JP2014062296A - Aluminum alloy brazing sheet excellent in corrosion resistance - Google Patents

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哲 田中
Norimasa Sugano
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aluminum alloy brazing sheet excellent in corrosion resistance, in which corrosion resistance of an exterior surface (a surface in an open air side) and a junction of a header plate material and a tube material are improved when the header plate material is used for example, as well as excellent in brazability by using a brazing material without adding Zn.SOLUTION: An aluminum alloy brazing sheet excellent in corrosion resistance is obtained by cladding a first brazing material on one side of a surface of a core material, the core material is an aluminum alloy containing, by mass%, Si: 0.02 to 0.3%, Fe: 0.02 to 0.3%, Cu: 0.3 to 1.0%, Mn: 0.6 to 1.8, Zn: 0.2 to 1.5%, Ti: 0.05 to 0.25%, and the balance Al with inevitable impurities, the first brazing material is an aluminum alloy containing Si: 3.0 to 6.7%, Fe: 0.1 to 1.5% and the balance Al with inevitable impurities.

Description

本発明は、主としてコンデンサ、エバポレータ等の自動車用熱交換器の媒体流路を構成するヘッダープレート等として用いられ、特に優れたろう付け性及び耐食性を有するブレージングシートに関するものである。   The present invention relates to a brazing sheet which is used mainly as a header plate constituting a medium flow path of a heat exchanger for automobiles such as a condenser and an evaporator, and has particularly excellent brazing property and corrosion resistance.

従来の自動車用熱交換器に用いられるアルミニウム合金ヘッダープレート材には、例えば芯材としてJIS3003合金を用いて熱交換器の外部側の面にAl−Si−Zn合金やAl−Zn合金からなる皮材をクラッドしてなるブレージングシートが用いられる。ラジエータ、ヒータ、コンデンサ、エバポレータなどのアルミニウム合金製自動車用熱交換器の製造においては、一般に、所定形状に成形したアルミニウムの板材や押出形材を所定の構造に組付けた後、フッ化物系のフラックスを塗布し、不活性ガス雰囲気の加熱炉内でろう付け接合する方法が採用されている。
近年、自動車用熱交換器においては、省エネルギー、省資源の観点から構成材料の薄肉化が進んでおり、構成部材のヘッダープレート材なども薄肉となっている。そのため、ろう材中にZnを添加するなどして、耐食性改善を図っていた。しかしながら、ろう材中にZnを添加するなどして耐食性を確保しようとした場合、ヘッダープレ−ト材とチューブ材との接合部において、共晶組織中にZnが濃縮するため、共晶組織の優先腐食が顕著となり、早期貫通に至ることが問題であった。
また、特許文献1は、ろう材中にZnを添加しないで耐食性を改善する方法が開示されている。この文献では、アルミニウム合金芯材の冷媒側となる面に、Si:1.6〜5.0%、Mn:0.05〜1.6%を含有するアルミニウム合金ろう材がクラッドされてなるヘッダープレート用アルミニウム合金材料が提案されている。特許文献1では、Znを添加しないろう材を用いて、冷媒側のアルカリ環境中において良好な耐食性を示すと記されているが、外面側の耐食性やヘッダープレート材やチューブ材との接合部においての耐食性については言及されていない。
Aluminum alloy header plate materials used in conventional automotive heat exchangers include, for example, JIS3003 alloy as the core material, and a skin made of Al-Si-Zn alloy or Al-Zn alloy on the outer surface of the heat exchanger. A brazing sheet formed by cladding a material is used. In the manufacture of aluminum alloy automotive heat exchangers such as radiators, heaters, condensers, and evaporators, in general, aluminum plates and extrusions molded into a predetermined shape are assembled into a predetermined structure, and then a fluoride-based heat exchanger is assembled. A method of applying flux and brazing and joining in a heating furnace in an inert gas atmosphere is employed.
In recent years, in heat exchangers for automobiles, the thickness of constituent materials has been reduced from the viewpoints of energy saving and resource saving, and header plates of constituent members have also become thinner. Therefore, corrosion resistance has been improved by adding Zn to the brazing material. However, when trying to ensure corrosion resistance by adding Zn to the brazing material, Zn concentrates in the eutectic structure at the joint between the header plate material and the tube material. The problem was that preferential corrosion became prominent and lead to early penetration.
Patent Document 1 discloses a method for improving the corrosion resistance without adding Zn to the brazing material. In this document, a header formed by clad an aluminum alloy brazing material containing Si: 1.6 to 5.0% and Mn: 0.05 to 1.6% on the surface of the aluminum alloy core material on the refrigerant side Aluminum alloy materials for plates have been proposed. In Patent Document 1, it is described that a brazing material not containing Zn is used and exhibits good corrosion resistance in an alkaline environment on the refrigerant side. However, in the joint portion between the outer surface and the header plate material or the tube material. There is no mention of corrosion resistance.

特開2008−303405号JP 2008-303405 A

本発明は、Znを添加しないろう材を用い、ろう付け性に優れると共に、例えばヘッダープレート材として用いた場合の外面(外気側となる面)及びこのヘッダープレート材とチューブ材との接合部における耐食性を改善した耐食性に優れたアルミニウム合金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、上記ブレージングシートを用い、ヘッダープレート材の外面及びこのヘッダープレート材とチューブ材との接合部における耐食性を改善してなる熱交換器を提供することを目的とする。
The present invention uses a brazing material to which no Zn is added, and is excellent in brazing properties. For example, in the outer surface when used as a header plate material (surface on the outside air side) and the joint portion between the header plate material and the tube material. An object of the present invention is to provide an aluminum alloy brazing sheet with improved corrosion resistance and excellent corrosion resistance.
Another object of the present invention is to provide a heat exchanger using the brazing sheet and improving the corrosion resistance at the outer surface of the header plate material and the joint portion between the header plate material and the tube material.

