JP2009228010A - Brazing sheet made from aluminum alloy and method for manufacturing heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器等に使用されるアルミニウム合金製ブレージングシート及び熱交換器の製造方法に関する。 The present invention relates to an aluminum alloy brazing sheet used for a heat exchanger or the like and a method for producing the heat exchanger.
例えば、自動車に搭載されるラジエータ等の熱交換器は、アルミニウム合金からなるブレージングシートをそれぞれ成形したチューブ材とフィン材とを所定の形状に組み立て、ろう付けされることにより製造されている。ここで、ブレージングシートとしては、一般的に、心材の一方の主面に皮材(犠牲陽極材)を設け、他方の主面にろう材を設けた3層構造のものが広く用いられている。 For example, a heat exchanger such as a radiator mounted on an automobile is manufactured by assembling and brazing a tube material and a fin material each formed of a brazing sheet made of an aluminum alloy into a predetermined shape. Here, as the brazing sheet, a three-layer structure in which a skin material (sacrificial anode material) is provided on one main surface of the core material and a brazing material is provided on the other main surface is widely used. .
近年、自動車の軽量化に伴い、熱交換器にも軽量化,小型化,高性能化が要求されている。そのためにはブレージングシートを構成する材料の薄肉化を図る必要があるが、各構成材料の薄肉化を実現するためには、各構成材料の機械的特性及び耐食性を向上させなければならない。 In recent years, with the reduction in weight of automobiles, heat exchangers are also required to be lighter, smaller and have higher performance. For this purpose, it is necessary to reduce the thickness of the material constituting the brazing sheet. However, in order to realize a reduction in the thickness of each constituent material, the mechanical characteristics and corrosion resistance of each constituent material must be improved.
そこで、ブレージングシートの機械的強度を向上させる方法として、心材にCuを含有させる方法が知られており、例えば、Al−Mn−Cu合金からなる心材を用いることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、ブレージングシートの耐食性を向上させる技術として、ろう付け後の心材の平均結晶粒径を300μm以上として、ろうの侵入経路となりやすい心材の結晶粒界を低減させる方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。この特許文献2に開示された技術は、耐食性の重要な要素の一つである耐エロージョン性を改善するものであり、ブレージングシートをろう付けした際にろう材が心材を侵食(エロージョン)することを抑えることによって、心材の局部的な厚さの減少を防止している。
しかしながら、特許文献1に開示されたブレージングシートは、皮材にSiを十分に添加しないため、Al−Mn系金属間化合物が粒界に析出しやすくなり、耐食性が低下するおそれがある。また、皮材の強度が不足するため、ブレージングシートの機械的強度が不十分となるおそれがある。また、特許文献1に開示されたブレージングシートでは、心材にCuを添加し、ブレージングシートの機械的強度を向上させているが、必ずしも十分とは言えない。一方、ろう付け前におけるブレージングシートの機械的性質が高すぎると、ブレージングシートの成形性が低下してしまう。そこで、ブレージングシートのろう付け前における機械的特性、特にブレージングシートの耐力を最適化する必要がある。 However, since the brazing sheet disclosed in Patent Document 1 does not sufficiently add Si to the skin material, the Al—Mn intermetallic compound is likely to precipitate at the grain boundaries, which may reduce the corrosion resistance. Moreover, since the strength of the skin material is insufficient, the mechanical strength of the brazing sheet may be insufficient. In the brazing sheet disclosed in Patent Document 1, Cu is added to the core material to improve the mechanical strength of the brazing sheet, but this is not always sufficient. On the other hand, if the mechanical properties of the brazing sheet before brazing are too high, the moldability of the brazing sheet is lowered. Therefore, it is necessary to optimize the mechanical characteristics of the brazing sheet before brazing, particularly the proof stress of the brazing sheet.
また、特許文献2に開示された技術では、心材のろう付け後の平均結晶粒径が大き過ぎるために、ろう付け後の機械的強度が低下するという問題がある。また、ろう付け後の心材の平均結晶粒径を大きくするために心材の均質化処理を実施しないため、心材に含まれる添加元素が偏析したままの状態で圧延クラッドがなされる。そのため、ろう付けの際に偏析によって局部溶融が発生するおそれがある。 Further, the technique disclosed in Patent Document 2 has a problem that the mechanical strength after brazing is lowered because the average crystal grain size after brazing of the core material is too large. In addition, since the core material is not homogenized in order to increase the average crystal grain size of the core material after brazing, rolling cladding is performed in a state where the additive elements contained in the core material are segregated. Therefore, local melting may occur due to segregation during brazing.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、ろう付け前において高い成形性を有し、ろう付けの際に良好なろう付け性を示し、さらにろう付け後において優れた耐食性と高い機械的特性を併せ持つアルミニウム合金製ブレージングシートを提供することを目的とする。また、本発明はこのようなアルミニウム合金製ブレージングシートを用いた熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, has high formability before brazing, exhibits good brazing properties during brazing, and has excellent corrosion resistance and high mechanical properties after brazing. An object of the present invention is to provide an aluminum alloy brazing sheet having both characteristics. Moreover, an object of this invention is to provide the manufacturing method of the heat exchanger using such an aluminum alloy brazing sheet.
本発明に係るアルミニウム合金製ブレージングシートは、Si:0.5〜1.1質量%,Mn:0.6〜2.0質量%,Cu:0.5〜1.1質量%,Ti:0.05〜0.25質量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる心材と、前記心材の片面に設けられ、Si:0.5質量%を超え1.1質量%以下,Mn:0.01〜1.7質量%,Zn:3.0〜6.0質量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる厚さ25〜50μmの皮材と、前記心材の他面に設けられ、Si:7.0〜12質量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる厚さ25〜55μmのろう材とを有し、前記心材と前記皮材と前記ろう材とが圧延によりクラッドされてなり、当該アルミニウム合金製ブレージングシートの耐力が110〜210MPaであり、当該アルミニウム合金製ブレージングシートを580〜610℃で3〜10分間加熱処理した後の前記心材の平均結晶粒径が前記圧延方向において50μm以上300μm未満となることを特徴とする。 The brazing sheet made of an aluminum alloy according to the present invention has Si: 0.5 to 1.1 mass%, Mn: 0.6 to 2.0 mass%, Cu: 0.5 to 1.1 mass%, Ti: 0 0.05 to 0.25% by mass, and the balance is provided on one side of the core with Al and inevitable impurities, Si: more than 0.5% by mass and 1.1% by mass or less, Mn: 0.01 to 1.7% by mass, Zn: 3.0 to 6.0% by mass, with the balance being 25-50 μm thick consisting of Al and inevitable impurities, and the other side of the core And having a brazing material having a thickness of 25 to 55 μm containing Si: 7.0 to 12% by mass and the balance being Al and inevitable impurities, and the core material, the skin material, and the brazing material are It is clad by rolling, and the proof stress of the aluminum alloy brazing sheet is 110 The average crystal grain size of the core material after the aluminum alloy brazing sheet is heat-treated at 580 to 610 ° C. for 3 to 10 minutes is 50 μm or more and less than 300 μm in the rolling direction.
