt% or less for each of In and Sn, and Si, Cu, F
e, Mn, Ni, Cr, Zr, Ti, Co, an aluminum alloy containing more than 0.05 wt% and less than 5 wt% in total, respectively, in the core material. When the amount is 0.4 wt% or less, the amount of Cu contained in the skin material is 以下 or less of the amount of Cu contained in the core material, and the amount of Cu contained in the core material is 0.4 wt%.
When the amount exceeds Cu, the amount of Cu contained in the skin material is 0.2 wt.
% Or less, and the thickness of the skin material is 25 μm or more.
【０００８】請求項２記載の発明は、得られる合わせ材
が、５２０℃以下の温度でろう付けするためのアルミニ
ウム合金合わせ材であることを特徴とする請求項１記載
の高耐食性アルミニウム合金合わせ材の製造方法であ
る。According to a second aspect of the present invention, the obtained composite is an aluminum alloy composite for brazing at a temperature of 520 ° C. or less. It is a manufacturing method of.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】本発明者等は、Ａｌ合金製自動車
用熱交換器屑やＡｌ合金製ブレージングシート屑を前記
組成の芯材にリサイクルするにあたり、前記屑類の合金
組成について調査した。その結果、前記屑に含まれる合
金元素はＺｎ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、
Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｏの１３元素である
ことを明らかにした。そしてこれら元素を耐食性の観点
から下記３群に分類した。 （１）Ａｌ合金の電位を卑にする元素：Ｚｎ、Ｍｇ、Ｉ
ｎ、Ｓｎ。特にＩｎ、Ｓｎは微量添加で電位を卑にす
る。 （２）Ａｌ合金の電位を貴にし、かつ腐食の起点となる
金属間化合物を形成する元素：Ｓｉ、Ｃｕ。特にＣｕの
作用は大きい。 （３）腐食の起点となる金属間化合物を形成する元素：
Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｏ。特にＮ
ｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｏの金属間化合物は腐食を起こし易
い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventors investigated the alloy composition of the above-mentioned scraps when recycling aluminum alloy automobile heat exchanger scraps and Al alloy brazing sheet scraps into a core material having the above-mentioned composition. As a result, alloy elements contained in the scrap are Zn, Mg, In, Sn, Si, Cu, Fe,
It has been clarified that there are 13 elements of Mn, Ni, Cr, Zr, Ti and Co. These elements were classified into the following three groups from the viewpoint of corrosion resistance. (1) Elements that make the potential of Al alloy low: Zn, Mg, I
n, Sn. In particular, the addition of a small amount of In or Sn lowers the potential. (2) Elements that make the potential of the Al alloy noble and form an intermetallic compound that is a starting point of corrosion: Si, Cu. Particularly, the effect of Cu is great. (3) Elements forming an intermetallic compound serving as a starting point of corrosion:
Fe, Mn, Zr, Ni, Cr, Ti, Co. Especially N
Intermetallic compounds of i, Cr, Ti, and Co are likely to cause corrosion.
【００１０】次に本発明者等は前記諸元素を含む屑を芯
材としてリサイクルするにあたり、その純化方法につい
て検討した。Ａｌ合金屑の純化方法は除去する元素に応
じて種々知られており、これらの方法を全て行えば再生
地金の純度は高まるが、多額のコストが掛かる。このた
め、本発明では、純化方法を１つに絞ることにした。ま
た除去対象元素は下記理由によりＺｎおよびＭｇとし
た。即ち、Ｚｎは犠牲効果を持たせたフィン材等に多量
に含まれ、Ｍｇは真空ろう付け用ろう材等に多量に含ま
れており、このようなＺｎやＭｇを含むＡｌ合金ろう付
け製品屑などをそのままブレージングシートの芯材にリ
サイクルするのは屑の種類により耐食性などの特性が大
きく変動するためである。本発明において、芯材のＺｎ
またはＭｇの含有量をそれぞれ０．３ｗｔ％以下に規定
する理由は、いずれが０．３ｗｔ％を超えても、十分な
ろう付け性および耐食性を有する合わせ材が得られない
ためである。[0010] Next, the present inventors have studied a purification method for recycling the waste containing the above-mentioned elements as a core material. Various methods of purifying Al alloy scrap are known depending on the element to be removed. If all of these methods are performed, the purity of the recycled metal is increased, but a large cost is required. Therefore, in the present invention, the number of purification methods is reduced to one. The elements to be removed were Zn and Mg for the following reasons. That is, Zn is contained in a large amount in a fin material or the like having a sacrificial effect, and Mg is contained in a large amount in a brazing material for vacuum brazing or the like. The reason why such a material is recycled as it is to the core material of the brazing sheet is that characteristics such as corrosion resistance greatly vary depending on the type of waste. In the present invention, the core material Zn
Alternatively, the reason why the Mg content is specified to be 0.3 wt% or less is that if any of them exceeds 0.3 wt%, a laminated material having sufficient brazing properties and corrosion resistance cannot be obtained.