上述のような課題を解決するため、本発明者等は、種々検討を重ねた結果、アルミニウム合金ブレージングシートを構成する芯材及びろう材が特定の成分組成であるときに上記目的を達成することを見出し、この知見に基づき本発明をなすに至ったものである。
すなわち上記課題は以下の発明により解決された。
[1]芯材の一方の主面に第1のろう材をクラッドしたアルミニウム合金ブレージングシートであって、
前記芯材は、Si:0.02〜0.3%(質量%、以下同じ)、Fe:0.02〜0.3%、Cu:0.3〜1.0%、Mn:0.6〜1.8、Zn:0.2〜1.5%、Ti:0.05〜0.25%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金であり、
前記第1のろう材は、Si:3.0〜6.7%、Fe:0.1〜1.5%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金であることを特徴とする耐食性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート。
[2]前記芯材の他方の主面にAl−Si系合金からなる第2のろう材をクラッドしたことを特徴とする[1]に記載の耐食性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート。
[3]前記Al−Si系合金からなる第2のろう材がSi:6.2〜12.0%、Fe:0.1〜0.5%、Cu:0.2〜1.5%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金であることを特徴とする[2]に記載の耐食性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート。
[4]前記アルミニウム合金ブレージングシートの全板厚をt(μm)、前記第1のろう材の厚さをa(μm)、及び前記第1のろう材中のSi量をb(%)とする場合において、
50<a≦−20×b+285 ・・・(1)
0.03×t≦a≦0.30×t・・・(2)
なる関係を満足することを特徴とする[1]〜[3]のいずれか1項に記載の耐食性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート。
[5]複数のタンクと、これらタンク間に架設された複数のチューブと、各チューブにろう付されたフィン材と、前記複数のチューブを狭持するヘッダープレート材とが具備されてなる自動車用熱交換器において、前記ヘッダープレート材として[1]〜[4]のいずれか1項に記載のアルミニウム合金ブレージングシートを用いたことを特徴とする熱交換器。
In order to solve the problems as described above, the present inventors have made various studies, and as a result, achieve the above object when the core material and brazing material constituting the aluminum alloy brazing sheet have a specific component composition. And the present invention has been made based on this finding.
That is, the said subject was solved by the following invention.
[1] An aluminum alloy brazing sheet in which one main surface of a core material is clad with a first brazing material,
The core material is Si: 0.02 to 0.3% (mass%, the same applies hereinafter), Fe: 0.02 to 0.3%, Cu: 0.3 to 1.0%, Mn: 0.6 -1.8, Zn: 0.2-1.5%, Ti: 0.05-0.25%, the balance is an aluminum alloy consisting of Al and inevitable impurities,
The first brazing material contains Si: 3.0 to 6.7%, Fe: 0.1 to 1.5%, and the balance is an aluminum alloy composed of Al and inevitable impurities. Aluminum alloy brazing sheet with excellent corrosion resistance.
[2] The aluminum alloy brazing sheet excellent in corrosion resistance according to [1], wherein the second main surface of the core material is clad with a second brazing material made of an Al—Si alloy.
[3] The second brazing material made of the Al—Si alloy contains Si: 6.2 to 12.0%, Fe: 0.1 to 0.5%, Cu: 0.2 to 1.5%. The aluminum alloy brazing sheet having excellent corrosion resistance according to [2], wherein the aluminum alloy is an aluminum alloy containing Al and inevitable impurities.
[4] The total thickness of the aluminum alloy brazing sheet is t (μm), the thickness of the first brazing material is a (μm), and the amount of Si in the first brazing material is b (%). If you want to
50 <a ≦ −20 × b + 285 (1)
0.03 × t ≦ a ≦ 0.30 × t (2)
The aluminum alloy brazing sheet having excellent corrosion resistance according to any one of [1] to [3], wherein the following relationship is satisfied.
[5] For automobiles comprising a plurality of tanks, a plurality of tubes installed between the tanks, a fin member brazed to each tube, and a header plate member sandwiching the plurality of tubes. In the heat exchanger, the aluminum alloy brazing sheet according to any one of [1] to [4] is used as the header plate material.

本発明によれば、Znを添加しないろう材を用い、ろう付け性に優れると共に、例えばヘッダープレート材として用いた場合の外面及びこのヘッダープレート材とチューブ材との接合部における耐食性を改善した耐食性に優れたアルミニウム合金ブレージングシートを提供することができる。また、上記ブレージングシートを用い、ヘッダープレート材の外面及びこのヘッダープレート材とチューブ材との接合部における耐食性を改善してなる熱交換器を提供することができる。   According to the present invention, the brazing material to which Zn is not added is used, and the brazing property is excellent. For example, the outer surface when used as the header plate material and the corrosion resistance at the joint portion between the header plate material and the tube material are improved. It is possible to provide an aluminum alloy brazing sheet excellent in the above. Moreover, the heat exchanger which uses the said brazing sheet and can improve the corrosion resistance in the outer surface of a header plate material and the junction part of this header plate material and a tube material can be provided.

実施例におけるヘッダープレート材とチューブ材の接合部における耐食性を評価するための試験片の概略形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic shape of the test piece for evaluating the corrosion resistance in the junction part of the header plate material and tube material in an Example.

以下、本発明の詳細、並びにその他の特徴及び利点について、実施の態様に基づいて説明する。
[1.芯材]
芯材は、必須成分として、Si、Fe、Cu、Mn、Zn、及びTiを含有し、残部Alと不可避的不純物からなる。また、各元素の含有量及びそれに基づく作用効果は、以下に説明するとおりである。
Si:
Siは、MnやFeとともにAl−Mn−Si系またはAl−Fe−Mn−Si系の金属間化合物を形成し、ろう付後の結晶粒粗大化に作用し、或いはアルミニウム母相中に固溶して固溶強化により強度を向上させる効果がある。Siの含有量は、0.02〜0.3%の範囲である。少なすぎるとその効果が不足し、多すぎると生成される金属間化合物の種類が増大し、カソードサイトが増加して、芯材の耐食性が低下する。好ましくは、0.05〜0.2%である。
Fe:
Feは、MnやSiとともにAl−Fe−Mn−Si系またはAl−Fe−Si系の金属間化合物を形成し、ろう付後の結晶粒粗大化に作用する。Feの含有量は、0.02〜0.3%である。多すぎると生成される金属間化合物の種類が増大し、カソードサイトが増加して、芯材の耐食性が低下する。少なすぎると高純度アルミニウム地金を使用しなければならずコスト高となる。好ましくは、0.05〜0.2%である。但し、コストを考慮しない場合、Feの含有量は少ないほど好ましい。
Hereinafter, details of the present invention and other features and advantages will be described based on embodiments.
[1. Core material]
The core material contains Si, Fe, Cu, Mn, Zn, and Ti as essential components, and consists of the balance Al and inevitable impurities. In addition, the content of each element and the effects based on it are as described below.
Si:
Si forms an Al-Mn-Si-based or Al-Fe-Mn-Si-based intermetallic compound together with Mn and Fe, and acts on coarsening of grains after brazing, or is dissolved in an aluminum matrix. Thus, there is an effect of improving the strength by solid solution strengthening. The Si content is in the range of 0.02 to 0.3%. If the amount is too small, the effect is insufficient. If the amount is too large, the types of intermetallic compounds produced increase, the cathode sites increase, and the corrosion resistance of the core material decreases. Preferably, it is 0.05 to 0.2%.
Fe:
Fe forms an Al—Fe—Mn—Si-based or Al—Fe—Si-based intermetallic compound together with Mn and Si, and acts on coarsening of crystal grains after brazing. The content of Fe is 0.02 to 0.3%. If the amount is too large, the types of intermetallic compounds produced increase, the cathode sites increase, and the corrosion resistance of the core material decreases. If the amount is too small, high-purity aluminum ingots must be used, resulting in high costs. Preferably, it is 0.05 to 0.2%. However, when the cost is not considered, the smaller the Fe content, the better.

