JP2013189659A - 熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート、その製造方法及び熱交換器の製造方法 - Google Patents

熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート、その製造方法及び熱交換器の製造方法 Download PDF

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Abstract

【解決課題】板材成形チューブ材とヘッダ材とタンク材とをろう付けする熱交換器の製造方法において、タンク材のろう材が、ヘッダ材の表面を通って、チューブ材に流れ込まない熱交換器の製造方法を提供すること、及びそれに用いられるヘッダ用の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。
【解決手段】心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされており、該心材が、0.8質量%以上2.0質量%未満のMn、0.01〜1.0質量%のSi及び0.01〜0.7質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる心材であり、該ろう材が、11.0〜14.0質量%のSi及び0.01〜0.8質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるろう材であり、該心材の平均結晶粒度が80μm以上であること、を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
【選択図】図7

Description

本発明は、ヘッダ材を介して板折り曲げ成形チューブが接合される構造となっている熱交換器において、ヘッダ材に用いられるブレージングシート及びその製造方法並びに該熱交換器の製造方法に関する。
従来より、アルミニウム合金製熱交換器の部材には、Al−Mn系合金心材の片面あるいは両面にAl−Si系合金ろう材をクラッドしたブレージングシートが用いられている。これらのブレージングシートは、チューブ、フィン、ヘッダなどの所定の形状に成形され、組み付けられたものが、約600℃で加熱されることで、ろう材が溶融して接合部分に流動し、フィレットが形成されて、ろう付け接合される。部材の組み合わせ構造やろう付け接合部の形状に応じて、両面にろう材をクラッドしたブレージングシートや片面にろう材をクラッドしたブレージングシートが用いられ、相手材にブレージングシートを用いる場合は、ろう材をクラッドしないベア材や押出材なども適用が可能である。
自動車用の熱交換器には、パラレルフロー型と呼ばれる構造が主流となっている。このパラレルフロー型と呼ばれる構造について、図9及び図10を参照して説明する。図9は、パラレルフロー型の構造の熱交換器の各部材が組み付けられた組み付け体60を示す模式的な斜視図である。図10は、図9中のチューブ材の図である。図9中、熱交換器の組み付け体60では、微細な複数の冷媒流路を持ち外形が偏平管状のチューブ材53と、コルゲート加工を行ったフィン材55とが交互に積層され、チューブ材53の端部がヘッダ材51に接続され、ヘッダ材51と対向するようにタンク材52が配置されており、入口側配管からの冷媒が各々のチューブ材53に分配され、また、チューブ材53からの冷媒が集合されて出口側配管につながれている。そして、組み付け体60がろう付け加熱されることより、パラレルフロー型の熱交換器が製造される。
従来の熱交換器には、チューブとフィンとヘッダからなる熱交換器コアをろう付け接合した後、樹脂製タンクをヘッダにかしめて固定されたものが多かったが、近年では、アルミニウム合金製タンクを用いて、コアと一緒にろう付け接合されたものが増えている。
扁平状のチューブには、大きく分けると、押出チューブと、折り曲げ成形や、深絞り成形や、プレス成形等により板材を成形した板材成形チューブがある。
押出チューブは、微細な複数の穴を持つ多穴チューブであるため、生産性の高い押出性の良好な材料が望まれている。しかし、押出性の良好な材料では、強度を高くすることが困難であり、冷媒流路壁の厚さを薄くし難いという問題がある。
そのため、高強度で板厚を薄くすることが容易である板材成形チューブの適用が望まれている。板材成形チューブは、例えば、アルミニウム合金板が、条切断され、ロール成形により外形が扁平状になるように折り曲げられ、板の両端が継ぎ合わせられたもの、深絞り成形により冷媒流路が形成された2枚の板材の両端が継ぎ合わせられたもの、プレス成形により冷媒流路が形成された2枚の板材の両端が継ぎ合わせられたものである。板材成形チューブには、板自体の一部が折り曲げ成形され内柱が形成されたB型チューブと呼ばれるものや、内部に波状のインナーフィンが挿入されたインナーフィン型と呼ばれるものがある。
このような板材成形チューブでは、板の両端の端部を継ぎ合わせてろう付け接合されたり、両端の端部をロール成形して内側に向けてL字型に折り曲げ、外側表面同士を継ぎ合わせてろう付け接合される等により、継ぎ目が形成される。例えば、図10に示すチューブ53には、板の両端の端部の継ぎ目54が形成されている。そのため、このようなチューブ材を用いる熱交換器の製造では、ろう付け加熱時に、チューブ材の継ぎ目を伝わって、溶融ろうがチューブ材の方へ流動し易く、接合部に溜まる溶融ろうの量が少なくなるため、接合部に隙間が生じ易くなる。また、板折り曲げ成形された偏平チューブでは、ヘッダとの接合部において、板の折り曲げ端部のクリアランスが大きくならざるを得ない部位があり、冷媒の漏れにつながるろう付け不良を起こし易くなっているため、ろう付けが困難であった。
そこで、例えば、特許文献1(特開2011−224656号公報)には、Al−Mn系合金からなる心材と、その片面または両面にFeの含有量が0.45質量%以下のAl−Si系合金からなるろう材とを備えるアルミニウム合金ブレージングシートであって、600℃で3分間のろう付け処理後において、凝固したろうの断面におけるろう流動通路である共晶Siの面積率が35%以下であり、かつ心材の板厚方向中心部の結晶粒径が圧延方向で80μm以上であるブレージングシートが開示されており、チューブ材に適用すること、およびチューブ材とプレート(ヘッダ)材の両方に適用することが示されている。
特開2011−224656号公報(特許請求の範囲)
ところが、板材成形チューブ材の継ぎ目は、その形状から、大きなフィレットを形成し易く、他の部位から多くのろう材を吸い寄せる毛細管現象を起こし易くなってしまい、そのため、他の接合部で必要なろうが減少し、十分な接合強度が得られないという問題や、ろう付け不良となり易いという問題があった。
特に、板材成形チューブ材とタンク材が、ヘッダ材を介して接合されるような構造の熱交換器では、タンク材のろう材が、ヘッダ材の内側表面を通って、チューブ材に流れ込むという現象が起こり、タンク材とヘッダ材のろう付け部のフィレットが小さくなってしまい、接合強度が不足してしまっていた。
図11は、従来の熱交換器の製造において、チューブ材とヘッダ材とタンク材とを組み付け、ろう付け加熱をするときの様子を示す模式的な断面図である。図11中、内側にろう材45がクラッドされているヘッダ材41に、チューブ用アルミニウム合金板が成形された板材成形チューブ材43の一端が、嵌合されており、また、ヘッダ材41と、内側の面にろう材47がクラッドされ且つ外側の面にろう材46がクラッドされているタンク材42とは、端部同士で重ね合わせられている。これらの組み付け体50は、ろう付け加熱される。そして、このろう付け加熱のときに、図11に示す矢印のように、タンク材42のろう材46及びろう材47が、ヘッダ材41の内側表面を通って、板材成形チューブ材43の継ぎ目44へと流れ込む。
従って、本発明の課題は、板材成形チューブ材、すなわち、板材が成形されたものであり且つ板材の両端の端部を継ぎ合わせるように成形されたチューブ材とヘッダ材とタンク材とをろう付けする熱交換器の製造方法において、タンク材のろう材が、ヘッダ材の表面を通って、チューブ材に流れ込むことがない熱交換器の製造方法を提供すること、及びそれに用いられるヘッダ用の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にある。
本発明者らは、上記の課題を解決するために、鋭意検討を重ねた結果、(1)タンク材のろう材が流動する前に、ヘッダ材のろう材を減少又は枯渇させることで、タンク材からチューブ材へのタンク材のろう材の流動が遮断できること、(2)ヘッダ材のろう材の流動性を、タンク材のろう材の流動性より高くして、タンク材のろう材がヘッダ材の表面のろう材に到達するより先に、ヘッダ材のろう材を接合部位へ流動させ、且つ、ヘッダ材に残存するろう材の量を少なくすることにより、タンク材のろう材が、ヘッダ材の表面を通ってチューブ材へ流れ込むのを防ぐことができること、及び(3)ヘッダ材の心材の結晶構造及びろう材の組成を特定の範囲に規定することにより、上記のような作用効果を発揮するヘッダ材が得られること等を見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明(1)は、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされており、
該心材が、0.8質量%以上2.0質量%未満のMn、0.01〜1.0質量%のSi及び0.01〜0.7質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる心材であり、
