JP2003039194A - 熱交換器用アルミニウムブレージングシートのろう材およびその製造方法 - Google Patents
熱交換器用アルミニウムブレージングシートのろう材およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ろう付け加熱時に溶融穴を発生させないまた
は溶融穴の発生を抑制することを可能とする熱交換器用
アルミニウムブレージングシートのろう材およびその製
造方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウムブレージングシートにクラ
ッドされ、ろう付け加熱時に溶融するＡｌ−Ｓｉ系合金
ろう材において、該ろう材の共晶組織中に晶出する粗大
Ｓｉ粒の最大径が２０μｍ以下とする。ろう材中の粗大
Ｓｉ粒の粒径の正規分布における平均値をμ、標準偏差
をσとしたとき、（μ＋３σ）の値が１０μｍ以下とす
るのが好ましい。このブレージングシートは、ろう材中
にＮａ、Ｓｒ、Ｓｂを特定量添加する方法、ろう材中の
不純物量を特定範囲に限定する方法、ろう材の鋳造時に
おける冷却速度を特定する方法などによって得られる。
は溶融穴の発生を抑制することを可能とする熱交換器用
アルミニウムブレージングシートのろう材およびその製
造方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウムブレージングシートにクラ
ッドされ、ろう付け加熱時に溶融するＡｌ−Ｓｉ系合金
ろう材において、該ろう材の共晶組織中に晶出する粗大
Ｓｉ粒の最大径が２０μｍ以下とする。ろう材中の粗大
Ｓｉ粒の粒径の正規分布における平均値をμ、標準偏差
をσとしたとき、（μ＋３σ）の値が１０μｍ以下とす
るのが好ましい。このブレージングシートは、ろう材中
にＮａ、Ｓｒ、Ｓｂを特定量添加する方法、ろう材中の
不純物量を特定範囲に限定する方法、ろう材の鋳造時に
おける冷却速度を特定する方法などによって得られる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器用アルミ
ニウムブレージングシートのろう材、詳しくは、ろう付
け加熱時に溶融穴を発生させないまたは溶融穴の発生を
抑制する熱交換器用アルミニウムブレージングシートの
ろう材、およびその製造方法に関する。
ニウムブレージングシートのろう材、詳しくは、ろう付
け加熱時に溶融穴を発生させないまたは溶融穴の発生を
抑制する熱交換器用アルミニウムブレージングシートの
ろう材、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ラジエータ、ヒータ、コンデンサ、エバ
ポレータ等の自動車用熱交換器には、軽量性と熱伝導性
が良好なアルミニウム合金が一般に使用されており、こ
れらのアルミニウム合金製熱交換器の製造においては、
アルミニウム合金の板材や押出形材を所定形状に成形し
て組付け、ろう付けによって接合する方法が一般的に採
用されている。
ポレータ等の自動車用熱交換器には、軽量性と熱伝導性
が良好なアルミニウム合金が一般に使用されており、こ
れらのアルミニウム合金製熱交換器の製造においては、
アルミニウム合金の板材や押出形材を所定形状に成形し
て組付け、ろう付けによって接合する方法が一般的に採
用されている。
【０００３】チューブやタンクを板材で構成する場合に
は、Ａｌ−Ｓｉ合金ろう材やＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金ろう
材などのＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材を板材の両面あるいは
片面にクラッドしたブレージングシートが使用され、組
み付けられた熱交換器をろう付け加熱炉に挿入して、Ａ
ｌ−Ｓｉの共晶温度（５７７℃）以上に加熱すると、板
材表面にクラッドされたろう材が溶融し、それらが継ぎ
手に流れて間隙を充填したり、継ぎ手にフィレットを形
成することによりろう付け接合が行われる。この際、ろ
う材は温度の上昇に伴って徐々に溶融し、直ちに継ぎ手
に向けて流動する。また、溶融の進展と共に、溶融ろう
材中への芯材の溶解も進行するが、通常は、ろうの流動
によって溶解の進行は抑制される。
は、Ａｌ−Ｓｉ合金ろう材やＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金ろう
材などのＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材を板材の両面あるいは
片面にクラッドしたブレージングシートが使用され、組
み付けられた熱交換器をろう付け加熱炉に挿入して、Ａ
ｌ−Ｓｉの共晶温度（５７７℃）以上に加熱すると、板
材表面にクラッドされたろう材が溶融し、それらが継ぎ
手に流れて間隙を充填したり、継ぎ手にフィレットを形
成することによりろう付け接合が行われる。この際、ろ
う材は温度の上昇に伴って徐々に溶融し、直ちに継ぎ手
に向けて流動する。また、溶融の進展と共に、溶融ろう
材中への芯材の溶解も進行するが、通常は、ろうの流動
によって溶解の進行は抑制される。
【０００４】近年、自動車用熱交換器の各部材について
は、省エネルギー、省資源の観点から薄肉化が進展して
おり、薄肉化に応じた耐食性の向上が急務となってい
る。特に冷媒の通路となるチューブやタンクにおける耐
食性が重要であり、部材が薄肉化されても従来と同等の
腐食貫通寿命が確保できるような材料開発が必要となっ
ているが、ろう材厚さが薄い薄肉化されたブレージング
シートが使用された場合、ろう付け加熱時に局部的な溶
融がブレージングシートの厚さ（深さ）方向に進行し、
溶融穴が生じて腐食貫通寿命を低下させ、甚だしい場合
には、溶融の進行によってブレージングシートに貫通孔
が生じ、漏れ不良となることが確認されている。
は、省エネルギー、省資源の観点から薄肉化が進展して
おり、薄肉化に応じた耐食性の向上が急務となってい
る。特に冷媒の通路となるチューブやタンクにおける耐
食性が重要であり、部材が薄肉化されても従来と同等の
腐食貫通寿命が確保できるような材料開発が必要となっ
ているが、ろう材厚さが薄い薄肉化されたブレージング
シートが使用された場合、ろう付け加熱時に局部的な溶
融がブレージングシートの厚さ（深さ）方向に進行し、
溶融穴が生じて腐食貫通寿命を低下させ、甚だしい場合
には、溶融の進行によってブレージングシートに貫通孔
が生じ、漏れ不良となることが確認されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】発明者らは、上記ろう