【００１１】前記ＺｎとＭｇの除去方法は、種々の方法
を検討した結果、真空蒸留法を採用することにした。真
空蒸留法はＡｌ合金溶湯を真空中で霧状化したり攪拌し
たりして蒸気圧の高いＺｎやＭｇを蒸発させて除去する
方法である。この真空蒸留法によればＺｎまたはＭｇ
は、ろう付け性および耐食性の点から要求される０．３
ｗｔ％以下にそれぞれ除去することができる。As a method of removing Zn and Mg, as a result of studying various methods, a vacuum distillation method was adopted. The vacuum distillation method is a method in which a molten Al alloy is atomized or stirred in a vacuum to evaporate and remove Zn or Mg having a high vapor pressure. According to this vacuum distillation method, Zn or Mg
Is 0.3, which is required in terms of brazing properties and corrosion resistance.
Each can be removed to less than wt%.
【００１２】本発明において、芯材は、前記真空蒸留法
により精製した再生地金に、新地金や他のアルミニウム
（合金）屑を配合して作製しても差し支えない。本発明
では、Ｚｎ、Ｍｇ以外の１１元素は真空蒸留法では殆ど
除去できないため、その含有量（濃度）は新地金を配合
する等して適宜調整する。In the present invention, the core material may be prepared by blending new metal or other aluminum (alloy) scrap with recycled metal purified by the vacuum distillation method. In the present invention, since the eleven elements other than Zn and Mg can hardly be removed by the vacuum distillation method, the content (concentration) thereof is appropriately adjusted by, for example, mixing new metal.
【００１３】ＩｎおよびＳｎは高価なため熱交換器用材
料にときどき添加される程度で必ず含まれる元素ではな
い。また微量でＡｌ合金の電位を卑にするためその添加
量は少ない。その上、ＩｎおよびＳｎはろう付け加熱時
に熱交換器表面に酸化物として濃縮しており、この濃縮
酸化物はろう付け製品屑などを再溶解する際にノロ（Ａ
ｌ酸化物）と一緒に除去される。もし除去されずに残っ
たとしても前記濃縮酸化物は犠牲効果を示すので芯材の
耐食性を害するようなことはない。しかし、酸化物とし
て濃縮されていないＩｎやＳｎは再溶解時にノロとして
除去されずに残り、これが０．０２ｗｔ％を超えると芯
材の耐食性が低下する。このため本発明ではＩｎおよび
Ｓｎはそれぞれ０．０２ｗｔ％以下に規定する。[0013] Since In and Sn are expensive, they are not necessarily contained elements to the extent that they are sometimes added to the heat exchanger material. In addition, the amount of addition is small in order to make the potential of the Al alloy base in a very small amount. In addition, In and Sn are concentrated as oxides on the surface of the heat exchanger at the time of brazing heating, and the concentrated oxides are used to re-melt brazing product scraps and the like.
1 oxide). Even if it remains without being removed, the concentrated oxide has a sacrificial effect and does not impair the corrosion resistance of the core material. However, In and Sn which are not concentrated as oxides are not removed as slag at the time of re-dissolution, and remain there. If the content exceeds 0.02 wt%, the corrosion resistance of the core material is reduced. Therefore, in the present invention, each of In and Sn is specified to be 0.02% by weight or less.
【００１４】ブレージングシート屑は管理された工場内
で発生するため、その組成が把握されており、しかもＩ
ｎやＳｎが添加されたブレージングシート屑はごく少量
であり、従って、ブレージングシート屑のみを使用する
場合は、ＩｎおよびＳｎはいずれも０．０２ｗｔ％を超
えるようなことがない。[0014] Since the brazing sheet waste is generated in a controlled factory, its composition is grasped.
The amount of the brazing sheet waste to which n or Sn is added is very small. Therefore, when only the brazing sheet waste is used, neither In nor Sn exceeds 0.02 wt%.
