JP2843326B2 - コネクター用Ａ▲ｌ▼合金 - Google Patents
コネクター用Ａ▲ｌ▼合金Info
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は自動車用のエアコン等のAl製熱交換器の配管
部品であるコネクターに好適な熱交換器コネクター用Al
合金に関するものである。 ＜従来の技術＞ 従来、自動車用のエアコンは第１図に示すようにAl熱
交換器からなるコンデンサー（１）とエバポレーター
（２）が配管（３）で連結され、その間にフレオンで代
表される冷媒を圧縮するコンプレッサー（４）およびレ
シーバー（５）とから構成され、それぞれの部品を接続
するためにコネクター（６）およびナット（７）が使用
されている。一般的にこのコネクターはAl合金が使用さ
れており、ナットも近年Al化が進んでいる。その材質は
高い強度を必要とするため一般にはJIS7N01、JIS3004お
よびJIS6061合金が用いられている。 これらの合金組成を第１表に示す。なお、本明細書で
述べる合金組成成分の％はwt％を意味する。 これらのコネクター（６）は、第２図に示すように押
出多穴チューブ（９）あるいはパイプと結合され、主に
ろう付法あるいは溶接法により接合されている。 ろう付法としては塩化物系フラックスを用いる炉内ろ
う付法（以下FB法と略記）やトーチろう付法（以下TB法
と略記）が主流であったが、最近ではフッ化物系の非腐
食性フラックスを用いて非酸化性雰囲気中でろう付する
方法（以下NB法と略記）が採用されるようになってき
た。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ このNB法では、熱交換器のコネクター合金として従来
合金（7N01、6061、3004）を使用する場合、ろう付性が
劣るという問題がある。この問題について発明者等が検
討した結果、これらの合金には、Mgが0.8％以上含まれ
ており、このMgがろう付性を劣化させるものと考えられ
る。即ちMgを多く含有する合金では、ろう付時に酸化さ
れやすいため表面に強固な酸化物を生成すること、又NB
法ではフラックス濃度が３〜10％と薄いことからフラッ
クスの効果が弱いこと、更に、フラックスと材料中のMg
が反応してフラックスの成分が変質し、フラックスとし
ての機能が損なわれる等が考えられる。 ＜問題を解決するための手段＞ 本発明は、前述の問題点に鑑み、種々検討の結果、NB
法によるろう付けにおいて特に優れたろう付性を有し、
強度も従来合金と同等の合金を見出したものである。 即ち本願の第１発明は、Zn4.0を超えて7.0％以下と、
Mg0.2〜0.4％、Cu0.32〜0.8％とTi0.05〜0.3％、Zr0.05
〜0.3％を必須元素として含み、残部Alと不可避不純物
よりなることを特徴とする熱交換器コネクター用Al合金
であり、本願の第２発明は、Zn4.0％を超えて7.0％以下
と、Mg0.2〜0.4％、Cu0.32〜0.8％とTi0.05〜0.3％、Zr
0.05〜0.3％およびMn0.2〜1.5％を必須元素として含
み、残部Alと不可避不純物よりなることを特徴とする熱
交換器コネクター用Al合金である。 ＜作用＞ 本発明において合金組成を上記の如く限定したのは次
の理由によるものである。 本願発明においてZnは、Mgとの共存で、ろう付後の冷
却により焼きが入り、その後室温での時効効果により必
要な強度を得るための元素で、Zn4.0を超えて7.0wt％以
下と限定した理由は下限値以下では、必要な強度が得ら
れず、上限を越えると溶融開始温度が低下し、バーニン
グや応力腐食割れを生じやすくなるためである。 又Mgは、Znとの共存で、Znと同様の効果があり、Mg0.
