JP2018537292A - ろう付けシート及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ろう付けシート及びその製造のためのプロセスに関する。ろう付けシートは、第１のアルミニウム合金から成るコア層であって、前記コア層の一方の側に第２のアルミニウム合金からなる犠牲クラッディングを付着され、前記コア層の他方の側に第３のアルミニウム合金から成るろう付けクラッディングが付着された、ろう付けシートであって、前記第１のアルミニウム合金が：Ｓｉ ０．２〜１．０重量％；Ｆｅ ０．１５〜０．９重量％；Ｃｕ ０．２〜０．９重量％；Ｍｎ １．０〜１．６重量％；Ｍｇ ≦０．３重量％；Ｃｒ ０．０５〜０．１５重量％；Ｚｒ ０．０５〜０．２５重量％；Ｔｉ ０．０５〜０．２５重量％；他の元素 それぞれが≦０．０５重量％であって、合計で≦０．２重量％；残部Ａｌから成り、前記第２のアルミニウム合金が：Ｓｉ ０．４５〜１．０重量％；Ｆｅ ≦０．４重量％；Ｃｕ ≦０．０５重量％；Ｍｎ １．２〜１．８重量％；Ｔｉ ≦０．１０重量％；Ｚｎ １．３〜５．５重量％；Ｚｒ ０．０５〜０．２０重量％；他の元素 それぞれが≦０．０５重量％であって、合計で≦０．２重量％；残部Ａｌから成り、前記第３のアルミニウム合金が、前記第１及び第２のアルミニウム合金より低い融点を有する。本発明は、ろう付けされた熱交換器の製造のためのろう付けシートの使用及びろう付けシートから成るろう付けされた熱交換器にさらに関する。

Description

本発明は、薄いゲージにおいて十分な耐食性能を有するアルミニウム合金のろう付けシート及びその製造のためのプロセスに関する。本発明は、ろう付けされた熱交換器の製造のためのろう付けシートの使用及びろう付けシートから作られたろう付けされた熱交換器にさらに関する。
ラジエータ、コンデンサ、エバポレータ等のようなろう付けされたアルミニウム製熱交換器は、自動車のエンジン冷却又は空調システム、並びに工業的冷却システムに一般的に使用される。それらは、それぞれの管が典型的にはヘッダに両端で接合された多くの平行な管（溶接された／折り畳まれた／マルチチャンバ等）を含む。管にろう付けされた波型フィンが２つの隣り合う管を分離し、管壁間の熱を管の外側の気体媒体、例えば外気へ移動させる。
重量を減少させるために薄いゲージの材料が使用される傾向があり、これは特に管に対する耐腐食性に対する要求を増加させている。
従来技術は、管の内側により卑アルミニウム合金の犠牲クラッディング（ｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌ ｃｌａｄｄｉｎｇ）の使用を開示している。そのようなクラッディングは、腐食電位を低下させる（すなわち、より負の状態にする）ために、通常はＺｎを含む。これらの種類の材料の開示の例は、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２、及び特許文献１３を含む。
外側の腐食に対する保護を改善するために、非常に低いＳｉ含有量を有する、いわゆる長寿命合金のコアを、ろう付けにおける犠牲「ブラウンバンド（ｂｒｏｗｎ ｂａｎｄ）」の形成を可能にするために使用することができる。しかし、そのような低い量のＳｉを有する合金の製造において、使用することができる再生スクラップの比率が限られ、これは持続可能性の観点から不利である。
また、改善された耐腐食性は、コアと犠牲クラッディングとの間にさらなる層を含むことによって達成することができるが、そのようなろう付けシートは、製造がより複雑である。
