JP2697909B2 - アルミニウム製熱交換器用ブレージングシート - Google Patents
アルミニウム製熱交換器用ブレージングシートInfo
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- JP2697909B2 JP2697909B2 JP21207789A JP21207789A JP2697909B2 JP 2697909 B2 JP2697909 B2 JP 2697909B2 JP 21207789 A JP21207789 A JP 21207789A JP 21207789 A JP21207789 A JP 21207789A JP 2697909 B2 JP2697909 B2 JP 2697909B2
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- Japan
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- alloy
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- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アルミニウム熱交換器用ブレージングシー
トに関するもので、特に芯材にCuを添加し、これにクラ
ッドするろう材や皮材との電位差を30mV以上とすること
により、ろう材や皮材を犠牲腐食させ、芯材の孔食発生
を防止したものである。
トに関するもので、特に芯材にCuを添加し、これにクラ
ッドするろう材や皮材との電位差を30mV以上とすること
により、ろう材や皮材を犠牲腐食させ、芯材の孔食発生
を防止したものである。
アルミニウム製熱交換器は、芯材にJIS3003合金を使
用し、その片面又は両面にJIS4343、4004等のAl−Si、A
l−Si−Mg合金ろう材をクラッドしたブレージングシー
トを使用し、これを600℃程度の高温に加熱保持し、ろ
う材を溶融させてろう付することにより製造されてい
る。
用し、その片面又は両面にJIS4343、4004等のAl−Si、A
l−Si−Mg合金ろう材をクラッドしたブレージングシー
トを使用し、これを600℃程度の高温に加熱保持し、ろ
う材を溶融させてろう付することにより製造されてい
る。
例えばラジエーターは、第１図及び第２図に示すよう
にJIS3003合金の片面にJIS4343合金ろう材をクラッド
し、他面にJIS7072合金（皮材）をクラッドした厚さ0.4
mmのブレージングシートをろう材側を外側にして電縫加
工により偏平チューブ（１）としたものと、厚さ0.1mm
のJIS3003合金からなるフィン材（２）をコルゲート加
工したものを積層し、上下にチューブ（１）を差し込む
厚さ1mmのヘッダー材（チューブと同様の３層構造）
（４）を配し、これをろう付加熱してコア（３）を形成
し、ヘッダー材（４）に樹脂製タンク（５）（５′）を
取付け、内部に冷却水を循環するようにしたものであ
る。
にJIS3003合金の片面にJIS4343合金ろう材をクラッド
し、他面にJIS7072合金（皮材）をクラッドした厚さ0.4
mmのブレージングシートをろう材側を外側にして電縫加
工により偏平チューブ（１）としたものと、厚さ0.1mm
のJIS3003合金からなるフィン材（２）をコルゲート加
工したものを積層し、上下にチューブ（１）を差し込む
厚さ1mmのヘッダー材（チューブと同様の３層構造）
（４）を配し、これをろう付加熱してコア（３）を形成
し、ヘッダー材（４）に樹脂製タンク（５）（５′）を
取付け、内部に冷却水を循環するようにしたものであ
る。
近年、ラジエーターの軽量化のため、それぞれの材料
板圧の低減が検討され、Al−Mn−Cu合金系芯材やAl−Mn
−Cu−Si−Mg合金系芯材が開発された。薄肉化のために
は、アルミニウム材料の強度及び耐食性の向上が必要で
あり、前記開発芯材に含まれる成分中、Cuは両性能を著
しく向上させるためである。Al合金中に固溶するCuは強
度を向上させ、電位を貴化し、耐食性を向上させる。
板圧の低減が検討され、Al−Mn−Cu合金系芯材やAl−Mn
−Cu−Si−Mg合金系芯材が開発された。薄肉化のために
は、アルミニウム材料の強度及び耐食性の向上が必要で
あり、前記開発芯材に含まれる成分中、Cuは両性能を著
しく向上させるためである。Al合金中に固溶するCuは強
度を向上させ、電位を貴化し、耐食性を向上させる。
特に芯材の電位が貴化し、ろう材又は皮材（チューブ
内張材）との電位差が従来芯材、例えばJIS3003合金と
比較して大きくなり、これ等犠牲層の優先腐食作用が促
進され、芯材の孔食発生を効果的に抑制することが可能
となる。尚上記チューブやヘッダープレートのろう材と
皮材のクラッド率は５〜10％である。
内張材）との電位差が従来芯材、例えばJIS3003合金と
比較して大きくなり、これ等犠牲層の優先腐食作用が促
進され、芯材の孔食発生を効果的に抑制することが可能
となる。尚上記チューブやヘッダープレートのろう材と
皮材のクラッド率は５〜10％である。
Cuを含有したAl合金を芯材とするブレージングシート
は、ろう付加熱によりろう材側と皮材側、即ちブレージ
ングシートの表面にCuが拡散する。
は、ろう付加熱によりろう材側と皮材側、即ちブレージ
ングシートの表面にCuが拡散する。
ブレージングシートの板厚が0.4mm以下になると必然
的にろう材と皮材の厚さも現象する場合があり、ろう材
や皮材へのCu拡散が大となり、ブレージングシートの表
面のCu濃度が高くなる。この結果芯材とろう材や皮材と
の電位差が現象し、犠牲層としてのろう材や皮材の効果
が発揮されず、耐孔食性も低下することになる。
的にろう材と皮材の厚さも現象する場合があり、ろう材
や皮材へのCu拡散が大となり、ブレージングシートの表
面のCu濃度が高くなる。この結果芯材とろう材や皮材と
の電位差が現象し、犠牲層としてのろう材や皮材の効果
が発揮されず、耐孔食性も低下することになる。
このように芯材中のCuの拡散により、耐孔食性が著し
く低下することが材料薄肉化の際に問題となっている。
く低下することが材料薄肉化の際に問題となっている。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、芯材中のCu拡散
を抑制し、ろう材や皮材との電位差を適度にとることに
より、高強度薄膜クラッド材の耐孔食性を飛躍的に向上
させたアルミニウム製熱交換器用ブレージングシートを
開発したものである。
を抑制し、ろう材や皮材との電位差を適度にとることに
より、高強度薄膜クラッド材の耐孔食性を飛躍的に向上
させたアルミニウム製熱交換器用ブレージングシートを
開発したものである。
すなわち本発明ブレージングシートの一つは、ろう付
後に100μｍ以上の再結晶粒度を有し、0.3wt％以上のCu
を含有するAl合金を芯材とし、その片面又は両面に芯材
より電位の卑なAl合金ろう材をクラッドしたことを特徴
とするものである。
後に100μｍ以上の再結晶粒度を有し、0.3wt％以上のCu
を含有するAl合金を芯材とし、その片面又は両面に芯材
より電位の卑なAl合金ろう材をクラッドしたことを特徴
とするものである。
また本発明ブレージングシートの他の一つは、はろう
付後に100μｍ以上の再結晶粒度を有し、0.3wt％以上の
Cuを含有するAl合金を芯材とし、その片面に芯材より電
位の卑なAl合金ろう材をクラッドし、他面に芯材より電
位の卑な純Al、Al−Zn合金、Al−Zn−Mg合金からなる皮
材をクラッドしたことを特徴とするものである。
付後に100μｍ以上の再結晶粒度を有し、0.3wt％以上の
Cuを含有するAl合金を芯材とし、その片面に芯材より電
位の卑なAl合金ろう材をクラッドし、他面に芯材より電
位の卑な純Al、Al−Zn合金、Al−Zn−Mg合金からなる皮
材をクラッドしたことを特徴とするものである。
本発明は、ろう付加熱時のろう材側へのCu拡散挙動を
種々調査した結果、ろう付後の芯材の再結晶粒径が100
μｍ以上の場合、ろう材の芯材側への拡散が抑制され、
芯材の溶融ろう中への溶出が少なくなり、芯材中のCuの
ろう材への拡散がある程度抑制されることを見い出し、
腐食試験によっても優れた耐孔食性を示した。しかして
結晶粒度が100μｍ以下では、ろうの拡散が大きく、芯
材の溶出が大となり、Cuの拡散が大となる。またCu量は
0.3wt％以上添加されてないと、ろう材層を犠牲腐食さ
せるに足りる電位を芯材に与えることができない。
種々調査した結果、ろう付後の芯材の再結晶粒径が100
μｍ以上の場合、ろう材の芯材側への拡散が抑制され、
芯材の溶融ろう中への溶出が少なくなり、芯材中のCuの
ろう材への拡散がある程度抑制されることを見い出し、
腐食試験によっても優れた耐孔食性を示した。しかして
結晶粒度が100μｍ以下では、ろうの拡散が大きく、芯
材の溶出が大となり、Cuの拡散が大となる。またCu量は
0.3wt％以上添加されてないと、ろう材層を犠牲腐食さ
せるに足りる電位を芯材に与えることができない。
ろう材はフラックスろう付用のAl−Si合金、Al−Si−
Zn合金等、フラックスレスろう付用のAl−Si−Mg合金、
Al−Si−Mg−Zn合金等のろう材であればよい。
Zn合金等、フラックスレスろう付用のAl−Si−Mg合金、
Al−Si−Mg−Zn合金等のろう材であればよい。
芯材とろう材の電位差は30mV以上芯材が貴となるよう
にとれば優れた耐食性を示す。犠牲フィン材等を併用す
る場合には、10mV程度の電位差でも十分である。
にとれば優れた耐食性を示す。犠牲フィン材等を併用す
る場合には、10mV程度の電位差でも十分である。
またろう付加熱で溶融しない皮材、例えばラジエータ
ーチューブの内張材側のCu拡散挙動を種々調査した結
果、上記と同様芯材の再結晶粒径が100μｍ以上の場
合、Cuの拡散が抑制され、優れた耐孔食性を示す。
ーチューブの内張材側のCu拡散挙動を種々調査した結
果、上記と同様芯材の再結晶粒径が100μｍ以上の場
合、Cuの拡散が抑制され、優れた耐孔食性を示す。
皮材（内張材）には芯材より電位の卑な純Al、Al−Zn
合金、Al−Zn−Mg合金等を使用し、芯材と30mV以上の電
位差を与えれば耐孔食性は良好となる。ろう付加熱と同
時に皮材中のZnやMg等が芯材側へ拡散し、芯材の電位を
卑とする場合があるが、芯材の再結晶粒径が100μｍ以
上であれば、皮材中のZnやMgの拡散をある程度抑制する
ことが可能となる。また芯材中に0.3wt％以上のCuが添
加されていれば、芯材の卑化を抑制し、耐孔食性が良好
となる。
合金、Al−Zn−Mg合金等を使用し、芯材と30mV以上の電
位差を与えれば耐孔食性は良好となる。ろう付加熱と同
時に皮材中のZnやMg等が芯材側へ拡散し、芯材の電位を
卑とする場合があるが、芯材の再結晶粒径が100μｍ以
上であれば、皮材中のZnやMgの拡散をある程度抑制する
ことが可能となる。また芯材中に0.3wt％以上のCuが添
加されていれば、芯材の卑化を抑制し、耐孔食性が良好
となる。
このように本発明は、芯材の再結晶粒径を100μｍ以
上にコントロールすることにより、芯材中のCuの拡散を
抑制し、ろう材や皮材との電位差を適性に確保し、薄肉
材の耐孔食性を向上する。
上にコントロールすることにより、芯材中のCuの拡散を
抑制し、ろう材や皮材との電位差を適性に確保し、薄肉
材の耐孔食性を向上する。
以下本発明を実施例について説明する。
実施例１ 第１表に示すAl−Mn−Cu系合金を芯材とし、この片面
にAl−10wt％Si合金ろう材を10％のクラッド比率で張り
合せた板厚0.3mmのブレージングシート（H14調質）を常
法により作製した。尚ろう付後の芯材の再結晶粒径を調
整するため、中間焼鈍後の最終冷間圧延率を50〜90％と
した。また芯材のFe含有量は0.2wt％、Si含有量は0.1wt
％とした。
にAl−10wt％Si合金ろう材を10％のクラッド比率で張り
合せた板厚0.3mmのブレージングシート（H14調質）を常
法により作製した。尚ろう付後の芯材の再結晶粒径を調
整するため、中間焼鈍後の最終冷間圧延率を50〜90％と
した。また芯材のFe含有量は0.2wt％、Si含有量は0.1wt
％とした。
これにろう付を模して600℃×3minのろう付加熱を施
し、ろう材側へのCu拡散状況を断面よりEPMA線分析で測
定し、表面のCu濃度を求めた。またCASS試験（JISH868
1）を200Hr行ない、最大ピット深さを光学顕微鏡を用
い、焦点深度法により求めた。その結果を第１表に併記
した。
し、ろう材側へのCu拡散状況を断面よりEPMA線分析で測
定し、表面のCu濃度を求めた。またCASS試験（JISH868
1）を200Hr行ない、最大ピット深さを光学顕微鏡を用
い、焦点深度法により求めた。その結果を第１表に併記
した。
第１表から明らかなように、本発明シートは何れも優
れた耐孔食性を示していることが判る。これに対し芯材
のCu含有量が少ない比較シート及びろう付後の芯材の再
結晶粒径が100μｍ未満である比較シートでは何れも耐
孔食性が劣る。
れた耐孔食性を示していることが判る。これに対し芯材
のCu含有量が少ない比較シート及びろう付後の芯材の再
結晶粒径が100μｍ未満である比較シートでは何れも耐
孔食性が劣る。
実施例２ 第２表に示すAl−Mn−Cu系合金（Fe0.2wt％、Si0.1wt
％）を芯材とし、この片面にAl−1wt％ZN合金皮材を10
％のクラッド比率で張り合せた板厚0.3mmのブレージン
グシート（H14調質）を実施例１と同様の方法で作製し
た。
％）を芯材とし、この片面にAl−1wt％ZN合金皮材を10
％のクラッド比率で張り合せた板厚0.3mmのブレージン
グシート（H14調質）を実施例１と同様の方法で作製し
た。
これについて実施例１と同様のろう付加熱を施し、皮
材側へのCu拡散、皮材から芯材へのZn拡散状況を断面よ
りEPMA線分析で測定し、表面のCu濃度,Zn濃度を求め
た。またCu2+イオンを10ppm添加した80℃の水道水に8Hr
浸漬し、室温に16時間放置することを３ヶ月間繰返し、
発生したピット深さを光学顕微鏡を用いて焦点深度法に
より求めた。その結果を第２表に併記した。
材側へのCu拡散、皮材から芯材へのZn拡散状況を断面よ
りEPMA線分析で測定し、表面のCu濃度,Zn濃度を求め
た。またCu2+イオンを10ppm添加した80℃の水道水に8Hr
浸漬し、室温に16時間放置することを３ヶ月間繰返し、
発生したピット深さを光学顕微鏡を用いて焦点深度法に
より求めた。その結果を第２表に併記した。
第２表から明らかなように、本発明シートは何れも優
れた耐孔食性を示していることが判る。これに対し芯材
のCu含有量が少ない比較シート及び芯材の再結晶粒径が
100μｍ未満である比較シートでは何れも耐孔食性が劣
る。
れた耐孔食性を示していることが判る。これに対し芯材
のCu含有量が少ない比較シート及び芯材の再結晶粒径が
100μｍ未満である比較シートでは何れも耐孔食性が劣
る。
尚H14調質のブレージングシートについて説明した
が、調質はＯ材でもＨ材でもろう付加熱による再結晶粒
径が100μｍ以上になるようにすれば適用できる。
が、調質はＯ材でもＨ材でもろう付加熱による再結晶粒
径が100μｍ以上になるようにすれば適用できる。
［発明の効果］ このように本発明によれば、芯材からろう材、皮材
（内張材）へのCu拡散を著しく抑制することが可能とな
り、材料の薄肉化による耐孔食性の低下を抑制し、薄肉
化のため芯材へのCu添加量を増加して材料強度を向上す
ることができる等、工業上顕著な効果を奏するものであ
る。
（内張材）へのCu拡散を著しく抑制することが可能とな
り、材料の薄肉化による耐孔食性の低下を抑制し、薄肉
化のため芯材へのCu添加量を増加して材料強度を向上す
ることができる等、工業上顕著な効果を奏するものであ
る。
第１図はラジエーターの一例を示す正面図、第２図は第
１図のAA線における断面図である。 １……チューブ ２……フィン ３……コア ４……ヘッダープレート 5,5′……樹脂製タンク ６……パッキング
１図のAA線における断面図である。 １……チューブ ２……フィン ３……コア ４……ヘッダープレート 5,5′……樹脂製タンク ６……パッキング
Claims (2)
- 【請求項１】ろう付後に100μｍ以上の再結晶粒度を有
し、0.3wt％以上のCuを含有するAl合金を芯材とし、そ
の片面又は両面に芯材より電位の卑なAl合金ろう材をク
ラッドしたことを特徴とするアルミニウム製熱交換器用
ブレージングシート。 - 【請求項２】ろう付後に100μｍ以上の再結晶粒度を有
し、0.3wt％以上のCuを含有するAl合金を芯材とし、そ
の片面に芯材より電位の卑なAl合金ろう材をクラッド
し、他面に芯材より電位の卑な純Al、Al−Zn合金、Al−
Zn−Mg合金からなる皮材をクラッドしたことを特徴とす
るアルミニウム製熱交換器用ブレージングシート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21207789A JP2697909B2 (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | アルミニウム製熱交換器用ブレージングシート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21207789A JP2697909B2 (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | アルミニウム製熱交換器用ブレージングシート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0377776A JPH0377776A (ja) | 1991-04-03 |
| JP2697909B2 true JP2697909B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=16616483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21207789A Expired - Lifetime JP2697909B2 (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | アルミニウム製熱交換器用ブレージングシート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697909B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5544698A (en) * | 1994-03-30 | 1996-08-13 | Peerless Of America, Incorporated | Differential coatings for microextruded tubes used in parallel flow heat exchangers |
| US5772104A (en) * | 1996-08-26 | 1998-06-30 | Peerless Of America Incorporated | Methods of brazing and preparing articles for brazing, and coating composition for use in such methods |
| DE102004057526B4 (de) * | 2003-12-03 | 2020-08-20 | Denso Corporation | Stapelkühler |
| JP7278052B2 (ja) * | 2018-10-10 | 2023-05-19 | 株式会社デンソー | 熱交換器および熱交換器の製造方法 |
-
1989
- 1989-08-17 JP JP21207789A patent/JP2697909B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0377776A (ja) | 1991-04-03 |
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