Cu:
Cuは、固溶強化により強度を向上させ、また時効硬化を促進する効果がある。Cuの含有量は、さらに電位を貴にすることができるため、耐食性の向上に寄与することができる。Cuの含有量は、0.3〜1.0%の範囲である。少なすぎるとその効果が不足し、多すぎると粒界腐食感受性が増加し、逆に耐食性を低下させることになる。好ましくは、0.35〜0.6%である。
Mn:
Mnは、SiやFeとともにAl−Mn−Si系またはAl−Fe−Mn−Si系の金属間化合物を形成し、ろう付後の結晶粒粗大化に作用し、或いはアルミニウム母相中に固溶して固溶強化により強度を向上させる。また、ろう付加熱時にろう材から拡散してくるSiと緻密な化合物を形成し、耐食性の向上に寄与する。Mnの含有量は、0.6〜1.8%である。少なすぎるとその効果が不足し、多すぎるとMnの使用が多くなってしまい、粗大金属間化合物が生成されて加工性、耐食性が低下してしまう。好ましくは、0.8〜1.5%である。
Cu:
Cu has an effect of improving strength by solid solution strengthening and promoting age hardening. Since the Cu content can further increase the potential, it can contribute to the improvement of corrosion resistance. The Cu content is in the range of 0.3 to 1.0%. If the amount is too small, the effect is insufficient. If the amount is too large, the intergranular corrosion sensitivity increases, and conversely, the corrosion resistance decreases. Preferably, it is 0.35 to 0.6%.
Mn:
Mn forms an Al-Mn-Si-based or Al-Fe-Mn-Si-based intermetallic compound together with Si and Fe and acts on the coarsening of crystal grains after brazing, or forms a solid solution in the aluminum matrix. And strength is improved by solid solution strengthening. In addition, it forms a dense compound with Si that diffuses from the brazing material during the heat of brazing, contributing to improved corrosion resistance. The Mn content is 0.6 to 1.8%. If the amount is too small, the effect is insufficient. If the amount is too large, the use of Mn increases, and a coarse intermetallic compound is produced, resulting in a decrease in workability and corrosion resistance. Preferably, it is 0.8 to 1.5%.

Zn:
Znは、電位を卑にする作用があるとともに、適度に含有させると腐食減量も低下させることができる。チューブ材・芯材・接合部の電位の相対的関係により必要に応じてZn含有量を調整する。ただし、少なすぎると、上記作用が十分に得られず、一方、過剰に含有すると、自己腐食速度が速くなる。このため、Zn含有量は0.2〜1.5%とするのが望ましい。
Ti:
Tiは、固溶強化により強度を向上させる。また、芯材中へ層状にTiが析出して、孔食が深さ方向に進行することを抑制する効果がある。Tiの含有量は、0.05〜0.25%である。少なすぎるとその効果は得られず、多すぎると粗大金属間化合物を形成しやすくなり、加工性、耐食性が低下してしまう。より好ましくは、0.08〜0.2%である。
その他:
芯材における以上の各元素のほかは、0.3%以下のZr、Vなどが含有されていても本発明の効果が損なわれることは無い。残部は、Alおよび不可避的不純物とすればよい。不可避的不純物の含有量は、各0.05%以下であり、かつ総量で0.15%以下であることが好ましい。
Zn:
Zn has the effect of lowering the electric potential, and when it is appropriately contained, corrosion weight loss can also be reduced. The Zn content is adjusted as necessary according to the relative relationship of the potential of the tube material, core material, and joint. However, if the amount is too small, the above action cannot be obtained sufficiently, while if it is excessively contained, the self-corrosion rate is increased. For this reason, it is desirable that the Zn content is 0.2 to 1.5%.
Ti:
Ti improves the strength by solid solution strengthening. Moreover, there exists an effect which suppresses that Ti precipitates in a layer form in a core material and a pitting corrosion advances to a depth direction. The Ti content is 0.05 to 0.25%. If the amount is too small, the effect cannot be obtained. If the amount is too large, a coarse intermetallic compound is likely to be formed, and the workability and corrosion resistance deteriorate. More preferably, it is 0.08 to 0.2%.
Other:
In addition to the above elements in the core material, the effects of the present invention are not impaired even if 0.3% or less of Zr, V, or the like is contained. The balance may be Al and inevitable impurities. The contents of inevitable impurities are each 0.05% or less, and the total amount is preferably 0.15% or less.

[2.第1のろう材]
前記第1のろう材がクラッドされた芯材の主面は、例えば、上記アルミニウム合金ブレージングシートを熱交換器のヘッダープレート材として用いた場合、その外方に位置させるものである。
上述した芯材の一方の主面上にクラッドする第1のろう材は、主としてSi、Feを含有し、残部Alと不可避的不純物からなる。また、各元素の含有量及びそれに基づく作用効果は、以下に説明するようなものである。
Si:
Siは、ろう付加熱時に液相となってろう材としての機能を奏するための本質的な元素である。例えば、本発明のアルミニウム合金ブレージングシートをチューブ材とろう付けする際の、ろう付けを可能とする元素である。ろう付け層の大部分をα相とし、少量の共晶部が表面に流出してろう材としての機能を果たす。ろう付加熱後も残存したα相の耐食性は非常に良好であり、ろう付け層は高い耐食性を有することができる。Siの含有量は、3.0〜6.7%である。Si量が少なすぎると、生じる液相がわずかとなって、外部ろう付けが機能しにくくなる。一方Si量が多すぎると、ろう付加熱時にほとんどが液相として流動してしまい、表面にほとんど残存しなくなってしまい、ろう付け層自体の形成が困難となり、防食層としての機能を果たさなくなる。好ましいSi量は3.0〜5.5%である。
Fe:
Feは、例えば本発明のアルミニウム合金ブレージングシートをチューブ材と重ね合せて熱交換器等を形成する場合に、接合部内の共晶部内にAl−Fe系やAl−Fe−Si系化合物を形成する。これらの化合物は、腐食の起点となるため犠牲陽極効果により耐食性を向上させる。一方、接合部内の共晶部では、これらの化合物がカソードとなり、優先腐食の発生を助長してしまう。したがって、これらの作用効果のトレードオフの関係を考慮することにより、Feの含有量は、0.1〜1.5%とする。Fe量が少なすぎると、表層に存在するAl−Fe−Si系化合物が少なくなって耐食性が低下し、Fe量が多すぎると、接合部における共晶部のAl−Fe系やAl−Fe−Si系化合物が増えるため、当該接合部の耐食性が低下してしまう。なお、これらの効果をより確実に確保するためには、Fe量を0.2〜1.0%とすることが好ましい。
[2. First brazing material]
For example, when the aluminum alloy brazing sheet is used as a header plate material of a heat exchanger, the main surface of the core material clad with the first brazing material is positioned outward.
The first brazing material clad on one main surface of the core material described above mainly contains Si and Fe, and consists of the balance Al and inevitable impurities. Further, the content of each element and the effects based on it are as described below.
Si:
Si is an essential element for functioning as a brazing material in a liquid phase during brazing addition heat. For example, it is an element that enables brazing when brazing the aluminum alloy brazing sheet of the present invention to a tube material. Most of the brazing layer is in the α phase, and a small amount of the eutectic part flows out to the surface and functions as a brazing material. The corrosion resistance of the α phase remaining after the brazing heat is very good, and the brazing layer can have high corrosion resistance. The Si content is 3.0 to 6.7%. If the amount of Si is too small, the resulting liquid phase becomes small and external brazing becomes difficult to function. On the other hand, when the amount of Si is too large, most of it flows as a liquid phase at the time of brazing addition heat and hardly remains on the surface, making it difficult to form the brazing layer itself and failing to function as an anticorrosion layer. A preferable amount of Si is 3.0 to 5.5%.
Fe:
Fe forms, for example, an Al-Fe-based or Al-Fe-Si-based compound in the eutectic portion in the joint when the aluminum alloy brazing sheet of the present invention is overlapped with a tube material to form a heat exchanger or the like. . Since these compounds serve as starting points of corrosion, the corrosion resistance is improved by the sacrificial anode effect. On the other hand, in the eutectic part in the joint, these compounds serve as a cathode and promote the occurrence of preferential corrosion. Therefore, the Fe content is set to 0.1 to 1.5% by considering the trade-off relationship between these functions and effects. If the amount of Fe is too small, the Al—Fe—Si-based compound present in the surface layer decreases and the corrosion resistance decreases, and if the amount of Fe is too large, the Al—Fe-based or Al—Fe— Since the number of Si-based compounds increases, the corrosion resistance of the joint portion decreases. In order to secure these effects more reliably, the Fe content is preferably 0.2 to 1.0%.