国際公開第２００７／０４２２０６号 国際公開第２００７／１３１７２７号 国際公開第２０１０／１３２０１８号 欧州特許出願公開第２４１８０４２号明細書 欧州特許出願公開第１６６６１９０号明細書 欧州特許出願公開第２１３０９３４号明細書 特許出願公開第２００３−２６８４７０号公報 特許出願公開第２００５−２３２５０６号公報 特許出願公開第２００７−２１６２８３号公報 特許出願公開第２００８−１２７６０７号公報 米国特許第８９３２７２８号明細書 米国特許出願公開第２０１０／０２９１４００号明細書 米国特許出願公開第２０１１／０２８７２７７号明細書
本発明の目的は、ろう付けの後に両側からの腐食に対して十分な耐性を有するが、依然として大量のスクラップを含む原材料から効率的に製造することができる、ろう付けされた熱交換器の薄いゲージの管のために好適なろう付けシートを提供することである。
本発明のさらなる目的は、コア層と、このコア層の一方の側に直接付着させた犠牲クラッディングと、コア層の他方の側に直接付着させたろう付けクラッディングと、を備えるろう付けシートを提供することである。
これら目的が、第１のアルミニウム合金から成るコア層と、このコア層の一方の側に付着させた第２のアルミニウム合金から成る犠牲クラッディングと、コア層の他方の側に付着させた第３のアルミニウム合金から成るろう付けクラッディングと、を備えるろう付けシートであって、
‐前記第１のアルミニウム合金が、
Ｓｉ ０．２〜１．０重量％；
Ｆｅ ０．１５〜０．９重量％；
Ｃｕ ０．２〜０．９重量％；
Ｍｎ １．０−１．６重量％；
Ｍｇ≦０．３重量％；
Ｃｒ ０．０５〜０．１５重量％；
Ｚｒ ０．０５〜０．２５重量％；
Ｔｉ ０．０５〜０．２５重量％；
その他の元素 それぞれが≦０．０５重量％、かつ、合計で≦０．２重量％；
残部Ａｌ
からなり、
‐前記第２のアルミニウム合金が、
Ｓｉ ０．４５〜１．０重量％；
Ｆｅ≦０．４重量％；
Ｃｕ≦０．０５重量％；
Ｍｎ １．２〜１．８重量％；
Ｔｉ≦０．１０重量％；
Ｚｎ １．３〜５．５重量％；
Ｚｒ ０．０５〜０．２０重量％；
その他の元素 それぞれが≦０．０５重量％、かつ、合計で≦０．２重量％；
残部Ａｌ
からなり、
‐前記第３のアルミニウム合金が、第１及び第２のアルミニウム合金より低い融点を有する、
ろう付けシートによって達成することができることが見いだされた。特に、第３のアルミニウム合金の液相線温度は、第１及び第２のアルミニウム合金の固相線温度より低い。
他の元素は、不純物として存在するすべての元素を参照する。そのような元素は、特に大量生産の通常の慣行であるような大量のスクラップが使用されるときに、合金を作るために使用される原材料中の不純物のために避けることが難しい。例えば、そのような元素は、Ｖ、Ｎｉ、Ｓｒ等の１つ以上の不純物を含む。
合金組成又は好ましい合金組成のすべての記載に対して、％へのすべての参照は、別様に示されない限り重量％である。
本明細書において使用される用語「シート」は、コイル状のストリップを含む。
ろう付け後の特性は、ろう付けシートの特性、又は６００℃の温度で３分間ろう付けされた後の、ろう付けシートを成形することによって作られたいずれかの製品の特性を参照する。
本発明のろう付けシートは、ろう付けシートから作られた管の内側を形成する犠牲クラッディングを有する管ストック材料として特に好適である。好ましくは、犠牲クラッディングの頂面にはろう付けクラッディングはない、すなわち管の内側にはろう付けクラッディングはない。ろう付けシートは好ましくは３層材料であって、コア、犠牲クラッディング、及びろう付けクラッディング以外にさらなる層はない。ろう付けシートの全厚みは、好ましくは０．１５〜０．６ｍｍ、より好ましくは、０．１５〜０．２５ｍｍ、最も好ましくは０．１８〜０．２２ｍｍである。好ましくは、犠牲クラッディングは、ろう付けシートの全厚みの３〜２０％、より好ましくは４〜１５％、最も好ましくは５〜１２％を構成する。好ましくは、ろう付けクラッディングは、ろう付けシートの全厚みの３〜２０％、最も好ましくは５〜１５％を構成する。