付け加熱時にブレージングシートに生じる局部的な溶融
についての検討過程において、種々の実験の結果とし
て、Ａｌ−Ｓｉ合金ろう材、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金ろう
材中に存在する粗大Ｓｉ粒が局部溶融の原因となること
を見出した。すなわち、Ａｌ−Ｓｉ合金ろう材およびＡ
ｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金ろう材は、Ａｌ−Ｓｉの共晶とＡｌ
側固溶体α相からなる組織を有するが、共晶組織中に、
図１に示すような粗大Ｓｉ粒（図１において共晶組織中
にみられる黒色の四角形の晶出物）の晶出が避けられ
ず、特に、そのサイズが大きい場合には、図２に示すよ
うに、ブレージングシートの表面にクラッドされたろう
材の厚さを越えて芯材中にまで及ぶ場合があることが判
った。このような材料をろう付けすると、図３に示すよ
うな溶融穴が発生して問題となる。
付け加熱時にブレージングシートに生じる局部的な溶融
についての検討過程において、種々の実験の結果とし
て、Ａｌ−Ｓｉ合金ろう材、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金ろう
材中に存在する粗大Ｓｉ粒が局部溶融の原因となること
を見出した。すなわち、Ａｌ−Ｓｉ合金ろう材およびＡ
ｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金ろう材は、Ａｌ−Ｓｉの共晶とＡｌ
側固溶体α相からなる組織を有するが、共晶組織中に、
図１に示すような粗大Ｓｉ粒（図１において共晶組織中
にみられる黒色の四角形の晶出物）の晶出が避けられ
ず、特に、そのサイズが大きい場合には、図２に示すよ
うに、ブレージングシートの表面にクラッドされたろう
材の厚さを越えて芯材中にまで及ぶ場合があることが判
った。このような材料をろう付けすると、図３に示すよ
うな溶融穴が発生して問題となる。
【０００６】ろう材中に粗大Ｓｉ粒が存在すると、例え
ば、ろう材厚さの薄いブレージングシートとフィン材と
を組付けて加熱した場合、図４に示すように、ろう材が
溶融して継ぎ手部へ流動するが、粗大Ｓｉ粒を囲むよう
にして発生した溶融ろうも継ぎ手部へ流動する。その結
果、残された粗大Ｓｉ粒と芯材との共晶溶融が深さ（厚
さ）方向に進行する。従って、粗大Ｓｉ粒のサイズが大
きいほど溶融穴は深くなる。一方、ろう材層が厚い従来
材においては、粗大Ｓｉ粒の近傍にも大量の溶融ろうが
発生し、それらが継ぎ手に向けて流動するため、粗大Ｓ
ｉ粒を囲むようにして発生した溶融ろうが、直ちに継ぎ
手に向けて流動して粗大Ｓｉ粒が取り残される危険性は
少なくなる。そのような場合、粗大Ｓｉ粒と芯材がそれ
ぞれ溶融ろう中へ溶解するため、溶融穴が一深さ方向に
のみ進展することはない。但し、その場合においても、
Ｓｉ粒のサイズが著しく大きいと溶融穴が芯材の深層部
まで及ぶことになり、耐食寿命の点から問題となる。
ば、ろう材厚さの薄いブレージングシートとフィン材と
を組付けて加熱した場合、図４に示すように、ろう材が
溶融して継ぎ手部へ流動するが、粗大Ｓｉ粒を囲むよう
にして発生した溶融ろうも継ぎ手部へ流動する。その結
果、残された粗大Ｓｉ粒と芯材との共晶溶融が深さ（厚
さ）方向に進行する。従って、粗大Ｓｉ粒のサイズが大
きいほど溶融穴は深くなる。一方、ろう材層が厚い従来
材においては、粗大Ｓｉ粒の近傍にも大量の溶融ろうが
発生し、それらが継ぎ手に向けて流動するため、粗大Ｓ
ｉ粒を囲むようにして発生した溶融ろうが、直ちに継ぎ
手に向けて流動して粗大Ｓｉ粒が取り残される危険性は
少なくなる。そのような場合、粗大Ｓｉ粒と芯材がそれ
ぞれ溶融ろう中へ溶解するため、溶融穴が一深さ方向に
のみ進展することはない。但し、その場合においても、
Ｓｉ粒のサイズが著しく大きいと溶融穴が芯材の深層部
まで及ぶことになり、耐食寿命の点から問題となる。
【０００７】亜共晶組成のＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材の鋳
造組織において、前記のような粗大Ｓｉ粒が晶出するメ
カニズムについては十分に解明されてはおらず、また、
その粗大Ｓｉ粒の微細化や晶出抑制についても明らかに
されてはいない。発明者らは、粗大Ｓｉ粒を微細化する
ため、あるいはその晶出を防止するために、以下の３つ
の方策を試みた結果、いずれも粗大Ｓｉ粒の晶出防止あ
るいは成長抑制に効果を有することが見出された。
造組織において、前記のような粗大Ｓｉ粒が晶出するメ
カニズムについては十分に解明されてはおらず、また、
その粗大Ｓｉ粒の微細化や晶出抑制についても明らかに
されてはいない。発明者らは、粗大Ｓｉ粒を微細化する
ため、あるいはその晶出を防止するために、以下の３つ
の方策を試みた結果、いずれも粗大Ｓｉ粒の晶出防止あ
るいは成長抑制に効果を有することが見出された。
【０００８】（１）粗大Ｓｉ粒が共晶組織中のＳｉ（層
状に晶出するＳｉ）の異形物あるいは初晶Ｓｉ粒である
と考え、共晶組織の微細化に有効な元素の添加によっ
て、粗大Ｓｉ粒の晶出抑制あるいは成長抑制を試みる。 （２）Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材の製造に高純度地金を使
用することによって、粗大Ｓｉ粒の発生核となっている
ＰやＦｅなどの不純物を制限し、粗大Ｓｉ粒の晶出抑制
あるいは成長抑制を試みる。 （３）ろう材鋳造時における冷却速度を速めることによ
って粗大Ｓｉ粒の成長を抑制する。
状に晶出するＳｉ）の異形物あるいは初晶Ｓｉ粒である
と考え、共晶組織の微細化に有効な元素の添加によっ
て、粗大Ｓｉ粒の晶出抑制あるいは成長抑制を試みる。 （２）Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材の製造に高純度地金を使
用することによって、粗大Ｓｉ粒の発生核となっている
ＰやＦｅなどの不純物を制限し、粗大Ｓｉ粒の晶出抑制
あるいは成長抑制を試みる。 （３）ろう材鋳造時における冷却速度を速めることによ
って粗大Ｓｉ粒の成長を抑制する。
【０００９】本発明は、上記の知見に基づいてなされた
ものであり、その目的は、ろう付け加熱時に溶融穴を発
生させないまたは溶融穴の発生を抑制することを可能と
する熱交換器用アルミニウムブレージングシートのろう
材、およびその製造方法を提供することにある。
ものであり、その目的は、ろう付け加熱時に溶融穴を発