[3.(1)式及び(2)式]
本発明のアルミニウム合金ブレージングシートが、ろう付け性に優れると共に、例えばヘッダープレート材として用いた場合の外面及びこのヘッダープレート材とチューブ材との接合部における耐食性を改善するためには、芯材及び第1のろう材が上述した要件を満足するとともに、アルミニウム合金ブレージングシートの全板厚をt(μm)、前記ろう材の厚さをa(μm)、及び前記ろう材中のSi量をb(%)とする場合において、下記式(1)及び(2)を満足することが好ましい。
50<a≦−20×b+285・・・(1)
0.03×t≦a≦0.30×t・・・(2)
(1)式は、特に上記耐食性を担保するものであり、(2)式は、ろう付加熱によって芯材の主面にろう付け層を形成する際に、そのクラッド率を十分に制御できるようにするための条件である。なお、鋭意検討の結果、(1)式については、耐食性を確保するのにろう材厚さが50μm以上であることが好ましく、ろう付性を考慮するとろう材厚さを(−20×b+285)μm以下に抑えることが好ましいことを見出した。下限未満になると、耐食性が低下してしまう。さらに、製造性を考慮すると(2)式のようにクラッド率を3〜30%にするのが好ましい。(2)式の範囲を逸脱すると製造時の歩留り低下を招いてしまう。
[3. (1) and (2)]
The aluminum alloy brazing sheet of the present invention is excellent in brazeability and, for example, in order to improve the corrosion resistance at the outer surface when used as a header plate material and the joint between the header plate material and the tube material, The first brazing material satisfies the above-described requirements, the total thickness of the aluminum alloy brazing sheet is t (μm), the thickness of the brazing material is a (μm), and the amount of Si in the brazing material is b. In the case of (%), it is preferable that the following formulas (1) and (2) are satisfied.
50 <a ≦ −20 × b + 285 (1)
0.03 × t ≦ a ≦ 0.30 × t (2)
The formula (1) particularly secures the above corrosion resistance, and the formula (2) can sufficiently control the cladding rate when the brazing layer is formed on the main surface of the core material by the brazing addition heat. It is a condition to make it. As a result of intensive studies, it is preferable for the formula (1) that the brazing material thickness is 50 μm or more in order to ensure the corrosion resistance, and considering the brazing property, the brazing material thickness is (−20 × b + 285). It has been found that it is preferable to suppress it to μm or less. If it is less than the lower limit, the corrosion resistance is lowered. Further, in consideration of manufacturability, it is preferable to set the cladding rate to 3 to 30% as shown in the equation (2). If it deviates from the range of the formula (2), the production yield will be reduced.

すなわち、前記第1のろう材は、前記組成成分及び前記関係式を満足することにより、高い耐食性を示すので、特に外方に位置させた場合において、その作用効果を十分に奏することができるものである。さらに、芯材中にZnを添加することにより、ヘッダープレート材とチューブ材との接合部の共晶組織の優先腐食を改善できる。ただし、前記第1のろう材をヘッダープレート材の内方に位置させることを排除するものではない。   That is, the first brazing filler metal exhibits high corrosion resistance by satisfying the composition component and the relational expression, and therefore, the effect of the first brazing material can be sufficiently exerted particularly when it is positioned outward. It is. Furthermore, preferential corrosion of the eutectic structure at the joint between the header plate material and the tube material can be improved by adding Zn to the core material. However, it is not excluded to place the first brazing material inside the header plate material.

[4.第2のろう材]
第2のろう材をクラッドした他方の主面は、例えば、上記アルミニウム合金ブレージングシートを熱交換器のヘッダープレート材として用いた場合、その内方(冷媒側の面)に位置させるものである。したがって、上述したろう材のように高い耐食性は要求されないので、通常使用されているAl−Si系合金をろう材として用いることができるものである。通常使用されているAl−Si系合金とは、例えばSiを6.2〜12.0%、Feを0.1〜0.5%含み、残部がAlと不可避的不純物の合金である。
また、第2のろう材中にCuを添加するとヘッダープレート材とチューブ材との接合部における耐食性の改善に効果を発揮するので好ましい。冷媒通路側の第2のろう材にのみ添加されるCuの限定理由は以下の通りである。
Cu:
第2のろう材中のCuは、ヘッダープレート材とチューブ材との接合部の耐食性向上に寄与する。第2のろう材中に芯材とのバランスを考慮してCuを添加することで、接合部の耐食性を向上させることができる。また、ろう付加熱後に冷媒通路側のろう材から大気側のろう材にCuの濃度勾配を形成するための供給源となり、腐食が貫通するまでの寿命を向上させることができる。0.2%を超えたCuを添加すれば、芯材とろう材表面との電位差を充分に確保することができ、耐食性向上に寄与する。一方、Cuを必要以上に添加すれば、継ぎ手部が電位的に貴となりすぎて、芯材の方が優先的に腐食するようになるとともに、鋳造時に割れやすくなるため、非常に製造性が悪くなる。このような現象を回避するためには、Cu量を1.5%以下にする必要がある。また、0.7%未満とすることがより好ましい。
[4. Second brazing material]
For example, when the aluminum alloy brazing sheet is used as a header plate material of a heat exchanger, the other main surface clad with the second brazing material is positioned inward (surface on the refrigerant side). Therefore, since high corrosion resistance is not required unlike the brazing material described above, a commonly used Al—Si alloy can be used as the brazing material. A commonly used Al—Si based alloy is, for example, an alloy containing 6.2 to 12.0% Si and 0.1 to 0.5% Fe, with the balance being Al and inevitable impurities.
Moreover, it is preferable to add Cu to the second brazing material because it exhibits an effect of improving the corrosion resistance at the joint between the header plate material and the tube material. The reasons for limiting Cu added only to the second brazing filler metal on the refrigerant passage side are as follows.
Cu:
Cu in the second brazing material contributes to an improvement in the corrosion resistance of the joint between the header plate material and the tube material. By adding Cu into the second brazing material in consideration of the balance with the core material, the corrosion resistance of the joint can be improved. Moreover, it becomes a supply source for forming a Cu concentration gradient from the brazing material on the refrigerant passage side to the brazing material on the air side after the brazing heat, and the life until corrosion penetrates can be improved. If Cu exceeding 0.2% is added, a sufficient potential difference between the core material and the brazing material surface can be secured, which contributes to an improvement in corrosion resistance. On the other hand, if Cu is added more than necessary, the joint portion becomes too noble in terms of potential, and the core material will preferentially corrode and become more susceptible to cracking during casting, resulting in very poor productivity. Become. In order to avoid such a phenomenon, the amount of Cu needs to be 1.5% or less. Moreover, it is more preferable to make it less than 0.7%.