2〜0.4％と限定した理由は、下限値未満では必要な強度
が得られず、0.8％を超えるとろう付け性が劣り、さら
にMgが0.2〜0.4％の範囲では、ろう付け性が特に優れる
からである。 Cuは強度を高めるためで、Cu0.32〜0.8％と限定した
理由は、下限未満ではその効果が不十分であり、上限を
越えると自己腐食性が高くなるためである。 本願発明において、上記の合金組成に更にMn、Ti、Zr
の何れか１種又は２種以上添加するのは、更に強度を高
め、また応力腐食割れ性を向上させるためである。 Mnは強度を高めるためで、Mn0.2〜1.5％と限定した理
由は下限未満ではその効果が不十分であり、上限を越え
ると巨大なAl−Mn化合物が晶出又は析出するため塑性加
工性が損なわれるためである。 Ti、Zrの添加はいずれもろう付性を阻害することなく
強度と応力腐食割れ性を向上させるものであり、各々含
有量を0.05〜0.3％と限定した理由は、下限未満ではそ
の効果は少なく、上限を越えると粗大な金属間化合物を
生成し塑性加工性を損なうためである。 なお一般的に鋳塊組織微細化のためのＢの添加は本発
明合金においても有効であり、0.1％以下の範囲で添加
すると良い。また不可避的不純物とは通常のAl地金に含
まれる通常の不純物である。 なお本発明合金は、NB法に限らず、FB法、TB法、真空
ろう付法用のコネクター用合金としても有効である。 ＜実施例＞ 第２表に示す塑性の合金について、鋳造→均熱処理→
押出しの通常の工程により六角棒を製造し、その後第２
図のコネクター（６）に機械加工した。 これらの材料を用いて、ろう付性の良否、ろう付後30
日の硬度、応力腐食割れ性、および自己腐食性について
調べた。 ろう付け性は第２図の如く、予め洗浄したコネクター
（６）とJIS3003合金（９）の押出多穴チューブを組み
合せ、JIS4045のろう材（８）を接合部に配置した。フ
ルオロアルミン酸カリウム系フラックスの10％懸濁液を
接合部へ塗布後、200℃で乾燥した。その後N2ガス雰囲
気の電気炉で、600℃の温度で３分間のろう付を行い、
接合部のフィレットの形成状況により、ろう付性の良否
を判定した。 又ろう付性の強度は、上記と同様の加熱後30日目に硬
度を測定し、従来のJIS3004によるコネクターの硬度HV5
5より高いものを○、低いものを×として判定した。 更に耐食性に関しては上記のろう付加熱後JISH8601に
基づくCASS試験を200時間行って自己腐食性およびJISH8
711に基づく応力腐食割れ試験（負荷応力10kgf/mm2、期
間30日）を行いこれらの腐食の有無を調べた。 なお評価は自己腐食性が良好なものを○、不良のもの
を×とし、応力腐食割れ試験では割れないものを○、割
れたものを×として判定した。これらの結果をまとめて
第３表に示す。 第２表および第３表より明らかなように、従来合金30
04、7N01はそれぞれろう付性が劣りコネクター用合金と
して適さない。これに対し本発明合金は、ろう付性およ
び強度（硬度）に優れ、また自己腐食性、応力腐食割れ
性も良好であり、従来合金と比較し優れていることが分
かる また合金の組成が本発明で規定する範囲より外れる比
較合金では、ろう付性、強度（硬度）、自己腐食性、応
力腐食割れ性のいずれかの点で劣っている。なお、比較
合金No.9は組成加工性が悪く材料を製造することができ
なかった。 ＜発明の効果＞ 本発明合金は従来合金に比較し、ろう付性、強度、耐
食性等の優れた特性をかねそろえており、自動車エアコ
ン等の熱交換器のコネクター用Al合金素材として、工業
上顕著な効果を奏するものである。
部品であるコネクターに好適な熱交換器コネクター用Al
合金に関するものである。 ＜従来の技術＞ 従来、自動車用のエアコンは第１図に示すようにAl熱
交換器からなるコンデンサー（１）とエバポレーター
（２）が配管（３）で連結され、その間にフレオンで代
表される冷媒を圧縮するコンプレッサー（４）およびレ
シーバー（５）とから構成され、それぞれの部品を接続
するためにコネクター（６）およびナット（７）が使用
されている。一般的にこのコネクターはAl合金が使用さ
れており、ナットも近年Al化が進んでいる。その材質は
高い強度を必要とするため一般にはJIS7N01、JIS3004お
よびJIS6061合金が用いられている。 これらの合金組成を第１表に示す。なお、本明細書で
述べる合金組成成分の％はwt％を意味する。 これらのコネクター（６）は、第２図に示すように押
出多穴チューブ（９）あるいはパイプと結合され、主に
ろう付法あるいは溶接法により接合されている。 ろう付法としては塩化物系フラックスを用いる炉内ろ
う付法（以下FB法と略記）やトーチろう付法（以下TB法
と略記）が主流であったが、最近ではフッ化物系の非腐
食性フラックスを用いて非酸化性雰囲気中でろう付する
方法（以下NB法と略記）が採用されるようになってき
た。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ このNB法では、熱交換器のコネクター合金として従来
合金（7N01、6061、3004）を使用する場合、ろう付性が
劣るという問題がある。この問題について発明者等が検
討した結果、これらの合金には、Mgが0.8％以上含まれ
ており、このMgがろう付性を劣化させるものと考えられ
る。即ちMgを多く含有する合金では、ろう付時に酸化さ
れやすいため表面に強固な酸化物を生成すること、又NB
法ではフラックス濃度が３〜10％と薄いことからフラッ
クスの効果が弱いこと、更に、フラックスと材料中のMg
が反応してフラックスの成分が変質し、フラックスとし
ての機能が損なわれる等が考えられる。 ＜問題を解決するための手段＞ 本発明は、前述の問題点に鑑み、種々検討の結果、NB