該ろう材が、11.0〜14.0質量%のSi及び0.01〜0.8質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるろう材であり、
該心材の平均結晶粒度が80μm以上であること、
を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを提供するものである。
また、本発明(2)は、前記心材が、更に、0.04〜1.0質量%のCu及び0.01〜0.2質量%のTiのうちのいずれか1種又は2種を含有することを特徴とする本発明(1)の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを提供するものである。
また、本発明(3)は、前記ろう材が、更に、0.001質量%以上0.20質量%未満のSrを含有することを特徴とする本発明(1)又は(2)いずれかの熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを提供するものである。
また、本発明(4)は、0.8質量%以上2.0質量%未満のMn、0.01〜1.0質量%のSi及び0.01〜0.7質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる心材に、11.0〜14.0質量%のSi及び0.01〜0.8質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるろう材をクラッドする熱間圧延加工を行い、
次いで、300℃以上の温度で再結晶させる中間焼鈍を行い、
次いで、15〜60%の加工度の冷間加工を行い、
次いで、300℃以上の温度で再結晶させる最終焼鈍を行い、心材が再結晶しているO材を得ること、
を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
また、本発明(5)は、前記心材が、更に、0.04〜1.0質量%のCu及び0.01〜0.2質量%のTiのうちのいずれか1種又は2種を含有することを特徴とする本発明(4)の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
また、本発明(6)は、前記ろう材が、更に、0.001質量%以上0.20質量%未満のSrを含有することを特徴とする本発明(4)又は(5)いずれかの熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
また、本発明(7)は、0.8質量%以上2.0質量%未満のMn、0.01〜1.0質量%のSi及び0.01〜0.7質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる心材に、11.0〜14.0質量%のSi及び0.01〜0.8質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるろう材をクラッドする熱間圧延加工を行い、
次いで、前冷間圧延加工を行い、
次いで、300℃以上の温度で再結晶させる中間焼鈍を行い、
次いで、15〜60%の加工度の冷間加工を行い、
次いで、300℃以上の温度で再結晶させる最終焼鈍を行い、心材が再結晶しているO材を得ること、
を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
また、本発明(8)は、前記心材が、更に、0.04〜1.0質量%のCu及び0.01〜0.2質量%のTiのうちのいずれか1種又は2種を含有することを特徴とする本発明(7)の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
また、本発明(9)は、前記ろう材が、更に、0.001質量%以上0.20質量%未満のSrを含有することを特徴とする本発明(7)又は(8)いずれかの熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
また、本発明(10)は、少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートが、前記本発明(1)の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートであること、
を特徴とする熱交換器の製造方法を提供するものである。
また、本発明(11)は、少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の600℃で3分間の加熱試験における流動係数が、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の600℃で3分間の加熱試験における流動係数より高いこと、
を特徴とする熱交換器の製造方法を提供するものである。
また、本発明(12)は、少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの600℃で3分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さが、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートの600℃で3分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さより小さいこと、
を特徴とする熱交換器の製造方法を提供するものである。
本発明によれば、板材成形チューブ材とヘッダ材とタンク材とをろう付けする熱交換器の製造方法において、タンク材のろうが、ヘッダ材の表面を通って、チューブ材に流れ込むことがない熱交換器の製造方法を提供すること、及びそれに用いられるヘッダ用の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ができる。
チューブ材と、ヘッダ材と、タンク材とが組み付けられた組み付け体を示す模式的な斜視図である。 図1の断面を横から見た図である。 加熱試験(ろう材の流動試験)における試験片の配置を示す側面図である。 チューブ材の形態例を示す模式的な断面図である。 チューブ材の形態例を示す模式的な断面図である。 ヘッダ材とタンク材の組み付け形態の形態例を示す模式的な断面図である。 ろう付け加熱の際に、ろう材が流動する様子を示す模式的な断面図である。 ろう材の流動試験を行った後の試験材の様子を示す断面図である。 パラレルフロー型の構造の熱交換器を示す模式的な斜視図である。 図9中のチューブ材の図である。 従来の熱交換器の製造方法において、チューブ材とヘッダ材とタンク材とを組み付け、ろう付け加熱をするときの様子を示す模式的な断面図である。
図1及び図2を参照して、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートについて説明する。図1は、チューブ材と、ヘッダ材と、タンク材と、が組み付けられた組み付け体を示す模式的な斜視図であり、組み付け体の一部分を切り出した図であり、ろう付け加熱前の組み付け体20を示す図である。図2は、図1の断面を横から見た図である。なお、図2では、心材にクラッドされているろう材の部分を、黒い太線で示している。また、図1及び図2では、チューブ材、ヘッダ材及びタンク材以外の記載は省略した。
図1及び図2中、組み付け体20は、ヘッダ材1aと、タンク材2aと、チューブ材3aと、図示しないアウターフィンと、からなる。
チューブ材3aは、チューブ用アルミニウム合金板が、扁平管状に折り曲げ成形された管材であり、板の両端の端部で継ぎ合わせるように折り曲げ成形されている。そのため、チューブ材3aには、板の両端の端部が継ぎ合わされる部分に、継ぎ目11aが形成されている。チューブ材3aは、管端がヘッダ材1aに嵌合される。そして、嵌合部分のチューブ材3aとヘッダ材2aとの隙間が接合部10である。
ヘッダ材1aは、ろう材13がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートが、ろう材13が内側になるように加工されたものである。ヘッダ材1aには、複数のチューブ材3aの管端が嵌合される。なお、図1では、組み付け体20の一部分のみを示しているので、図中には、1つのチューブ材しか示されていないが、組み付け体20の全体には、複数のチューブ材3aが、図1中の左右方向に、並列して組み付けられている。
タンク材2aは、心材の一方の面にろう材12が、他方の面にろう材14がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートが加工されたものである。タンク材2aのヘッダ材1aとの接合側の端部が、ヘッダ材1aのタンク材2aとの接合側の端部と重なり合うように、タンク材2aは、ヘッダ材1aに組み付けられる。このときのタンク材2aとヘッダ材1aの端部同士の重なり部分が、接合部15a、15bである。
また、図示しないが、組み付け体20では、隣り合うチューブ材間に、コルゲート加工されたアウターフィンが組み付けられる。また、組み付け体20には、上記の部材以外に、必要に応じて、各種の部材が組み付けられる。
このとき、組み付け体20では、タンク材2aのろう材12は、ヘッダ材1aのろう材13に対向している。
組み付け体20は、所定の温度及び時間で、ろう付け加熱されることにより、ヘッダ材1aのろう材13、タンク材2aのろう材12及びろう材14が、継ぎ目11a、接合部10、接合部15a、15b及びその他の接合部に流動してフィレットを形成し、これらの部分がろう付けされて、熱交換器が得られる。