[5.アルミニウム合金ブレージングシートの製造方法]
上述したアルミニウム合金ブレージングシートは、例えば以下のようにして製造することができる。
芯材として、前記した所望の成分組成を有するアルミニウム合金をそれぞれ溶解し、鋳造する。鋳造時に生成する金属間化合物を微細にするため、鋳造時の冷却速度は0.5℃/s以上であることが好ましい。この鋳塊を面削して仕上げ、熱間圧延前に、鋳塊の均質化処理を行わないか、または550℃以上で行うことが好ましい。芯材の均質化処理を行なわないことで、鋳造時に得られる金属間化合物が微細な状態を維持したままその後の工程に供することができる。或いは、芯材の均質化処理を550℃以上で行うことで、芯材中の金属間化合物を再固溶させ、その後の工程で再び微細に析出させることが可能となる。
得られた芯材は、前記した所望の組成を有する第1のろう材、あるいは必要に応じて第2のろう材と共に組み合わせ、その状態で加熱して熱間クラッド圧延に供する。ここで、この熱間クラッド圧延について、以下では単に「熱間圧延」と記す。なお熱間圧延前の重ね合せ材の厚みは特に限定しないが、通常は250〜800mm程度(好ましくは300〜600mm程度)である。
この組み合わせ材の熱間圧延前の温度を例えば450℃以上550℃以下かつ2時間以上20時間以下とし、熱間圧延工程中において板厚が例えば20mmに達した時点での温度を400℃以上に制御し、熱間圧延終了時の温度を300℃以上に制御することにより、クラッド材を作製する。このような制御によって、熱間圧延前の加熱中、熱間圧延中、熱間圧延後において微細な金属間化合物の析出が起こり、金属間化合物の適正な分布が得られる。
熱間圧延によって得られたクラッド材は、その後冷間圧延によって所定の板厚まで圧延される。冷間圧延の途中または冷間圧延後において、1〜2回程度の焼鈍工程を経ても良い。焼鈍工程は、通常はバッチ式の炉を用いて200〜500℃において1〜10時間の条件で行なわれるか、連続式の炉を用いて200℃〜550℃で行なわれる。
[5. Manufacturing method of aluminum alloy brazing sheet]
The aluminum alloy brazing sheet described above can be produced, for example, as follows.
As the core material, the above-described aluminum alloys having the desired component composition are respectively melted and cast. In order to make the intermetallic compound produced during casting fine, the cooling rate during casting is preferably 0.5 ° C./s or more. It is preferable that the ingot is finished by chamfering, and before the hot rolling, the ingot is not homogenized or at 550 ° C. or higher. By not homogenizing the core material, the intermetallic compound obtained at the time of casting can be subjected to subsequent steps while maintaining a fine state. Alternatively, the homogenization treatment of the core material is performed at 550 ° C. or higher, so that the intermetallic compound in the core material can be re-dissolved and finely precipitated again in the subsequent steps.
The obtained core material is combined with the first brazing material having the desired composition as described above or, if necessary, the second brazing material, heated in that state, and subjected to hot clad rolling. Here, this hot clad rolling is hereinafter simply referred to as “hot rolling”. The thickness of the laminated material before hot rolling is not particularly limited, but is usually about 250 to 800 mm (preferably about 300 to 600 mm).
The temperature before hot rolling of this combination material is, for example, 450 ° C. or more and 550 ° C. or less and 2 hours or more and 20 hours or less, and the temperature when the plate thickness reaches 20 mm, for example, during the hot rolling process is 400 ° C. or more. The clad material is produced by controlling and controlling the temperature at the end of hot rolling to 300 ° C. or higher. By such control, precipitation of fine intermetallic compounds occurs during heating before hot rolling, during hot rolling, and after hot rolling, and an appropriate distribution of intermetallic compounds is obtained.
The clad material obtained by hot rolling is then rolled to a predetermined plate thickness by cold rolling. During the cold rolling or after the cold rolling, an annealing process may be performed about once or twice. The annealing step is usually performed at 200 to 500 ° C. for 1 to 10 hours using a batch furnace, or at 200 to 550 ° C. using a continuous furnace.

以下にこの発明を実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。なおこの実施例は、あくまでこの発明の効果を説明するためのものであり、この発明の技術的範囲が実施例により制限されるものではないことはもちろんである。
(実施例1〜17及び比較例1〜11)
表1の合金符号a1〜a14に示す成分組成の芯材、表2の合金符号b1〜b7に示す成分組成の外面側の第1のろう材、および表3の合金符号c1〜c4に示す成分組成の内面側の第2のろう材について、それぞれDC鋳造し、鋳塊を作製した。
外面側の第1のろう材と内面側の第2のろう材は、面削後に、500℃にて熱間圧延を行い所定の板厚にした。芯材は、鋳塊を580℃×6時間の均質化処理後に面削をした。外面側の第1のろう材、芯材、内面側の第2のろう材をこの順に重ねて、480℃まで加熱した後に熱間圧延を施して厚さ3.5mmの3層クラッド材とし、これを2.0mmまで冷間圧延を行い、次いで360℃×3時間の焼鈍を施した後に、所定の板厚まで冷間圧延を実施し、評価用クラッド材とした。
プレス成形により、3層クラッド材をヘッダープレート形状にプレスし、チューブ材、フィン材、補強材を組み合わせ、ノコロックフラックスを塗布、乾燥後、高純度窒素ガス雰囲気中で600℃×3分のろう付熱処理を実施し、チューブ16段を有する熱交換器(サイズ:チューブ幅16mm コアサイズ:160mm長×200mm幅)を作製した。なお、表1〜表3に示す各成分組成値は発光分光分析装置によって測定した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. It should be noted that this embodiment is only for explaining the effect of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited by the embodiment.
(Examples 1-17 and Comparative Examples 1-11)
The core material having the component composition shown in alloy codes a1 to a14 in Table 1, the first brazing material on the outer surface side of the component composition shown in alloy codes b1 to b7 in Table 2, and the components shown in alloy codes c1 to c4 in Table 3 The second brazing material on the inner surface side of the composition was DC casted to produce an ingot.
The first brazing material on the outer surface side and the second brazing material on the inner surface side were hot-rolled at 500 ° C. to a predetermined plate thickness after chamfering. The core material was chamfered after homogenizing the ingot at 580 ° C. for 6 hours. The first brazing material on the outer surface side, the core material, the second brazing material on the inner surface side are stacked in this order, heated to 480 ° C. and then hot-rolled to form a three-layer clad material with a thickness of 3.5 mm, This was cold-rolled to 2.0 mm, then annealed at 360 ° C. for 3 hours, and then cold-rolled to a predetermined plate thickness to obtain an evaluation clad material.
By press molding, the three-layer clad material is pressed into a header plate shape, combined with tube material, fin material and reinforcing material, applied with Nocolok flux, dried, and then brazed at 600 ° C for 3 minutes in a high-purity nitrogen gas atmosphere The heat treatment was performed to produce a heat exchanger (size: tube width 16 mm, core size: 160 mm length × 200 mm width) having 16 stages of tubes. In addition, each component composition value shown to Table 1-Table 3 was measured with the emission-spectral-analysis apparatus.