【００１５】本発明において、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍ
ｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、またはＣｏの９元素は強
度向上に寄与する。本発明では、これら元素のうちの１
種または２種以上をそれぞれ０．０５ｗｔ％を超え、合
計が５ｗｔ％未満含有するように規定するが、その理由
は０．０５ｗｔ％以下では充分な強度が得られないため
であり、合計が５ｗｔ％以上では加工性が低下するため
である。ところで、前記９元素は、いずれも、腐食の起
点となる金属間化合物を形成して耐食性を低下させる。
特にＮｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、またはＣｏを含む金属間化合物
は腐食の起点となり易い。In the present invention, Si, Cu, Fe, M
Nine elements of n, Ni, Cr, Zr, Ti, or Co contribute to strength improvement. In the present invention, one of these elements is used.
It is specified that the content of one or more species is more than 0.05 wt% and the total content is less than 5 wt%, because the sufficient strength cannot be obtained at 0.05 wt% or less. % Or more lowers the workability. By the way, all of the nine elements form an intermetallic compound serving as a starting point of corrosion and lower the corrosion resistance.
In particular, an intermetallic compound containing Ni, Cr, Ti, or Co tends to be a starting point of corrosion.
【００１６】本発明では、前記金属間化合物による耐食
性の低下は、芯材の片面または両面に皮材（犠牲陽極
材）をクラッドして、前記金属間化合物が露出しないよ
うにして防止する。In the present invention, a decrease in corrosion resistance due to the intermetallic compound is prevented by cladding a skin material (sacrificial anode material) on one or both surfaces of the core material so that the intermetallic compound is not exposed.
【００１７】芯材中のＭｇは、非腐食性フラックス（例
えば、フッ化物系フラックス）を用いたろう付け時にフ
ラックスと反応してろう付け性を低下させるが、このＭ
ｇの影響も皮材をクラッドすることにより防止できる。Mg in the core material reacts with the flux at the time of brazing using a non-corrosive flux (for example, a fluoride-based flux) to reduce the brazing property.
The effect of g can also be prevented by cladding the skin material.
【００１８】本発明では、電位を高めるＣｕの含有量
を、芯材より皮材において少なく規定し、前記皮材に犠
牲陽極効果を持たせている。即ち、皮材のＣｕ量は、
（１）芯材のＣｕ量が０．４ｗｔ％以下のときは芯材の
Ｃｕ量の１／２以下に、（２）芯材のＣｕ量が０．４ｗ
ｔ％を超えるときは０．２ｗｔ％以下に規定する。その
理由は、（１）の場合は、皮材のＣｕ量が前記規定値を
外れて多くなると、芯材との電位差が不十分になり、皮
材の犠牲陽極材としての効果が十分に得られなくなるた
めである。（２）の場合は、Ｃｕ量が０．２ｗｔ％を超
える皮材は腐食がピット状に急速に進行し芯材を保護す
る層とならないためである。In the present invention, the content of Cu for increasing the potential is specified to be smaller in the skin material than in the core material, so that the skin material has a sacrificial anode effect. That is, the Cu content of the skin material is
(1) When the Cu content of the core material is 0.4 wt% or less, the Cu content of the core material is １ ／ or less, and
If it exceeds t%, it is specified to be 0.2 wt% or less. The reason is that, in the case of (1), when the Cu content of the skin material exceeds the above-mentioned specified value and increases, the potential difference from the core material becomes insufficient, and the effect of the skin material as a sacrificial anode material is sufficiently obtained. This is because it will not be possible. In the case of (2), the skin material having a Cu content of more than 0.2 wt% is rapidly corroded in a pit shape and does not become a layer for protecting the core material.
【００１９】皮材では、Ｃｕ以外の合金元素は少ないほ
ど、つまり純Ａｌに近いほど、皮材の耐食性（耐自己腐
食性）が向上し望ましい。具体的には、Ｓｉ、Ｆｅは
０．５ｗｔ％以下、特には０．２ｗｔ％以下が望まし
い。Ｍｎは１．６ｗｔ％以下なら含まれても良いが、特
には０．３ｗｔ％以下が望ましい。Ｍｇはろう付け性を
阻害するため０．２ｗｔ％以下が望ましい。Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｏは耐食性を低下させるため、０．
１５ｗｔ％以下が望ましい。皮材の犠牲陽極効果をより
高めたい場合は、Ｚｎは８ｗｔ％まで、Ｉｎ、Ｓｎはそ
れぞれ０．３ｗｔ％まで添加してもよい。これ以上添加
してもその効果は飽和し、コスト的に不利である。前記
以外にＢ、Ｎａ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｋ、
Ｖなどの元素を、強度向上、鋳塊割れ防止、成形性向上
等の理由で添加する場合は、それぞれ０．０３ｗｔ％以
下とするのが良い。In the skin material, the less alloying elements other than Cu, that is, the closer to pure Al, the better the corrosion resistance (self-corrosion resistance) of the skin material. Specifically, the content of Si and Fe is preferably 0.5 wt% or less, particularly preferably 0.2 wt% or less. Mn may be included as long as it is 1.6 wt% or less, but is particularly preferably 0.3 wt% or less. Since Mg impairs brazing properties, Mg is desirably 0.2 wt% or less. Cr, N
i, Zr, Ti, and Co reduce the corrosion resistance.