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートは、このような熱交換器の製造に用いられるヘッダ用のアルミニウム合金製ブレージングシートである。
本発明の熱交換器のヘッダ用のアルミニウム合金製ブレージングシートは、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされており、
該心材が、0.8質量%以上2.0質量%未満のMn、0.01〜1.0質量%のSi及び0.01〜0.7質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる心材であり、
該ろう材が、11.0〜14.0質量%のSi及び0.01〜0.8質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるろう材であり、
該心材の平均結晶粒度が80μm以上であること、
を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートである。
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートは、心材Aの少なくとも片面に、すなわち、心材Aの片面又は両面にろう材Aがクラッドされているブレージングシートである。
<ろう材>
ろう材Aは、11.0〜14.0質量%のSi及び0.01〜0.8質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるろう材である。
ろう材A中のSiの含有量は、11.0〜14.0質量%、好ましくは11.5〜13.5質量%である。ろう材中のSi含有量は、ろうの流動性に影響し、Al−Si系の共晶組成(Al−12.5質量%Si)に近いほど流動性が高くなる。ろう材A中のSiの含有量が上記範囲にあることにより、タンク材のろう材がヘッダ材の表面を通ってチューブ材に流れ込むのを防ぐことができる。一方、ろう材A中のSiの含有量が、上記範囲未満だと、流動性が不十分となり、心材の表面に残存するろう材の量が多くなり、また、上記範囲を超えると、心材を溶解するエロ―ジョン現象が発生し、強度及び耐食性の低下を引き起こす。
ろう材A中のFe含有量は、0.01〜0.8質量%である。ろう材A中のFeは、ろうの凝固時の核生成の起点となり、フィレット形成を安定させるため、Fe含有量は0.01質量%以上が好ましい。また、上記範囲を超えると、ろう材の伸びが低くなり過ぎるため、ブレージングシートの製造が困難となる。
ろう材Aは、更に、0.001質量%以上0.20質量%未満のSrを含有することができる。ろう材A中のSi含有量は、共晶組成(Al−12.7質量%Si)に近いため、粗大なSi粒が形成され易い。粗大なSi粒が存在すると、ろうの流動性が低くなる傾向にあるため、ろう材中のSi粒を微細にして、ろうの流動性を高めるために、ろう材にSrを含有させることができる。そのため、ろう材Aが上記範囲のSrを含有することにより、ろうの流動性を更に高くすることができるので、タンク材のろう材がヘッダ材の表面を通ってチューブ材に流れ込むのを防ぐという効果が更に高まる。ろう材中のSi粒の微細化による効果は、ろう材中に存在する円相当径が5μm以上の粗大なSi粒が1mm当たり100個未満の場合に、特に顕著となる。ただし、ろう材中にSrを0.20質量%以上添加しても、上記効果が飽和する。
<心材>
心材Aは、0.8質量%以上2.0質量%未満のMn、0.01〜1.0質量%のSi及び0.01〜0.7質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる心材である。
心材Aとしては、例えば、実用化されているA3003に代表されるAl−Mn系合金、より強度なAl−Mn−Cu系合金が使用されるが、これに制限されるものではない。
心材A中のMn含有量は、0.8質量%以上2.0質量%未満である。心材中のMnは、強度を高くする効果がある。心材A中のMn含有量が、上記範囲未満だと、引張強さが100MPa以下となり、接合部以外で耐圧性が不足し、また、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な金属間化合物が形成され、正常な板材の製造が困難となる。
心材A中のFeの含有量は、0.01〜0.7質量%、好ましくは0.35質量%を超え0.7質量%以下である。心材A中のFe含有量が、上記範囲未満だと、再結晶が安定せず、粗大な結晶粒が生じることがあり、また、上記範囲を超えると、心材の平均結晶粒度が小さくなり過ぎる。
心材A中のSiの含有量は、0.01〜1.0質量%である。心材A中のSiの含有量が、上記範囲未満だと、ろう材のSiが心材に拡散し易くなるため、ろう材の流動性が低くなり、また、上記範囲を超えると、心材の平均結晶粒度が小さくなり過ぎる。
心材Aの平均結晶粒度は、80μm以上、好ましくは80〜200μmである。ろう付け時、ろうが溶融した状態では、心材の結晶粒界にろう中のSiが浸透し易い。心材の結晶粒界にろう中のSiが浸透すると、Si含有量が低下して流動性が低くなる。特に、ろう材中のSiの拡散による流動性の低下は、心材の平均結晶粒度が80μm未満の場合に顕著である。そこで、本発明では、心材Aの平均結晶粒度を80μm以上とすることにより、ろう付け時に、ろう材から心材へのSiの拡散を低く抑え、ろうの流動性の低下を抑えることにより、タンク材のろう材がヘッダ材の表面を通ってチューブ材へ流れ込むのを防ぐことができる。なお、心材の平均結晶粒度が200μmを超えると、ヘッダ形状に成形加工する際に、粒界と粒内の変形がわずかではあるが異なることから、結晶粒に起因する模様が表面の凹凸として顕在化して、肌荒れになり易くなるので、心材の平均結晶粒度は200μm以下が好ましい。
心材Aは、更に、0.04〜1.0質量%のCuを含有することができる。
心材Aは、更に、0.01〜0.2質量%のTiを含有することができる。心材がTiを含有することで、鋳造時に生成する結晶粒内にTi濃度分布が形成され、圧延により層状となることで電位分布が層状となり、腐蝕形態が層状となり易くなる。その結果として耐食性が向上する。心材A中のTi含有量が、上記範囲未満だと濃度分布が形成され難くなり、また、上記範囲を超えると、粗大な化合物が成形されるため、正常な板材の製造が困難となる。
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートでは、ろう付け時のろう材Aの流動性が高いため、600℃で3分間の加熱試験において、心材の表面に残存するろう材Aの厚さが10μm以下、好ましくは5μm以下となる。そして、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートは、600℃で3分間の加熱試験において、試験後の心材の表面に残存するろう材の厚さが10μm以下、好ましくは5μm以下であることにより、タンク材のろう材がチューブ材へ流動するための流動経路を遮断することができるので、タンク材のろう材がヘッダ材の表面を通ってチューブ材に流れ込むのを防ぐことができる。また、600℃で3分間の加熱試験における残存ろう材の厚さが小さい程、ろう材の流動性は高くなる。なお、ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の厚さは、通常、50〜200μm程度であるが、ろう材の厚みが異なっていても、ろう材の流動性が同程度であれば、600℃で3分間の加熱試験において、心材の表面に残存するろう材の厚さも同程度となる。
本発明において、600℃で3分間の加熱試験とは、以下に示す試験である。先ず、図3に示すように、加熱試験に供される縦30mm×横75mm×厚み1.0mmのブレージングシート試験材(クラッド材)21を、流動性を測定する側のろう材22が、上側の面となるようにして置き、その上に、ろう材がクラッドされていない高さ40mm×幅50mm×厚み1.0mmのアルミニウム合金ベア板(例えば、3003材)23を2枚、10mmの間隔(間隔24)を開けて、それぞれをブレージングシート試験材21に対して垂直に、且つ、アルミニウム合金ベア板23同士が平行になるように並べる。次いで、ブレージングシート試験材21に、ノコロックフラックスを5g/mとなるように塗布した後、窒素ガス雰囲気中で、600℃で3分間加熱する。次いで、冷却後、2枚のアルミニウム合金ベア板23の設置位置の中間近傍25の垂直断面の観察を行い、残存しているろう材22の厚みを測定する。なお、図3は、加熱試験(ろう材の流動試験)における試験片の配置を示す側面図である。
本発明においては、クラッドされているろう材Aの厚みは、クラッド率、製品の板厚等により異なるが、上記タンク材のろう材の流動経路を遮断する効果は、クラッドされているろう材Aの厚み、つまり、ろう付け加熱前のろう材Aの厚みには影響されず、ろう付け加熱による残存ろう材Aの厚みによって影響される。
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートでは、ろう材Aの600℃で3分間の加熱試験における流動係数は、好ましくは0.8以上、特に好ましくは0.9以上である。ろう材Aの流動係数が上記範囲にあることにより、タンク材のろう材がヘッダ材の表面に流動してくる前に、ヘッダ材のろう材を減少又は枯渇させることができるので、タンク材のろう材のチューブ材への流動経路を遮断することができ、タンク材のろう材がヘッダ材の表面を通ってチューブ材に流れ込むのを防ぐことができる。なお、ろう材Aの流動係数は、例えば、ろう材Aの組成、心材の平均結晶粒度、心材のSi含有量等を適宜選択することにより調節される。また、ろう材の流動係数は、アルミニウムブレージングハンドブックに記載されているドロップ型流動性試験によって測定される。