生させないまたは溶融穴の発生を抑制することを可能と
する熱交換器用アルミニウムブレージングシートのろう
材、およびその製造方法を提供することにある。
【００１０】上記の目的を達成するための本発明の請求
項１による熱交換器用アルミニウムブレージングシート
のろう材は、アルミニウムブレージングシートにクラッ
ドされ、ろう付け加熱時に溶融するＡｌ−Ｓｉ系合金ろ
う材において、該ろう材中の粗大Ｓｉ粒の最大径が２０
μｍ以下であることを特徴とする。
項１による熱交換器用アルミニウムブレージングシート
のろう材は、アルミニウムブレージングシートにクラッ
ドされ、ろう付け加熱時に溶融するＡｌ−Ｓｉ系合金ろ
う材において、該ろう材中の粗大Ｓｉ粒の最大径が２０
μｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】請求項２による熱交換器用アルミニウムブ
レージングシートのろう材は、アルミニウムブレージン
グシートにクラッドされ、ろう付け加熱時に溶融するＡ
ｌ−Ｓｉ系合金ろう材において、該ろう材中の粗大Ｓｉ
粒の粒径の正規分布における平均値をμ、標準偏差をσ
としたとき、（μ＋３σ）の値が１０μｍ以下であるこ
とを特徴とする。
レージングシートのろう材は、アルミニウムブレージン
グシートにクラッドされ、ろう付け加熱時に溶融するＡ
ｌ−Ｓｉ系合金ろう材において、該ろう材中の粗大Ｓｉ
粒の粒径の正規分布における平均値をμ、標準偏差をσ
としたとき、（μ＋３σ）の値が１０μｍ以下であるこ
とを特徴とする。
【００１２】請求項３による熱交換器用アルミニウムブ
レージングシートのろう材は、アルミニウムブレージン
グシートにクラッドされ、ろう付け加熱時に溶融するＡ
ｌ−Ｓｉ系合金ろう材において、該ろう材の厚さが３０
μｍ以下であり、ろう材中の粗大Ｓｉ粒の最大径がろう
材の厚さの２／３以下であることを特徴とする。
レージングシートのろう材は、アルミニウムブレージン
グシートにクラッドされ、ろう付け加熱時に溶融するＡ
ｌ−Ｓｉ系合金ろう材において、該ろう材の厚さが３０
μｍ以下であり、ろう材中の粗大Ｓｉ粒の最大径がろう
材の厚さの２／３以下であることを特徴とする。
【００１３】請求項４による熱交換器用アルミニウムブ
レージングシートのろう材は、アルミニウムブレージン
グシートにクラッドされ、ろう付け加熱時に溶融するＡ
ｌ−Ｓｉ系合金ろう材において、該ろう材の厚さが３０
μｍ以下であり、ろう材中の粗大Ｓｉ粒の粒径の正規分
布における平均値をμ、標準偏差をσとしたとき、（μ
＋３σ）の値がろう材の厚さの１／３以下であることを
特徴とする。
レージングシートのろう材は、アルミニウムブレージン
グシートにクラッドされ、ろう付け加熱時に溶融するＡ
ｌ−Ｓｉ系合金ろう材において、該ろう材の厚さが３０
μｍ以下であり、ろう材中の粗大Ｓｉ粒の粒径の正規分
布における平均値をμ、標準偏差をσとしたとき、（μ
＋３σ）の値がろう材の厚さの１／３以下であることを
特徴とする。
【００１４】本発明の請求項５による熱交換器用アルミ
ニウムブレージングシートのろう材の製造方法は、請求
項１〜４のいずれかに記載のＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材を
製造する方法であって、該ろう材に重量比率で１０〜２
００ｐｐｍのＮａ、２０〜４００ｐｐｍのＳｒ、５００
〜４０００ｐｐｍのＳｂのうちの１種以上を含有させる
ことを特徴とする。
ニウムブレージングシートのろう材の製造方法は、請求
項１〜４のいずれかに記載のＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材を
製造する方法であって、該ろう材に重量比率で１０〜２
００ｐｐｍのＮａ、２０〜４００ｐｐｍのＳｒ、５００
〜４０００ｐｐｍのＳｂのうちの１種以上を含有させる
ことを特徴とする。
【００１５】請求項６による熱交換器用アルミニウムブ
レージングシートのろう材の製造方法は、請求項１〜４
のいずれかに記載のＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材を製造する
方法であって、該ろう材の製造に高純度地金を用い、ろ
う材中の不純物元素の合計量を０．２４質量％以下に制
限することを特徴とする。
レージングシートのろう材の製造方法は、請求項１〜４
のいずれかに記載のＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材を製造する
方法であって、該ろう材の製造に高純度地金を用い、ろ
う材中の不純物元素の合計量を０．２４質量％以下に制
限することを特徴とする。
【００１６】また、請求項７による熱交換器用アルミニ
ウムブレージングシートのろう材の製造方法は、請求項
１〜４のいずれかに記載のＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材を製
造する方法であって、ろう材の鋳造時に、鋳塊中心部に
おける液相線温度から凝固完了までの平均冷却速度を１
℃／ｓ以上とすることを特徴とする。
ウムブレージングシートのろう材の製造方法は、請求項
１〜４のいずれかに記載のＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材を製
造する方法であって、ろう材の鋳造時に、鋳塊中心部に
おける液相線温度から凝固完了までの平均冷却速度を１
℃／ｓ以上とすることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明は、ろう付け加熱時におけ
る溶融穴が、ろう材中に存在する粗大Ｓｉ粒に起因する
ことを見出し、溶融穴を無くしまたはその成長を抑制す
るために、共晶Ｓｉを微細化するのではなく、ろう材中
の粗大Ｓｉ粒の発生を防止しあるいはその成長を抑制す
る手段を見出すために実験、検討を重ねた結果としてな
されたものである。
る溶融穴が、ろう材中に存在する粗大Ｓｉ粒に起因する
ことを見出し、溶融穴を無くしまたはその成長を抑制す
るために、共晶Ｓｉを微細化するのではなく、ろう材中
の粗大Ｓｉ粒の発生を防止しあるいはその成長を抑制す
る手段を見出すために実験、検討を重ねた結果としてな
されたものである。
【００１８】例えば、ＮａやＳｒを添加して共晶Ｓｉを
微細化することは、Ａｌ−Ｓｉ系鋳造合金の改良処理と
して周知であり、Ａｌ−Ｓｉろう材についてもＳｒを３
０００ｐｐｍ未満含有させて共晶Ｓｉを微細化する手法
が提案されている（特開平１０−２３０３８５号公報）
が、共晶Ｓｉを微細化しても溶融穴の発生を防止するこ