コアの合金（すなわち、第１のアルミニウム合金）の組成及び犠牲クラッディングの合金（すなわち、第２のアルミニウム合金）の組成の特別な組み合わせが、大きな比率のスクラップ、特にＳｉ及びＦｅを含むスクラップを有する材料の製造を可能にし、同時に、ろう付け後に、ろう付けシートから成る管の両側からの腐食アタックに対する許容できる耐性が達成されることが見いだされた。したがって、本発明のろう付けシートは、コアの合金におけるＳｉ及びＭｎが、犠牲ブラウンバンド（ろう付けクラッディングからの固溶体を通じたＳｉの溶け込みによって形成された粒子を含む、Ｍｎ及びＳｉを備えたろう付けクラッディングに対する界面に近接するコアの領域）がろう付け時に形成されないように好ましくは設定されているという事実にもかかわらず、腐食に対する十分な保護を有する。また、ろう付けシートを圧延によって、層間の変形抵抗の高すぎる違いによって引き起こされる、圧延ラインにおける曲がりに対する増加したリスク無しに、製造することが可能である。
ろう付け後に、コアはＣｒを備える金属間化合物粒子、特にＡｌ、Ｆｅ、Ｍｎ、及びＣｕをも備える粒子を含む。好ましくは、ろう付け後には、残留ろう付けクラッディングもまた、Ｃｒを備える金属間化合物粒子、特にＡｌ、Ｆｅ、Ｍｎ、及びＣｕをも備える粒子を含む。上述の金属間化合物粒子は好ましくは、０．５〜１０μｍの範囲の相当直径の平均中間値を有する。ＡｌＦｅＣｕＭｎ粒子が、腐食を増加させる電位差を生成することを予期することができた。しかし、Ｃｒを含む粒子を備える本発明の材料は、特に孔食に対する改善された耐性を示した。
ろう付け前には、ろう付けシートは良好な成形性を有し、それによって、Ｂタイプ又はマルチポート管のような、ろう付けされた及び／又は折り畳まれた管の様々な設計が作成され得る。
コア合金は、０．２〜１．０重量％、好ましくは＞０．２〜１．０重量％（すなわち、０．２より多く１．０重量％まで）のＳｉを備える。最も好ましくは、Ｓｉの含有量は、０．２５〜１．０重量％、特に０．３〜１．０重量％である。比較的高いＳｉの量は、ろう付けにおいて犠牲ブラウンバンドが形成されないことを意味する。他方で、合金を製造するためにＳｉで汚染された比較的大量のスクラップを使用することができる。これは一次アルミニウムがほとんど必要とされないことを意味し、このことは持続可能性の観点から有益である。高すぎるＳｉ含有量は、溶融温度を許容できない程度まで低下させる。
コア合金は、０．１５〜０．９重量％、好ましくは＞０．２〜０．７重量％（すなわち、０．２より多く０．７重量％まで）のＦｅを備える。Ｆｅの規定された含有量は、Ｆｅで汚染された比較的大量のスクラップの使用を可能にする。Ｆｅの高すぎる含有量は、大きな金属間化合物粒子の形成をもたらす。
コア合金は、０．２〜１．０重量％、好ましくは０．４〜０．８重量％のＣｕを備える。Ｃｕの存在は強度を増すとともに腐食電位を上昇させる。しかし、高すぎるＣｕの含有量は、鋳造中の高温割れに対する感度を増加させ、固溶線温度を低下させ、また、ろう付け後の粒間腐食に対する材料の感受性を増加させる。
コア合金は、１．０〜１．６重量％、好ましくは１．１〜１．５重量％のＭｎを備える。コアにおけるＭｎの存在は、特に粒子中に存在する場合に強度を増加させるが、固溶対中における場合にもある程度、強度を増加させる。コアにおける十分に高いＭｎ含有量では、多数の粒子がろう付けシートの製造中の予備加熱及びそれに続く熱間圧延中に析出することができ、固溶体におけるＭｎの大きな差の故に、ろう付けの後にコアと犠牲クラッディングとの間の実質的な電位勾配を得ることができる。高すぎるＭｎの含有量は、大きな一次粒子が鋳造中に形成されることをもたらし、このことは薄い材料の製造では望ましくない。