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートは、心材Aの少なくとも片面に、上記組成を有するろう材Aがクラッドされていればよく、例えば、
(i−a)心材Aの一方の面のみに、ろう材Aがクラッドされており、且つ、他方の面には、なにもクラッドされていない二層材、
(ii−a)心材Aの両方の面に、ろう材Aがクラッドされている三層材、
(iii−a)心材Aの一方の面には、ろう材Aがクラッドされており、且つ、他方の面には、心材Aとは異なるろう材Xがクラッドされている三層材、
(iv−a)心材Aの一方の面には、ろう材Aがクラッドされており、且つ、他方の面には、犠牲陽極材がクラッドされている三層材、
が挙げられる。
上記(ii−a)の三層材の場合、心材の両面には、組成が全く同一のろう材Aがクラッドされていてもよいし、あるいは、組成が異なるろう材Aがクラッドされていてもよい。
また、上記(iii−a)の三層材の場合、ろう材Xとしては、例えば、Siを含有するアルミニウム合金ろう材(Al−Si系ろう材)が挙げられる。ろう材Xが、Al−Si系ろう材の場合、ろう材X中のSiの含有量は、好ましくは7.5〜13質量%、特に好ましくは10〜12質量%である。また、ろう材Xが、Al−Si系ろう材の場合、ろう材Xは、Siに加え、Srを含有することができ、Srの含有量は、好ましくは0.01〜0.20質量%、特に好ましくは0.01〜0.05質量%である。また、ろう材Xとしては、Al−Si系ろう材以外にも、Al−Si−Zn系ろう材等が挙げられ、このAl−Si−Zn系ろう材の組成は、Si含有量が1.0〜6.0質量であり、Zn含有量が0.5〜4.0質量%である。
また、上記(iv−a)の三層材の場合、犠牲陽極材が熱交換器の外側となるように加工して、熱交換器が製造されることにより、外面耐食性が良好となる。犠牲陽極材としては、心材より電位的に卑となるアルミニウム合金、例えば、1000系アルミニウム合金又はAl−Zn系合金が挙げられる。
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートは、ヘッダ材の作製用のアルミニウム合金製ブレージングシートである。通常、ヘッダ材は、アルミニウム合金製ブレージングシートを、絞り加工することにより作製される。そのため、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートは、O材である。なお、O材とは、300℃以上の温度で再結晶させる最終焼鈍を行い得られ、心材が再結晶しているアルミニウム合金材である。
心材Aの厚みは、好ましくは0.5〜2.0mm、特に好ましくは0.5〜1.2mmである。ろう材Aの厚みは、好ましくは0.05〜0.2mm、特に好ましくは0.05〜0.12mmである。
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートは、製造過程は、特に制限されないが、以下に示す本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法により、好適に製造される。
本発明の第一の形態の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法(以下、熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法(1)とも記載する。)は、0.8質量%以上2.0質量%未満のMn、0.01〜1.0質量%のSi及び0.01〜0.7質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる心材に、11.0〜14.0質量%のSi及び0.01〜0.8質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるろう材をクラッドする熱間圧延加工を行い、
次いで、300℃以上の温度で再結晶させる中間焼鈍を行い、
次いで、15〜60%の加工度の冷間加工を行い、
次いで、300℃以上の温度で再結晶させる最終焼鈍を行い、心材が再結晶しているO材を得ること、
を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法である。
また、本発明の第二の形態の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法(以下、熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法(2)とも記載する。)は、0.8質量%以上2.0質量%未満のMn、0.01〜1.0質量%のSi及び0.01〜0.7質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる心材に、11.0〜14.0質量%のSi及び0.01〜0.8質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるろう材をクラッドする熱間圧延加工を行い、
次いで、前冷間圧延加工を行い、
次いで、300℃以上の温度で再結晶させる中間焼鈍を行い、
次いで、15〜60%の加工度の冷間加工を行い、
次いで、300℃以上の温度で再結晶させる最終焼鈍を行い、心材が再結晶しているO材を得ること、
を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法である。
つまり、熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法(1)と熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法(2)とは、中間焼鈍の前に、前冷間加工を行うか否かが異なること以外は、同様である。
熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法(1)及び(2)に係る熱間圧延加工では、心材にろう材をクラッドするが、熱間圧延加工に係る心材の組成は、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートに係る心材Aの組成と同様であり、熱間圧延加工に係るろう材の組成は、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートに係るろう材Aの組成と同様である。
熱間圧延加工では、二層材の場合は、心材Aの組成を有する鋳塊に、ろう材Aの組成を有する鋳塊を合わせたものを、また、三層材の場合は、心材Aの組成を有する鋳塊に、ろう材Aの組成を有する鋳塊とろう材Aと共にクラッドされる材料の組成を有する鋳塊を合わせたものを、熱間圧延して、熱間圧延材を得る。熱間圧延温度は、400〜550℃である。
熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法(2)では、次いで、熱間圧延材を冷間加工する前冷間加工を行い、前冷間加工材を得る。前冷間加工での加工条件は、適宜選択される。
熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法(1)及び(2)に係る中間焼鈍は、次工程の冷間加工よりも前に行われる焼鈍であり、熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法(1)の場合は、熱間圧延材を300℃以上の温度で加熱して、再結晶させて、中間焼鈍材を得る処理であり、また、熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法(2)の場合は、前冷間加工材を300℃以上の温度で加熱して、再結晶させて、中間焼鈍材を得る処理である。中間焼鈍温度は、300〜450℃である。
熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法(1)及び(2)に係る冷間加工は、中間焼鈍材を、加工度15〜60%で冷間加工し、冷間加工材を得る工程である。冷間加工度が、15%未満だと、完全軟化せず、亜結晶粒が材料に残存し、エロージョンによるろう付け不具合が発生し易くなり、また、60%を超えると、平均結晶粒度が微細になり過ぎるため、最終焼鈍において、安定して平均結晶粒度が80μm以上の結晶粒が得られなくなる。
熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法(1)及び(2)に係る最終焼鈍は、冷間加工材を300℃以上の温度で加熱して、再結晶させて、心材が再結晶しているO材を得る処理である。最終焼鈍温度は、300〜450℃である。
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法では、熱間圧延加工に用いられる鋳塊の組成を、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートに係る心材及びろう材の組成とし、且つ、15〜60%の加工度で冷間加工したものを、300℃以上の温度で最終焼鈍して心材を再結晶させることにより、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを得ることができる。
本発明の熱交換器の製造方法は、少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートが、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートであること、
を特徴とする熱交換器の製造方法である。
