JP3205410B2 - 熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート - Google Patents

熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート

Info

Publication number
JP3205410B2
JP3205410B2 JP35548292A JP35548292A JP3205410B2 JP 3205410 B2 JP3205410 B2 JP 3205410B2 JP 35548292 A JP35548292 A JP 35548292A JP 35548292 A JP35548292 A JP 35548292A JP 3205410 B2 JP3205410 B2 JP 3205410B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brazing
strength
heat exchanger
aluminum alloy
brazing sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP35548292A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06184686A (ja
Inventor
武志 板垣
建 当摩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Aluminum Co Ltd filed Critical Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Priority to JP35548292A priority Critical patent/JP3205410B2/ja
Publication of JPH06184686A publication Critical patent/JPH06184686A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3205410B2 publication Critical patent/JP3205410B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車などの熱交換
器のろう付けに使用される高強度高耐食性Al合金ブレ
ージングシートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車などに用いられているア
ルミニウム合金製の熱交換器は、その多くが真空ろう付
やフッ化物等を用いたフラックスろう付により製造され
ている。これらのろう付では、JIS Z 3263に定
めれているように、BA4343、BA4045に代表
されるAl−Si 合金や、BA4004、BA4005
に代表されるAl−Mg−Si 系のろう材をAl 合金製芯
材にクラッドしたブレージングシートが使用されてい
る。そして、ろう付に際しては、これら材料を、ろう材
の固相線と液相線との間の温度に相当する590〜61
5℃の温度に加熱して、ろうを適度に流動させた状態で
接合している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の材料
の薄肉化要求に伴って、高強度化の要求が高まってお
り、材料強度を高めるために犠牲材中に、Mg、Si 等
の元素を添加して、さらに芯材に拡散させる方法が提案
されている。しかし、これらの元素の含有量が多くなる
と、芯材および犠牲陽極材の強度は向上するものの、犠
牲材やろう材からのMg およびSi の拡散流入により、
芯材の融点(固相線温度)が低下し、上述したようなろ
う付温度では芯材の局部溶融や座屈が生じるという問題
がある。これに対処するために、ろう付温度の低いろう
材を使用することも考えられるが、このようなろう材
は、Cuを多く含んでおり(数wt%程度)、自動車用
熱交換器などのように苛酷な腐食環境下で使用される材
料としては、非常に耐食性に劣るため、使用に耐え得な
いものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこのような
観点から、きわめて高い強度を有し、かつろう付が可能
で、さらに非常に耐食性に優れたブレージングシートを
開発すべく検討を重ねた。その結果、 (1)芯材には、基本的にMn、Si、Cu等を含有し、強度
に優れた合金を用いる。 (2)犠牲陽極皮材には、基本的にMgを多く添加し、耐食
性を向上させるとともに芯材に拡散させて強度を向上さ
せる。 (3)ろう材には基本的にSiを5〜15%含み、Cu およ
びZn を適正量含む合金を用いることにより固相線を適
度に下げ、耐食性を大幅に向上させる。 これら構成を基に、各種成分を規制することにより、上
記開発目的を達成できることを見いだし、本発明をする
に至った。
【0005】すなわち、本願発明の熱交換器用高強度高
耐食性アルミニウム合金ブレージングシートは、下記に
それぞれ組成を限定する芯材の片面に犠牲陽極皮材をク
ラッドし、他の片面にろう材をクラッドしたことを特徴
とする。芯材は、重量%で、Mn :0.5〜1.5%、
Si :0.5〜1.5%、Cu:0.3〜0.8%を含
有し、さらに所望により、Mg :0.05〜3%、Z
r:0.05〜0.25%、Cr :0.05〜0.25
%、Ti :0.05〜0.25%、V:0.05〜0.
25%の1種以上を含有し、残部がAl と不可避不純物
からなる。
【0006】犠牲陽極皮材は、重量%で、Mg :1〜5
%を含有し、所望により、Mn :0.2〜1.5%、S
i :0.2〜1.5%の1種または2種、又は/及び、
In:0.005〜0.05%、Sn :0.05〜0.