Figure 2014062296
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Figure 2014062296
Figure 2014062296

Figure 2014062296
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得られた各々のクラッド材について、芯材とろう材の組合せ、最終板厚および評価結果を表4に示す。   Table 4 shows the combination of the core material and the brazing material, the final plate thickness, and the evaluation results for each of the obtained clad materials.

Figure 2014062296
Figure 2014062296

製造性、引張強度、ろう付け性、耐食性の評価方法について説明する。
製造性評価:
クラッド材を製造した際に、健全なクラッド材ができた場合を○とし、鋳造時に割れが発生した場合や、クラッド率の制御ができなかった場合を×とした。
引張強度測定:
各アルミニウム合金クラッド材からJIS5号試験片を切り出し、ろう付け相当加熱処理として窒素雰囲気中で600℃×3分の加熱を実施し、引張試験を行って、引張強度を調べた。そしてろう付け相当加熱処理後の引張強度が120MPa以上を○、120MPa以下を×とした。
ろう付け性評価:
それぞれのクラッド材で作製した熱交換器5台を水没させ、熱交換器内部に圧力180KPaの窒素ガスを封入したあと密栓し30秒間保持を行った。洩れのないコアは圧力低下がなく、圧力低下が起きたコアについては水没試験にて気泡発生が起きている場所を確認した。調査した5台のうち、チューブ材とヘッダープレート材との嵌合部からの洩れが全くない場合を○、1台でも当該部からの洩れを確認した場合は×とした。その結果を表4に示した。
耐食性評価:
作製した熱交換器から一部サンプルを切り出し、切断部の開口部を樹脂で被覆して中空体内部に腐食液が入らないようにした腐食試験用供試材を作製した。耐食性評価は、SWAAT試験(ASTM G85に準拠)を1000時間実施した。
(1)ヘッダープレート材平坦部
ヘッダープレート平坦部のSWAAT試験後の最大腐食深さを測定し、その結果を次の基準にて表4に示した。
評価基準:腐食が外面側のろう材層でとどまっていれば合格(○)とし、腐食が芯材まで到達した場合には不合格(×)とした。
(2)ヘッダープレート材とチューブ材の接合部
SWAAT試験後のヘッダープレートとチューブの接合部の腐食状況を調査し、次の基準にて表4に示した。
評価基準:図1に示すヘッダープレート材21とチューブ材22の接合部31に腐食部Cの優先腐食長さ(ヘッダープレート材21やチューブ材22よりも接合部31が優先的に腐食した長さ)Lが0.3mm未満のものを○、0.3mm以上のものを×とした。
表4に示すように、各種試験の結果、この発明の実施例1〜17では、いずれも製造性、引張強度、ろう付け性、耐食性について、この発明のクラッド材が適用される用途および環境に適していることが確認された。また、比較例1〜11では、次に述べるように、この発明のクラッド材が使用される用途、環境において、不当な結果となることが判明した。
比較例1の場合は、芯材のMn量が少ないため、十分な引張強度が得られなかった。一方、比較例2の場合は、芯材のMn量が多いため、粗大金属間化合物が生成されて耐食性が低下してしまった。
比較例3の場合は、芯材のSi量が多いため、Al−Mn−Si系またはAl−Fe−Mn−Si系等の生成される金属間化合物の種類が増大し、カソードサイトが増加して、芯材の耐食性が低下した。比較例4の場合は、芯材のFe量が多いため、Al−Mn−Si系またはAl−Fe−Mn−Si系等の生成される金属間化合物の種類が増大し、カソードサイトが増加して、芯材の耐食性が低下した。
比較例5の場合は、芯材のCu量が少ないため、外面側の第1のろう材の犠牲陽極効果が不十分となり、耐食性が低下した。比較例6の場合は、芯材のCu量が多いため、粒界腐食が発生してしまった。
比較例7の場合は、芯材のTi量が少ないため、Tiの析出が十分でなく、耐食性が低下した。比較例8の場合は、芯材のTi量が多いため、粗大な金属間化合物が生成し、圧延できなかった。
比較例9の場合は、芯材中のZn量が多いために、自己耐食性が悪化し、平坦部の耐食性が低下した。
比較例10の場合は、外面側の第1のろう材中のSi量及びFe量が少ないため、ろう付接合が不十分であったため、接合部の耐食性評価もできなかった。比較例11の場合は、外面側の第1のろう材中のSi量が多いため、ろう付加熱時にほとんど液相として流動してしまい、防食層としての機能を果たせなくなるとともに、Fe量も多いため、接合部内の共晶部分の化合物が増え、化合物がカソードして働き、化合物の周囲の腐食が顕著となってしまった。
An evaluation method of manufacturability, tensile strength, brazing property, and corrosion resistance will be described.
Manufacturability evaluation:
When the clad material was manufactured, a case where a sound clad material was produced was marked with ◯, and when a crack occurred during casting or when the clad rate could not be controlled, x was marked.
Tensile strength measurement:
A JIS No. 5 test piece was cut out from each aluminum alloy clad material, heated at 600 ° C. for 3 minutes in a nitrogen atmosphere as a brazing equivalent heat treatment, a tensile test was conducted, and the tensile strength was examined. And the tensile strength after brazing equivalent heat processing made 120 MPa or more (circle) and 120 MPa or less x.
Brazing evaluation:
Five heat exchangers made of the respective clad materials were submerged, sealed with nitrogen gas at a pressure of 180 KPa inside the heat exchanger, sealed, and held for 30 seconds. The core without leakage did not have a pressure drop, and the core where the pressure drop occurred confirmed the location where bubbles were generated in a submergence test. Of the five units examined, the case where there was no leakage from the fitting portion between the tube material and the header plate material was marked with ◯. The results are shown in Table 4.
Corrosion resistance evaluation:
A sample was cut out from the produced heat exchanger, and a test material for corrosion test was prepared in which the opening of the cut portion was covered with resin so that no corrosive liquid entered the hollow body. For the corrosion resistance evaluation, the SWAAT test (based on ASTM G85) was performed for 1000 hours.
(1) Header plate material flat portion The maximum corrosion depth after the SWAAT test of the header plate flat portion was measured, and the results are shown in Table 4 based on the following criteria.
Evaluation criteria: A pass (◯) was given if the corrosion remained in the brazing filler metal layer on the outer surface side, and a failure (x) was given if the corrosion reached the core material.
(2) Joint portion of header plate material and tube material The corrosion state of the joint portion of the header plate and the tube after the SWAAT test was investigated and shown in Table 4 according to the following criteria.
Evaluation criteria: Preferential corrosion length of the corroded portion C at the joint portion 31 between the header plate material 21 and the tube material 22 shown in FIG. 1 (the length at which the joint portion 31 corroded preferentially over the header plate material 21 and the tube material 22). ) L is less than 0.3 mm, and X is 0.3 mm or more.
As shown in Table 4, as a result of various tests, in Examples 1 to 17 of the present invention, all of the productivity, tensile strength, brazing property, and corrosion resistance were applied to the use and environment to which the clad material of the present invention was applied. It was confirmed that it was suitable. Moreover, in Comparative Examples 1-11, it turned out that it becomes an unreasonable result in the use and environment where the clad material of this invention is used, as described below.
In the case of Comparative Example 1, sufficient tensile strength could not be obtained because the amount of Mn in the core material was small. On the other hand, in the case of Comparative Example 2, since the amount of Mn in the core material is large, a coarse intermetallic compound is generated and the corrosion resistance is lowered.
In the case of Comparative Example 3, since the amount of Si in the core material is large, the types of intermetallic compounds produced such as Al—Mn—Si or Al—Fe—Mn—Si are increased, and the cathode sites are increased. As a result, the corrosion resistance of the core material decreased. In the case of Comparative Example 4, since the amount of Fe in the core material is large, the types of intermetallic compounds produced such as Al—Mn—Si or Al—Fe—Mn—Si are increased, and the cathode sites are increased. As a result, the corrosion resistance of the core material decreased.
In the case of Comparative Example 5, since the amount of Cu in the core material is small, the sacrificial anode effect of the first brazing material on the outer surface side is insufficient, and the corrosion resistance is lowered. In Comparative Example 6, intergranular corrosion occurred because the amount of Cu in the core material was large.
In the case of Comparative Example 7, since the amount of Ti in the core material was small, Ti precipitation was not sufficient and the corrosion resistance was lowered. In the case of Comparative Example 8, since the amount of Ti in the core material was large, a coarse intermetallic compound was generated and could not be rolled.
In the case of the comparative example 9, since there was much Zn amount in a core material, self-corrosion resistance deteriorated and the corrosion resistance of the flat part fell.
In the case of Comparative Example 10, since the amount of Si and Fe in the first brazing filler metal on the outer surface side was small, brazing joining was insufficient, so that the corrosion resistance of the joint could not be evaluated. In the case of Comparative Example 11, since the amount of Si in the first brazing filler metal on the outer surface side is large, it flows almost as a liquid phase at the time of brazing addition heat, and cannot function as an anticorrosion layer, and the amount of Fe is also large. Therefore, the compound of the eutectic part in the joint portion increased, the compound worked as a cathode, and corrosion around the compound became remarkable.