とはできない。共晶Ｓｉは層状あるいは針状の形態に生
成するが、その形状的な脆さから圧延時に容易に粉砕さ
れるため、溶融穴の発生には関係しない。一方、ろう材
中に晶出する粗大Ｓｉは、球状あるいは柱状の形態で生
成する場合が多く、圧延時に粉砕される可能性が低いた
め、溶融穴発生の要因となる。従って、溶融穴を無くし
またはその成長を抑制するためには、ろう材中のＳｉ粒
の晶出または成長を抑制することが重要となる。
微細化することは、Ａｌ−Ｓｉ系鋳造合金の改良処理と
して周知であり、Ａｌ−Ｓｉろう材についてもＳｒを３
０００ｐｐｍ未満含有させて共晶Ｓｉを微細化する手法
が提案されている（特開平１０−２３０３８５号公報）
が、共晶Ｓｉを微細化しても溶融穴の発生を防止するこ
とはできない。共晶Ｓｉは層状あるいは針状の形態に生
成するが、その形状的な脆さから圧延時に容易に粉砕さ
れるため、溶融穴の発生には関係しない。一方、ろう材
中に晶出する粗大Ｓｉは、球状あるいは柱状の形態で生
成する場合が多く、圧延時に粉砕される可能性が低いた
め、溶融穴発生の要因となる。従って、溶融穴を無くし
またはその成長を抑制するためには、ろう材中のＳｉ粒
の晶出または成長を抑制することが重要となる。
【００１９】本発明において、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材
とは、例えばＳｉ：５〜１３％を含有し、フラックスろ
う付け、フッ化物系の非腐食性フラックスを使用するろ
う付けに使用するＡｌ−Ｓｉ合金ろう材（ＡＡ４０４
５、ＡＡ４３４３など）、これに、例えば２％以下のＭ
ｇが添加された真空ろう付け用のＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金
ろう材（ＢＡ４００５など）などをいう。上記のＡｌ−
Ｓｉ系合金ろう材には、必要に応じて、少量のＢｉ、Ｉ
ｎ、Ｂｅ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｂなどが添
加されていてもよい。
とは、例えばＳｉ：５〜１３％を含有し、フラックスろ
う付け、フッ化物系の非腐食性フラックスを使用するろ
う付けに使用するＡｌ−Ｓｉ合金ろう材（ＡＡ４０４
５、ＡＡ４３４３など）、これに、例えば２％以下のＭ
ｇが添加された真空ろう付け用のＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金
ろう材（ＢＡ４００５など）などをいう。上記のＡｌ−
Ｓｉ系合金ろう材には、必要に応じて、少量のＢｉ、Ｉ
ｎ、Ｂｅ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｂなどが添
加されていてもよい。
【００２０】前記のように、溶融穴の発生は、ろう材の
厚さと密接な関係があり、同等の粗大Ｓｉ粒がろう材中
に存在しても、ろう材厚さが厚い場合には、粗大Ｓｉ粒
の近傍にも大量のろうの融液が発生しているため、粗大
Ｓｉ粒によって発生した融液が直ちに継ぎ手に流動する
ことはなく、その結果、粗大Ｓｉ粒を取り囲むようにし
てろうの融液が残留するため、粗大Ｓｉ粒は主としてろ
うの融液中への溶解によって消失していくことになる。
そのため、ろう材厚さが厚くなるほど溶融穴が深さ方向
に優先的に進行する危険性が少なくなる。局所的な溶融
穴は従来においても発生していたものと思われるが、溶
融穴が発生しても、貫通に至らなければ発見することは
極めて困難であるため、ろう材厚さが大きく、ブレージ
ングシートの厚さが比較的厚かった従来材においては、
溶融穴が問題視されることはなかったものと推定され
る。
厚さと密接な関係があり、同等の粗大Ｓｉ粒がろう材中
に存在しても、ろう材厚さが厚い場合には、粗大Ｓｉ粒
の近傍にも大量のろうの融液が発生しているため、粗大
Ｓｉ粒によって発生した融液が直ちに継ぎ手に流動する
ことはなく、その結果、粗大Ｓｉ粒を取り囲むようにし
てろうの融液が残留するため、粗大Ｓｉ粒は主としてろ
うの融液中への溶解によって消失していくことになる。
そのため、ろう材厚さが厚くなるほど溶融穴が深さ方向
に優先的に進行する危険性が少なくなる。局所的な溶融
穴は従来においても発生していたものと思われるが、溶
融穴が発生しても、貫通に至らなければ発見することは
極めて困難であるため、ろう材厚さが大きく、ブレージ
ングシートの厚さが比較的厚かった従来材においては、
溶融穴が問題視されることはなかったものと推定され
る。
【００２１】溶融穴は粗大Ｓｉ粒とその周囲のＡｌとの
共晶反応によって溶融したろうが継ぎ手に向けて流動し
た後、粗大Ｓｉ粒と芯材との界面において共晶溶融が進
行する結果、優先的に深さ方向に穴が拡大していくもの
であり、ろう付け温度を低くして加熱しても溶融穴の進
展を完全に食い止めることは不可能である。溶融穴が発
生すれば、少なくともその穴の深さの分量だけ腐食寿命
が短くなることは明らかである。
共晶反応によって溶融したろうが継ぎ手に向けて流動し
た後、粗大Ｓｉ粒と芯材との界面において共晶溶融が進
行する結果、優先的に深さ方向に穴が拡大していくもの
であり、ろう付け温度を低くして加熱しても溶融穴の進
展を完全に食い止めることは不可能である。溶融穴が発
生すれば、少なくともその穴の深さの分量だけ腐食寿命
が短くなることは明らかである。
【００２２】腐食寿命予測の点から、許容される溶融穴
の深さは芯材厚さの１／１０が限度と考察され、薄肉化
されたブレージングシートのＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材に
おいては、ろう材の共晶組織中に晶出する粗大Ｓｉ粒の
最大径を２０μｍ以下とするのが好ましく、１０μｍ以
下とするのがさらに好ましい。本発明において、粗大Ｓ
ｉ粒の最大径は、Ｓｉ粒の最も長い寸法とする。例え
ば、粗大Ｓｉ粒の断面形状は、図１にみられるように、
殆どの場合、長方形（または多角形）であるが、長方形
の場合には、対向する頂点間の距離を測定して最大径と
する。
の深さは芯材厚さの１／１０が限度と考察され、薄肉化
されたブレージングシートのＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材に
おいては、ろう材の共晶組織中に晶出する粗大Ｓｉ粒の
最大径を２０μｍ以下とするのが好ましく、１０μｍ以
下とするのがさらに好ましい。本発明において、粗大Ｓ
ｉ粒の最大径は、Ｓｉ粒の最も長い寸法とする。例え
ば、粗大Ｓｉ粒の断面形状は、図１にみられるように、
殆どの場合、長方形（または多角形）であるが、長方形