このように、心材の組成及び加熱処理後の平均結晶粒径を制御することにより、ろう付け前においては成形に適した機械的強度が得られ、ろう付けの際には高いろう付け性が得られるとともに心材の溶融を防止することができ、ろう付け後においては高い耐食性と高い機械的強度を得ることができる。また、皮材の組成と厚さを制御することにより、ろう付けの際には皮材の溶融を防止することができ、ろう付け後には高い機械的強度と高い耐食性(犠牲防食作用)が得られる。さらに、ろう材の組成と厚さを制御することによって、ろう付けの際には心材のエロージョンの発生を防止することができるとともに、優れたろう付け性が得られる。 In this way, by controlling the composition of the core material and the average crystal grain size after the heat treatment, mechanical strength suitable for molding can be obtained before brazing, and high brazing properties can be obtained during brazing. In addition, melting of the core material can be prevented, and high corrosion resistance and high mechanical strength can be obtained after brazing. In addition, by controlling the composition and thickness of the skin material, melting of the skin material can be prevented during brazing, and high mechanical strength and high corrosion resistance (sacrificial anti-corrosion action) can be obtained after brazing. It is done. Furthermore, by controlling the composition and thickness of the brazing material, it is possible to prevent erosion of the core material during brazing and to obtain excellent brazing properties.
このアルミニウム合金製ブレージングシートにおいて、心材はMgをさらに含有することも好ましく、その場合のMg含有量は0.05質量%以上0.45質量%未満とする。 In this aluminum alloy brazing sheet, the core material preferably further contains Mg. In this case, the Mg content is 0.05% by mass or more and less than 0.45% by mass.
このように所定量のMgを添加することにより、ろう付け後におけるブレージングシートの機械的強度をさらに向上させることができる。 Thus, the mechanical strength of the brazing sheet after brazing can be further improved by adding a predetermined amount of Mg.
本発明に係る熱交換器の製造方法は、前記アルミニウム合金製ブレージングシートを所定形状に成形し、ろう付け工程によりろう付けすることを特徴とする。ここで、前記ろう付け工程は、前記アルミニウム合金製ブレージングシートを580〜610℃で3〜10分間加熱する工程を含むことが好ましい。また、前記ろう付け工程により、前記アルミニウム合金製ブレージングシートであった部位の心材の平均結晶粒径を、その圧延方向において50μm以上300μm未満とすることが好ましい。 The method for producing a heat exchanger according to the present invention is characterized in that the aluminum alloy brazing sheet is formed into a predetermined shape and brazed by a brazing process. The brazing step preferably includes a step of heating the aluminum alloy brazing sheet at 580 to 610 ° C. for 3 to 10 minutes. Moreover, it is preferable that the average crystal grain size of the core material in the portion that was the brazing sheet made of the aluminum alloy is 50 μm or more and less than 300 μm in the rolling direction by the brazing step.
このような熱交換器の製造方法によれば、前記の通りに機械的強度が高く、耐食性にも優れたアルミニウム合金製ブレージングシートを用いているために、耐久性に優れた熱交換器を得ることができる。 According to such a heat exchanger manufacturing method, since an aluminum alloy brazing sheet having high mechanical strength and excellent corrosion resistance is used as described above, a heat exchanger having excellent durability is obtained. be able to.
本発明に係るアルミニウム合金製ブレージングシートは、ろう付け前において高い成形性を有しているために、ろう接部におけるクリアランスを小さくすることができるので、ろう付けの際の接合性を向上させることができる。また、ろう付けの際には良好なろう付け性が得られ、ろう付け後において優れた耐食性と高い機械的特性とを併せ持つという優れた効果を奏する。したがって、本発明に係るアルミニウム合金製ブレージングシートを用いてなる熱交換器は、製造が容易であり、優れた耐久性を示す。 Since the brazing sheet made of aluminum alloy according to the present invention has high formability before brazing, the clearance at the brazed portion can be reduced, so that the bondability at the time of brazing is improved. Can do. In addition, good brazing properties are obtained during brazing, and an excellent effect of having both excellent corrosion resistance and high mechanical properties after brazing is achieved. Therefore, the heat exchanger using the aluminum alloy brazing sheet according to the present invention is easy to manufacture and exhibits excellent durability.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図1に本発明に係るアルミニウム合金製ブレージングシート(以下「ブレージングシート」という)の概略構造を表した断面図を示す。ブレージングシート10は、アルミニウム合金からなる心材11の一方の面に皮材12がクラッドされ、他方の面にろう材13がクラッドされた構造を有している。なお、このブレージングシート10は、皮材12が内面側となるチューブに成形され、このチューブは、その内部に冷媒が通流する伝熱管として、例えば自動車のラジエータ等の熱交換器の組み立てに用いられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a schematic structure of an aluminum alloy brazing sheet (hereinafter referred to as “brazing sheet”) according to the present invention. The
心材11は、0.5〜1.1質量%のSiと、0.6〜2.0質量%のMnと、0.5〜1.1質量%のCuと、0.05〜0.25質量%のTiとを含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる。皮材12は、0.5質量%を超え1.1質量%以下のSiと、0.01〜1.7質量%のMnと、3.0〜6.0質量%のZnとを含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる。ろう材13は、7.0〜12質量%のSiを含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる。皮材12の厚さは25〜50μmであり、ろう材13の厚さは25〜55μmである。ブレージングシート10の耐力(0.2%耐力)は110〜210MPaであり、ブレージングシート10を580〜610℃で3〜10分間加熱処理した後の心材11の平均結晶粒径は、圧延方向において50μm以上300μm未満となっている。以下にブレージングシート10を構成する各要素について詳細に説明する。
The
《心材11》