コア合金は、≦０．３重量％、好ましくは≦０．２重量％のＭｇ、最も好ましくは≦０．１５重量％、例えば０．０５〜０．１５重量％のＭｇを備える。マグネシウムの存在は材料の強度を改善するが、多すぎる量では、特にＮｏｃｏｌｏｃ（商標）法におけるような、制御された雰囲気でのろう付け（ＣＡＢ）においてフラックスを使用するときには、ろう付け性が悪化する。
コア合金は、０．０５〜０．１５重量％、好ましくは０．０６〜０．１３重量％のＣｒを備える。Ｃｒが、ろう付けの後に、コア中の金属間化合物粒子に含まれるだけではなく、好ましくはろう付けクラッディングからの再凝固した材料中にもまた含まれることが見いだされた。Ｃｒを含有する金属間化合物の粒子の存在が、腐食に対する耐性を改善することが見いだされた。高すぎるＣｒの量は、材料の熱間圧延挙動に悪影響を与える、望ましくない巨大な一次金属間化合物粒子をもたらす。
コア合金は、０．０５〜０．２５重量％、好ましくは０．０６〜０．１５のＺｒを備える。Ｚｒの存在は、ろう付け後の比較的大きな細長い結晶粒の成長を促進する非常に微細な粒子の数を増加させ、このことは、耐腐食性に対して有益である。高すぎるＺｒの含有量は、鋳造中の大きな金属間化合物粒子の形成をもたらし、それによってＺｒの有益な役割を失わせる。
コア合金は、０．０５〜０．２５重量％、好ましくは０．０６〜０．１５重量％のＴｉを備える。Ｔｉの存在は、層ごとの腐食を促進することによって耐腐食性を改善する。高すぎるＴｉ含有量は、Ｔｉの役割を効果的でなくする、鋳造中の巨大な金属間化合物粒子の形成をもたらす。
犠牲クラディング（すなわち、第２のアルミニウム合金）は、１．３〜５．５重量％、好ましくは１．５〜５．０重量％、最も好ましくは２．０〜３．０重量％のＺｎを備える。比較的高いＺｎの含有量は、管の内側からの腐食に対する保護のために有益である。多量のＺｎは、Ｚｎのコア中への増加した移動をもたらし、コアを外側からの腐食に対してより敏感にする場合があるが、本発明のろう付けシートは、依然として十分な外側からの腐食に対する保護を有することが見いだされた。Ｚｎの含有量が低すぎる場合には、犠牲クラッディングは、管の内側からの腐食に対してコアの十分な保護を提供しない。Ｚｎの高すぎる含有量は融点を低下させ、潜在的に材料をより脆くする可能性があり、かつ圧延中に問題を引き起こす可能性がある。さらに、腐食速度が高くなりすぎる場合がある。
犠牲クラッディングは、０．４５〜１．０重量％、好ましくは０．５５〜１．０重量％、最も好ましくは０．６５〜０．９０重量％のＳｉを備える。Ｓｉの存在は、Ｍｎと反応することによってクラディング材料の強度を改善する。Ｓｉ含有量が低すぎる場合には、形成されるＡｌＭｎＳｉ分散質の数が、強度を望ましいレベルまで改善するのには不十分となる。さらに、Ｓｉの低すぎる含有量は、生産に使用することができる再生スクラップの量を減少させる。Ｓｉの高すぎる含有量は、それがクラッディングの融点を低下させるので望ましくない。
犠牲クラッディングは、≦０．４重量％、好ましくは≦０．３重量％のＦｅを備える。少量のＦｅの存在は、それが原材料中に不純物として通常含まれるので、実際には避けることができない。高すぎるＦｅの含有量は、犠牲クラッディングの材料の耐腐食性を低下させる。
犠牲クラッディングは、≦０．０５重量％のＣｕを備える。Ｃｕの許容可能な含有量は、犠牲クラッディングの材料の極度の孔食を避けるために低くなければならない。