15 wt% or less is desirable. In order to further enhance the sacrificial anode effect of the skin material, Zn may be added up to 8 wt%, and In and Sn may be added up to 0.3 wt%. Even if it is added more than that, the effect is saturated, which is disadvantageous in cost. B, Na, Cd, Pb, Bi, Ca, Li, K,
When an element such as V is added for the purpose of improving strength, preventing ingot cracking, improving formability, and the like, the content of each element is preferably 0.03 wt% or less.
【００２０】本発明において、皮材の厚さは、リサイク
ルの点からは薄い方が良いが、芯材を防食する点では厚
い方が良い。皮材が薄いと腐食ピットが貫通し易く、犠
牲陽極材としての効果が十分に得られず、芯材の耐食性
が維持されない。本発明において、皮材の厚さは２５μ
ｍ以上とする理由は、２５μｍ未満では芯材を防食する
効果が十分に得られないためである。通常のろう付け製
品では、皮材の厚さは通常３０μｍ程度であり、本発明
で皮材の厚さを３０μｍ未満とした場合は、皮材の厚さ
は薄い方に属する。In the present invention, the thickness of the skin material is preferably thinner in terms of recycling, but thicker in terms of preventing corrosion of the core material. If the skin material is thin, the corrosion pit easily penetrates, and the effect as the sacrificial anode material cannot be sufficiently obtained, and the corrosion resistance of the core material is not maintained. In the present invention, the thickness of the skin material is 25μ.
The reason for setting the length to m or more is that if it is less than 25 μm, the effect of preventing the core material from being corroded is not sufficiently obtained. In a normal brazing product, the thickness of the skin is usually about 30 μm, and when the thickness of the skin is less than 30 μm in the present invention, the thickness of the skin belongs to the thinner one.
【００２１】本発明の合わせ材は、例えば、再生地金を
用いて芯材を加工し、この芯材の耐食性やろう付け性が
必要とされる面（片面または両面）に皮材を重ねて熱間
で複合圧延して製造される。本発明のＡｌ合金合わせ材
は２層または３層からなるが、その表面に、さらにろう
材を被覆しても構わない。ろう材の被覆には、ろう材粉
末をバインダーで混練して被覆する方法、溶射や溶融メ
ッキ法により直接ろう材を被覆する方法などが適用され
る。The laminated material of the present invention is obtained, for example, by processing a core material using a reclaimed metal and laminating a skin material on one surface (one surface or both surfaces) where corrosion resistance and brazing property of the core material are required. Manufactured by hot rolling. Although the Al alloy composite material of the present invention comprises two or three layers, the surface thereof may be further coated with a brazing material. For the coating of the brazing material, a method of kneading and coating the brazing material powder with a binder, a method of directly coating the brazing material by thermal spraying or hot-dip plating, and the like are applied.
【００２２】本発明では、ろう付け温度が５２０℃以下
のろう付け材の製造方法とすることを特に推奨する。そ
の理由は、本発明は、ブレージングシートまたは／およ
びろう付け製品の屑のリサイクルを目的とするため、芯
材にＣｕやＭｇが多量に含まれており、本発明の合わせ
材は、ろう付け温度が５２０℃を超えると、芯材から皮
材へＣｕやＭｇが多量に拡散して合わせ材としての耐食
性やろう付け性が低下するためである。また芯材にＳｉ
が多量に含まれて融点が低下し、ろう付け温度が高い合
わせ材とするとろう付け時に芯材が融解するためであ
る。In the present invention, it is particularly recommended to use a method for producing a brazing material having a brazing temperature of 520 ° C. or less. The reason is that the present invention aims to recycle brazing sheet or / and waste of brazing products, so that the core material contains a large amount of Cu or Mg. If the temperature exceeds 520 ° C., a large amount of Cu and Mg diffuse from the core material to the skin material, so that the corrosion resistance and brazing properties of the laminated material are reduced. The core material is Si
Is contained in a large amount, the melting point is lowered, and when a brazing material having a high brazing temperature is used, the core material is melted at the time of brazing.