(実施例18〜32及び比較例12〜22)
表1の合金符号a1〜a14に示す成分組成の芯材、表2の合金符号b1〜b7に示す成分組成の外面側の第1のろう材について、それぞれDC鋳造し、鋳塊を作製した。
外面側の第1のろう材は、面削後に、500℃にて熱間圧延を行い所定の板厚にした。芯材は、鋳塊を580℃×6時間の均質化処理後に面削をした。外面側の第1のろう材、芯材をこの順に重ねて、480℃まで加熱した後に熱間圧延を施して厚さ3.5mmの2層クラッド材とし、これを2.0mmまで冷間圧延を行い、次いで360℃×3時間の焼鈍を施した後に、所定の板厚まで冷間圧延を実施し、評価用クラッド材とした。
プレス成形により、2層クラッド材をヘッダープレート形状にプレスし、チューブ材、フィン材、補強材を組み合わせ、ノコロックフラックスを塗布、乾燥後、高純度窒素ガス雰囲気中で600℃×3分のろう付熱処理を実施し、チューブ16段を有する熱交換器(サイズ:チューブ幅16mm コアサイズ:160mm長×200mm幅)を作製した。得られた各々のクラッド材について、芯材とろう材との組合せ、最終板厚および評価結果を表5に示す。なお、製造性、引張強度、ろう付け性、耐食性の評価は、実施例1と同様にして実施した。
(Examples 18 to 32 and Comparative Examples 12 to 22)
The core material having the component composition indicated by alloy codes a1 to a14 in Table 1 and the first brazing material on the outer surface side having the component composition indicated by alloy codes b1 to b7 in Table 2 were each DC casted to produce ingots.
The first brazing material on the outer surface side was hot-rolled at 500 ° C. after chamfering to a predetermined plate thickness. The core material was chamfered after homogenizing the ingot at 580 ° C. for 6 hours. The first brazing material and the core material on the outer surface side are stacked in this order, heated to 480 ° C., and then hot-rolled to form a two-layer clad material having a thickness of 3.5 mm, which is cold-rolled to 2.0 mm Then, after annealing at 360 ° C. for 3 hours, cold rolling was performed to a predetermined plate thickness to obtain a clad material for evaluation.
By press molding, the two-layer clad material is pressed into a header plate shape, combined with tube material, fin material and reinforcing material, applied with Nocolok flux, dried, and then brazed at 600 ° C for 3 minutes in a high-purity nitrogen gas atmosphere The heat treatment was performed to produce a heat exchanger (size: tube width 16 mm, core size: 160 mm length × 200 mm width) having 16 stages of tubes. Table 5 shows the combination of the core material and the brazing material, the final plate thickness, and the evaluation results for each of the obtained clad materials. The evaluation of manufacturability, tensile strength, brazing property, and corrosion resistance was carried out in the same manner as in Example 1.