犠牲クラッディングは、１．２〜１．８重量％、好ましくは１．４〜１．８重量％のＭｎを備える。Ｍｎの存在は、クラッディングの材料の強度を改善するとともに、ろう付け後のエロージョン・コロージョンに対する耐性を改善する。低すぎるＭｎの含有量では、強化を引き起こす粒子のために十分な量のＭｎが得られず、改善されたエロージョン・コロージョン耐性のための粒子の数が少なすぎる。高すぎるＭｎの含有量では、クラッディング材料の加工性が悪化し、大きすぎる金属間化合物粒子が形成される場合があり、疲労特性に負の影響がある。
犠牲クラッディングは、０．０５〜０．２０重量％のＺｒを備える。犠牲クラッディング中のＺｒの存在は、コアにおけるのと同じ目的を提供する。
犠牲クラッディングは、不可避な不純物としてのＭｇをのぞくと、Ｍｇを備えない。Ｍｇの存在は、機械的特性を変化させ、犠牲クラディングを圧延工程においてコアに接合することを困難にする。
ろう付けクラッディング（すなわち、第３の合金）の組成は、融点が望ましい範囲内、好ましくは５５０〜６１５℃にある限り、重大な問題とはならない。好ましくは、ろう付けクラッディングは、４〜１５重量％、最も好ましくは６〜１３重量％のＳｉを備えるアルミニウム合金である。濡れ性を改善するためのＢｉ及び腐食電位を調整するためのＺｎのような少量の他の元素、並びに不可避な不純物が任意に存在してもよい。典型的なろう付けクラッディングは、例えば、４〜１５重量％のＳｉ、≦０．５重量％のＢｉ、≦０．２５重量％のＣｕ、≦０．１重量％のＭｎ、≦０．２重量％のＴｉ、≦０．８重量％のＦｅ、それぞれが≦０．０５重量％であり、かつ合計で≦０．２重量％の他の元素、及び残部Ａｌから成る。
合金の組成は、犠牲クラッディングがコアよりも貴でないように設定される。この組成は、好ましくは、コア合金のろう付け後の（ＡＳＴＭ Ｇ６９に従って測定された）腐食電位が、犠牲クラッディングに対する腐食電位より３０〜１５０ｍＶ高いように調整される。
特定の合金の実現し得る組み合わせは、重量％で０．４０〜０．７０のＳｉ、０．１０〜０．５０のＦｅ、０．５５〜０．８５のＣｕ、１．０〜１．６のＭｎ、≦０．１０のＭｇ、≦０．１０のＺｎ、０．０５〜０．１５のＣｒ、０．０５〜０．１５のＺｒ、０．０５〜０．１５のＴｉ、残部がＡｌ及びそれぞれが０．０５かつ合計で０．１５の他の元素からなるコアを含み、このコアは上述のろう付けクラッディングによって一方の側にクラッドされ、
（ａ）重量％で、０．６５〜１．０のＳｉ、≦０．４０のＦｅ、≦０．０５のＣｕ、１．４〜１．８のＭｎ、≦０．０３のＭｇ、２．３〜２．７のＺｎ、０．０５〜０．２０のＺｒ、残部Ａｌ及びそれぞれが０．０５であって、合計で０．１５の他の元素からなる合金；
（ｂ）重量％で、０．４７〜０．８２のＳｉ、≦０．４０のＦｅ、≦０．０５のＣｕ、１．２〜１．６のＭｎ、≦０．０２のＭｇ、４．７〜５．３のＺｎ、０．０５〜０．１０のＴｉ、残部Ａｌ及びそれぞれが０．０５であって、合計で０．１５の他の元素からなる合金；
（ｃ）重量％で、０．６５〜１．０のＳｉ、≦０．４０のＦｅ、≦０．０５のＣｕ、１．４〜１．８のＭｎ、≦０．０３のＭｇ、１．３〜１．７のＺｎ、０．０５〜０．２０のＺｒ、残部Ａｌ及びそれぞれが０．０５であって、合計で０．１５の他の元素からなる合金；
（ｄ）重量％で、０．５０〜１．０のＳｉ、≦０．４０のＦｅ、≦０．０５のＣｕ、１．２〜１．６のＭｎ、≦０．０３のＭｇ、３．８〜４．２のＺｎ、≦０．１０のＴｉ、残部Ａｌ及びそれぞれが０．０５であって、合計で０．１５の他の元素からなる合金；
のうちの１つから選択された犠牲クラッディングによって他方の側にクラッドされている。
出荷状態における好ましい調質度は、Ｈ１４又はＨ２４のような歪硬化された調質度である。
本発明のろう付けシートから作られた管は、すべてのろう付けされた熱交換器に使用することができる。そのような自動車用の熱交換器の例は、ラジエータ、空調エバポレータ及コンデンサ、車内暖房、吸気冷却器、油冷却器、並びにバッテリー冷却器を含む。他の例は、定常加熱および冷却装置における対応する機能のための熱交換器を含む。