【００２３】本発明で得られる合わせ材は、皮材の厚さ
を通常より薄い３０μｍ未満とした場合でも、５２０℃
以下の温度でろう付けするための合わせ材とすることに
より、ＣｕやＭｇの表面への拡散が低減するため、ろう
付け性および耐食性の劣化が抑えられる。The laminated material obtained in the present invention can be used at a temperature of 520 ° C. even when the thickness of the skin material is thinner than usual and less than 30 μm.
By using a bonding material for brazing at the following temperatures, diffusion of Cu and Mg to the surface is reduced, so that deterioration of brazing properties and corrosion resistance is suppressed.
【００２４】使用した屑の組成によって、芯材のＭｇ、
Ｓｉ、Ｃｕ等の組成が５２０℃以上の温度でろう付け可
能な組成となることがあり、そのような場合は５２０℃
を超える温度でろう付けする合わせ材として使用しても
構わないが、効率的に屑を処理するためには、本発明で
製造される合わせ材は、組成によらず、５２０℃以下の
温度でろう付けするための合わせ材とすることを推奨す
る。Depending on the composition of the waste used, Mg of the core material,
The composition of Si, Cu, etc. may become a composition that can be brazed at a temperature of 520 ° C. or higher.
Although it may be used as a bonding material for brazing at a temperature exceeding the above, in order to treat waste efficiently, the bonding material manufactured in the present invention should be used at a temperature of 520 ° C. or lower regardless of the composition. It is recommended to use a bonding material for brazing.
【００２５】ここで、５２０℃以下の温度でろう付けで
きるろう材は、従来より知られているＺｎ系、Ｓｎ系、
Ｚｎ−Ａｌ系、Ｚｎ−Ａｌ−Ｓｎ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
−Ｚｎ系、Ａｌ−Ｃｕ−Ｚｎ系等の合金系のろう材から
選定すればよい。なお、前記ろう付け工法では非腐食性
フラックスを用いる方法と真空中でろう付けする方法と
があり、前者にはＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材が、後者には
Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材が用いられる。ろう付け
温度は両者とも６００℃程度である。Here, brazing materials which can be brazed at a temperature of 520 ° C. or less include Zn-based, Sn-based,
Zn-Al system, Zn-Al-Sn system, Al-Si-Cu
It may be selected from alloy-based brazing materials such as -Zn-based and Al-Cu-Zn-based. In the brazing method, there are a method using a non-corrosive flux and a method of brazing in a vacuum. The former is an Al-Si alloy brazing material, and the latter is an Al-Si-Mg alloy brazing material. Is used. The brazing temperature is about 600 ° C. for both.
【００２６】本発明において、Ａｌ合金ブレージングシ
ート屑または／およびＡｌ合金ろう付け製品屑の他に、
缶屑、サッシ屑、鋳物屑等の他のＡｌ合金屑が含まれて
いても本発明の効果が損なわれるものではない。しか
し、本発明では、その目的からして、Ａｌ合金ブレージ
ングシート屑または／およびＡｌ合金ろう付け製品屑を
できるだけ多く使用することが望ましい。In the present invention, in addition to the aluminum alloy brazing sheet waste and / or the aluminum alloy brazing product waste,
Even if other Al alloy scraps such as can scraps, sash scraps, and casting scraps are included, the effects of the present invention are not impaired. However, in the present invention, for that purpose, it is desirable to use as much as possible Al alloy brazing sheet waste and / or Al alloy brazing product waste.
【００２７】本発明では、芯材は、屑を真空蒸留して得
た再生地金のみを用いて製造しても、前記再生地金に他
の屑や新地金を配合して製造しても良い。また、ブレー
ジングシート合金屑（通常成分が分かっている）のＺｎ
およびＭｇ含有量が少ない場合には、わざわざ真空蒸留
法を必要としない。真空蒸留法で得られた再生地金が不
足している場合は、地金や母合金を配合しても本発明を
損なうものではない。In the present invention, the core material may be manufactured using only recycled metal obtained by vacuum distillation of the scrap, or may be manufactured by mixing other scrap or new metal with the recycled metal. good. In addition, Zn of the brazing sheet alloy dust (the component is usually known)
When the Mg content is small, the vacuum distillation method is not required. When the reclaimed metal obtained by the vacuum distillation method is insufficient, the present invention is not impaired even if a metal or a mother alloy is blended.
【００２８】本発明は、大量生産され屑量の多い、自動
車用のラジエーター、コンデンサー、エバポレーター、
オイルクーラー等の熱交換器のリサイクルに特に適す
る。The present invention relates to a radiator, a condenser, an evaporator and the like for automobiles, which are mass-produced and have a large amount of waste.
Particularly suitable for recycling heat exchangers such as oil coolers.