Figure 2014062296
Figure 2014062296

表5に示すように、各種試験の結果、この発明の実施例18〜32では、いずれも製造性、引張強度、ろう付け性、耐食性について、この発明のクラッド材が適用される用途および環境に適していることが確認された。また、比較例12〜22では、次に述べるように、この発明のクラッド材が使用される用途、環境において、不当な結果となることが判明した。
比較例12の場合は、芯材のMn量が少ないため、十分な引張強度が得られなかった。比較例13の場合は、芯材のMn量が多いため、粗大金属間化合物が生成されて耐食性が低下してしまった。
比較例14の場合は、芯材のSi量が多いため、Al−Mn−Si系またはAl−Fe−Mn−Si系等の生成される金属間化合物の種類が増大し、カソードサイトが増加して、芯材の耐食性が低下した。比較例15の場合は、芯材のFe量が多いため、Al−Mn−Si系またはAl−Fe−Mn−Si系等の生成される金属間化合物の種類が増大し、カソードサイトが増加して、芯材の耐食性が低下した。
比較例16の場合は、芯材のCu量が少ないため、外面側のろう材の犠牲陽極効果が不十分となり、耐食性が低下した。比較例17の場合は、芯材のCu量が多いため、粒界腐食が発生してしまった。
比較例18の場合は、芯材のTi量が少ないため、Tiの析出が十分でなく、耐食性が低下した。比較例19の場合は、芯材のTi量が多いため、粗大な金属間化合物が生成し、圧延できなかった。
比較例20の場合は、芯材中のZn量が多いために、自己耐食性が悪化し、平坦部の耐食性が低下した。
比較例21の場合は、外面側のろう材中のSi量及びFe量が少ないため、ろう付接合が不十分であったため、接合部の耐食性評価もできなかった。比較例22の場合は、外面側のろう材中のSi量が多いため、ろう付加熱時にほとんど液相として流動してしまい、防食層としての機能を果たせなくなるとともに、Fe量も多いため、接合部内の共晶部分の化合物が増え、化合物がカソードして働き、化合物の周囲の腐食が顕著となってしまった。
As shown in Table 5, as a result of various tests, in Examples 18 to 32 of the present invention, all of the productivity, tensile strength, brazing property, and corrosion resistance were applied to the use and environment to which the clad material of the present invention was applied. It was confirmed that it was suitable. Moreover, in Comparative Examples 12-22, it turned out that it becomes an unreasonable result in the use and environment where the clad material of this invention is used as described below.
In the case of Comparative Example 12, sufficient tensile strength was not obtained because the amount of Mn in the core material was small. In the case of Comparative Example 13, since the amount of Mn in the core material was large, a coarse intermetallic compound was generated and the corrosion resistance was lowered.
In the case of Comparative Example 14, since the amount of Si in the core material is large, the types of intermetallic compounds produced such as Al-Mn-Si or Al-Fe-Mn-Si are increased, and the cathode sites are increased. As a result, the corrosion resistance of the core material decreased. In the case of Comparative Example 15, since the amount of Fe in the core material is large, the types of intermetallic compounds produced such as Al-Mn-Si or Al-Fe-Mn-Si are increased, and the cathode sites are increased. As a result, the corrosion resistance of the core material decreased.
In the case of Comparative Example 16, since the amount of Cu in the core material was small, the sacrificial anode effect of the brazing material on the outer surface side became insufficient and the corrosion resistance was lowered. In the case of the comparative example 17, since the amount of Cu in the core material is large, intergranular corrosion has occurred.
In the case of Comparative Example 18, since the amount of Ti in the core material was small, Ti was not sufficiently precipitated and the corrosion resistance was lowered. In the case of Comparative Example 19, since the amount of Ti in the core material was large, a coarse intermetallic compound was generated and could not be rolled.
In the case of Comparative Example 20, since the amount of Zn in the core material was large, the self-corrosion resistance was deteriorated, and the corrosion resistance of the flat portion was lowered.
In the case of Comparative Example 21, since the amount of Si and the amount of Fe in the brazing material on the outer surface side were small, brazing joining was insufficient, and thus the corrosion resistance of the joint could not be evaluated. In the case of Comparative Example 22, since the amount of Si in the brazing material on the outer surface side is large, it flows almost as a liquid phase at the time of brazing addition heat and cannot function as an anticorrosion layer. The compound of the eutectic part in the part increased, the compound worked as a cathode, and corrosion around the compound became remarkable.

以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。   The present invention has been described in detail based on the above specific examples. However, the present invention is not limited to the above specific examples, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention.

21 ヘッダープレート材
22 チューブ材
31 接合部
C 腐食部
L 優先腐食長さ
21 Header plate material 22 Tube material 31 Joint C Corrosion part L Preferential corrosion length

Claims (5)

芯材の一方の主面に第1のろう材をクラッドしたアルミニウム合金ブレージングシートであって、
前記芯材は、Si:0.02〜0.3%(質量%、以下同じ)、Fe:0.02〜0.3%、Cu:0.3〜1.0%、Mn:0.6〜1.8、Zn:0.2〜1.5%、Ti:0.05〜0.25%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金であり、
前記第1のろう材は、Si:3.0〜6.7%、Fe:0.1〜1.5%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金であることを特徴とする耐食性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート。
An aluminum alloy brazing sheet in which a first brazing material is clad on one main surface of a core material,
The core material is Si: 0.02 to 0.3% (mass%, the same applies hereinafter), Fe: 0.02 to 0.3%, Cu: 0.3 to 1.0%, Mn: 0.6 -1.8, Zn: 0.2-1.5%, Ti: 0.05-0.25%, the balance is an aluminum alloy consisting of Al and inevitable impurities,
The first brazing material contains Si: 3.0 to 6.7%, Fe: 0.1 to 1.5%, and the balance is an aluminum alloy composed of Al and inevitable impurities. Aluminum alloy brazing sheet with excellent corrosion resistance.
前記芯材の他方の主面にAl−Si系合金からなる第2のろう材をクラッドしたことを特徴とする請求項1に記載の耐食性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート。   The aluminum alloy brazing sheet excellent in corrosion resistance according to claim 1, wherein the second main surface of the core material is clad with a second brazing material made of an Al-Si alloy. 前記Al−Si系合金からなる第2のろう材がSi:6.2〜12.0%、Fe:0.1〜0.5%、Cu:0.2〜1.5%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金であることを特徴とする請求項2に記載の耐食性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート。   The second brazing material made of the Al-Si alloy contains Si: 6.2 to 12.0%, Fe: 0.1 to 0.5%, Cu: 0.2 to 1.5%, The aluminum alloy brazing sheet having excellent corrosion resistance according to claim 2, wherein the balance is an aluminum alloy composed of Al and inevitable impurities. 前記アルミニウム合金ブレージングシートの全板厚をt(μm)、前記第1のろう材の厚さをa(μm)、及び前記第1のろう材中のSi量をb(%)とする場合において、
50<a≦−20×b+285 ・・・(1)
0.03×t≦a≦0.30×t・・・(2)
なる関係を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の耐食性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート。
When the total thickness of the aluminum alloy brazing sheet is t (μm), the thickness of the first brazing material is a (μm), and the amount of Si in the first brazing material is b (%) ,
50 <a ≦ −20 × b + 285 (1)
0.03 × t ≦ a ≦ 0.30 × t (2)
The aluminum alloy brazing sheet excellent in corrosion resistance according to any one of claims 1 to 3, wherein the following relationship is satisfied.
複数のタンクと、これらタンク間に架設された複数のチューブと、各チューブにろう付されたフィン材と、前記複数のチューブを狭持するヘッダープレート材とが具備されてなる自動車用熱交換器において、前記ヘッダープレート材として請求項1〜4のいずれか1項に記載のアルミニウム合金ブレージングシートを用いたことを特徴とする熱交換器。   An automotive heat exchanger comprising a plurality of tanks, a plurality of tubes installed between the tanks, a fin member brazed to each tube, and a header plate member sandwiching the plurality of tubes. The heat exchanger using the aluminum alloy brazing sheet according to any one of claims 1 to 4 as the header plate material.
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JP2017226880A (en) * 2016-06-22 2017-12-28 株式会社Uacj Aluminum alloy-made heat exchanger excellent in corrosion resistance in air environment and manufacturing method of aluminum alloy-made heat exchanger

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