また、本発明は、上述されたろう付けシートの製造のためのプロセスに関する。このプロセスは、
‐上述された、第１の合金から成るコアインゴットを提供するステップ；
‐コアインゴットを、一方の側に（犠牲クラッディングを形成することを意図された）上述された第２の合金でクラッドするステップ；
‐コアインゴットを、他方の側に（ろう付けクラッディングを形成することを意図された）上述された第３の合金でクラッドするステップ；
‐クラッドされたインゴットを、４００〜５７５℃の温度、好ましくは４５０〜５５０℃の温度で、１〜２５時間、予備加熱するステップ；
‐シートを、好ましくは２〜１０ｍｍの厚みのシートを得るために、予備加熱された、クラッドされたインゴットを熱間圧延するステップ；
‐熱間圧延で得られたシートを、最終厚み、好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍまで冷間圧延するステップ；及び
‐任意選択的に、冷間圧延されたシートをＨ２４のような望ましい調質度まで、２００〜３００℃の温度で、１〜１０時間、焼鈍するステップ
を備える。任意選択的に、２つ以上の冷間圧延するステップを、１つ以上の中間焼鈍ステップと共に行うことが可能である。
インゴットは、いずれかの好適な鋳造方法によって、好ましくはＤＣ鋳造によって提供することができる。熱間圧延における厚みの減少度は、好ましくは９５〜９９．５％である。冷間圧延における厚みの減少度は、好ましくは９０〜９８％である。
合金の組成及び最終製品の詳細については、ろう付けシートの上述の記載が参照される。
本発明は、ろう付けされた熱交換器の製造のための、本発明のろう付けシートの使用にさらに関する。
本発明は、本発明のろう付けシートから管を形成し、これら管にフィン及び熱交換器の他の部品を組みつけ、続いてろう付けによって管、フィン、及び他の部品を接合することによって作られた、ろう付けされた熱交換器に最終的に関する。
以下に記載された実施例において製造されたろう付け材料のＳＥＭ画像である。 以下に記載された実施例において製造されたろう付け材料のＳＥＭ画像である。 以下に記載された実施例において製造されたろう付け材料のＳＥＭ画像である。 以下に記載された実施例において製造されたろう付け材料のＳＥＭ画像である。
この実施例は、本発明の技術的範囲を限定することを意図するものではない。
４つの０．２２ｍｍのゲージの管ストック材料が、（ａ）コア合金インゴットをＤＣ鋳造するステップ、（ｂ）コア合金を一方の側にＡＡ４３４３ろう付け合金によって９±２．０％のクラッド比でクラッドするステップ、（ｃ）前記コアを他方の側に犠牲合金によって５±１．５％のクラッド比でクラッドするステップ、（ｄ）サンドイッチアセンブリを、熱間圧延に先立って５００℃の温度まで１５時間予備加熱するステップと、（ｅ）熱間圧延するステップと、（ｆ）０．２ｍｍのゲージまで冷間圧延するステップと、（ｇ）２５０℃で３時間、最終の部分アニールするステップと、から成る工程ルートを使用して製造された。
Figure 2018537292
コア合金は、材料Ａ及びＣ、並びに材料Ｂでそれぞれ同じである。同様に、犠牲クラッディング合金は、材料Ａ及びＢ、並びにＣ及びＤでそれぞれ同じである。ろう付けクラッディング合金は、すべての材料で同じである。正確な組成におけるわずかな差は、合金の製造における不可避な変化によるものであり、最終的な材料の特性を変化させることはない。同様に、ろう付けクラッディングのクラッド比におけるわずかな差は、ろう付け後の材料の腐食特性を変化させることはない。