[心材11のSi含有量:0.5〜1.1質量%]
Siは、Mnと共存させた場合にAl−Mn−Si系金属間化合物を形成し、粒内に微細に分布して、心材11の機械的強度の向上に寄与する。またSiは、Mgと共存させた場合にMg2Siを形成し、ろう付け後の機械的強度を向上させる。Si含有量が0.5質量%未満ではこれらの効果が小さく、しかもAl−Mn系金属間化合物が粒界に析出しやすくなるために耐食性が低下する。一方、Si含有量が1.1質量%を超えると、心材11の固相線温度が低下するため、ろう付けの際に心材11が溶融する。したがって、心材11におけるSi含有量は、0.5〜1.1質量%とする。
<< Heartwood 11 >>
[Si content of core material 11: 0.5 to 1.1% by mass]
When Si coexists with Mn, it forms an Al—Mn—Si-based intermetallic compound and is finely distributed within the grains, thereby contributing to the improvement of the mechanical strength of the
[心材11のMn含有量:0.6〜2.0質量%]
Mnは、前記した通り、Al及びSiと反応してAl−Mn−Si系金属間化合物を形成して、ろう付け後の機械的強度を向上させる。Mn含有量が0.6質量%未満では、このAl−Mn−Si系金属間化合物量が減少してSi固溶量が増加し、心材11の固相線温度が低下して、ろう付けの際に心材11が溶融する。一方、Mn含有量が2.0質量%を超えると、Al−Mn−Si系巨大金属間化合物が形成され、耐食性と成形性が低下する。したがって、心材11におけるMn含有量は、0.6〜2.0質量%とする。
[Mn content of core material 11: 0.6 to 2.0 mass%]
As described above, Mn reacts with Al and Si to form an Al—Mn—Si intermetallic compound, and improves the mechanical strength after brazing. When the Mn content is less than 0.6% by mass, the amount of Al—Mn—Si intermetallic compound decreases, the amount of Si solid solution increases, the solidus temperature of the
[心材11のCu含有量:0.5〜1.1質量%]
Cuは電位を貴にする性質があるため、耐食性を向上させる。Cu含有量が0.5質量%未満では、皮材12との電位差が不十分となり、耐食性が低下する。一方、Cu含有量が1.1質量%を超えると、心材11の固相線温度が低下するため、ろう付けの際に心材11が溶融する。したがって、心材11におけるCu含有量は、0.5〜1.1質量%とする。
[Cu content of core material 11: 0.5 to 1.1% by mass]
Since Cu has the property of making the potential noble, it improves the corrosion resistance. When the Cu content is less than 0.5% by mass, the potential difference from the
[心材11のTi含有量:0.05〜0.25質量%]
TiはAl合金中でAl−Ti系金属間化合物を形成して層状に分散する。Al−Ti系金属間化合物は電位が貴であるため腐食形態が層状化し、厚さ方向への腐食(孔食)に進展し難くなる効果がある。Ti含有量が0.05質量%未満では腐食形態の層状化効果が小さく、0.25質量%を超えると、Al−Ti系巨大金属間化合物が形成されることにより、成形性と耐食性が低下する。したがって、心材11におけるTi含有量は、0.05〜0.25質量%とする。
[Ti content of core material 11: 0.05 to 0.25% by mass]
Ti forms an Al—Ti intermetallic compound in an Al alloy and disperses in layers. Since the Al—Ti intermetallic compound has a noble potential, the corrosion form is layered, and there is an effect that it is difficult to progress to corrosion (pitting corrosion) in the thickness direction. When the Ti content is less than 0.05% by mass, the layering effect of the corrosion form is small. When the Ti content exceeds 0.25% by mass, an Al—Ti giant intermetallic compound is formed, resulting in a decrease in formability and corrosion resistance. To do. Therefore, the Ti content in the
[心材11のMg含有量:0.05質量%以上0.45質量%未満]
Mgは必要に応じて心材11に0.05質量%以上0.45質量%未満添加される。Mgは前記した通り、SiとMg2Siを形成して時効析出し、ろう付け後の機械的強度を向上させる。Mg含有量が0.05質量%未満ではこの効果が小さい。一方で、Mgはフラックスろう付け性を低下させる作用があるため、Mg含有量が0.45質量%以上になると、ろう付けの際にろう材13にMgが拡散し、ろう付け性が低下する。したがって、心材11におけるMgは、任意成分であって必ずしも添加されている必要は無いが、心材11の機械的強度向上の観点からMgを添加する場合には、Mg含有量は、0.05質量%以上0.45質量%未満とする。
[Mg content of core material 11: 0.05 mass% or more and less than 0.45 mass%]
Mg is added to the
[心材11における不可避的不純物等の含有量]
前記Si,Mn,Cu,Ti,Mg以外に、Fe,Cr,Zrをそれぞれ0.2質量%以下添加しても本発明の効果を阻害しない。なお、不可避的不純物としてZnを1.5質量%以下含有してもよく、In,Snをそれぞれ0.03質量%以下含有してもよい。
[Contents of inevitable impurities in the core material 11]
In addition to Si, Mn, Cu, Ti, and Mg, addition of 0.2% by mass or less of Fe, Cr, or Zr does not impair the effects of the present invention. In addition, as an unavoidable impurity, Zn may be contained in an amount of 1.5% by mass or less, and In and Sn may be contained in an amount of 0.03% by mass or less, respectively.
[心材11の加熱処理後の平均結晶粒径:50μm以上300μm未満]
ブレージングシート10を580〜610℃で3〜10分間のろう付け相当加熱処理した後の心材11の圧延方向における平均結晶粒径(以下「加熱後平均結晶粒径」という)が50μm未満となる場合には、ブレージングシート10を実際にろう付けする際に心材11の結晶粒界がろう(ろう付けの際にろう材13の溶融により生成する液相)により侵食される、所謂、心材11のエロージョンが発生しやすくなる。一方、加熱後平均結晶粒径が300μm以上となる場合には、ろう付け後の機械的強度が低下する。したがって、心材11として加熱後平均結晶粒径が50μm以上300μm未満となるものを用いる。
[Average crystal grain size after heat treatment of core material 11: 50 μm or more and less than 300 μm]
When the average grain size in the rolling direction of the core material 11 (hereinafter referred to as “average grain size after heating”) after the
前記した580〜610℃で3〜10分間というブレージングシート10の加熱処理条件は、ブレージングシート10を用いて熱交換器等の製品を組み立てる際の好ましいろう付け条件に相当する。したがって、加熱後平均結晶粒径が50μm以上300μm未満であるということは、ろう付けされた後のブレージングシート10が、良好な耐エロージョン性と高い機械的強度を有することを意味している。なお、前記した加熱処理条件を外れた場合には、ブレージングシート10を用いたろう付けは全くできず、製品を組み立てることができないというわけではない。
The above-described heat treatment conditions for the
心材11の成分組成を前記の通りに規定し、また、後記するように、心材11(心材用鋳塊)の均質化熱処理の条件、及び、最終冷間圧延における仕上げ加工率(仕上げ冷間加工率)を調整することにより、前記した580〜610℃で3〜10分間という加熱処理による心材10の加熱後平均結晶粒径を50μm以上300μm未満の範囲内に制御することができる。均質化熱処理、仕上げ冷間加工率については後記する。
The component composition of the
なお、「心材11の圧延方向」とは、後述するように、均熱した心材用鋳塊を皮材用圧延板とろう材用圧延板とで挟んで重ね合わせ、熱間圧延によりクラッドして板材とし、さらに所定の冷間圧延等を行ってブレージングシート10を作製する際の、熱間圧延及び冷間圧延における圧延方向を指し、例えば、熱間圧延及び冷間圧延が圧延ロールにより行われる場合には、圧延ロールによって板材が押し出される一方向を指す。
The “rolling direction of the
《皮材12》
[皮材12のSi含有量:0.5質量%を超え1.1質量%以下]
Siは、Mnと共存させた場合にAl−Mn−Si系金属間化合物を形成し、粒内に微細に分布して分散強化に寄与する。またSiは、固溶強化によりろう付け後の機械的強度の向上に寄与する。Si含有量が0.5質量%以下ではこれらの効果が小さく、また、Al−Mn系金属間化合物が粒界に析出しやすくなって耐食性が低下する。一方、Si含有量が1.1質量%を超えると、皮材12の固相線温度が低下するため、ろう付けの際に皮材12が溶融する。したがって、皮材12におけるSi含有量は、0.5質量%を超え1.1質量%以下とする。
<
[Si content of skin 12: more than 0.5% by mass and 1.1% by mass or less]
When Si coexists with Mn, it forms an Al—Mn—Si intermetallic compound and is finely distributed within the grains, thereby contributing to dispersion strengthening. Further, Si contributes to improvement of mechanical strength after brazing by solid solution strengthening. When the Si content is 0.5% by mass or less, these effects are small, and the Al—Mn-based intermetallic compound easily precipitates at the grain boundaries, and the corrosion resistance decreases. On the other hand, if the Si content exceeds 1.1% by mass, the solidus temperature of the
[皮材12のMn含有量:0.01〜1.7質量%]
Mnは、前記した通り、Al,SiとAl−Mn−Si系金属間化合物を形成して、ろう付け後の機械的強度を向上させるとともに、Si単体の粒界への析出を抑制する。Mn含有量が0.01質量%未満では、このAl−Mn−Si系金属間化合物数が減少するためSi単体が粒界へ析出し、耐食性が低下する。一方、Mn含有量1.7質量%を超えると、Al−Mn系巨大金属間化合物が形成され、耐食性が低下する。したがって、皮材12におけるMn含有量は、0.01〜1.7質量%とする。
[Mn content of skin 12: 0.01 to 1.7% by mass]
As described above, Mn forms Al, Si and an Al—Mn—Si-based intermetallic compound to improve mechanical strength after brazing and suppress precipitation of Si alone at grain boundaries. When the Mn content is less than 0.01% by mass, the number of Al—Mn—Si intermetallic compounds decreases, so that Si alone precipitates at the grain boundaries, and the corrosion resistance decreases. On the other hand, if the Mn content exceeds 1.7% by mass, an Al—Mn-based giant intermetallic compound is formed, and the corrosion resistance decreases. Therefore, the Mn content in the
[皮材12のZn含有量:3.0〜6.0質量%]
Znは電位を卑にする性質があるため、皮材12を犠牲陽極材として作用させることができる。Zn含有量が3.0質量%未満では、心材11との電位差が不十分となり、耐食性が低下する。一方、Zn含有量が6.0質量%を超えると皮材12の固相線温度が低下するため、ろう付けの際に皮材12が溶融する。したがって、皮材12におけるZn含有量は、3.0〜6.0質量%とする。
[Zn content of skin 12: 3.0 to 6.0 mass%]
Since Zn has a property of lowering the potential, the
[皮材12における不可避的不純物等の含有量]
前記したSi,Mn,Zn以外に、Fe,Cr,Zrをそれぞれ0.2質量%以下添加しても本発明の効果を阻害しない。また、不可避的不純物として、Cuを0.2質量%以下含有してもよく、In,Snをそれぞれ0.03質量%以下含有してもよい。
[Contents of inevitable impurities, etc. in the skin material 12]
In addition to Si, Mn, and Zn described above, addition of 0.2% by mass or less of Fe, Cr, or Zr does not impair the effects of the present invention. Further, as an unavoidable impurity, Cu may be contained in an amount of 0.2% by mass or less, and In and Sn may be contained in an amount of 0.03% by mass or less.
[皮材12の厚さ:25〜50μm]
皮材12は、例えば、ブレージングシート10をラジエータ等の熱交換器のチューブ材として使用する場合において、犠牲陽極材として内面の耐食性を確保するために必須である。皮材12の厚さが25μm未満では、前記したZn含有量であっても皮材12の絶対Zn量が少なくなるため、心材11に対して電位が十分に卑とならずに、耐食性が低下する。また、ブレージングシート10をチューブ材に成形する際には、チューブ内面の皮材12側表面とろう材13側表面とが接合される場合がある。ここで、心材11がMgを含んでいる場合に皮材12の厚さが不十分であると、心材11から拡散するMgが皮材12側表面に塗布されるフラックスと反応してフラックスの酸化皮膜の破壊作用を低下させ、これにより接合部のろう付け性が低下する。一方、皮材12の厚さが50μmを超えると、心材11へ拡散するZn量が多くなり、心材11の電位が卑化されて電位差が不十分となり、また、ブレージングシート10全体の電位が卑化するため腐食速度が速くなり、耐食性が低下する。さらに皮材12を厚くすると心材11の絶対厚を薄くせざるを得なくなり、ろう付け後の機械的強度が低下する。したがって、皮材12の厚さは25〜50μmとする。
[Thickness of skin 12: 25-50 μm]
For example, when the
《ろう材13》
[ろう材13のSi含有量:7.0〜12質量%]
Al−Si合金は577℃程度で溶融し始め、液相がろうとなって流動する。Si含有量が7.0質量%未満では、ろうの量が不足して、ろう付け性が低下する。一方、Si含有量が12質量%を超えると、ろうの流動量が増加し、一部が心材11へ拡散して心材11を侵食し、心材11のエロージョンが生じる。したがって、ろう材13におけるSi含有量は、7.0〜12質量%とする。
<<
[Si content of brazing filler metal 13: 7.0 to 12% by mass]
The Al—Si alloy begins to melt at about 577 ° C., and the liquid phase flows and flows. When the Si content is less than 7.0% by mass, the amount of brazing is insufficient and the brazing property is lowered. On the other hand, when the Si content exceeds 12 mass%, the flow amount of the wax increases, a part of the wax diffuses into the
[ろう材13における不可避的不純物等の含有量]
前記したSi以外に、Feを0.3質量%以下、Tiを0.05質量%以下それぞれ添加しても、本発明の効果を阻害しない。なお、不可避的不純物として、Zn,Cuをそれぞれ2.0質量%以下含有してもよく、In,Snをそれぞれ0.03質量%以下含有してもよい。
[Content of inevitable impurities and the like in the brazing material 13]
In addition to the Si described above, even if Fe is added in an amount of 0.3% by mass or less and Ti is added in an amount of 0.05% by mass or less, the effects of the present invention are not impaired. As unavoidable impurities, Zn and Cu may be contained in an amount of 2.0% by mass or less, and In and Sn may be contained in an amount of 0.03% by mass or less.