の場合には、対向する頂点間の距離を測定して最大径と
する。
【００２３】ろう材の共晶組織中に最大径が２０μｍを
越える粗大Ｓｉ粒の晶出していなければ、ろう付け加熱
時に溶融穴が発生せずまたは溶融穴の発生が抑制され
て、ろう付け後の熱交換器において十分な耐食性が確保
される。本発明によるアルミニウムブレージングシート
のろう材は、さらに、ろう材の共晶組織中に晶出する粗
大Ｓｉ粒の粒径の正規分布における平均値をμ、標準偏
差をσとしたとき、（μ＋３σ）の値が１０μｍ以下で
あることが好ましい。
越える粗大Ｓｉ粒の晶出していなければ、ろう付け加熱
時に溶融穴が発生せずまたは溶融穴の発生が抑制され
て、ろう付け後の熱交換器において十分な耐食性が確保
される。本発明によるアルミニウムブレージングシート
のろう材は、さらに、ろう材の共晶組織中に晶出する粗
大Ｓｉ粒の粒径の正規分布における平均値をμ、標準偏
差をσとしたとき、（μ＋３σ）の値が１０μｍ以下で
あることが好ましい。
【００２４】ろう材の厚さが３０μｍ以下のブレージン
グシートにおいては、ろう材の共晶組織中に晶出する粗
大Ｓｉ粒の最大径がろう材の厚さの２／３以下、すなわ
ち、２０μｍ以下であるのが好ましく、１／３以下であ
ることがさらに好ましい。
グシートにおいては、ろう材の共晶組織中に晶出する粗
大Ｓｉ粒の最大径がろう材の厚さの２／３以下、すなわ
ち、２０μｍ以下であるのが好ましく、１／３以下であ
ることがさらに好ましい。
【００２５】この場合にも、さらに、ろう材の共晶組織
中に晶出する粗大Ｓｉ粒の粒径の正規分布における平均
値をμ、標準偏差をσとしたとき、（μ＋３σ）の値が
ろう材の厚さの１／３以下であることが好ましい。
中に晶出する粗大Ｓｉ粒の粒径の正規分布における平均
値をμ、標準偏差をσとしたとき、（μ＋３σ）の値が
ろう材の厚さの１／３以下であることが好ましい。
【００２６】上記の組織性状をそなえたブレージングシ
ートのろう材の製造方法について説明すると、まず、ろ
う材に重量比率で１０〜２００ｐｐｍのＮａ、２０〜４
００ｐｐｍのＳｒ、５００〜４０００ｐｐｍのＳｂのう
ちの１種以上を含有させる手段がある。それぞれ下限未
満では効果が小さく、それぞれ上限を越えて含有される
と、ろう材の流動性が低下して接合部におけるフィレッ
ト形成が不安定となる易い。上記元素を複合して添加す
る場合には、Ｎａは１００ｐｐｍ、Ｓｒは３００ｐｐ
ｍ、Ｓｂは３０００ｐｐｍに限定するのが好ましい。
ートのろう材の製造方法について説明すると、まず、ろ
う材に重量比率で１０〜２００ｐｐｍのＮａ、２０〜４
００ｐｐｍのＳｒ、５００〜４０００ｐｐｍのＳｂのう
ちの１種以上を含有させる手段がある。それぞれ下限未
満では効果が小さく、それぞれ上限を越えて含有される
と、ろう材の流動性が低下して接合部におけるフィレッ
ト形成が不安定となる易い。上記元素を複合して添加す
る場合には、Ｎａは１００ｐｐｍ、Ｓｒは３００ｐｐ
ｍ、Ｓｂは３０００ｐｐｍに限定するのが好ましい。
【００２７】また、ろう材の製造に高純度地金を用い、
ろう材中の不純物元素の合計量を０．２４質量％以下に
制限する手段がある。不純物元素の総量が０．２４質量
％以下の場合に、粗大Ｓｉ粒の晶出抑制あるいは成長抑
制の効果が認められ、不純物元素の総量が少なくなるほ
ど、粗大Ｓｉ粒の晶出抑制あるいは成長抑制の効果が顕
著となる。
ろう材中の不純物元素の合計量を０．２４質量％以下に
制限する手段がある。不純物元素の総量が０．２４質量
％以下の場合に、粗大Ｓｉ粒の晶出抑制あるいは成長抑
制の効果が認められ、不純物元素の総量が少なくなるほ
ど、粗大Ｓｉ粒の晶出抑制あるいは成長抑制の効果が顕
著となる。
【００２８】さらに、ろう材の鋳造時に、鋳塊水平断面
における表面から１０ｍｍ内側部の液相線温度から凝固
完了までの平均冷却速度を１℃／ｓ以上とする手段を採
用することもできる。この手段において、鋳塊の寸法、
冷却方法などは、粗大Ｓｉ粒の成長抑制に影響を与える
ことはない。上記の各手段は単独で実施してもよく、各
手段の１つまたは２つ以上を併用することもできる。
における表面から１０ｍｍ内側部の液相線温度から凝固
完了までの平均冷却速度を１℃／ｓ以上とする手段を採
用することもできる。この手段において、鋳塊の寸法、
冷却方法などは、粗大Ｓｉ粒の成長抑制に影響を与える
ことはない。上記の各手段は単独で実施してもよく、各
手段の１つまたは２つ以上を併用することもできる。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の実施例について比較例と対比
して説明する。なお、これらの実施例は本発明の一実施
態様を示すものであり、本発明はこれに限定されるもの
ではない。
して説明する。なお、これらの実施例は本発明の一実施
態様を示すものであり、本発明はこれに限定されるもの
ではない。
【００３０】実施例１
３００３合金を芯材とし、その片側にＡｌ−１０％Ｓｉ
合金ろう材をクラッドした片面ブレージングシートを常
法に従って作製した。代表的な寸法仕様としては、ブレ
ージングシートの厚さを０．２ｍｍ、ろう材厚さを３０
μｍとし、一部の材料については、ブレージングシート
の厚さが０．３ｍｍ、０．１ｍｍおよび０．０７ｍｍに
なるまで圧延し、それぞれ、ろう材厚さが４５μｍ、１
５μｍ、および１０μｍになるようにした。
合金ろう材をクラッドした片面ブレージングシートを常
法に従って作製した。代表的な寸法仕様としては、ブレ
ージングシートの厚さを０．２ｍｍ、ろう材厚さを３０
μｍとし、一部の材料については、ブレージングシート
の厚さが０．３ｍｍ、０．１ｍｍおよび０．０７ｍｍに
なるまで圧延し、それぞれ、ろう材厚さが４５μｍ、１
５μｍ、および１０μｍになるようにした。
【００３１】ブレージングシートのろう材に対する添加
元素の効果を調査するために、Ａｌ−１０％Ｓｉ合金の
溶湯にＮａを５〜３００ｐｐｍ、Ｓｒを１０〜７００ｐ
ｐｍ、Ｓｂを４００〜６０００ｐｐｍの範囲でそれぞれ
添加し、一部については、Ｎａ、Ｓｒ、Ｓｂを複合添加
して鋳造した。地金は普通純度のものを使用し、鋳塊中
心部における液相線温度から凝固完了までの平均冷却速
度を０．５℃／ｓとした。
元素の効果を調査するために、Ａｌ−１０％Ｓｉ合金の
溶湯にＮａを５〜３００ｐｐｍ、Ｓｒを１０〜７００ｐ
ｐｍ、Ｓｂを４００〜６０００ｐｐｍの範囲でそれぞれ
添加し、一部については、Ｎａ、Ｓｒ、Ｓｂを複合添加
して鋳造した。地金は普通純度のものを使用し、鋳塊中
心部における液相線温度から凝固完了までの平均冷却速
度を０．５℃／ｓとした。