【００２９】[0029]
【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
る。 （実施例１）ろう付け法により製造されたＡｌ合金製熱
交換器屑またはＡｌ合金ブレージングシート屑を溶解
し、これを真空蒸留法により精製して再生地金を得た。
この再生地金を溶解しＤＣ鋳造法により厚さ４００ｍｍ
の鋳塊に鋳造した。前記屑の合金組成は表１に示す。表
１の組成範囲は屑の組成ばらつきを示す。The present invention will be specifically described below with reference to examples. (Example 1) Al alloy heat exchanger chips or Al alloy brazing sheet chips manufactured by the brazing method were melted and purified by a vacuum distillation method to obtain recycled metal.
This reclaimed metal is melted and 400 mm thick by DC casting.
In an ingot. Table 1 shows the alloy composition of the scrap. The composition range in Table 1 shows the composition variation of the waste.
【００３０】（実施例２）再生地金に新地金を適量配合
して溶解した他は、実施例１と同じ方法により鋳塊を鋳
造した。(Example 2) An ingot was cast in the same manner as in Example 1 except that an appropriate amount of new ingot was mixed and melted in the recycled ingot.
【００３１】（比較例１）真空蒸留を行わなかったか、
真空蒸留を十分に行わなかった他は、実施例１と同じ方
法により鋳塊を鋳造した。(Comparative Example 1) Whether or not vacuum distillation was performed
An ingot was cast in the same manner as in Example 1 except that vacuum distillation was not sufficiently performed.
【００３２】実施例１、２および比較例１で得られた各
々の鋳塊の両面を１０ｍｍづつ面削し、この面削後の鋳
塊（芯材）に、別に用意したＡｌ合金板（皮材）を重ね
合わせ、この重ね合わせ材を厚さ３ｍｍに熱間圧延して
コイル状に巻き取った。次に前記熱間圧延材に冷間圧
延、焼鈍、冷間圧延をこの順に施して厚さ０．３ｍｍま
たは１．２ｍｍのＨ１４調質の条（合わせ材）を製造し
た。鋳塊の組成、皮材の組成、芯材と皮材の組み合わせ
をそれぞれ表２、３、４に示す。Each of the ingots obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 was chamfered on both sides by 10 mm, and the ingot (core material) after the chamfering was separately prepared with an Al alloy plate (skin). ), And the laid material was hot-rolled to a thickness of 3 mm and wound into a coil. Next, the hot-rolled material was subjected to cold rolling, annealing, and cold rolling in this order to produce a H14 tempered strip (combined material) having a thickness of 0.3 mm or 1.2 mm. Tables 2, 3, and 4 show the composition of the ingot, the composition of the skin material, and the combinations of the core material and the skin material, respectively.
【００３３】[0033]
【表１】 [Table 1]
【００３４】[0034]
【表２】 [Table 2]
【００３５】[0035]
【表３】 [Table 3]
【００３６】[0036]
【表４】 [Table 4]
【００３７】厚さ０．３ｍｍの条は、電縫加工により幅
１６ｍｍの偏平チューブとし、この偏平チューブの外面
（両面）にろう材粉末を被覆した。厚さ１．２ｍｍの条
は、サイドプレートおよびヘッダープレートとし、これ
らの片面または両面にろう材粉末を被覆した。前記ろう
材粉末にはＡｌ−２０ｗｔ％Ｃｕ−５０ｗｔ％Ｚｎ合金
または４０４５合金をアトマイズ法により粉末化した平
均粒子径が３５μｍのものを用いた。前記ろう材粉末は
有機系バインダーで混練して５０ｇ／ｍ2 の厚さに被覆
した。前記の偏平チューブ、サイドプレート、ヘッダー
プレートに、コルゲート状フィンを組み合わせて図１に
示した熱交換器をろう付け法により各２台製造した。ろ
う付けはＣｓ系フラックスを使用して窒素ガス中で行っ
た。前記コルゲート状フィンには３００３合金にＺｎを
１ｗｔ％添加した、厚さ０．０７ｍｍ、幅１６ｍｍのＡ
ｌ合金条を用いた。The strip having a thickness of 0.3 mm was formed into a flat tube having a width of 16 mm by electric resistance welding, and the outer surface (both surfaces) of the flat tube was coated with a brazing powder. The strip having a thickness of 1.2 mm was a side plate and a header plate, and one or both surfaces thereof were coated with a brazing powder. As the brazing filler metal powder, an Al-20 wt% Cu-50 wt% Zn alloy or a 4045 alloy powdered by an atomizing method and having an average particle diameter of 35 μm was used. The brazing material powder was kneaded with an organic binder and coated to a thickness of 50 g / m 2 . The flat tubes, side plates, and header plates were combined with corrugated fins to produce two heat exchangers shown in FIG. 1 by brazing. Brazing was performed in nitrogen gas using a Cs-based flux. The above-mentioned corrugated fin is made of A having a thickness of 0.07 mm and a width of 16 mm obtained by adding 1 wt% of Zn to 3003 alloy.