2%、Pb :0.005〜0.2%、Ga :0.005
〜0.2%の1種以上を含有し、残部がAl および不可
避不純物からなる。
【0007】ろう材は、重量%で、Si :5〜15%、
Cu :0.1〜1%、Zn :0.5〜8%を含有し、所
望により、Mg :0.2〜2%、又は/及び、Bi :
0.01〜0.2%、Be :0.0002〜0.001
5%の1種または2種、又は/及び、In :0.005
〜0.1%、Sn :0.05〜0.2%、Pb :0.0
05〜0.2%、Ga :0.005〜0.2%の1種以
上、又は/及び、Na :0.005〜0.2%、K:
0.005〜0.2%、Ca :0.005〜0.2%、
Sr :0.005〜0.2%の1種以上を含有し、残部
がAl と不可避不純物からなる。
【0008】
【作用】すなわち、本願発明のブレージングシートによ
れば、ろう材の融点を適度に下げることができ、融点が
低い高強度の芯材および犠牲陽極皮材のろう付を良好に
行うことができる。しかも、ブレージングシートはCu
とZn との適正量の組合わせにより、従来材と比べても
非常に優れた耐食性を有しており、腐食環境の厳しい用
途での使用に非常に好適である。次に、本願発明のブレ
ージングシートの成分限定理由を説明する。
【0009】(芯材)Mn :0.5〜1.5% Mn は、Al−Mn 系、Al−Mn−Si 系化合物として
析出して耐孔食性を向上させるとともに強度を向上させ
る。Mn の含有量が0.5%未満であると、その効果は
不十分であり、一方、1.5%を超えると加工性が低下
するので上記範囲とする。Si :0.5〜1.5% Al−Mn−Si 系化合物として析出し、また素地中に固
溶して強度を向上させる。0.5%未満であると、強度
の向上が不十分であり、また。1.5%を超えると耐食
性を低下させるので上記範囲とする。Cu :0.3〜0.8% 素地中に固溶して強度を向上させるとともに、電位を貴
にして耐孔食性を向上させる。0.3%未満では上記効
果は十分に得られず、また0.8%を超えると貴になり
すぎて、周辺の部材の耐食性を低下させるので上記範囲
とする。
【0010】 Mg :0.05〜3%、Zr :0.05〜0.25% Cr :0.05〜0.25%、Ti :0.05〜0.25%V:0.05〜0.25% Mg は、Si との共存下でMg2Siとして析出し、Cr、
Zr、Vは、Al と化合物を形成して強度を向上させ
る。また、Ti は耐食性を向上させるので、これらを選
択的に1種以上添加する。これらが下限未満であると、
それぞれの効果が不十分であり、また、上限を超える
と、Mg では耐食性の低下、その他の元素では加工性が
低下するので、上記範囲とする。
【0011】(犠牲陽極皮材)Mg :1〜5% Mg は、犠牲陽極皮材の耐食性および強度を向上させる
とともに、芯材に拡散して芯材の強度を向上させる。1
%未満であると、その作用は不十分であり、5%を超え
ると、耐食性が低下するので、上記範囲とする。Mn :0.2〜1.5%、Si :0.2〜1.5% Mn は、熱水中で表面に水和酸化皮膜が生成するのを防
止し、電位が上昇するのを防止する。下限未満ではその
作用が不十分であり、上限を超えると素地への固溶量が
増えかえって電位が上昇するので上記範囲とする。Si
は、Mg とともにろう付時に芯材に拡散して、Mg2Si
として析出し、犠牲陽極皮材および芯材の強度を向上さ
せる。 In :0.005〜0.05%、Sn :0.05〜0.2%Pb :0.005〜0.2%、Ga :0.005〜0.2% これら元素は、電位を卑にして犠牲陽極性を向上させ
る。それぞれ下限未満では作用が不十分であり、上限を
超えると、自己腐食が激しくなるので上記範囲とする。
【0012】(ろう材)Si :5〜15% Si は、Al の液相線温度を低くし、溶融時の流動性を
高めるために添加される。ただし、Si 含有量が5%未
満であると、ろう材の液相線温度が高すぎ、溶融時の流
動性が低くなる。また15%を超えると、共晶点を超え
ることにより、Si 量の増加にともない液相線温度が上
昇し、Si 量が不足する場合と同様に流動性が低下する
ので上記範囲とする。また、同様の理由で7〜11%と
するのが望ましい。Cu :0.1〜1% Cu は、Al−Si 合金の固相線温度を低下させるため
に添加する。0.1%未満の含有量ではその効果は不十
分であり、自己腐食速度も大きくなりすぎる。また、1
%を超えるとろう材の耐孔食性が低下するとともに電位
が貴になり、ろう付品の耐食性を損なうので上記範囲と
する。Zn :0.5〜8% Zn は、Cu とともに、ろう材の固相線温度を低下させ
るために添加する。また、Zn はろう材自身の腐食形態
を全面腐食形態にするとともに、電位を卑側にして一層
耐食性を向上させる。しかも、電位を卑にするZn と、
電位を貴にするCu との適切な組合わせによってバラン
スがとられ、ろう材自身および周りの部材の耐食性が著
しく向上する。また、犠牲材から拡散してきたMg と芯
材内でMgZn2として析出し、強度を一層向上させる効
果もある。ただし、Zn の含有量が0.5%未満である