本発明の熱交換器の製造方法では、先ず、少なくとも、チューブ材と、ヘッダ材と、タンク材と、を組み付けて、組み付け体を作製する。また、組み付け体には、チューブ材、ヘッダ材及びタンク材以外に、アウターフィン及び必要に応じて、その他の部材が組み付けられる。
本発明の熱交換器の製造方法に係るチューブ材は、チューブ用アルミニウム合金板が、扁平管状に成形された管材であり、且つ、板の両端の端部が継ぎ合わされるように成形されているチューブ材である。そのため、チューブ材には、ろう付けにより板の両端が継ぎ合わされる部分である継ぎ目が形成されている。チューブ用アルミニウム合金板を成形してチューブ材を作製する方法は、特に制限されず、例えば、チューブ用アルミニウム合金板を、折り曲げ成形する方法、深絞り成形する方法、プレス成形する方法等が挙げられる。
図4及び図5は、チューブ材の形態例を示す模式的な断面図であり、チューブ材を冷媒流路に対して垂直な面で切ったときの断面図である。図1及び図2に示すチューブ材3aは、図4中の(A)のように、チューブ用アルミニウム合金板27aの一端の外面側と他端の内面側が重なるように、成形されたものであるが、本発明の熱交換器の製造方法に係るチューブ材は、これに限定されるものではない。チューブ材としては、例えば、図4中(B)のように、チューブ用アルミニウム合金板27bの両端が外側に向けてL字型に折り曲げられ、板の一端の内面側と他端の内面側が重なるように、成形されたチューブ材3bや、図4中(C)のように、チューブ用アルミニウム合金板27cの両端が内側に向けてL字型に折り曲げられ、板の一端の外面側と他端の外面側が重なるように、成形されたチューブ材3c等が挙げられる。また、継ぎ目11a、11b、11cの形成位置は、適宜選択される。
また、図5に示すチューブ材3dのように、チューブ材の管内に、インナーフィン28を有するものであってもよい。チューブ材3dでは、継ぎ目11dで、インナーフィン28の端部が、チューブ用アルミニウム合金板27dの両端部と共にろう付けされる。
チューブ用アルミニウム合金板は、ろう材がクラッドされていないアルミニウム合金板(ベア板)であっても、心材の片面又は両面にろう材がクラッドされているアルミニウム合金板(ブレージングシート)であってもよく、また、犠牲陽極材がクラッドされているアルミニウム合金板であってもよい。チューブ用アルミニウム合金板に、ろう材又は犠牲陽極材をクラッドするか否かや、チューブ材の内面側又は外面側のいずれに、ろう材又は犠牲陽極材をクラッドするか等は、適宜選択される。
本発明の熱交換器の製造方法に係るヘッダ材は、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート、すなわち、心材の少なくとも片面にろう材Aがクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートが、ろう材Aが内側になるように成形されたヘッダ材であり、複数のチューブ材の管端が嵌合される。なお、本発明の熱交換器の製造方法に係るヘッダ材の内側面には、ろう材Aがクラッドされているが、ヘッダ材には、外側面にろう材がクラッドされていないもの、外側面にろう材Aがクラッドされているもの、外側面にろう材Aとは異なるろう材であるろう材Xがクラッドされているもの、外側面に犠牲陽極材がクラッドされているもの等がある。
本発明の熱交換器に係るタンク材は、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートが成形されたタンク材である。
タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートとしては、以下に示す心材Bの少なくとも片面にろう材Bがクラッドされているアルミニウム合金製ブレージングシートが好ましい。
タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートとしては、例えば、3003合金の片面又は両面に4045合金がクラッドされている板厚0.8〜1.2mmのものが挙げられる。
ろう材Bは、7.5質量%以上11.0質量%未満のSiを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるろう材である。
ろう材B中のSiの含有量は、7.5質量%以上11.5質量%未満、好ましくは9質量%以上11質量%未満である。ろう材B中のSiが、上記範囲未満だと、十分なフィレットが形成され難く、また、上記範囲を超えて、ろう材AのSi含有量よりも高くなった場合は、低い温度でタンク材のろう材が流動してしまうので、タンク材のろう材がヘッダ材の表面を通ってチューブ材に流れ込んでしまう。
ろう材Bは、必要に応じて、更に、0.01〜0.20質量%のSrを含有することができる。ろう材B中のSrの含有量は、0.01〜0.20質量%、好ましくは0.01〜0.05質量%である。ろう材BがSrを含有することにより、流動可能なろう量が増加し、フィレットを増大させることができる。このため、より安定した接合性を得るためには、ろう材BがSrを含有することが好ましい。ただし、0.20質量%を超えても効果が飽和する。
ろう材Bは、更に、0.8質量%以下のFe、1.0質量%以下のMn及び5.0質量%以下のZnのうちのいずれか1種又は2種以上を含有してもよい。
心材Bは、0.8質量%以上2.0質量%未満のMn、0.01〜1.0質量%のSi及び0.01〜0.7質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるアルミニウム合金である。
心材B中のMnの含有量は、好ましくは1.0〜1.7質量%である。心材B中のSiの含有量は、好ましくは0.15〜0.5質量%である。心材B中のFeの含有量は、好ましくは0.35〜0.7質量%である。
心材Bは、必要に応じて、更に、0.04〜1.0質量%のCu及び0.01〜0.20質量%のTiのうちの1種又は2種を含有することができる。
心材Bは、更に、2.0質量%以下のZnを含有してもよい。
タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートは、600℃で3分間の加熱試験において、心材の表面に残存するろう材Bの厚さが、10μmを超えていることが好ましく、20μmを超えていることが特に好ましい。タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートは、600℃で3分間の加熱試験において、試験後の心材の表面に残存するろう材の厚さが上記範囲にあることにより、チューブ材のろう材の方がタンク材のろう材より先に流動するので、タンク材のろう材がチューブ材へ流動するための流動経路が遮断され、タンク材のろう材がヘッダ材の表面を通ってチューブ材に流れ込むのを防ぐことができる。
タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートでは、ろう材Bの流動係数は、600℃で3分間の加熱において、好ましくは0.8未満、特に好ましくは0.6以上0.8未満である。ろう材Bの流動係数が上記範囲にあることにより、タンク材のろう材がヘッダ材の表面に流動してくる前に、ヘッダ材のろう材を減少又は枯渇させることができるので、タンク材のろう材のチューブ材への流動経路を遮断することができ、タンク材のろう材がヘッダ材の表面を通ってチューブ材に流れ込むのを防ぐことができる。なお、ろう材Bの流動係数は、例えば、ろう材Bの組成、心材の平均結晶粒度、心材のSi含有量、板厚等を適宜選択することにより調節される。
心材Bの少なくとも片面に、上記組成を有するろう材Bがクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートとしては、例えば、
(i−b)心材Bの一方の面のみに、ろう材Bがクラッドされており、且つ、他方の面には、なにもクラッドされていない二層材、
(ii−b)心材Bの両方の面に、ろう材Bがクラッドされている三層材、
(iii−b)心材Bの一方の面には、ろう材Bがクラッドされており、且つ、他方の面には、犠牲陽極材がクラッドされている三層材、
が挙げられる。
上記(ii−b)の三層材の場合、心材の両面には、組成が全く同一のろう材Bがクラッドされていてもよいし、あるいは、組成が異なるろう材Bがクラッドされていてもよい。
また、上記(iii−b)の三層材の場合、犠牲陽極材が熱交換器の外側となるように加工して、熱交換器が製造されることにより、外面耐食性が良好となる。犠牲陽極材としては、心材より電位的に卑となるアルミニウム合金、例えば、1000系アルミニウム合金又はAl−Zn系合金が挙げられる。
本発明の熱交換器の製造方法では、タンク材のヘッダ材との接合側の端部が、ヘッダ材のタンク材との接合側の端部と重なり合うように、タンク材は、ヘッダ材に組み付けられる。ヘッダ材とタンク材とは、ヘッダ材の内側面の端部とタンク材の内側面の端部が重なり合うように、あるいは、ヘッダ材の内側面の端部とタンク材の外側面の端部が重なり合うように、あるいは、ヘッダ材の外側面の端部とタンク材の内側面の端部が重なり合うように、あるいは、ヘッダ材の外側面の端部とタンク材の外側面の端部が重なり合うように、組み付けられる。ヘッダ材とタンク材の組み付け形態としては、例えば、図6中の(A)に示すように、ヘッダ材1aの内面側の端部と、タンク材2aの外面側の端部とが重ね合わされる組み付け形態や、図6中の(B)に示すように、ヘッダ材1bの端部及びタンク材2bの端部をそれぞれL字型に折り曲げ、ヘッダ材1bの内面側の端部及びタンク材2bの内面側の端部とが重ね合わされる組み付け形態、図6中の(C)に示すように、ヘッダ材1cの外面側の端部と、タンク材2cの内面側の端部とが重ね合わされる組み付け形態等が挙げられる。なお、図6は、ヘッダ材とタンク材の組み付け形態の形態例を示す模式的な断面図である。また、図6では、ヘッダ材及びタンク材以外の記載は省略した。