上記の材料からの試験用金属片が、実験室のノコロックろう付け炉（ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｎｏｃｏｌｏｋ ｂｒａｚｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ）中において、６００℃で３分間ろう付けされた。ろう付けの前に、それぞれの金属片はＮａＨＣＯ３溶液およびエタノールによって洗浄された。ろう付けの後に、それぞれの材料から１０ｍｍのサイズのディスク状金属片が切り出され、対電極としてのプラチナグリッド、参照としてのＳＣＥ電極、及び作用電極としてのアルミニウム金属片から成る３つの電極セル配列に配置された。金属片は次いで、サイクリック・ボルタンメトリー・スキャニング（ｃｙｃｌｉｃ ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ ｓｃａｎｎｉｎｇ）を使用して、それらの耐腐食性を調べられた。
挿入された金属片を有するセルは、最初にｐＨ２．８〜２．９のＡＳＴＭ Ｄ１１４１−９８によるＳＷＡＡＴ溶液を使用して洗浄され、次いで３００ｍｌのＳＷＡＡＴ溶液で再充填された。サイクリック・ボルタンメトリー・スキャニングに先立って、Ｎ２ガスが前記溶液を通じて２０分間、３００ｍｌ／分（１ｍｌ／）の速度で泡立てられ、次いで１０分間、ＯＣＰ測定された。
スキャニングは次のように行われた：
‐１ｍＶ／ｓのスキャニング速度で、ＯＣＰに対して−０．０５Ｖから始めてＯＣＰに対して０．３０Ｖまで正方向への偏向
‐続いてＯＳＰに対して−０．０５Ｖまで負方向への偏向。
サイクルは、いずれの連続する２つのサイクル間にも時間のギャップ無しに行われた。スキャンされた金属片は、１０分間、硝酸に浸漬され、脱イオン水によって洗浄され、金属組織学的分析に使用された。
１０回のサイクル後のそれぞれの材料のＳＥＭ画像が、図１〜４に複写されており、ろう付けクラッディングの側における腐食を示している。図１は材料Ａを示し、図２は材料Ｂを示し、図３は材料Ｃを示し、図４は材料Ｄを示している。
本発明による材料Ｄが、他の材料に比較して少ないピットを有してより均一に腐食されているように見える。そのような腐食は、次いで材料の溶け込みが長期間行われるのであまり重大ではない。
Figure 2018537292

Claims (15)

  1. 第１のアルミニウム合金から成るコア層を備え、前記コア層の一方の側に第２のアルミニウム合金からなる犠牲クラッディングを付着され、前記コア層の他方の側に第３のアルミニウム合金から成るろう付けクラッディングが付着された、ろう付けシートであって、
    前記第１のアルミニウム合金が：
    Ｓｉ：０．２〜１．０重量％
    Ｆｅ：０．１５〜１．０重量％
    Ｃｕ：０．２〜０．９重量％
    Ｍｎ：１．０〜１．６重量％
    Ｍｇ：≦０．３重量％
    Ｃｒ：０．０５〜０．１５重量％
    Ｚｒ：０．０５〜０．２５重量％
    Ｔｉ：０．０５〜０．２５重量％
    他の元素：それぞれが≦０．０５重量％であって、合計で≦０．２重量％
    残部Ａｌ；
    から成り、
    前記第２のアルミニウム合金が：
    Ｓｉ：０．４５〜１．０重量％
    Ｆｅ：≦０．４重量％
    Ｃｕ：≦０．０５重量％
    Ｍｎ：１．２〜１．８重量％
    Ｔｉ：≦０．１０重量％
    Ｚｎ：１．３〜５．５重量％
    Ｚｒ：０．０５〜０．２０重量％
    他の元素：それぞれが≦０．０５重量％であって、合計で≦０．２重量％
    残部Ａｌ；
    から成り、
    前記第３のアルミニウム合金が、前記第１及び第２のアルミニウム合金より低い融点を有する、ろう付けシート。