と、上記作用が不十分であり、またろう材の耐孔食性が
低下する。さらにろう材の電位が貴になるので周りの部
材の耐食性が低下し、腐食が進行する。一方、8%を超
えると、ろう材の自己腐食が大きくなりすぎるので上記
範囲とする。同様の理由で、3〜6%とするのが望まし
い。
【0013】Mg :0.2〜2% Mg は、真空ろう付の際、材料から炉中に蒸発し、炉中
の酸化性ガスと反応して材料の酸化を防止し、ろう付性
を向上させるので、真空ろう付の場合に添加する。0.
2%未満では上記効果が不十分であり、2%を超えると
一層の効果が望めないのみならず、炉の汚染が著しくな
るので上記範囲とする。Bi :0.01〜0.2%、Be :0.0002〜0.0015% それぞれ、真空ろう付においてろうの流動性や充填性を
良好にしてろう付性を向上させるので、Mg を含有させ
るろう材において選択的に添加する。それぞれ下限未満
では、上記効果が不十分であり、また上限を超えると、
芯材に侵食するので上記範囲とする。
【0014】 In :0.005〜0.1%、Sn :0.05〜0.2%Pb :0.005〜0.2%、Ga :0.005〜0.2% それぞれろう材の電位を卑にし、犠牲陽極性を付与して
ろう付品の耐食性を向上させる。それぞれの含有量が下
限未満であると、その効果が不十分であり、また上限を
超えると、自己腐食が激しくなるので上記範囲とする。 Na :0.005〜0.2%、K:0.005〜0.2%Ca :0.005〜0.2%、Sr :0.005〜0.2% それぞれ、組織を微細化して流動性を良好にし、ろう付
性を向上させるために選択的に1種以上添加する。それ
ぞれ下限未満では効果が不十分であり、上限を超えても
より一層の効果は望めないので上記範囲とする。
【0015】
【実施例】表1に示す組成の芯材の片面に、表2に示す
犠牲陽極皮材、他面に表3に示すろう材をそれぞれ10
%の厚さでクラッドして、板厚0.5mmのブレージン
グシートを得た。このブレージングシート1(50mm
×25mm)をそれぞれ、図1に示すように板厚2mm
のJIS A 3003合金板2上に垂直に立て、その当
接部の一端に直径2mmのSUS 304線3を配置し
て、ブレージングシート1を僅かに傾斜させた状態で、
合金板2とT字型に組み付けた。
【0016】そして、ろう材中にMg を含有しないブレ
ージングシートについては、フッ化物系フラックスを塗
布してN2雰囲気で、ろう材中にMg を含有するブレー
ジングシートについては10-4torrの真空中で、そ
れぞれ所定の温度で5分間保持するろう付を行って、ブ
レージングシート1と合金板2との隙間におけるろう4
の充填長さを測定することによりろう付性を評価した。
なお、加熱温度は各ろう材の固相線と液相線との間の温
度とした。また、各ブレージングシートは、発明材およ
び比較材No.11について575℃、比較材No.1
0について600℃で5分間の加熱を行った後、強度測
定を行い、さらにろう材面は1000時間の塩水噴霧試
験、犠牲材面は1ppmのCu2+イオンを添加した水道
中で2週間の浸漬試験(40℃)に供して孔食深さを測
定した。
【0017】これらの測定結果は表4に示した。表から
明らかなように発明材は、ろう付性に優れており、さら
に耐食性は非常に優れている。なお、比較材No.9
は、ろう付温度が低すぎてろうが溶融せず、また、比較
材No.10は、芯材が局部的に溶融したためろうが芯
材中に侵食し、ろう付不良となった。またろう侵食部で
は耐食性が著しく低下した。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】
【表3】
【0021】
【表4】
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本願発明の熱交換器
用高強度高耐食性Al合金ブレージングシートによれ
ば、高強度の芯材の片面に、基本的にMg を多く含有す
る犠牲陽極皮材をクラッドし、他面に、適正量のSi 、
Cu 、Zn またはMg を基本成分とするろう材をクラッ
ドしたので、融点が適度に下がり、高強度のAl 合金に
おいても、局部溶解などが生じることなく良好に接合で
きる。しかもブレージングシートは耐食性に非常に優れ
ており、厳しい腐食環境の用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明の実施例におけるブレージン
グシートのろう付特性試験を示す正面図である。
【符号の説明】
1 ブレージングシート 2 Al 合金板 4 ろう
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 21/00 - 21/18 B23K 35/22 310

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、Mn :0.5〜1.5%、S
    i :0.5〜1.5%、Cu :0.3〜0.8%を含有
    し、残部がAl と不可避不純物とからなる芯材の片面
    に、重量%で、Mg :1〜5%を含有し、残部がAl と