また、本発明の熱交換器の製造方法では、組み付け体には、チューブ材、ヘッダ材及びタンク材の他に、隣合うチューブ材間に組み付けられるアウターフィンや、必要に応じて、サイドプレート、配管材、車体に取り付けための部品等が、組み付けられる。
次いで、本発明の熱交換器の製造方法では、少なくとも、チューブ材と、ヘッダ材と、タンク材と、を組み付けて得られる組み付け体を、所定の温度及び時間で、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る。
本発明の熱交換器の製造方法において、ろう付け加熱の最高到達温度は、590〜610℃であり、ろう付け加熱時間は、最高到達温度での保持時間が5分以内である。また、ろう付け加熱の際の雰囲気は、窒素ガス雰囲気、ヘリウムガス雰囲気、アルゴンガス雰囲気等の不活性ガス雰囲気、又は水素ガス雰囲気等の不酸化性雰囲気である。
本発明の熱交換器の製造方法におけるヘッダ材及びタンク材のろう材の流動について、図7を参照して説明する。図7は、ろう付け加熱の際に、ろう材が流動する様子を示す模式的な断面図であり、(A)はヘッダ材のろう材が流動する前の様子を示し、(B)はろう材が流動した後の様子を示す。ヘッダ材のろう材13は、タンク材のろう材12及びろう材14より流動性が高いので、組み付け体20のろう付け加熱を開始すると、先に、ヘッダ材のろう材13が流動し始める(図7中の(A))。このとき、タンク材のろう材12及びろう材14は、未だ、流動していない。流動を始めたヘッダ材のろう材13は、チューブ材3aの継目部11及びチューブ材3aとヘッダ材1aの接合部へと流動して、フレットを形成する(図7中の(B))。そして、ヘッダ材のろう材13が流動した後に、タンク材のろう材12及びろう材14は流動し始めるが、ヘッダ材のろう材13が流動した後は、チューブ材3aとタンク材2aとの間のヘッダ材1aの表面(符号26で示す点線で囲まれている部分)に残存するろう材13は、非常に少ないか又は枯渇しているので(図7中の(B))、タンク材のろう材12及びろう材14がヘッダ材2aの表面を通ってチューブ材1aに流れ込む現象は起こらない。そのため、タンク材のろう材12及びろう材14が、本来接合のために必要である部位へと流動してフィレットを形成するので、タンク材のろう材12及びろう材14の減少により、タンク材2aの接合部位に接合不良が起こるのを防ぐことができる。
このように、本発明の熱交換器の製造方法では、ヘッダ材のろう材の流動性を、タンク材のろう材の流動性より高くすることにより、ろう付け加熱の際に、先に、ヘッダ材のろう材を流動させて、タンク材のろう材がヘッダ材の表面に流動して来る前に、ヘッダ材の表面に残存するろう材を減少又は枯渇させることができるので、タンク材のろう材のチューブ材への流動経路を遮断することができる。なお、タンク材の片面にのみろう材がクラッドされている場合は、ヘッダ材のろう材の流動性を、タンク材の片面にのみにクラッドされているろう材の流動性よりも高くする。また、タンク材の両面にろう材がクラッドされている場合は、ヘッダ材のろう材の流動性を、タンク材の両面にクラッドされているいずれのろう材の流動性よりも高くする。
すなわち、本発明の熱交換器の製造方法は、少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の600℃で3分間の加熱試験における流動係数が、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の600℃で3分間の加熱試験における流動係数より高いこと、好ましくは該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の600℃で3分間の加熱試験における流動係数が、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の600℃で3分間の加熱試験における流動係数より0.05以上高いこと、特に好ましくは該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の600℃で3分間の加熱試験における流動係数が、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の600℃で3分間の加熱試験における流動係数より0.05〜0.1高いこと、
を特徴とする熱交換器の製造方法である。そして、好ましくは該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の600℃で3分間の加熱試験における流動係数が0.9以上であり、且つ、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の600℃で3分間の加熱試験における流動係数が0.6以上0.8未満である。
また、本発明の熱交換器の製造方法は、少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの600℃で3分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さが、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートの600℃で3分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さより小さいこと、好ましくは該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの600℃で3分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さが、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートの600℃で3分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さより10μm以上小さいこと、
を特徴とする熱交換器の製造方法である。そして、好ましくは該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの600℃で3分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さが10μm以下であり、且つ、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートの600℃で3分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さが10μmを超えていること、特に好ましくは該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの600℃で3分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さが5μm以下であり、且つ、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートの600℃で3分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さが10μmを超え20μm以下である。
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明する。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、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例)
連続鋳造により表1に示す心材合金、表2に示すろう材合金、表3に示す犠牲陽極材合金の鋳塊を製造し、得られた鋳塊のうち、心材合金及び犠牲陽極材合金の鋳塊については常法に従って均質化処理を行った。
次いで、犠牲陽極材及びろう材合金の鋳塊を所定の厚さまで熱間圧延して所定の大きさに切断した後、これらの熱間圧延板と厚さ30mmの心材合金の鋳塊とを合わせ材として熱間圧延し、ろう材クラッド率が10%となるように2層又は3層構造のクラッド材を得た。その後、冷間圧延を行い、最高到達温度が400℃となるようにバッチ炉で中間焼鈍を行い、次いで、加工度15〜60%の冷間圧延を行って板厚を1.0mmとし、最高到達温度が400℃となるようにバッチ炉で最終焼鈍を行った。なお、実施例19では、熱間圧延後に冷間圧延を行わずに中間焼鈍を行い、その後60%の冷間圧延を行って板厚を1.0mmとし、最終焼鈍を行った。また、実施例20では、最高到達温度が300℃となるようにバッチ炉で最終焼鈍を行った。
得られたクラッド材を試験材として以下の方法により、心材の平均結晶粒度を測定し、600℃で3分間の加熱試験、ろう材の流動性試験(フィレット成形能、ろう付け加熱後のろう厚さの評価)、及びエロージョン性の評価を行った。その結果を表4に示す。
(平均結晶粒度の測定)
クラッド材の心材側の表面を、リン酸400ml、硫酸100mlと無水クロム酸25gを混合した溶液中で、電圧30Vで1〜3分電解研磨し、さらに、純水500ml、フッ酸27ml、ホウ酸11gを混合した溶液中で、電圧25〜30Vで45〜60秒電解研磨した。その後、光学顕微鏡を用いて心材表面の偏光ミクロ組織を撮影し、比較法により平均結晶粒度を測定した。比較にはASTM(E112−61)の標準結晶粒径組織図を用いた。