  2. 前記第２の合金が、２．０〜３．０重量％のＺｎを備えることを特徴とする請求項１に記載のろう付けシート。
  3. 前記第１の合金が、＞０．２０重量％のＳｉを備えることを特徴とする請求項１または２に記載のろう付けシート。
  4. 前記第１の合金が、０．３０〜１．０重量％のＳｉを備えることを特徴とする請求項３に記載のろう付けシート。
  5. 前記第１の合金が、＞０．２〜０．７重量％のＦｅを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のろう付けシート。
  6. ろう付けの後に、前記コア、残留ろう付けクラッディング、又はこれら両方が、Ａｌ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、及びＣｒを備える金属間化合物粒子を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のろう付けシート。
  7. 前記第３の合金が、４〜１５重量％のＳｉを備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のろう付けシート。
  8. 前記ろう付けシートの厚みが０．１５〜０．２５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のろう付けシート。
  9. 前記ろう付けシートの厚みが０．１８〜０．２２ｍｍであることを特徴とする請求項８のいずれか一項に記載のろう付けシート。
  10. 前記第２の合金のＳｉ及びＭｎの含有量が、ろう付けにおいて犠牲ブラウンバンドが形成されないように設定されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のろう付けシート。
  11. 前記ろう付けシートが、前記コア、前記犠牲クラッディング、及びろう付けクラッディングに加えてさらなる層を有さない三層材料であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のろう付けシート。
  12. 前記犠牲クラッディングが、前記ろう付けシートの全厚みの３〜２０％を構成することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のろう付けシート。
  13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のろう付けシートの製造のためのプロセスであって、
    請求項１に規定された第１の合金のコアインゴットを提供するステップと、
    前記コアインゴットの一方の側を、請求項１に規定された第２の合金でクラッドするステップと、
    前記コアインゴットの他方の側を、請求項１に規定された第３の合金でクラッドするステップと、
    クラッドされた前記インゴットを、４００〜５７５℃で、１〜２５時間、予備加熱するステップと、
    シートを得るために、予備加熱された前記クラッドされたインゴットを熱間圧延するステップと、
    前記熱間圧延において得られた前記シートを、最終厚みまで冷間圧延するステップと、
    を備える、プロセス。
  14. ろう付けされた熱交換器の製造における請求項１〜１２のいずれか一項に記載のろう付けシートの使用。
  15. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のろう付けシートから管を形成し、前記管を、フィン及び記熱交換器の他の部品と共に組立て、続いてろう付けすることによって作成された、ろう付けされた熱交換器。
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