法によるろう付けにおいて特に優れたろう付性を有し、
強度も従来合金と同等の合金を見出したものである。 即ち本願の第１発明は、Zn4.0を超えて7.0％以下と、
Mg0.2〜0.4％、Cu0.32〜0.8％とTi0.05〜0.3％、Zr0.05
〜0.3％を必須元素として含み、残部Alと不可避不純物
よりなることを特徴とする熱交換器コネクター用Al合金
であり、本願の第２発明は、Zn4.0％を超えて7.0％以下
と、Mg0.2〜0.4％、Cu0.32〜0.8％とTi0.05〜0.3％、Zr
0.05〜0.3％およびMn0.2〜1.5％を必須元素として含
み、残部Alと不可避不純物よりなることを特徴とする熱
交換器コネクター用Al合金である。 ＜作用＞ 本発明において合金組成を上記の如く限定したのは次
の理由によるものである。 本願発明においてZnは、Mgとの共存で、ろう付後の冷
却により焼きが入り、その後室温での時効効果により必
要な強度を得るための元素で、Zn4.0を超えて7.0wt％以
下と限定した理由は下限値以下では、必要な強度が得ら
れず、上限を越えると溶融開始温度が低下し、バーニン
グや応力腐食割れを生じやすくなるためである。 又Mgは、Znとの共存で、Znと同様の効果があり、Mg0.
2〜0.4％と限定した理由は、下限値未満では必要な強度
が得られず、0.8％を超えるとろう付け性が劣り、さら
にMgが0.2〜0.4％の範囲では、ろう付け性が特に優れる
からである。 Cuは強度を高めるためで、Cu0.32〜0.8％と限定した
理由は、下限未満ではその効果が不十分であり、上限を
越えると自己腐食性が高くなるためである。 本願発明において、上記の合金組成に更にMn、Ti、Zr
の何れか１種又は２種以上添加するのは、更に強度を高
め、また応力腐食割れ性を向上させるためである。 Mnは強度を高めるためで、Mn0.2〜1.5％と限定した理
由は下限未満ではその効果が不十分であり、上限を越え
ると巨大なAl−Mn化合物が晶出又は析出するため塑性加
工性が損なわれるためである。 Ti、Zrの添加はいずれもろう付性を阻害することなく
強度と応力腐食割れ性を向上させるものであり、各々含
有量を0.05〜0.3％と限定した理由は、下限未満ではそ
の効果は少なく、上限を越えると粗大な金属間化合物を
生成し塑性加工性を損なうためである。 なお一般的に鋳塊組織微細化のためのＢの添加は本発
明合金においても有効であり、0.1％以下の範囲で添加
すると良い。また不可避的不純物とは通常のAl地金に含
まれる通常の不純物である。 なお本発明合金は、NB法に限らず、FB法、TB法、真空
ろう付法用のコネクター用合金としても有効である。 ＜実施例＞ 第２表に示す塑性の合金について、鋳造→均熱処理→
押出しの通常の工程により六角棒を製造し、その後第２
図のコネクター（６）に機械加工した。 これらの材料を用いて、ろう付性の良否、ろう付後30
日の硬度、応力腐食割れ性、および自己腐食性について
調べた。 ろう付け性は第２図の如く、予め洗浄したコネクター
（６）とJIS3003合金（９）の押出多穴チューブを組み
合せ、JIS4045のろう材（８）を接合部に配置した。フ
ルオロアルミン酸カリウム系フラックスの10％懸濁液を
接合部へ塗布後、200℃で乾燥した。その後N2ガス雰囲
気の電気炉で、600℃の温度で３分間のろう付を行い、
接合部のフィレットの形成状況により、ろう付性の良否
を判定した。 又ろう付性の強度は、上記と同様の加熱後30日目に硬
度を測定し、従来のJIS3004によるコネクターの硬度HV5
5より高いものを○、低いものを×として判定した。 更に耐食性に関しては上記のろう付加熱後JISH8601に
基づくCASS試験を200時間行って自己腐食性およびJISH8
711に基づく応力腐食割れ試験（負荷応力10kgf/mm2、期
間30日）を行いこれらの腐食の有無を調べた。 なお評価は自己腐食性が良好なものを○、不良のもの
を×とし、応力腐食割れ試験では割れないものを○、割
れたものを×として判定した。これらの結果をまとめて
第３表に示す。 第２表および第３表より明らかなように、従来合金30
04、7N01はそれぞれろう付性が劣りコネクター用合金と
して適さない。これに対し本発明合金は、ろう付性およ
び強度（硬度）に優れ、また自己腐食性、応力腐食割れ
性も良好であり、従来合金と比較し優れていることが分
かる また合金の組成が本発明で規定する範囲より外れる比
較合金では、ろう付性、強度（硬度）、自己腐食性、応
力腐食割れ性のいずれかの点で劣っている。なお、比較
合金No.9は組成加工性が悪く材料を製造することができ
なかった。 ＜発明の効果＞ 本発明合金は従来合金に比較し、ろう付性、強度、耐
食性等の優れた特性をかねそろえており、自動車エアコ
ン等の熱交換器のコネクター用Al合金素材として、工業
上顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は自動車用エアコンのシステムを示す概略図であ
る。第２図はコネクターと押出多穴チューブとをろう付
けする状態を示す説明図である。 （１）……コンデンサー、（２）……エバポレーター、
（３）……配管、（４）……コンプレッサー、（５）…
…レシーバー、（６）……コネクター、（７）……ナッ
ト、（８）……ろう材、（９）……押出多穴チューブ。
る。第２図はコネクターと押出多穴チューブとをろう付
けする状態を示す説明図である。 （１）……コンデンサー、（２）……エバポレーター、
（３）……配管、（４）……コンプレッサー、（５）…
…レシーバー、（６）……コネクター、（７）……ナッ