なお、3層クラッド材については、表面を研削加工してろう材を除去し、心材部分を露出させた状態で上記の処理を行い、平均結晶粒度を測定した。
<残存ろう材の厚さ(600℃で3分間の加熱試験)>
図3に示すように、加熱試験に供される縦30mm×横75mm×厚み1.0mmの試験クラッド材(ブレージングシート試験材)21を、流動性を測定する側のろう材22が、上側の面となるようにして置き、その上に、高さ40mm×幅50mm×厚み1.0mmの3003材(ベア材)23を2枚、10mmの間隔(間隔24)を開けて、それぞれ試験クラッド材に対して垂直に、且つ、3003材(ベア材)同士が平行になるように並べた。次いで、試験クラッド材21に、ノコロックフラックスを5g/mとなるように塗布した後、窒素ガス雰囲気中で、昇温速度70℃/分で600℃まで昇温させ、600℃で3分間保持した後、ヒーターを切り、ろうが凝固してから200℃/分で降温させた。次いで、冷却後、2枚のアルミニウム合金ベア板23の設置位置の中間近傍25の垂直断面の観察を行い、残存しているろう材22の厚みを測定した。
なお、以下のろう材の流動性試験に用いた3003心材の両面に4045がクラッドされたクラッド材30は、600℃で3分間の加熱試験において、心材の表面に残存するろう材の厚さは30μmであった。
<ろう材の流動係数(600℃で3分間の加熱試験)>
社団法人軽金属溶接構造協会発行のアルミニウムブレージングハンドブック(改訂版、平成15年3月25日改訂版発行)の130ページに記載されているドロップ型流動性試験に従い行った。先ず、得られたクラッド材を用いて、縦60mm×横50mm×厚み1.0mmの試験片を作製した。次いで、ろう材面側の表面が垂直になるように、加熱炉内に吊した。次いで、試験片を、窒素ガス雰囲気中で、昇温速度50℃/分で600℃まで昇温させ、600℃で3分間保持した後、ヒーターを切り、ろうが凝固してから200℃/分で降温させた。次いで、冷却後、試験片を上部から3/4の位置で切断し、試験前の試験片重量と試験後の切断下部1/4分の重量から、下記計算式(1)に基づいて、流動係数を算出した。
流動係数(K)=(4W−W)/(3W×Z) (1)
(式中、Wは試験前の試験片の重量(g)を示し、Wは試験後の切断下部1/4分の重量(g)を示し、Zは「クラッド率(%)/100」を示す。)
<ろう付け加熱によるろう材の流動性試験>
(フィレット形成能の評価)
図3に示すように、加熱試験に供される縦30mm×横75mm×幅1.0mmの試験クラッド材(ブレージングシート試験材)21を、流動性を測定する側のろう材22が、上側の面となるようにして置き、その上に、高さ40mm×幅50mm×厚み1.0mmの3003心材の両面に4045がクラッドされたクラッド材(垂直板1)30(クラッド率10%)と、高さ40mm×幅50mm×厚み1.0mmの3003材のベア材(垂直板2)29とを、10mmの間隔(間隔24)を開けて、試験クラッド材21に対して垂直に、且つ、3003材(ベア材)とクラッド材30とが平行になるように並べた。次いで、試験クラッド材21に、ノコロックフラックスを5g/mとなるように塗布した後、窒素ガス雰囲気中で、昇温速度70℃/分で600℃まで昇温させ、600℃で3分間保持した後、ヒーターを切り、ろうが凝固してから200℃/分で降温させた。次いで、冷却後、試験片の接合部について、断面観察を行った。フィレット形成能は、図8の符号31の点線で囲った位置のフィレットの断面積を画像解析により測定し、フィレットの断面積が5mm以上のものを良好(○)、それ未満のものを不良(×)とした。
なお、今回用いた各試験片は、本発明を適用しようとする熱交換器に相当するよう各部材を配したもので、クラッド材30がタンク材、3003材(ベア材)29がチューブ材、試験クラッド材21がヘッダ材に相当する。
(ろう付け加熱後のろう厚さの評価)
図8の符号32の点線で囲った位置(2枚の垂直板の中間近傍)について、断面観察を行い、試験クラッド材21の表面に存在するろう材厚さが10μm以下のものを良好(○)、10μmを超えるものを不良(×)とした。
(エロージョン性の評価)
図8の符号32の点線で囲った位置(2枚の垂直板の中間近傍)について、断面観察を行い、心材へのろうの浸透箇所が100μmにつき3箇所以下のものを良好(○)、3箇所を超えるものを不良(×)とした。
(比較例)
連続鋳造により表1に示す組成を有する心材合金、表2に示す組成を有するろう材合金を造塊し、得られた鋳塊の内、心材合金については常法に従って均質化処理を行った。
次いで、ろう材合金の鋳塊を所定の厚さまで熱間圧延し、これらの熱間圧延板と心材合金の鋳塊(厚さ30mm)とを合わせ材として熱間圧延し、ろう材クラッド率が10%である2層構造のクラッド材を得た。その後、冷間圧延を行い、最高到達温度が400℃となるようにバッチ炉で中間焼鈍を行い、加工度10〜90%の冷間圧延を行って板厚を1.0mmとし、最高到達温度が400℃となるようにバッチ炉で最終焼鈍を行った。なお、No.34は中間焼鈍を行わず、No.35は中間焼鈍の最高到達温度を250℃で行い、No.36は最終焼鈍の最高到達温度を270℃で行った。
得られたクラッド材を試験材として、実施例と同様の方法で、心材の平均結晶粒度を測定し、600℃で3分間の加熱試験、ろう材の流動性試験(フィレット成形能、ろう付け加熱後のろう厚さの評価)、及びエロージョン性の評価を行った。その結果を表5に示す。
表5に示すように、No.24と25はろう材Si含有量が低過ぎるために、残存ろう材厚さが大きくなり、クラッド材30から3003材(ベア材)29へ、クラッド材30のろう材が流動し、フィレット形成能が劣っていた。
No.26は表面の残存ろう材厚さは薄いが、ろう材Si含有量が高過ぎるためにエロージョンが起こっており、エロージョン部位を経路としたろう材の流動が起こった結果、フィレット成形能が劣っていた。
No.27は最終焼鈍前の冷間加工度が高く、心材結晶粒径が微細なためにエロージョンが起こり、エロージョン部位を経路としたろう材の流動によりフィレット形成能が劣っていた。
No.28は心材のSi含有量が高過ぎて、心材結晶粒径が微細なためにエロージョンが起こり、エロージョン部位を経路としたろうの流動によりフィレット成形能が劣る。
No.29は心材Feの含有量が高過ぎるため、心材結晶粒径が小さくなり、エロージョンが起こり、エロージョン部位を経路としたろう材の流動によりフィレット成形能が劣っていた。
No.30は心材のMn含有量が低過ぎるため、引張強さが100MPa未満となり、アルミニウム合金熱交換器用ヘッダープレート材として用いるには強度が低かった。
No.31は心材のMn含有量が高過ぎるため、正常な板材が得られなかった。
No.32はろう材のFe含有量が多過ぎるため、製造時にろう材の変形量が不足し満足なクラッド材が得られなかった。
No.33は最終焼鈍前の冷間加工度が低過ぎるため、心材に加工組織が残存し、ろう付時にその部位にエロージョンが発生してろう材の流動経路となりフィレットの成形能が劣っていた。
No.34は中間焼鈍を行わなかったため、最終焼鈍前の加工度が高くなり、心材結晶粒径が小さくなり、エロージョンが起こり、エロージョン部位を経路としたろう材の流動によりフィレット成形能が劣っていた。
No.35は中間焼鈍の温度が低過ぎたため、中間焼鈍後に完全軟化しておらず、残存する加工組織の分、最終焼鈍前の加工度よりも実質的な加工度が高くなって、心材結晶粒径が小さくなり、エロージョンが起こり、エロージョン部位を経路としたろう材の流動によりフィレット成形能が劣っていた。
No.36は最終焼鈍の温度が低過ぎたため、O材となっておらず、心材に加工組織が残存し、ろう付時にその部位にエロージョンが発生してろう材の流動経路となりフィレットの成形能が劣っていた。
1a、1b ヘッダ材
2a、2b タンク材
3a、3b、3c、3d チューブ材
10、15a、15b 接合部
11a、11b、11c、11d 継ぎ目
12、14 タンク材のろう材
13 ヘッダ材のろう材
20 組み付け体
21 ブレージングシート試験材(試験クラッド材)
22 ろう材
23 アルミニウム合金ベア板
24 間隔
25 中間近傍
27a、27b、27c、27d チューブ用アルミニウム合金板
28 インナーフィン
29 垂直板2
30 垂直板1
41、51 ヘッダ材
42、54 タンク材
43、53 チューブ材
44、54 継ぎ目
45、46、47 ろう材
50、60 組み付け体
55 フィン材

Claims (24)

  1. 心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされており、
    該心材が、0.8質量%以上2.0質量%未満のMn、0.01〜1.0質量%のSi及び0.01〜0.7質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる心材であり、
    該ろう材が、11.0〜14.0質量%のSi及び0.01〜0.8質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるろう材であり、
    該心材の平均結晶粒度が80μm以上であること、
    を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
  2. 600℃で3分間の加熱試験において、心材の表面に残存するろう材の厚さが10μm以下であることを特徴とする請求項1記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