[ろう材13の厚さ:25〜55μm]
ろう材13はAl−Si合金であるため、577℃程度で溶融し始め、液相がろうとなって流動して接合部に充填される。厚さが25μm未満では、心材11にMgが含まれている場合に、心材11から拡散するMgがろう材13の表面に塗布されるフラックスと反応し、フラックスの酸化皮膜の破壊作用を低下させるため、ろう付け性が低下する。一方、厚さが55μmを超えると、ろうの流動量が増加して一部が心材11へ拡散し、心材11のエロージョンが発生する。したがって、ろう材13の厚さは25〜55μmとする。
[Thickness of brazing material 13: 25 to 55 μm]
Since the
[ブレージングシート10の耐力;110〜210MPa]
ブレージングシート10の耐力が110MPa未満では、過度の軟化により、成形時に座屈して良好な形状が得られない。一方、ブレージングシート10の耐力が210MPaを超えると、過度の硬化により成形性が低下し、ろう付けの際に安定なフィレットが形成されない。したがって、ブレージングシート10の耐力は110〜210MPaとする。
[Strength of
If the proof stress of the
後記するように仕上げ冷間加工率を調整し、さらに必要に応じて仕上げ焼鈍を調整することにより、ブレージングシート10の耐力を110〜210MPaの範囲内に制御することができる。仕上げ冷間加工率、仕上げ焼鈍については後記する。
The yield strength of the
《ブレージングシート10の製造方法》
次に、ブレージングシート10の製造方法の一例について説明する。皮材用アルミニウム合金とろう材用アルミニウム合金をそれぞれ、公知の方法で、鋳造、面削、均質化熱処理(以下「均熱」という)して、皮材用鋳塊とろう材用鋳塊を作製する。皮材用鋳塊とろう材用鋳塊をそれぞれ熱間圧延によってそれぞれ所定厚さにして、皮材用圧延板とろう材用圧延板を作製する。一方で、心材用アルミニウム合金を公知の方法で、鋳造、面削し、440〜570℃×2時間以上、均熱する。心材用アルミニウム合金を所定条件にて均熱することにより、ろう付け加熱処理後の心材11の平均結晶粒径を50μm以上300μm未満に制御することができる。また、心材用アルミニウム合金に含まれる添加元素の偏析を抑制し、ろう付けの際の心材11の局部溶融を防止することができる。
<< Manufacturing Method of
Next, an example of the manufacturing method of the
次いで、均熱した心材用鋳塊を皮材用圧延板とろう材用圧延板とで挟んで重ね合わせ、440℃以上芯材均質化熱処理温度未満の温度で熱処理(再加熱)し、熱間圧延で圧着して板材とする。その後、所定の板厚まで冷間圧延、中間焼鈍を実施し、さらにろう付け加熱処理後の心材11の平均結晶粒径を50μm以上300μm未満に制御するため、最終冷間圧延を仕上げ冷間加工率が20〜85%となるように実施し、所定の板厚に仕上げて、ブレージングシート10とする。なお、中間焼鈍は350〜400℃で2〜4時間実施することが望ましい。また、最終冷間圧延後、ブレージングシート10の耐力を110〜210MPaに制御するため、必要に応じて150〜320℃で5時間以下の仕上げ焼鈍を実施する。仕上げ焼鈍を実施する場合は、中間焼鈍を省略することが可能である。
Next, the soaked core material ingot is sandwiched between the skin material rolling plate and the brazing material rolling plate, and heat treated (reheated) at a temperature of 440 ° C. or higher and lower than the core material homogenizing heat treatment temperature. A sheet is formed by pressure bonding by rolling. Thereafter, cold rolling and intermediate annealing are carried out to a predetermined thickness, and the final cold rolling is finished and cold worked in order to control the average crystal grain size of the
《熱交換器の製造方法》
以上に説明した実施形態に係るブレージングシート10は、アルミニウム合金製の熱交換器の製造に使用することができる。ブレージングシート10を用いた熱交換器の製造方法は、以下の工程を含むことができる。まず、ブレージングシート10を熱交換器の部品としての形状に成形する。ブレージングシート10は、熱交換器の熱交換媒体を流す流路としてのチューブあるいはタンクを構成する部品の形状に成形されうる。ブレージングシート10は、熱交換を促進するためのフィンとしても成形されうる。
<< Production Method of Heat Exchanger >>
The
次に、予め成形された部品が、熱交換器としての所定の形状に、組み立てられる。複数のブレージングシート10を所定の形状に組み合わせることができる。また、ブレージングシート10と、異なる材料組成からなるアルミニウム製板材とを組み合わせて所定形状を作ることもできる。ブレージングシート10を含む組立品は、ろう付け炉内に位置付けられ、ろう付けされる(ろう付け工程)。組立品は、例えば窒素環境下で、ろう材の溶融温度まで加熱される。組立品は、例えば、580〜610℃で3〜10分間加熱され、その後冷却される。例えば、ろう付け工程は、590℃程度の温度で、7分間程度とすることができる。この結果、ろう材は溶融した後に再び固化し、ブレージングシート10は、ろう材を介して接合される。
Next, the pre-molded parts are assembled into a predetermined shape as a heat exchanger. A plurality of
この製造方法によると、ろう付け工程によって、ろう付け前にブレージングシート10であった部位は、その心材の平均結晶粒径がその圧延方向において50μm以上300μm未満となる。こうして、前記の通り、ろう付け前にブレージングシート10であった部位は高い耐食性と機械的強度とを備える。このようにしてブレージングシート10を用いて、耐久性に優れる熱交換器が製造される。
According to this manufacturing method, the portion of the
次に、本発明に属するものを実施例とし、本発明に属さないものを比較例として、本発明についてより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail with examples belonging to the present invention as examples and those not belonging to the present invention as comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[供試材の作製]
表1に示す組成を有する心材用アルミニウム合金を鋳造し、面削した。また、表2に示す組成を有する皮材用アルミニウム合金からなる圧延板(以下「皮材用圧延板」という)と、表3及び表4に示す量のSiを添加(含有)したろう材用アルミニウム合金からなる圧延板(以下「ろう材用圧延板」という)をそれぞれ作製した。作製した心材用アルミニウム合金を表3,4に示す条件で均熱し、均熱した心材用アルミニウム合金を皮材用圧延板とろう材用圧延板とで表3及び表4に示す組合せで挟んで重ね合わせ、熱間圧延にてクラッドし、続いて冷間圧延を実施し、表3及び表4に示す条件で中間焼鈍を実施し、その後さらに表3及び表4に示す加工率で最終冷間圧延を実施して、3層構造のブレージングシートを作製し、後述する各種試験の供試材とした。なお、一部の供試材については表3及び表4に示す条件で仕上げ焼鈍を実施し、さらに一部の供試材については、仕上げ焼鈍を実施する場合には中間焼鈍を省略した。
[Production of test materials]
An aluminum alloy for core material having the composition shown in Table 1 was cast and face cut. Further, a rolled plate made of an aluminum alloy for skin material having the composition shown in Table 2 (hereinafter referred to as “rolled plate for skin material”), and a brazing material added with (containing) the amount of Si shown in Tables 3 and 4 Rolled sheets made of an aluminum alloy (hereinafter referred to as “rolled sheet for brazing material”) were produced. The prepared aluminum alloy for core material was soaked under the conditions shown in Tables 3 and 4, and the soaked core alloy for core material was sandwiched between the combinations shown in Tables 3 and 4 between the rolled sheet for skin material and the rolled sheet for brazing material. Overlap, clad by hot rolling, followed by cold rolling, intermediate annealing is performed under the conditions shown in Table 3 and Table 4, and then the final cold is applied at the processing rates shown in Table 3 and Table 4. Rolling was performed to prepare a brazing sheet having a three-layer structure, and used as test materials for various tests described later. Note that some samples were subjected to finish annealing under the conditions shown in Table 3 and Table 4, and some samples were omitted from the intermediate annealing when finishing annealing was performed.