【００３２】不純物元素抑制の効果を調べるために、２
種類の高純度地金を用いてＡｌ−１０％Ｓｉ合金中の不
純物の総量が０．２４質量％以下および０．０２質量％
以下となるように鋳造した。鋳造時の前記平均冷却速度
は０．５℃／ｓとした。
種類の高純度地金を用いてＡｌ−１０％Ｓｉ合金中の不
純物の総量が０．２４質量％以下および０．０２質量％
以下となるように鋳造した。鋳造時の前記平均冷却速度
は０．５℃／ｓとした。
【００３３】冷却速度の効果を調べるために、普通純度
地金を用いたＡｌ−１０％Ｓｉ合金の溶湯を、鋳造時の
前記平均冷却速度を１℃／ｓ、２℃／ｓおよび５℃／ｓ
として鋳造した。
地金を用いたＡｌ−１０％Ｓｉ合金の溶湯を、鋳造時の
前記平均冷却速度を１℃／ｓ、２℃／ｓおよび５℃／ｓ
として鋳造した。
【００３４】比較材として、普通純度地金を用いたＡｌ
−１０％Ｓｉ合金溶湯を、鋳造時の前記平均冷却速度を
０．５℃／ｓとして鋳造した。比較材の不純物元素の総
量は０．３４質量％であった。なお、作製されたいずれ
のブレージングシート（試験材、比較材）についても、
最終圧延後に３６０℃で３ｈの軟化処理を施した。
−１０％Ｓｉ合金溶湯を、鋳造時の前記平均冷却速度を
０．５℃／ｓとして鋳造した。比較材の不純物元素の総
量は０．３４質量％であった。なお、作製されたいずれ
のブレージングシート（試験材、比較材）についても、
最終圧延後に３６０℃で３ｈの軟化処理を施した。
【００３５】上記のようにして作製されたブレージング
シート（試験材）について、以下の示す方法で、最大Ｓ
ｉ粒径、Ｓｉ粒径分布、ろう付け性、溶融穴の深さを測
定、評価した。 （１）最大Ｓｉ粒径：各試験材について、それぞれ１０
箇所の任意断面を観察し、前記の測定基準に従って、ろ
う材層中の最大Ｓｉ粒径を測定した。
シート（試験材）について、以下の示す方法で、最大Ｓ
ｉ粒径、Ｓｉ粒径分布、ろう付け性、溶融穴の深さを測
定、評価した。 （１）最大Ｓｉ粒径：各試験材について、それぞれ１０
箇所の任意断面を観察し、前記の測定基準に従って、ろ
う材層中の最大Ｓｉ粒径を測定した。
【００３６】（２）Ｓｉ粒径分布：上記の断面観察にお
いて、ろう材層中のＳｉ粒径分布を測定した。なお、こ
の場合のＳｉ粒径としては、前記の測定基準ではなく、
円相当直径を採用し、円相当直径の対数を正規分布に近
似して、正規分布の平均をμ、標準偏差をσとしたとき
の評価としてμ＋３σを求めた。
いて、ろう材層中のＳｉ粒径分布を測定した。なお、こ
の場合のＳｉ粒径としては、前記の測定基準ではなく、
円相当直径を採用し、円相当直径の対数を正規分布に近
似して、正規分布の平均をμ、標準偏差をσとしたとき
の評価としてμ＋３σを求めた。
【００３７】（３）ろう付け性：試験材のブレージング
シートを２０ｍｍ×２０ｍｍの寸法に切断して、溶剤脱
脂後のろう材面に５ｇ／ｍ2 のフッ化物系フラックスを
塗布し、これを、同じく２０ｍｍ×２０ｍｍに切断し、
溶剤脱脂した厚さ０．０５ｍｍの３００３フィン材の上
下面に、ろう材面が内側になるように組み付け、ステン
レス製の治具で軽く固定して試験片とする。この試験片
を窒素ガス雰囲気炉で平均昇温速度３０℃／分で昇温
し、５９５℃に達したところで直ちに冷却し、ろう付け
を完了させ、ろう付け後のフィン接合部の断面を観察し
て、形成されたフィレットの大きさからろう付け性を判
定した。フィレットの大きさが十分でろう付け性に優れ
ているものを○、フィレットの大きさがやや小さくろう
付け性に若干劣るものを△とする。
シートを２０ｍｍ×２０ｍｍの寸法に切断して、溶剤脱
脂後のろう材面に５ｇ／ｍ2 のフッ化物系フラックスを
塗布し、これを、同じく２０ｍｍ×２０ｍｍに切断し、
溶剤脱脂した厚さ０．０５ｍｍの３００３フィン材の上
下面に、ろう材面が内側になるように組み付け、ステン
レス製の治具で軽く固定して試験片とする。この試験片
を窒素ガス雰囲気炉で平均昇温速度３０℃／分で昇温
し、５９５℃に達したところで直ちに冷却し、ろう付け
を完了させ、ろう付け後のフィン接合部の断面を観察し
て、形成されたフィレットの大きさからろう付け性を判
定した。フィレットの大きさが十分でろう付け性に優れ
ているものを○、フィレットの大きさがやや小さくろう
付け性に若干劣るものを△とする。
【００３８】（４）溶融穴の深さ測定：フィンを除去し
たブレージングシートのろう材面を光学顕微鏡観察し、
発見された微小穴を大きいものから順に５箇所ずつ選別
し、樹脂に埋め込んで断面を観察し、溶融穴の深さを測
定した。なお、ろう材表面の観察から微小穴が発見され
なかった試験片については、５箇所の任意断面を観察
し、溶融穴が認められた場合にその深さを測定するもの
とした。
たブレージングシートのろう材面を光学顕微鏡観察し、
発見された微小穴を大きいものから順に５箇所ずつ選別
し、樹脂に埋め込んで断面を観察し、溶融穴の深さを測
定した。なお、ろう材表面の観察から微小穴が発見され
なかった試験片については、５箇所の任意断面を観察
し、溶融穴が認められた場合にその深さを測定するもの
とした。
【００３９】微量添加元素の影響を表１〜２に、不純物
元素の影響を表３に、鋳造時の冷却速度の影響を表４
に、ろう材厚さの影響を表５に示す。
元素の影響を表３に、鋳造時の冷却速度の影響を表４
に、ろう材厚さの影響を表５に示す。
【００４０】
【表１】
《表注》ブレージングシートの厚さ：0.2mm 、ろう材層厚さ:30 μm
試験材No.11 は比較材
【００４１】
【表２】
《表注》ブレージングシートの厚さ：0.2mm 、ろう材層厚さ:30 μm
【００４２】まず、ろう材厚さを３０μｍとした場合
は、表１〜２に示すように、添加元素のＮａが１０ｐｐ
ｍ以上、Ｓｒが２０ｐｐｍ以上、Ｓｂが５００ｐｐｍ以
上添加されたときに、最大Ｓｉ粒径が小さくなり溶融穴
抑制の効果が認められた。Ｎａが３００ｐｐｍ、Ｓｒが
７００ｐｐｍ、Ｓｂが６０００ｐｐｍでは、流動性が劣
ってフィレット形成が不安定となった。Ｓｒは５００ｐ
ｐｍ以上、Ｓｂは５０００ｐｐｍ以上の添加でフィレッ
ト形成が不安定となり易い。上記３元素を複合添加した
場合にも効果は認められたが、Ｎａ、ＳｒおよびＳｂを
それぞれ２００ｐｐｍ以上、５００ｐｐｍ以上および４
０００ｐｐｍ以上複合添加すると流動性が劣る傾向にあ
る。
は、表１〜２に示すように、添加元素のＮａが１０ｐｐ
ｍ以上、Ｓｒが２０ｐｐｍ以上、Ｓｂが５００ｐｐｍ以
上添加されたときに、最大Ｓｉ粒径が小さくなり溶融穴
抑制の効果が認められた。Ｎａが３００ｐｐｍ、Ｓｒが
７００ｐｐｍ、Ｓｂが６０００ｐｐｍでは、流動性が劣
ってフィレット形成が不安定となった。Ｓｒは５００ｐ
ｐｍ以上、Ｓｂは５０００ｐｐｍ以上の添加でフィレッ
ト形成が不安定となり易い。上記３元素を複合添加した
場合にも効果は認められたが、Ｎａ、ＳｒおよびＳｂを
それぞれ２００ｐｐｍ以上、５００ｐｐｍ以上および４
０００ｐｐｍ以上複合添加すると流動性が劣る傾向にあ
る。
【００４３】
【表３】
《表注》ブレージングシートの厚さ：0.2mm 、ろう材層厚さ:30 μm
添加元素は含有せず、試験材No.11 は比較材、ろう付け性はいずれも○
【００４４】表３にみられるように、不純物元素の総量
０．２１質量％で最大Ｓｉ粒径が小さくなって溶融穴形
成が抑制される効果が認められた。不純物元素の総量が
少なくなるほどＳｉ粒の晶出抑制あるいは成長抑制の効
果が顕著となり、良好な結果を得られる。
０．２１質量％で最大Ｓｉ粒径が小さくなって溶融穴形
成が抑制される効果が認められた。不純物元素の総量が
少なくなるほどＳｉ粒の晶出抑制あるいは成長抑制の効
果が顕著となり、良好な結果を得られる。
【００４５】
【表４】
《表注》ブレージングシートの厚さ：0.2mm 、ろう材層厚さ:30 μm
添加元素は含有せず、試験材No.11 は比較材、ろう付け性はいずれも○
【００４６】表４にみられるように、平均冷却速度は
１．０℃／ｓ以上で最大Ｓｉ粒径が小さくなって溶融穴
形成が抑制される効果が認められる。冷却速度が大きい
ほど、Ｓｉ粒の成長抑制の効果が顕著となり良好な結果
を得られる。
１．０℃／ｓ以上で最大Ｓｉ粒径が小さくなって溶融穴
形成が抑制される効果が認められる。冷却速度が大きい
ほど、Ｓｉ粒の成長抑制の効果が顕著となり良好な結果
を得られる。
【００４７】
【表５】
《表注》使用地金：普通純度、鋳造時の冷却速度：0.5 ℃/s
ろう付け性はいずれも○
【００４８】表５に示すように、溶融穴の形成を抑制す
るためには、ろう材層厚さが薄くなるのに対応して、Ｓ
ｉ粒径を小さくする必要のあることが確認された。表１
〜５の結果から総合的に判断して、ろう材層厚さが３０
μｍ以下の場合は、Ｓｉ粒径をろう材厚さの２／３以下
にすることによって、溶融穴の進展を問題のないレベル
（芯材厚さの１／１０以下）に抑えるることができる。
るためには、ろう材層厚さが薄くなるのに対応して、Ｓ
ｉ粒径を小さくする必要のあることが確認された。表１
〜５の結果から総合的に判断して、ろう材層厚さが３０
μｍ以下の場合は、Ｓｉ粒径をろう材厚さの２／３以下
にすることによって、溶融穴の進展を問題のないレベル
（芯材厚さの１／１０以下）に抑えるることができる。
【００４９】一方、ろう材厚さが４５μｍの場合は、ろ
う材中の最大Ｓｉ粒径が２２μｍ（試験材Ｎｏ．２６）
と、ろう材層厚さの２／３以下であっても、深さ３５μ
ｍの溶融穴が発生している。この結果から、ろう材層厚
さが厚い場合においても、ろう材中の最大Ｓｉ粒径を２
０μｍ以下に抑えるることが、所望の耐食性を確保する
上で必要と考えられる。
う材中の最大Ｓｉ粒径が２２μｍ（試験材Ｎｏ．２６）
と、ろう材層厚さの２／３以下であっても、深さ３５μ
ｍの溶融穴が発生している。この結果から、ろう材層厚
さが厚い場合においても、ろう材中の最大Ｓｉ粒径を２
０μｍ以下に抑えるることが、所望の耐食性を確保する
上で必要と考えられる。
【００５０】上記実施例において、評価に用いた最大Ｓ
ｉ粒径は、十分に広い範囲の観察視野から求めたもので
あるが、確率論的にみれば、良好な結果が得られた試験
材においても、表１〜５に示す最大Ｓｉ粒径より大きい
粒径のＳｉ粒が存在するかもしれない。そこで、本発明
においては、Ｓｉ粒径微細化の評価基準をより明確にす
るために、Ｓｉ粒径に基づいた正規分布から得られる値
（μ＋３σ）を求めることとした。一例として、Ｓｒを
２０ｐｐｍ含有する試験材Ｎｏ．７と比較材Ｎｏ．１１
におけるＳｉ粒径分布を測定した結果を、それぞれ図５
および図６に示す。
ｉ粒径は、十分に広い範囲の観察視野から求めたもので
あるが、確率論的にみれば、良好な結果が得られた試験
材においても、表１〜５に示す最大Ｓｉ粒径より大きい
粒径のＳｉ粒が存在するかもしれない。そこで、本発明
においては、Ｓｉ粒径微細化の評価基準をより明確にす
るために、Ｓｉ粒径に基づいた正規分布から得られる値
（μ＋３σ）を求めることとした。一例として、Ｓｒを
２０ｐｐｍ含有する試験材Ｎｏ．７と比較材Ｎｏ．１１
におけるＳｉ粒径分布を測定した結果を、それぞれ図５
および図６に示す。
【００５１】これらの分布を、まず粒径を対数とした正
規分布に近似し、平均値をμ、標準偏差をσとしてμ＋
３σを求める。これらの分布を、まず粒径を対数とした
正規分布に近似し、平均値をμ、標準偏差をσとして、
μ＋３σを求めた結果を表１〜６に示す。表１〜６よ
り、μ＋３σは最大Ｓｉ粒径の略１／２の値となること
が認められ、ろう材層厚さが３０μｍを越えるものにつ
いては、μ＋３σを１０μｍ以下に、ろう材層厚さが３
０μｍ以下のものについては、μ＋３σをブレージング
シート板厚の１／３以下に制限することにより溶融穴形
成を抑制する効果を上げることができるものと判断され
る。
規分布に近似し、平均値をμ、標準偏差をσとしてμ＋
３σを求める。これらの分布を、まず粒径を対数とした
正規分布に近似し、平均値をμ、標準偏差をσとして、
μ＋３σを求めた結果を表１〜６に示す。表１〜６よ
り、μ＋３σは最大Ｓｉ粒径の略１／２の値となること
が認められ、ろう材層厚さが３０μｍを越えるものにつ
いては、μ＋３σを１０μｍ以下に、ろう材層厚さが３
０μｍ以下のものについては、μ＋３σをブレージング
シート板厚の１／３以下に制限することにより溶融穴形
成を抑制する効果を上げることができるものと判断され
る。
【００５２】
【発明の効果】本発明によれば、ろう材の共晶組織中の
粗大Ｓｉ粒径を小さくなるように制御することにより、
以下のような顕著な効果がもたらされた。 （１）Ａｌ−Ｓｉ合金ろう材やＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金ろ
う材を片面あるいは両面にクラッドしたブレージングシ
ートを使用した熱交換器をろう付けする工程において、
ろう材の共晶組織中の粗大Ｓｉ粒による板厚方向への溶
融穴の発生あるいは進展を防止することが可能となり、
信頼性の高い耐食性を確保することができる。
粗大Ｓｉ粒径を小さくなるように制御することにより、
以下のような顕著な効果がもたらされた。 （１）Ａｌ−Ｓｉ合金ろう材やＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金ろ