  3. 600℃で3分間の加熱試験において、前記ろう材の流動係数が0.8以上であることを特徴とする請求項1又は2いずれか1項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
  4. 前記心材が、更に、0.04〜1.0質量%のCu及び0.01〜0.2質量%のTiのうちのいずれか1種又は2種を含有することを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
  5. 前記ろう材が、更に、0.001質量%以上0.20質量%未満のSrを含有することを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
  6. 前記心材のFe含有量が、0.35質量%を超え0.7質量%以下であることを特徴とする請求項1〜5いずれか1項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
  7. 前記心材の一方の面には、前記ろう材がクラッドされており、前記心材の他方の面には、Al−Si系ろう材がクラッドされていることを特徴とする請求項1〜6いずれか1項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
  8. 前記心材の一方の面には、前記ろう材がクラッドされており、前記心材の他方の面には、犠牲陽極材がクラッドされていることを特徴とする請求項1〜6いずれか1項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
  9. 0.8質量%以上2.0質量%未満のMn、0.01〜1.0質量%のSi及び0.01〜0.7質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる心材に、11.0〜14.0質量%のSi及び0.01〜0.8質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるろう材をクラッドする熱間圧延加工を行い、
    次いで、300℃以上の温度で再結晶させる中間焼鈍を行い、
    次いで、15〜60%の加工度の冷間加工を行い、
    次いで、300℃以上の温度で再結晶させる最終焼鈍を行い、心材が再結晶しているO材を得ること、
    を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
  10. 0.8質量%以上2.0質量%未満のMn、0.01〜1.0質量%のSi及び0.01〜0.7質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる心材に、11.0〜14.0質量%のSi及び0.01〜0.8質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるろう材をクラッドする熱間圧延加工を行い、
    次いで、前冷間圧延加工を行い、
    次いで、300℃以上の温度で再結晶させる中間焼鈍を行い、
    次いで、15〜60%の加工度の冷間加工を行い、
    次いで、300℃以上の温度で再結晶させる最終焼鈍を行い、心材が再結晶しているO材を得ること、
    を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
  11. 前記熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートが、600℃で3分間の加熱試験において、心材の表面に残存するろう材の厚さが10μm以下であることを特徴とする請求項9又は10いずれか1項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
  12. 前記熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートが、600℃で3分間の加熱試験において、前記ろう材の流動係数が0.8以上であることを特徴とする請求項9〜11いずれか1項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
  13. 前記心材が、更に、0.04〜1.0質量%のCu及び0.01〜0.2質量%のTiのうちのいずれか1種又は2種を含有することを特徴とする請求項9〜12いずれか1項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
  14. 前記ろう材が、更に、0.001質量%以上0.20質量%未満のSrを含有することを特徴とする請求項9〜13いずれか1項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
  15. 前記心材のFe含有量が、0.35質量%を超え0.7質量%以下であることを特徴とする請求項9〜14いずれか1項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
  16. 前記心材の一方の面には、前記ろう材がクラッドされており、前記心材の他方の面には、Al−Si系ろう材がクラッドされていることを特徴とする請求項9〜15いずれか1項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
  17. 前記心材の一方の面には、前記ろう材がクラッドされており、前記心材の他方の面には、犠牲陽極材がクラッドされていることを特徴とする請求項9〜16いずれか1項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
  18. 少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
    該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
    該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートが、請求項1〜8いずれか1項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートであること、
    を特徴とする熱交換器の製造方法。
  19. 前記タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートは、600℃で3分間の加熱試験において、心材の表面に残存するろう材の厚さが10μmを超えるアルミニウム合金製ブレージングシートであることを特徴とする請求項18記載の熱交換器の製造方法。
  20. 前記タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートは、600℃で3分間の加熱試験において、ろう材の流動係数が0.8未満であることを特徴とする請求項18記載の熱交換器の製造方法。
  21. 前記タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートは、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされており、
    該心材が、0.8質量%以上2.0質量%未満のMn、0.01〜1.0質量%のSi及び0.01〜0.7質量%のFeを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる心材であり、
    該ろう材が、11.0質量%未満のSiを含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるろう材であることを特徴とする請求項18記載の熱交換器の製造方法。
  22. 前記タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートの心材が、更に、0.04〜1.0質量%のCuを含有することを特徴とする請求項21記載の熱交換器の製造方法。
  23. 少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
    該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
    該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の600℃で3分間の加熱試験における流動係数が、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の600℃で3分間の加熱試験における流動係数より高いこと、
    を特徴とする熱交換器の製造方法。
  24. 少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
    該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
    該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの600℃で3分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さが、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートの600℃で3分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さより小さいこと、
    を特徴とする熱交換器の製造方法。
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