ト、（８）……ろう材、（９）……押出多穴チューブ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 陶山 豊
栃木県小山市大字土塔560番地 古河ア
ルミニウム工業株式会社小山工場内
(56)参考文献 特開 昭61−238937（ＪＰ，Ａ)
特開 昭51−56719（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−210146（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
C22C 21/10
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．Zn4.0wt％を超えて7.0wt％以下と、Mg0.2〜0.4wt
％、Cu0.32〜0.8wt％とTi0.05〜0.3wt％、Zr0.05〜0.3w
t％を必須元素として含み、残部Alと不可避不純物より
なることを特徴とする熱交換器コネクター用Al合金。 ２．Zn4.0wt％を超えて7.0wt％以下と、Mg0.2〜0.4wt
％、Cu0.32〜0.8wt％とTi0.05〜0.3wt％、Zn0.05〜0.3w
t％およびMn0.2〜1.5wt％を必須元素として含み、残部A
lと不可避不純物よりなることを特徴とする熱交換器コ
ネクター用Al合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62312976A JP2843326B2 (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | コネクター用Ａ▲ｌ▼合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62312976A JP2843326B2 (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | コネクター用Ａ▲ｌ▼合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01152236A JPH01152236A (ja) | 1989-06-14 |
| JP2843326B2 true JP2843326B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=18035745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62312976A Expired - Fee Related JP2843326B2 (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | コネクター用Ａ▲ｌ▼合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2843326B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0723519B2 (ja) * | 1989-10-09 | 1995-03-15 | 三菱アルミニウム株式会社 | アルミニウム熱交換器用高強度管継手 |
| JPH046239A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Kobe Steel Ltd | ろう付性が優れた高強度アルミニウム合金 |
| US20060088862A1 (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-27 | Nancy Lee | Drug screening and molecular diagnostic test for early detection of colorectal cancer: reagents, methods, and kits thereof |
| JP4583146B2 (ja) * | 2004-11-12 | 2010-11-17 | 株式会社ビーエル | 検体抽出用容器及びキット |
| CN104404322B (zh) * | 2014-12-08 | 2016-08-24 | 江苏佳铝实业股份有限公司 | 一种汽车保险杠用铝合金型材及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5156719A (en) * | 1974-11-15 | 1976-05-18 | Furukawa Aluminium | Seikeikakosei oyobi kokiseinosuguretakoryokuaruminiumugokin |
| JPS58210146A (ja) * | 1982-05-29 | 1983-12-07 | Furukawa Alum Co Ltd | ろう付用アルミニウム合金 |
| JPS61238937A (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-24 | Showa Alum Corp | 押出性および応力腐食割れ性に優れた溶接構造材用高強度アルミニウム合金 |
-
1987
- 1987-12-10 JP JP62312976A patent/JP2843326B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01152236A (ja) | 1989-06-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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