う材を片面あるいは両面にクラッドしたブレージングシ
ートを使用した熱交換器をろう付けする工程において、
ろう材の共晶組織中の粗大Ｓｉ粒による板厚方向への溶
融穴の発生あるいは進展を防止することが可能となり、
信頼性の高い耐食性を確保することができる。
【００５３】（２）とくに、ろう材層厚さの薄い、薄肉
のブレージングシートにおいては、従来のブレージング
シートにおいて、度々発生していた早期腐食貫通、ある
いはろう付け後の微小洩れが著しく改善され、確度の高
い腐食寿命予測を行うことが可能となる。
のブレージングシートにおいては、従来のブレージング
シートにおいて、度々発生していた早期腐食貫通、ある
いはろう付け後の微小洩れが著しく改善され、確度の高
い腐食寿命予測を行うことが可能となる。
【図１】Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材の共晶組織と共晶組織
中に晶出した粗大Ｓｉ粒を示す顕微鏡写真である。
中に晶出した粗大Ｓｉ粒を示す顕微鏡写真である。
【図２】Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラッドしたアルミ
ニウムブレージングシートのろう材中に晶出している粗
大Ｓｉ粒を示す断面顕微鏡写真である。
ニウムブレージングシートのろう材中に晶出している粗
大Ｓｉ粒を示す断面顕微鏡写真である。
【図３】Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラッドしたアルミ
ニウムブレージングシートのろう付け時に形成される溶
融穴を示す断面顕微鏡写真である。
ニウムブレージングシートのろう付け時に形成される溶
融穴を示す断面顕微鏡写真である。
【図４】Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラッドしたアルミ
ニウムブレージングシートを用いるろう付け工程におい
て、溶融穴が生じる過程を示す説明図である。
ニウムブレージングシートを用いるろう付け工程におい
て、溶融穴が生じる過程を示す説明図である。
【図５】Ｓｒを２０ｐｐｍ含有する試験材Ｎｏ．７にお
けるＳｉ粒径分布の測定結果を示すグラフである。
けるＳｉ粒径分布の測定結果を示すグラフである。
【図６】比較材Ｎｏ．１１におけるＳｉ粒径分布の測定
結果を示すグラフである。
結果を示すグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｂ２３Ｋ 101:14 Ｂ２３Ｋ 101:14
(72)発明者 平尾 幸司
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
(72)発明者 西川 宏之
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
(72)発明者 伊藤 泰永
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
(72)発明者 山下 尚希
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
(72)発明者 谷 真一
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
(72)発明者 酒井 圭一
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
(72)発明者 鹿嶋 英一
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
Claims (7)
- 【請求項１】 アルミニウムブレージングシートにクラ
ッドされ、ろう付け加熱時に溶融するＡｌ−Ｓｉ系合金
ろう材において、該ろう材中の粗大Ｓｉ粒の最大径が２
０μｍ以下であることを特徴とする、ろう付け加熱時に
溶融穴を発生させないまたは溶融穴の発生を抑制する熱
交換器用アルミニウムブレージングシートのろう材。 - 【請求項２】 アルミニウムブレージングシートにクラ
ッドされ、ろう付け加熱時に溶融するＡｌ−Ｓｉ系合金
ろう材において、該ろう材中の粗大Ｓｉ粒の粒径の正規
分布における平均値をμ、標準偏差をσとしたとき、
（μ＋３σ）の値が１０μｍ以下であることを特徴とす
る、ろう付け加熱時に溶融穴を発生させないまたは溶融
穴の発生を抑制する熱交換器用アルミニウムブレージン
グシートのろう材。 - 【請求項３】 アルミニウムブレージングシートにクラ
ッドされ、ろう付け加熱時に溶融するＡｌ−Ｓｉ系合金
ろう材において、該ろう材の厚さが３０μｍ以下であ
り、ろう材中の粗大Ｓｉ粒の最大径がろう材の厚さの２
／３以下であることを特徴とする、ろう付け加熱時に溶
融穴を発生させないまたは溶融穴の発生を抑制する熱交
換器用アルミニウムブレージングシートのろう材。 - 【請求項４】 アルミニウムブレージングシートにクラ
ッドされ、ろう付け加熱時に溶融するＡｌ−Ｓｉ系合金
ろう材において、該ろう材の厚さが３０μｍ以下であ
り、ろう材中の粗大Ｓｉ粒の粒径の正規分布における平
均値をμ、標準偏差をσとしたとき、（μ＋３σ）の値
がろう材の厚さの１／３以下であることを特徴とする、
ろう付け加熱時に溶融穴を発生させないまたは溶融穴の
発生を抑制する熱交換器用アルミニウムブレージングシ
ートのろう材。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のＡｌ−
Ｓｉ系合金ろう材を製造する方法であって、該ろう材に
重量比率で１０〜２００ｐｐｍのＮａ、２０〜４００ｐ
ｐｍのＳｒ、５００〜４０００ｐｐｍのＳｂのうちの１
種以上を含有させることを特徴とする熱交換器用アルミ
ニウムブレージングシートのろう材の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかに記載のＡｌ−
Ｓｉ系合金ろう材を製造する方法であって、該ろう材の
製造に高純度地金を用い、ろう材中の不純物元素の合計
量を０．２４質量％以下に制限することを特徴とする熱
交換器用アルミニウムブレージングシートのろう材の製
造方法。 - 【請求項７】 請求項１〜４のいずれかに記載のＡｌ−
Ｓｉ系合金ろう材を製造する方法であって、ろう材の鋳
造時に、鋳塊中心部における液相線温度から凝固完了ま
での平均冷却速度を１℃／ｓ以上とすることを特徴とす
る熱交換器用アルミニウムブレージングシートのろう材
の製造方法。
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