    不可避不純物とからなる犠牲陽極皮材をクラッドし、他
    の片面に、重量%で、Si :5〜15%、Cu :0.1
    〜1%、Zn :0.5〜8%を含有し、残部がAl と不
    可避不純物とからなるろう材をクラッドしたことを特徴
    とする熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金ブレ
    ージングシート
  2. 【請求項2】 芯材の成分としてさらに、重量%で、M
    g :0.05〜3%、Zr :0.05〜0.25%、C
    r :0.05〜0.25%、Ti :0.05〜0.25
    %、V:0.05〜0.25%の1種以上を含有する請
    求項1記載の熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合
    金ブレージングシート
  3. 【請求項3】 犠牲陽極皮材成分としてさらに、Mn :
    0.2〜1.5%、Si :0.2〜1.5%の1種また
    は2種を含有する請求項1または2記載の熱交換器用高
    強度高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート
  4. 【請求項4】 犠牲陽極皮材成分としてさらに、重量%
    で、In :0.005〜0.05%、Sn :0.05〜
    0.2%、Pb :0.005〜0.2%、Ga :0.0
    05〜0.2%の1種以上を含有する請求項1〜3のい
    ずれかに記載の熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム
    合金ブレージングシート
  5. 【請求項5】 ろう材成分としてさらに、重量%でMg
    :0.2〜2%を含有する請求項1〜4のいずれかに
    記載の熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金ブレ
    ージングシート
  6. 【請求項6】 ろう材成分としてさらに、重量%で、B
    i :0.01〜0.2%、Be :0.0002〜0.0
    015%の1種または2種を含有する請求項5記載の熱
    交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金ブレージング
    シート
  7. 【請求項7】 ろう材成分としてさらに、重量%で、I
    n :0.005〜0.1%、Sn :0.05〜0.2
    %、Pb :0.005〜0.2%、Ga :0.005〜
    0.2%の1種以上を含有する請求項1〜6のいずれか
    に記載の熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金ブ
    レージングシート
  8. 【請求項8】 ろう材成分としてさらに、重量%で、N
    a :0.005〜0.2%、K:0.005〜0.2
    %、Ca :0.005〜0.2%、Sr :0.005〜
    0.2%の1種以上を含有する請求項1〜7のいずれか
    に記載の熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金ブ
    レージングシート
JP35548292A 1992-12-21 1992-12-21 熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート Expired - Fee Related JP3205410B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35548292A JP3205410B2 (ja) 1992-12-21 1992-12-21 熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35548292A JP3205410B2 (ja) 1992-12-21 1992-12-21 熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06184686A JPH06184686A (ja) 1994-07-05
JP3205410B2 true JP3205410B2 (ja) 2001-09-04

Family

ID=18444204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35548292A Expired - Fee Related JP3205410B2 (ja) 1992-12-21 1992-12-21 熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3205410B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050084231A (ko) * 2002-12-12 2005-08-26 쇼와 덴코 가부시키가이샤 알루미늄 합금 브레이징 재료, 브레이징용 부재, 상기재료를 사용한 브레이징 물품 및 그 제조 방법, 브레이징용열교환 튜브, 및 상기 브레이징용 열교환 튜브를 사용한열교환기 및 그 제조 방법