[供試材の耐力の評価]
作製した供試材からJIS5号試験材を切り出して引張試験を行い、耐力を測定した。測定結果を表3及び表4に併記する。耐力の合格基準は、前記した通り、110MPa以上210MPa以下であることとした。
[Evaluation of test material strength]
A JIS No. 5 test material was cut out from the prepared test material, a tensile test was performed, and the yield strength was measured. The measurement results are also shown in Tables 3 and 4. As described above, the acceptance criterion for the proof stress was 110 MPa or more and 210 MPa or less.
[スプリングバック性の評価]
図2にスプリングバック性の評価のための試験片の加工形状を示す。スプリングバック性の評価は、供試材から面寸法が15mm×10mmとなるように切り出した試験片15の皮材側表面16を上向きにし、2mmR、90°のポンチを皮材側表面16から試験片15にあてて、試験片15の圧延方向に平行に90°曲げて成形し、この成形後のスプリングバック角度θを測定することにより行った。結果を表3及び表4に記す(「SB角度θ」と略記)。スプリングバック角度θが94°以下となることを合格基準とした。
[Evaluation of Springback]
FIG. 2 shows a processed shape of the test piece for evaluating the spring back property. Evaluation of the springback property is performed by testing the skin
[供試材の加熱処理]
供試材から加熱処理用に所定形状のシートを切り出し、このシートの上部に穴を開けて治具に吊り下げ、窒素雰囲気下,595℃で3分間の加熱処理を行った。この加熱処理は、供試材すなわちブレージングシートのろう付け後の諸特性を調べるために、供試材のろう付けを擬似した加熱処理であり、供試材の好適なろう付け条件の範囲において行われる。この加熱処理により作製された試料を、以下、「加熱後供試材」ということとする。上記3分間の加熱処理を含め、加熱処理において380℃以上の高温に保持されている時間を20分間とした。
[Test material heat treatment]
A sheet having a predetermined shape was cut out from the test material for heat treatment, a hole was formed in the upper portion of the sheet, and the sheet was hung on a jig, followed by heat treatment at 595 ° C. for 3 minutes in a nitrogen atmosphere. This heat treatment is a heat treatment that simulates brazing of the test material in order to investigate various characteristics of the test material, that is, the brazing sheet, after brazing, and is performed within a range of suitable brazing conditions of the test material. Is called. The sample prepared by this heat treatment is hereinafter referred to as “sample after heating”. Including the heat treatment for 3 minutes, the time during which the heat treatment was performed at a high temperature of 380 ° C. or higher was set to 20 minutes.
[加熱後供試材の引張強度測定]
加熱後供試材(前記した加熱処理からさらに室温時効1週間経過後のもの)からJIS5号試験材を切り出し、その引張強度を測定した。測定された引張強度は、供試材すなわちブレージングシートを実際に所定の製品の組み立てのためにろう付けした後の引張強度と考えることができ、この引張強度が160MPa以上であることを合格基準とした。測定結果を表3及び表4に記す(「加熱後引張強度」と略記)。
[Measurement of tensile strength of specimen after heating]
A JIS No. 5 test material was cut out from the test material after heating (after one week of room temperature aging from the heat treatment described above), and the tensile strength was measured. The measured tensile strength can be considered as the tensile strength after the test material, i.e., the brazing sheet, is actually brazed for assembly of a predetermined product, and the acceptance criterion is that this tensile strength is 160 MPa or more. did. The measurement results are shown in Tables 3 and 4 (abbreviated as “tensile strength after heating”).
[加熱後供試材における心材の平均結晶粒径の測定]
加熱後供試材を所定の大きさ(後に行う研磨、エッチング及び粒径測定の作業に適した大きさ)に切断し、一方の面から研磨を開始して、心材の厚さ方向のほぼ中心で面出しを行い、この研磨面を電解液を用いてエッチングし、エッチング面を100倍で写真撮影した。加熱後供試材を構成している心材の圧延方向における平均結晶粒径は、この写真に基づいて切片法により5カ所の計測値の平均を求めることにより決定し、前記した通り、合格基準を50μm以上300μm未満の範囲とした。測定結果を表3及び表4に記す(「加熱後平均結晶粒径」と略記)。
[Measurement of average crystal grain size of core material in specimen after heating]
After heating, the specimen is cut into a predetermined size (size suitable for the subsequent polishing, etching, and particle size measurement operations), and polishing is started from one surface, and the center of the core material in the thickness direction is almost centered. Then, the polished surface was etched with an electrolytic solution, and the etched surface was photographed 100 times. The average grain size in the rolling direction of the core material constituting the test material after heating is determined by obtaining the average of the five measured values by the intercept method based on this photograph, and as described above, the acceptance criteria are determined. The range was 50 μm or more and less than 300 μm. The measurement results are shown in Tables 3 and 4 (abbreviated as “average grain size after heating”).
[ろう付け性の評価]
図3にろう付け性の評価のための試験片の構成を模式的に示す。供試材から面寸法が25mm×20mmの試験片20を2枚切り出し、これら2枚の試験片20をそれぞれ図3に示されるように、長手方向中央が突起し、その際にろう材側表面21が突側となるように成形した。成形された2枚の試験片20の天辺(長手方向中央の突起した部分の突側表面)にそれぞれ、非腐食性のフラックスを5(±0.2)g/m2で塗布し、天辺どうしを図3に示すように重ね合わせ、前記した加熱処理条件(窒素雰囲気下,595℃で3分間)でろう付けした。ろう付け後の試験片20を切断して樹脂に埋め込み、試験片20の切断面を研磨し、研磨面におけるフィレット22の長さを測定した。フィレット22の長さが4mm以上である場合に、ろう付け性が良好であると判断した。評価結果を表3及び表4に記す。表3及び表4では、ろう付け性が良好であるとの判断を「○」で、ろう付け性が不良であるとの判断を「×」で、評価を実施できなかったものを「−」でそれぞれ示している。
[Evaluation of brazeability]
FIG. 3 schematically shows the configuration of a test piece for evaluating brazeability. Two
[耐エロージョン性の評価]
供試材に10%と20%の加工率でそれぞれ冷間圧延を付加したものを作製し、これらを前記したろう付けを擬似した加熱処理と同じ条件で加熱処理した。こうして得られた2種類の新たな加熱後供試材及び冷間圧延の付加を行っていない加熱後供試材をそれぞれ切断して樹脂に埋め込み、切断面を研磨してその研磨面を顕微鏡で観察し、心材のエロージョンが発生しているか否かにより、耐エロージョン性を評価した。その評価結果を表3及び表4に記す。表3及び表4では、心材のエロージョンが実質的に発生していないと判断された場合を「○」で、心材のエロージョンが確認されたものを「×」でそれぞれ示している。なお、冷間圧延条件の異なる3種類の加熱後供試材のすべてについて心材のエロージョンが発生していなかったものが実施例に属するとした。
[Evaluation of erosion resistance]
Samples that were cold-rolled at a processing rate of 10% and 20% were prepared, and these were heat-treated under the same conditions as the heat-treatment that simulated the brazing described above. The two kinds of new post-heat specimens thus obtained and the post-heat specimens not subjected to cold rolling were cut and embedded in resin, the cut surfaces were polished, and the polished surfaces were examined with a microscope. The erosion resistance was evaluated based on whether or not erosion of the core material occurred. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4. In Tables 3 and 4, the case where it is determined that the erosion of the core material is not substantially generated is indicated by “◯”, and the case where the erosion of the core material is confirmed is indicated by “X”. In addition, it was assumed that the erosion of the core material did not occur in all of the three types of post-heating specimens with different cold rolling conditions belonged to the examples.
[耐食性の評価]
加熱後供試材から面寸法が60mm×50mmの試験片を切り出し、皮材側表面が試験面となるように、ろう材側表面全体,端面全体及び皮材側表面の外縁5mm幅の領域を、即乾性接着剤を用いてコーティングした。118ppmのNa+と、58ppmのCl−と,60ppmのSO4 2−と、1ppmのCu2+及び30ppmのFe3+を含む水溶液を腐食試験溶液として準備し、接着剤でコーティングされた試験片をこの腐食試験溶液に浸漬させ、腐食試験溶液を88℃として8時間放置した後に常温にて16時間放置するサイクルを90回実施した。この試験終了後に試験片における貫通腐食の発生の有無を観察した結果を表3及び表4に記す。表3及び表4では、貫通腐食が観察されなかったものを「○」で、貫通腐食の発生が確認されたものを「×」でそれぞれ示している。なお、この耐食性の評価は、ろう付け性の評価及び耐エロージョン性の評価の両方で良好な結果が得られた場合についてのみ実施しており、表3及び表4において耐食性の評価を実施していないものについては評価結果を「−」で示している。
[Evaluation of corrosion resistance]
After heating, a test piece having a surface dimension of 60 mm × 50 mm is cut out from the test material, and the entire surface of the brazing material side, the entire end surface and the outer edge of the skin material side surface are 5 mm wide so that the skin material side surface becomes the test surface. Coated with a quick-drying adhesive. An aqueous solution containing 118 ppm Na + , 58 ppm Cl − , 60 ppm SO 4 2− , 1 ppm Cu 2+ and 30 ppm Fe 3+ was prepared as a corrosion test solution, and an adhesive-coated test piece was prepared. The sample was immersed in a corrosion test solution, and the corrosion test solution was allowed to stand at 88 ° C. for 8 hours and then allowed to stand at room temperature for 16 hours. Tables 3 and 4 show the results of observing the presence or absence of penetration corrosion in the test piece after completion of this test. In Tables 3 and 4, the case where penetration corrosion was not observed is indicated by “◯”, and the case where occurrence of penetration corrosion was confirmed is indicated by “x”. This corrosion resistance evaluation is performed only when good results are obtained in both brazing evaluation and erosion resistance evaluation. Corrosion resistance evaluation is performed in Tables 3 and 4. For those that do not, the evaluation results are indicated by “−”.
[試験結果]
実施例31〜46に係る供試材すなわちブレージングシートは、加熱処理前において、110〜210MPaという適切な耐力を有しているために、スプリングバック性が良好であり、成形性に優れていることが確認された。このような高い成形性を有するブレージングシートを用いることにより、実際のろう付けの際に、ろう接部におけるクリアランスを小さくすることができるので、ろう付けの際の接合性を向上させ、良好な接合状態を得ることができる。
[Test results]
The specimens according to Examples 31 to 46, i.e., the brazing sheets, have an appropriate yield strength of 110 to 210 MPa before the heat treatment, and therefore have good springback properties and excellent moldability. Was confirmed. By using a brazing sheet having such a high formability, the clearance at the brazed portion can be reduced during actual brazing, thus improving the bondability during brazing and good bonding. The state can be obtained.
また、実施例31〜46に係る加熱後供試材の心材の圧延方向における平均結晶粒径は、50μm以上300μm未満となっているために、加熱処理後においても高い引張強度を有しており、また、耐エロージョン性も良好であることが確認された。さらに、実施例31〜46は、心材,皮材及びろう材が適切な組成を有しており、ろう材と皮材のそれぞれの厚さも適切であるために、ろう付け性,耐エロージョン性及び耐食性の全てにおいて良好な結果が得られた。 Moreover, since the average crystal grain size in the rolling direction of the core material of the specimens after heating according to Examples 31 to 46 is 50 μm or more and less than 300 μm, it has high tensile strength even after the heat treatment. Moreover, it was confirmed that the erosion resistance was also good. Further, in Examples 31 to 46, since the core material, the skin material, and the brazing material have appropriate compositions, and the thicknesses of the brazing material and the skin material are also appropriate, brazing property, erosion resistance, and Good results were obtained in all of the corrosion resistance.
一方、比較例51では、心材におけるSi含有量が不足しているために粒界にAl−Mn系金属間化合物が析出するとともに、心材におけるCu含有量が不足しているために、皮材との電位差が不十分となり、これにより耐食性が低下した。比較例52では、心材におけるMn含有量が不足しているために、心材におけるAl−Mn−Si系金属間化合物が減少して固溶Si量が増加することにより、心材のエロージョンが発生した。比較例53では、心材に含有させることができる許容量を超えた量のMgが心材に含まれているために、ろう付け性が低下した。比較例54では、心材におけるTi含有量が過剰なためにAl−Ti系巨大金属間化合物が形成され、耐食性が低下した。 On the other hand, in Comparative Example 51, since the Si content in the core material is insufficient, the Al—Mn-based intermetallic compound is precipitated at the grain boundary, and the Cu content in the core material is insufficient, Thus, the potential difference was insufficient, and the corrosion resistance decreased. In Comparative Example 52, since the Mn content in the core material is insufficient, the Al—Mn—Si intermetallic compound in the core material is decreased and the amount of solute Si is increased, thereby causing erosion of the core material. In Comparative Example 53, the amount of Mg exceeding the allowable amount that can be contained in the core material is included in the core material, so that the brazing property is lowered. In Comparative Example 54, since the Ti content in the core material was excessive, an Al—Ti giant intermetallic compound was formed, and the corrosion resistance was lowered.
比較例55では、皮材におけるSi含有量が不足しているため、粒界にAl−Mn系金属間化合物が析出し、耐食性が低下した。比較例56では、皮材におけるMn含有量が過剰なためにAl−Mn系巨大金属間化合物が形成され、耐食性が低下した。比較例57では、皮材におけるZn含有量が過剰なために、ろう付けを擬似した加熱処理の際に皮材が溶融してしまい、加熱後供試材が得られなかった。 In Comparative Example 55, since the Si content in the skin material was insufficient, Al—Mn intermetallic compounds were precipitated at the grain boundaries, and the corrosion resistance was reduced. In Comparative Example 56, since the Mn content in the skin material was excessive, an Al—Mn-based giant intermetallic compound was formed, and the corrosion resistance was lowered. In Comparative Example 57, since the Zn content in the skin material was excessive, the skin material melted during the heat treatment simulating brazing, and a test material after heating could not be obtained.
比較例58では、ろう材におけるSi含有量が不足しているためにろうの流動量が不足し、ろう付け性が低下した。比較例59では、ろう材におけるSi含有量が過剰なためにろうの流動量が過剰となり、心材のエロージョンが発生した。比較例60では、ろう材の厚さが厚すぎるためにろうの流動量が過剰となり、心材のエロージョンが発生した。比較例61では、ろう材の厚さが薄すぎるためにろうの流動量が不足し、ろう付け性が低下した。 In Comparative Example 58, since the Si content in the brazing material was insufficient, the flow amount of the brazing was insufficient, and the brazing property was lowered. In Comparative Example 59, since the Si content in the brazing material was excessive, the flow amount of the brazing was excessive, and erosion of the core material occurred. In Comparative Example 60, since the brazing material was too thick, the amount of brazing flow became excessive, and erosion of the core material occurred. In Comparative Example 61, since the brazing material was too thin, the amount of brazing was insufficient, and the brazing property was lowered.
比較例62では、皮材の厚さが薄すぎるために、心材から拡散するMgによりろう付け性が低下した。 In Comparative Example 62, since the thickness of the skin material was too thin, the brazing property was lowered by Mg diffusing from the core material.
比較例63では、加熱処理によって心材の結晶が粗大化したために、加熱処理後の引張強度が不足した。比較例64では、加熱処理後の心材の圧延方向における平均結晶粒径が小さいために、心材のエロージョンが発生した。 In Comparative Example 63, the crystal of the core material was coarsened by the heat treatment, so that the tensile strength after the heat treatment was insufficient. In Comparative Example 64, erosion of the core material occurred because the average crystal grain size in the rolling direction of the core material after the heat treatment was small.
比較例65では、耐力が高くなったために、スプリングバック角度θが大きくなった。そのため、ろう付け性の評価のための試験片(図3参照)を成形する際に、十分な成形性が得られず、安定なフィレットが形成されなかった。比較例66では、耐力が過度に小さいため、ろう付け性の評価のための試験片を成形する際に座屈が発生した。 In Comparative Example 65, since the yield strength was high, the springback angle θ was large. Therefore, when molding a test piece (see FIG. 3) for evaluation of brazeability, sufficient moldability was not obtained, and a stable fillet was not formed. In Comparative Example 66, since the yield strength was excessively small, buckling occurred when a test piece for brazing evaluation was formed.
10 ブレージングシート
11 心材
12 皮材
13 ろう材
15 試験片
16 皮材側表面
20 試験片
21 ろう材側表面
22 フィレット
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記心材の一方の面に設けられ、Si:0.5質量%を超え1.1質量%以下,Mn:0.01〜1.7質量%,Zn:3.0〜6.0質量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる厚さ25〜50μmの皮材と、
前記心材の他方の面に設けられ、Si:7.0〜12質量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる厚さ25〜55μmのろう材とを有し、
前記心材と前記皮材と前記ろう材とが圧延によりクラッドされてなるアルミニウム合金製ブレージングシートであって、
当該アルミニウム合金製ブレージングシートの耐力が110〜210MPaであり、
当該アルミニウム合金製ブレージングシートを580〜610℃で3〜10分間加熱処理した後の前記心材の平均結晶粒径が前記圧延方向において50μm以上300μm未満になることを特徴とするアルミニウム合金製ブレージングシート。 Si: 0.5-1.1% by mass, Mn: 0.6-2.0% by mass, Cu: 0.5-1.1% by mass, Ti: 0.05-0.25% by mass , And the balance material consisting of Al and inevitable impurities as the balance,
Provided on one surface of the core material, Si: more than 0.5% by mass and 1.1% by mass or less, Mn: 0.01-1.7% by mass, Zn: 3.0-6.0% by mass Containing, with a balance of Al and inevitable impurities and a thickness of 25-50 μm,
Provided on the other surface of the core material, containing Si: 7.0 to 12% by mass, the balance having a brazing material with a thickness of 25 to 55 μm made of Al and inevitable impurities,
An aluminum alloy brazing sheet in which the core material, the skin material, and the brazing material are clad by rolling,
The proof stress of the aluminum alloy brazing sheet is 110 to 210 MPa,
The aluminum alloy brazing sheet, wherein an average crystal grain size of the core material after heat treatment of the aluminum alloy brazing sheet at 580 to 610 ° C for 3 to 10 minutes is 50 µm or more and less than 300 µm in the rolling direction.
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