1 alloy strip was used.
【００３８】前記各々の熱交換器について、（１）各部
材の溶融有無を調べた。また各部材が溶融していない熱
交換器について、（２）フィン接合率の測定、（３）耐
食試験、および（４）ＣＡＳＳ試験を行った。熱交換機
の構成とろう付け加熱温度（ろう付け加熱時の最高到達
温度）を表５に、試験結果を表６に示す。 （１）材料の溶融有無は目視観察により行った。 （２）フィン接合率は、チューブからフィンを剥がし、
チューブとフィンが完全に接合しているものは接合率１
００％とし、未接合部があるものは、〔（接合されてい
る部分の長さ）／（接合されている部分の長さ＋未接合
部分の長さ）〕×１００％の式から求めた。 （３）耐食性試験は、チューブを開き、チューブの外面
部分をマスキングし、内面部分を露出してＯＹ水に浸漬
し、室温に８時間保持後、８８℃に８時間保持するサイ
クルを５ヶ月間繰り返して行った。耐食性は、前記内面
部分の孔食深さを測定し評価した。 （４）ＣＡＳＳ試験は、ＪＩＳＨ８６８１に準じて１０
００時間試験し、外部耐食性を調べた。For each of the above heat exchangers, (1) the presence or absence of melting of each member was examined. Further, for the heat exchanger in which each member was not melted, (2) measurement of the fin joining rate, (3) corrosion resistance test, and (4) CASS test were performed. Table 5 shows the configuration of the heat exchanger and the brazing heating temperature (maximum temperature reached during brazing heating), and Table 6 shows the test results. (1) The presence or absence of melting of the material was determined by visual observation. (2) The fin joining rate is as follows:
If the tube and fin are completely joined, the joining rate is 1
In the case where there is an unjoined portion, the value of ((length of the joined portion) / (length of the joined portion + length of the unjoined portion)) × 100% was obtained. . (3) In the corrosion resistance test, a cycle of opening the tube, masking the outer surface portion of the tube, exposing the inner surface portion, immersing the tube in OY water, holding at room temperature for 8 hours, and holding at 88 ° C. for 8 hours for 5 months It was repeated. The corrosion resistance was evaluated by measuring the pit depth of the inner surface. (4) The CASS test was conducted according to JIS8681.
The test was conducted for 00 hours to examine the external corrosion resistance.
【００３９】[0039]
【表５】 [Table 5]
【００４０】[0040]
【表６】 [Table 6]
【００４１】表６より明らかなように、本発明例のＮ
ｏ．１〜５は、ろう付けが良好になされ、耐食性も優れ
た。即ち、屑を使用していない従来のろう付け製品と同
等の特性を有している。これに対し、比較例のＮｏ．
７、８、１０は芯材のＺｎやＭｇが十分除去されていな
いため、Ｎｏ．９は皮材のＣｕ量が多すぎたため、Ｎ
ｏ．６は皮材が薄すぎたため、Ｎｏ．７、１０、１１、
１２はろう付け温度が高すぎたため、ろう付け時に合わ
せ材が溶融したり、フィンの未接合が生じたりし、また
耐食性が低下したりした。As is clear from Table 6, N of the present invention example
o. Nos. 1 to 5 were excellent in brazing and excellent in corrosion resistance. That is, it has the same characteristics as conventional brazing products that do not use waste. On the other hand, in Comparative Example No.
In Nos. 7, 8, and 10, No. and No. of the core material were not sufficiently removed. In No. 9, N was because the amount of Cu in the skin material was too large.
o. No. 6 was No. 6 because the skin material was too thin. 7, 10, 11,
In No. 12, since the brazing temperature was too high, the bonding material was melted during brazing, fins were not joined, and the corrosion resistance was reduced.
【００４２】前記実施例で用いた５種の偏平チューブ
（表５参照）について、引張試験を行ったが、いずれも
要求される強度を充分満足するものであった。Tensile tests were conducted on the five types of flat tubes (see Table 5) used in the above Examples, and all of them satisfied the required strength sufficiently.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上に述べたように、本発明では（１）
Ａｌ合金ろう付け製品屑などを真空蒸留法により精製し
てＺｎとＭｇを除去したものを芯材としてその電位を高
める、（２）前記芯材の片面または両面に皮材を複合し
て腐食の起点となる金属間化合物の露出を抑える、
（３）前記皮材の電位を前記芯材より卑にする、このた
め得られる合わせ材は耐食性に優れる。また屑の精製を
真空蒸留法のみにより行うので精製コストが安い。本発
明で得られる合わせ材は、５２０℃以下の温度でろう付
けするための合わせ材とすることにより、ろう付け時の
芯材から皮材へのＭｇの拡散が防止され、より高品質の
ろう付け製品が得られる。依って、工業上顕著な効果を
奏する。As described above, according to the present invention, (1)
Aluminum alloy brazing product scraps etc. are refined by vacuum distillation to remove Zn and Mg, and the potential is increased using a core material as a core material. (2) A corrosion material is formed by compounding a skin material on one or both surfaces of the core material. Suppress the exposure of the intermetallic compound that is the starting point,
(3) The potential of the skin material is made lower than that of the core material. Therefore, the obtained composite material has excellent corrosion resistance. Further, since the refining of the waste is performed only by the vacuum distillation method, the refining cost is low. By using the bonding material obtained in the present invention as a bonding material for brazing at a temperature of 520 ° C. or less, the diffusion of Mg from the core material to the skin material during brazing is prevented, and a higher quality brazing material is used. An attached product is obtained. Therefore, an industrially remarkable effect is achieved.
【図１】ラジエーター（Ａｌ合金ろう付け製品）を示す
一部断面の斜視図である。FIG. 1 is a partially sectional perspective view showing a radiator (Al alloy brazing product).
１ 偏平チューブ ２ フィン ３ ヘッダープレート ４ タンク ５ サイドプレート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flat tube 2 Fin 3 Header plate 4 Tank 5 Side plate
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｅ Ｆ２８Ｆ 21/08 Ｆ２８Ｆ 21/08 Ｄ ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C22C 21/00 C22C 21/00 E F28F 21/08 F28F 21/08 D
Claims (2)
または／およびアルミニウム合金ろう付け製品屑を真空
蒸留法により精製して再生地金とし、この再生地金を用
いて作製された芯材の片面または両面に皮材を重ねて複
合圧延するアルミニウム合金合わせ材の製造方法であっ
て、前記芯材がＺｎおよびＭｇをそれぞれ０．３ｗｔ％
以下、ＩｎおよびＳｎをそれぞれ０．０２ｗｔ％以下、
Ｓｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃ
ｏのうちの１種または２種以上をそれぞれ０．０５ｗｔ
％を超え、合計で５ｗｔ％未満含有するアルミニウム合
金からなり、前記芯材に含まれるＣｕ量が０．４ｗｔ％
以下のときは前記皮材に含まれるＣｕ量が前記芯材に含
まれるＣｕ量の１／２以下、前記芯材に含まれるＣｕ量
が０．４ｗｔ％を超えるときは前記皮材に含まれるＣｕ
量が０．２ｗｔ％以下であり、かつ前記皮材の厚さが２
５μｍ以上であることを特徴とする高耐食性アルミニウ
ム合金合わせ材の製造方法。1. An aluminum alloy brazing sheet waste and / or aluminum alloy brazing product waste is refined by a vacuum distillation method to obtain a reclaimed metal, and a core material produced using the reclaimed metal is coated on one or both sides of a core material. A method of manufacturing an aluminum alloy composite material in which materials are stacked and composite-rolled, wherein the core material contains Zn and Mg each at 0.3 wt%.
Hereinafter, each of In and Sn is 0.02 wt% or less,
Si, Cu, Fe, Mn, Ni, Cr, Zr, Ti, C
One or two or more of o are each 0.05 wt.
% In total and less than 5 wt% in total, and the amount of Cu contained in the core material is 0.4 wt%.
In the following cases, the amount of Cu contained in the skin material is １ ／ or less of the amount of Cu contained in the core material, and when the amount of Cu contained in the core material exceeds 0.4 wt%, it is contained in the skin material. Cu
Amount is 0.2 wt% or less and the thickness of the skin material is 2
A method for producing a high corrosion-resistant aluminum alloy composite material, which is not less than 5 μm.
度でろう付けするためのアルミニウム合金合わせ材であ
ることを特徴とする請求項１記載の高耐食性アルミニウ
ム合金合わせ材の製造方法。2. The method for producing a highly corrosion-resistant aluminum alloy composite according to claim 1, wherein the obtained composite is an aluminum alloy composite for brazing at a temperature of 520 ° C. or lower.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040202 |