JP2813491B2 - アルミニウムブレージングシート - Google Patents
アルミニウムブレージングシートInfo
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- brazing sheet
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Description
いられるアルミニウムブレージングシートに関するもの
であり、更に詳しくは熱交換器の冷媒通路を形成するパ
イプ等の材料として用いられるアルミニウムブレージン
グシートに関するものである。
カーエアコン、インタークーラー、オイルクーラー等種
々あるが、例えばラジエーターとしては図1に示すよう
な構造のものが用いられている。図1において1はチュ
ーブ、2はフィン、3はヘッダー、4はタンクである。
チューブ1、フィン2およびヘッダー3にはアルミ材料
が用いられており、タンク4は樹脂製のものが多く用い
られている。チューブ1とフィン2とヘッダー3は弗化
物系のフラックスを使用するろう付による接合によって
一体化され、これに樹脂製タンクが機械的接合(かしめ
加工)により取り付けられて、ラジエーターが製造され
る。チューブ材としてはAl−Mn系合金である300
3合金を芯材とし芯材のフィン側(大気側)の面にAl
−Si系合金である4343合金、4045合金などの
ろう材をクラッドし、他の面(冷媒側)にAl−Zn系
合金、Al−Zn−Mg系合金などの犠牲陽極材をクラ
ッドした3層構造のアルミニウムブレージングシートを
電縫加工およびロール成形加工により偏平管としたもの
を用いている。その板厚は0.3〜0.4mmである。フ
ィン材としては3003合金にZnを添加して犠牲陽極
作用を持たせた材料を使用しており、その肉厚は0.0
8〜0.11mmである。またヘッダー材としてはチュー
ブ材と同様に3003合金の芯材の大気側にろう材をク
ラッドし、冷媒側に犠牲陽極材をクラッドしたアルミニ
ウムブレージングシートが使用されており、その肉厚は
1〜2mmである。
求が強まり、それに対応するために自動車熱交換器の軽
量化も迫られている。そのため各部材の薄肉化が検討さ
れており、アルミニウムブレージングシートも薄肉化の
ために芯材にAl−Mn−Cu系合金、Al−Si−M
g系合金、Al−Si−Mg−Mn−Cu系合金など従
来のAl−Mn系合金に比較してより高強度で高耐食性
の合金を採用することが進められている。
ラックスを使用するろう付においては、前記のようなM
gを含有する合金を芯材とするアルミニウムブレージン
グシートはろう付性が不安定である。例えばチューブ材
として用いるブレージングシートでは芯材に0.3wt%
以上のMgを添加すると、ろう付中にMgが芯材からろ
う材中に拡散して行きろう付時に塗布したフラックス中
のFとMgが反応し、チューブ材表面にMgF化合物を
形成し、チューブ材とフィンとのろう付性を著しく劣化
させる。またヘッダーとチューブの接合部においても同
様のろう付不良が起こる場合がある。チューブやフィン
などの板厚が薄い場合には、Mgは前記のようにろう付
不良の原因となるばかりではなく、ろう付中に材料中か
ら材料表面に拡散して芯材中のMg量が著しく低下する
ことにより、ろう付後の強度の低下をひき起こす。
ジエーターチューブ材として用いるアルミニウムブレー
ジングシートにおいて、芯材からろう材中へのMgの拡
散によるろう付性の低下を防止し、なおかつ、ろう付後
に高強度を有するアルミニウムブレージングシートを開
発したものであり、請求項1記載の発明は、芯材の片面
にAl−Si系合金のろう材を、他の面にAl−Zn系
合金、またはAl−Zn−Mg系合金等の犠牲陽極材を
クラッドしたアルミニウムブレージングシートにおい
て、芯材を二層構造とし、該芯材のろう材側をMn0.
5〜1.5wt%、Cu0.2〜1.0wt%、Mg
0.05〜0.2wt%を含有し、残部Alと不可避的
不純物とからなるAl合金とし、犠牲陽極材側をSi
0.3〜1.0wt%、Mg0.2〜1.0wt%、C
u0.3〜1.0wt%、Mn0.5〜1.5wt%を
含有し、残部Alと不可避的不純物とからなるAl合金
としたことを特徴とするアルミニウムブレージングシー
トであり、請求項2記載の発明は、芯材の片面にAl−
Si系合金のろう材を、他の面にAl−Zn系合金、ま
たはAl−Zn−Mg系合金等の犠牲陽極材をクラッド
したアルミニウムブレージングシートにおいて、芯材を
二層構造とし、該芯材のろう材側をMn0.5〜1.5
wt%、Cu0.2〜1.0wt%、Mg0.05〜
0.2wt%を含有し、さらに各々0.05〜0.3w
t%のCr、Zr、Tiのうちの1種または2種以上を
含有し、残部Alと不可避的不純物とからなるAl合金
とし、犠牲陽極材側をSi0.3〜1.0wt%、Mg
0.2〜1.0wt%、Cu0.3〜1.0wt%、M
n0.5〜1.5wt%を含有し、残部Alと不可避的
不純物とからなるAl合金としたことを特徴とするアル
ミニウムブレージングシートであり、請求項3記載の発
明は、芯材の片面にAl−Si系合金のろう材を、他の
面にAl−Zn系合金、またはAl−Zn−Mg系合金
等の犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウムブレージン
グシートにおいて、芯材を二層構造とし、該芯材のろう
材側をMn0.5〜1.5wt%、Cu0.2〜1.0
wt%、Mg0.05〜0.2wt%を含有し、残部A
lと不可避的不純物とからなるAl合金とし、犠牲陽極
材側をSi0.3〜1.0wt%、Mg0.2〜1.0
wt%、Cu0.3〜1.0wt%、Mn0.5〜1.
5wt%を含有し、さらに各々0.05〜0.3wt%
のCr、Zr、Tiのうちの1種または2種以上を含有
し、残部Alと不可避的不純物とからなるAl合金とし
たことを特徴とするアルミニウムブレージングシートで
あり、請求項4記載の発明は、芯材の片面にAl−Si
系合金のろう材を、他の面にAl−Zn系合金、または
Al−Zn−Mg系合金等の犠牲陽極材をクラッドした
アルミニウムブレージングシートにおいて、芯材を二層
構造とし、該芯材のろう材側をMn0.5〜1.5wt
%、Cu0.2〜1.0wt%、Mg0.05〜0.2
wt%を含有し、さらに各々0.05〜0.3wt%の
Cr、Zr、Tiのうちの1種または2種以上を含有
し、残部Alと不可避的不純物とからなるAl合金と
し、犠牲陽極材側をSi0.3〜1.0wt%、Mg
0.2〜1.0wt%、Cu0.3〜1.0wt%、M
n0.5〜1.5wt%を含有し、さらに各々0.05
〜0.3wt%のCr、Zr、Tiのうちの1種または
2種以上を含有し、残部Alと不可避的不純物とからな
るAl合金としたことを特徴とするアルミニウムブレー
ジングシートである。
側の芯材(以下A材という)にはMgの少ない材料を用
いて、ろう材中へのMgの拡散を少なくしてろう付性の
低下を防止し、犠牲陽極材側の芯材(以下B材という)
にはCuを0.3〜1.0wt%含有する材料を用いて、
強度と耐食性を改善したものである。
由と添加量の限定理由について述べる。A材において、
Mnは強度と耐食性を向上させるために添加するもので
添加量を0.5〜1.5wt%(以下%と略記)とした
のは0.5%未満では効果がなく、1.5%を超えると
塑性加工性が低下するからである。Cuは強度と耐食性
を向上させるために添加するもので、添加量を0.2〜
1.0%としたのは0.2%未満では効果がなく1.0
%を超えると塑性加工性が低下するからである。Mgは
ろう材あるいはB材中のSiがろう付時に拡散し、これ
とMg2Siを形成することにより強度向上に効果があ
るが、0.05%未満ではその効果が得られず、0.2
%を超えて添加するとろう材側に拡散してろう付性を低
下させるので、その含有量は0.05〜0.2%とす
る。Cr、Zr、Tiはいずれも強度向上に効果がある
がそれぞれ0.05%未満では効果がなく、0.3%を
超えると巨大な化合物を形成して塑性加工性を低下させ
る。Fe、Siは3003合金の不純物程度の添加は良
いが少ないほど耐食性は良好となる。B材において、S
iはMgとMg2Siなる化合物を形成して、ろう付後
の強度向上に効果がある。添加量を0.3〜1.0%と
限定したのは0.3%未満では効果がなく、1.0%を
超えると耐食性が低下するからである。MgはSiとM
g2Siなる化合物を形成し、ろう付後の強度向上に効
果がある。添加量を0.2〜1.0%と限定したのは
0.2%未満では効果がなく、1.0%を超えると耐食
性が低下するからである。Cuは強度向上と耐食性向上
に効果がある。0.3%未満では効果が乏しく、1.0
%を超えると塑性加工性が低下する。Mnは強度と耐食
性の向上に効果がある。0.5%未満では効果がなく、
1.5%を超えると塑性加工性が低下する。Cr、Z
r、Tiはいずれも強度向上に効果があるが、それぞれ
0.05%未満では効果がなく、0.3%を超えると塑
性加工性が低下する。Feは3003合金の不純物程度
の添加はよいが、少ないほど強度耐食性は良好となる。
おいて、ろう材、犠牲陽極材のクラッド率は各々3〜1
5%程度が適当であり、芯材のA材とB材のクラッド比
率は特に限定する必要はないが、ろう付性、大気側の耐
食性を重視する場合にはA材の比率を高くし、強度を重
視する場合にはB材の比率を高くするのが良い。またB
材にCuが添加されているため、ろう付加熱時に犠牲陽
極材方向へCuが拡散し犠牲陽極材の効果を減少させる
ため、犠牲陽極材としてはZn、Mgを各々1.5%、
0.5%程度含有する充分電位の卑な合金を使用するの
がよい。
極材側芯材15種および3003合金を金型鋳造により
鋳造して各々両面面削して20mm厚に仕上げた。ろう材
は4343合金を用い、犠牲陽極材はAl−1.5%Z
n−0.5%Mg合金を用いいずれも芯材と同様に鋳造
し、面削後、熱間圧延により5mm厚とした。ろう材、ろ
う材側芯材、犠牲陽極材側芯材、犠牲陽極材の4枚をこ
の順に重ね合わせ、500℃にて熱間圧延により4層の
クラッド材とした。その後冷間圧延により0.35mm厚
とし、330℃×2hrの中間焼鈍を入れて最終的には
0.25mm厚にまで冷間圧延し、H14材の試料とし
た。これらの試料について、強度、ろう付性、耐食性を
以下の方法で測定した。 強度 600℃×10min.のろう付加熱後、100
℃/min.の冷却速度で冷却し、その後室温に4日間放置
した後引張強さを測定した。 ろう付性 0.1mm厚の3003合金のフィン材をコル
ゲート加工したものと、本試料とを図2に示すように組
み合せてコアとし、これを3%の弗化物系フラックス水
溶液中に浸漬してフラックスを塗布し、200℃で乾燥
後、不活性ガス中で600℃×3min.のろう付加熱を行
い、フィンの接合率を測定した。 耐食性 大気側:上記ろう付加熱コアを使用し、犠牲陽極材側を
シールし、キャス300Hrの腐食試験を行い、試料に発
生する最大孔食深さを測定した。 冷媒側:強度測定用の試料と同様のろう付加熱を施した
後ろう材側及び端面をシールしてCl- 195ppm 、F
e3+30ppm 、SO4 2+ 60ppm 、Cu2+1ppm を含む
88℃の高温水中で8Hr、室温放置16Hrのサイクル浸
漬テストを3ヶ月間行い試料に生じた最大孔食深さを測
定した。以上の測定結果を表3、4に示す。
o.1〜19はろう付後の強度が18kgf /mm2 以上と
3003合金を芯材とした従来例No.29よりも高く、
ろう付接合率は90%以上と優れ、耐食性も良好であ
る。これに対し比較例No.20、21、23、24、2
5、26は強度が低く、比較例No.22はろう付性が劣
り、いずれも問題がある。また芯材を単層とした比較例
No.27、28は前者は強度が低く、後者はろう付性が
悪い。さらに芯材が3003合金単層である従来例No.
29は強度が低い。
の強度が高く、大気側、冷媒側両面の耐食性が良好で、
かつろう付性も良いアルミニウムブレージングシートが
得られるもので熱交換器部材の薄肉化が可能となり、自
動車の軽量化に対して顕著な効果を奏するものである。
判定するためのろう付加熱コアを示す図。
Claims (4)
- 【請求項1】 芯材の片面にAl−Si系合金のろう材
を、他の面にAl−Zn系合金、またはAl−Zn−M
g系合金等の犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウムブ
レージングシートにおいて、芯材を二層構造とし、該芯
材のろう材側をMn0.5〜1.5wt%、Cu0.2
〜1.0wt%、Mg0.05〜0.2wt%を含有
し、残部Alと不可避的不純物とからなるAl合金と
し、犠牲陽極材側をSi0.3〜1.0wt%、Mg
0.2〜1.0wt%、Cu0.3〜1.0wt%、M
n0.5〜1.5wt%を含有し、残部Alと不可避的
不純物とからなるAl合金としたことを特徴とするアル
ミニウムブレージングシート。 - 【請求項2】 芯材の片面にAl−Si系合金のろう材
を、他の面にAl−Zn系合全、またはAl−Zn−M
g系合金等の犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウムブ
レージングシートにおいて、芯材を二層構造とし、該芯
材のろう材側をMn0.5〜1.5wt%、Cu0.2
〜1.0wt%、Mg0.05〜0.2wt%を含有
し、さらに各々0.05〜0.3wt%のCr、Zr、
Tiのうちの1種または2種以上を含有し、残部Alと
不可避的不純物とからなるAl合金とし、犠牲陽極材側
をSi0.3〜1.0wt%、Mg0.2〜1.0wt
%、Cu0.3〜1.0wt%、Mn0.5〜1.5w
t%を含有し、残部Alと不可避的不純物とからなるA
l合金としたことを特徴とするアルミニウムブレージン
グシート。 - 【請求項3】 芯材の片面にAl−Si系合金のろう材
を、他の面にAl−Zn系合金、またはAl−Zn−M
g系合金等の犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウムブ
レージングシートにおいて、芯材を二層構造とし、該芯
材のろう材側をMn0.5〜1.5wt%、Cu0.2
〜1.0wt%、Mg0.05〜0.2wt%を含有
し、残部Alと不可避的不純物とからなるAl合金と
し、犠牲陽極材側をSi0.3〜1.0wt%、Mg
0.2〜1.0wt%、Cu0.3〜1.0wt%、M
n0.5〜1.5wt%を含有し、さらに各々0.05
〜0.3wt%のCr、Zr、Tiのうちの1種または
2種以上を含有し、残部Alと不可避的不純物とからな
るAl合金としたことを特徴とするアルミニウムブレー
ジングシート。 - 【請求項4】 芯材の片面にAl−Si系合金のろう材
を、他の面にAl−Zn系合金、またはAl−Zn−M
g系合金等の犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウムブ
レージングシートにおいて、芯材を二層構造とし、該芯
材のろう材側をMn0.5〜1.5wt%、Cu0.2
〜1.0wt%、Mg0.05〜0.2wt%を含有
し、さらに各々0.05〜0.3wt%のCr、Zr、
Tiのうちの1種または2種以上を含有し、残部Alと
不可避的不純物とからなるAl合金とし、犠牲陽極材側
をSi0.3〜1.0wt%、Mg0.2〜1.0wt
%、Cu0.3〜1.0wt%、Mn0.5〜1.5w
t%を含有し、さらに各々0.05〜0.3wt%のC
r、Zr、Tiのうちの1種または2種以上を含有し、
残部Alと不可避的不純物とからなるAl合金としたこ
とを特徴とするアルミニウムブレージングシート。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3112547A JP2813491B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | アルミニウムブレージングシート |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3112547A JP2813491B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | アルミニウムブレージングシート |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04318141A JPH04318141A (ja) | 1992-11-09 |
JP2813491B2 true JP2813491B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=14589391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3112547A Expired - Fee Related JP2813491B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | アルミニウムブレージングシート |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2813491B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1351794B2 (en) † | 2000-12-21 | 2010-02-24 | Alcoa Inc. | Multi-layer, heat treatable brazing sheet with aluminium interlayer |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7749613B2 (en) * | 2006-04-21 | 2010-07-06 | Alcoa Inc. | Multilayer braze-able sheet |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59150052A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-28 | Kobe Steel Ltd | ろう付熱交換器用a1複合材料 |
JP2541995B2 (ja) * | 1987-08-07 | 1996-10-09 | 三菱アルミニウム株式会社 | Al熱交換器構造部材用高強度Al合金複合ブレ−ジングシ−ト |
JP2577962B2 (ja) * | 1988-06-29 | 1997-02-05 | 日本電装株式会社 | アルミニウム熱交換器 |
JP2564190B2 (ja) * | 1988-09-12 | 1996-12-18 | 株式会社神戸製鋼所 | ろう付け用アルミニウム合金複合材 |
-
1991
- 1991-04-16 JP JP3112547A patent/JP2813491B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1351794B2 (en) † | 2000-12-21 | 2010-02-24 | Alcoa Inc. | Multi-layer, heat treatable brazing sheet with aluminium interlayer |
Also Published As
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JPH04318141A (ja) | 1992-11-09 |
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