US8283049B2 (en) 2003-09-26 2012-10-09 Kobe Steel, Ltd. Aluminum brazing sheet
SE534693C2 (sv) * 2009-05-14 2011-11-22 Sapa Heat Transfer Ab Lodpläterad aluminiumplåt med hög hållfasthet och utmärkta korrosionsegenskaper
CN104561680B (zh) * 2015-02-10 2016-12-07 苏州劲元油压机械有限公司 一种耐腐蚀性强的门窗铝合金材料及其热处理工艺
CN106893902B (zh) * 2017-03-10 2018-08-14 滨州裕阳铝业有限公司 一种门窗用铝合金的精炼方法
CN106756306B (zh) * 2017-03-10 2018-06-19 山东泰义金属科技有限公司 一种门窗用铝合金的加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06184686A (ja) 1994-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1090745A1 (en) Aluminum alloy clad material for heat exchangers exhibiting high strength and excellent corrosion resistance
JP3224440B2 (ja) 熱交換器ろう付用アルミニウム合金ろう材および熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート
JP3205410B2 (ja) 熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート
JPH06182581A (ja) 熱交換器ろう付用アルミニウム合金ろう材および熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート
JPH07179969A (ja) アルミニウム合金製熱交換器用複合ブレージングシート
JPS5925158B2 (ja) ろう付アルミニウム製熱交換器
JPH06184687A (ja) 熱交換器用高強度アルミニウム合金ブレージングシート
JP3261815B2 (ja) 熱交換器の作動流体通路形成用Al合金ブレージングシート材
JP3217108B2 (ja) 熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金クラッド材
JPH07207393A (ja) 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートおよびアルミニウム合金製熱交換器の製造方法
JP3133390B2 (ja) 低温ろう付け用高強度アルミニウム合金クラッド材
JPH0210212B2 (ja)
JPH0788677A (ja) アルミニウム合金ブレージングシートおよびアルミニウム合金製熱交換器の製造方法
JPH0790442A (ja) 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートおよびアルミニウム合金製熱交換器の製造方法
JP3375189B2 (ja) アルミニウム合金製熱交換器用複合ブレージングシート
JP3234619B2 (ja) 熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金クラッド材
JP2933382B2 (ja) 熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金クラッド材
JP3196368B2 (ja) すぐれた犠牲陽極効果を有する熱交換器用Al合金クラッド材
JP2001162394A (ja) 高耐食アルミニウム合金製ブレージングシート、その製造方法及びそれを使用したろう付け方法
JP2005015857A (ja) アルミニウム合金クラッド材
JPH07102337A (ja) ブレージング用アルミニウム合金フィン材およびアルミニウム合金製熱交換器の製造方法
JP3246970B2 (ja) アルミニウム製熱交換器用複合材
JPH06145859A (ja) 耐孔食性のすぐれた熱交換器用高強度Al合金クラッド材
JP2581868B2 (ja) 熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金クラッド材
JP2021193200A (ja) アルミニウム合金ブレージングシート、及び、アルミニウム合金ろう付体

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees