JP5184112B2

JP5184112B2 - Aluminum alloy clad material

Info

Publication number: JP5184112B2
Application number: JP2008010218A
Authority: JP
Inventors: 崇村瀬; 裕柳川; 淳司二宮; 健二根倉; 猛敏外山; 良一真田; 哲哉榊原
Original assignee: Furukawa Sky Aluminum Corp
Current assignee: Furukawa Sky Aluminum Corp
Priority date: 2008-01-21
Filing date: 2008-01-21
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2028-01-21
Also published as: JP2009167509A

Description

この発明は、自動車用熱交換器のチューブ材等として用いられるアルミニウム合金クラッド材、特に薄肉化の要請に応えることができる強度と耐食性を備え、かつ成形して扁平チューブとするに適した良好な成形性およびろう付け性とを備えたアルミニウム合金クラッド材に関するものである。 The present invention is an aluminum alloy clad material used as a tube material of a heat exchanger for automobiles, etc., particularly having strength and corrosion resistance that can meet the demand for thinning, and suitable for forming a flat tube. The present invention relates to an aluminum alloy clad material having formability and brazeability.

一般に自動車用熱交換器における媒体（作動流体）流路を構成するためのチューブ材としては、３００３合金などのＡｌ−Ｍｎ系合金を心材とし、片面にＡｌ−Ｓｉ系合金のろう材あるいはＡｌ−Ｚｎ系合金やＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金の犠牲陽極材をクラッドした２層クラッド材が使用され、また場合によっては、片面にＡｌ−Ｓｉ系合金のろう材をクラッドし、他の面にＡｌ−Ｚｎ系合金やＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金からなる犠牲陽極材をクラッドした３層クラッド材が使用されている。 In general, as a tube material for constituting a medium (working fluid) flow path in an automobile heat exchanger, an Al—Mn alloy such as 3003 alloy is used as a core material, and an Al—Si alloy brazing material or Al— A two-layer clad material clad with a sacrificial anode material of a Zn-based alloy or an Al-Zn-Mg-based alloy is used. In some cases, a brazing material of an Al-Si alloy is clad on one surface and an Al surface is coated on the other surface. A three-layer clad material clad with a sacrificial anode material made of a -Zn alloy or an Al-Zn-Mg alloy is used.

一方、熱交換器の組立てにあたっては、上述のようなクラッド材を、Ａｌ−Ｓｉ系合金のろう材面を外面として曲成し、あるいは心材面を外面として曲成して、これらを溶接又はろう付けすることによりチューブ材とし、このチューブ材のろう材またはフィン材にクラッドされたろう材を介して、フッ化物系フラックスを用いた不活性雰囲気ろう付けや、真空ろう付けを行うことによってフィンと接合することにより行われる。ここで、チューブ材の内面側に位置する犠牲陽極材は、使用中に作動流体と接し、犠牲陽極効果を発揮して心材の孔食、隙間腐食の発生を防止する役割を果たし、また、フィン材も心材に対する犠牲陽極作用により心材の孔食を抑制する役割を果たすのが通常である。 On the other hand, when assembling the heat exchanger, the clad material as described above is bent with the brazing material surface of the Al-Si alloy as the outer surface, or bent with the core material surface as the outer surface, and these are welded or brazed. Bonded to the fins by brazing in an inert atmosphere using fluoride flux or vacuum brazing through the brazing material of the tube material or brazing material clad on the fin material. Is done. Here, the sacrificial anode material located on the inner surface side of the tube material is in contact with the working fluid during use, exerts a sacrificial anode effect, and prevents the occurrence of pitting corrosion and crevice corrosion of the core material. Usually, the material also serves to suppress pitting corrosion of the core material by sacrificial anodic action on the core material.

ところで、自動車に搭載される熱交換器においては、近年、軽量化の要求が高まっており、この要求に応えるために熱交換器を構成する各部材の薄肉化が強く求められている。しかしながら、熱交換器の構成部材を薄肉化するに際しては、同時に充分な強度を確保しなければ、熱交換器として充分な耐久性が得られない。そこで熱交換器の部材を構成するアルミニウム合金については、従来から強度向上に有効とされる種々の元素を添加して、その添加量を最適化することにより高強度化することが行なわれている。 By the way, in the heat exchanger mounted in a motor vehicle, the request | requirement of weight reduction has increased in recent years, and the thinning of each member which comprises a heat exchanger is strongly calculated | required in order to meet this request | requirement. However, when thinning the constituent members of the heat exchanger, sufficient durability as a heat exchanger cannot be obtained unless sufficient strength is secured at the same time. Therefore, with respect to the aluminum alloy constituting the heat exchanger member, conventionally, various elements effective for improving the strength are added, and the strength is increased by optimizing the addition amount. .

ところで、近年、熱交換器のチューブとしては、特許文献１や特許文献２に示されるように、１枚のアルミニウム合金板材を折り曲げて特定の断面形状に成形し、折り曲げ端部をろう付け接合して作製したいわゆる扁平チューブが使用されることがある。このような扁平チューブは、場合によっては、さらにチューブ面にエンボス状等の加工を施し、内面同士を部分的にろう付け接合することもある。 By the way, in recent years, as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, as a tube of a heat exchanger, a single aluminum alloy sheet is bent and formed into a specific cross-sectional shape, and the bent end portion is brazed and joined. In some cases, so-called flat tubes produced in this way may be used. In some cases, such flat tubes may be further processed by embossing or the like on the tube surfaces, and the inner surfaces may be partially brazed and joined.

上記のような熱交換器において、その組立てにあたってチューブと組み合わせるフィンとしては、ろうをクラッドしたクラッドフィン（いわゆるブレージングシートからなるフィン）よりも自己耐食性・放熱性能・コストなどに優れた、ろうをクラッドしていないベアフィンを使うことが望ましい。このようなベアフィンと組合わせるためには、チューブの外側面はろう材とする必要がある。 In the heat exchanger as described above, the fin to be combined with the tube for assembling is a clad brazing wax that is superior in self-corrosion resistance, heat dissipation performance, cost, etc., compared to a clad fin clad with brazing (so-called brazing sheet fin). It is desirable to use bare fins. In order to combine with such a bare fin, the outer surface of the tube needs to be a brazing material.

その一方、熱交換器のチューブとしては、外部環境に対する耐食性も求められるが、ろう付け後のろう材面は、犠牲防食作用が充分に作用せず、腐食が早い段階で心材に達して、特に薄肉化を図った材料では短い期間で貫通に至るという問題があった。 On the other hand, the heat exchanger tube is also required to have corrosion resistance to the external environment, but the brazing material surface after brazing does not have sufficient sacrificial anticorrosive action, and reaches the core material at an early stage of corrosion. There is a problem that the material that has been made thin is penetrated in a short period of time.

そして特に前述のような偏平チューブは、そのチューブ自体がろう付けにより作製されるため、良好なろう付け性や耐エロージョン性が要求される。ここで、エロージョンは、心材や中間層へのろう材の拡散によって心材や中間層の一部あるいは大半がろうに侵食される現象であり、エロージョンが生じた場合には、犠牲防食領域が侵食されて耐食性が著しく損なわれ、また心材が侵食されてその部分の強度が著しく損なわれてしまうから、エロージョンの発生を確実に防止する必要がある。 In particular, since the flat tube as described above is manufactured by brazing, good brazing and erosion resistance are required. Here, erosion is a phenomenon in which part or most of the core material and the intermediate layer are eroded by the diffusion of the brazing material into the core material and the intermediate layer, and when the erosion occurs, the sacrificial anticorrosion area is eroded. Thus, the corrosion resistance is remarkably impaired, and the core material is eroded and the strength of the portion is remarkably impaired. Therefore, it is necessary to reliably prevent the occurrence of erosion.

また熱交換器のチューブは、製板の際の圧延や、板からチューブ形状に成形する際の加工によってひずみが導入されのが通常であるが、加工度が低くてろう付け前の段階で導入されたひずみが小さい場合、ろう付け中に低ひずみ部分の心材や中間層が再結晶し切らずに亜結晶粒界を残したままの状態でろう材が融解することがあり、この場合、融解したろうが亜結晶粒界に沿って心材や中間層を侵食していき、顕著なエロージョンが発生してしまうことがある。特にエンボス状などの複雑な形状に成形加工を施したチューブ材では、加工ひずみの度合いが場所によって大きく異なっているのが通常であり、そのためエロージョンが著しく起こり易い条件になる箇所が存在するから、エロージョンの発生防止が大きな課題となっている。 In addition, heat exchanger tubes are usually strained by rolling during plate making or by processing when forming a tube from a plate, but the degree of processing is low and it is introduced before brazing. When the applied strain is small, the brazing material may melt while brazing, leaving the sub-grain boundaries without recrystallizing the core material and intermediate layer of the low strain part during brazing. However, the wax may erode the core material and the intermediate layer along the sub-grain boundaries, resulting in significant erosion. Especially in tube materials that have been processed into a complex shape such as an embossed shape, the degree of processing strain is usually greatly different from place to place, so there are places where erosion is likely to occur. Prevention of erosion is a major issue.

ここで、ろう付け時にろうが溶融する以前に心材や中間層の再結晶が進行して亜結晶粒界が消失すれば、亜結晶粒界に沿ってろうが心材を侵食することはない。そこで上述のようなエロージョンを防止する方法としては、あらかじめ充分な再結晶が起こるだけのひずみを加工前の材料に導入しておく方法が従来から適用されている。しかしながら、この方法でエロージョンの発生を抑止した場合、成形時に材料の伸びが充分にとれずに、複雑な形状にチューブを成形加工ができなくなってしまうという問題があった。 Here, if recrystallization of the core material or the intermediate layer proceeds before the wax melts at the time of brazing and the subcrystal grain boundary disappears, the wax does not erode the core material along the subcrystal grain boundary. Therefore, as a method for preventing the erosion as described above, a method in which a strain sufficient to cause sufficient recrystallization is previously introduced into a material before processing has been applied. However, when the generation of erosion is suppressed by this method, there has been a problem that the material cannot be sufficiently stretched during molding and the tube cannot be molded into a complicated shape.

ところでエロージョンの防止と材料の成形性を両立させる方法として、特許文献３では、ろう材と心材の間に中間層を設け、中間層を加工組織としてエロージョンを防止し、同時に心材を再結晶組織として、材料の成形性を確保する方法が提案されている。 By the way, as a method for achieving both prevention of erosion and moldability of the material, Patent Document 3 provides an intermediate layer between the brazing material and the core material, prevents the erosion by using the intermediate layer as a processed structure, and simultaneously uses the core material as a recrystallized structure. A method for securing the moldability of the material has been proposed.

しかしながら、両面にろう材を配した４層構造の板厚０．３ｍｍ以下の熱交換器用チューブ材料では、心材側でのエロージョンも、耐食や強度の観点から防止する必要があるが、特許文献３の方法では心材側のエロージョンを防止できないという問題があった。 However, in a heat exchanger tube material having a thickness of 0.3 mm or less with a four-layer structure in which brazing materials are arranged on both sides, erosion on the core material side needs to be prevented from the viewpoint of corrosion resistance and strength. However, this method has a problem that erosion on the core material side cannot be prevented.

さらに、心材と片面ろう材との間に中間層を配した３層構造のクラッド材としては、特許文献４では、心材および中間層ともに比較的多量のＦｅを添加して強度を向上させるものが提案されているが、このような構成では、エロージョンの防止と成形性とを両立させることが困難であり、またこのようにＦｅを多量に添加した場合、Ｆｅが材料製造時の再結晶を促進するため、本発明のように“加工組織を保ちながら材料の伸びを確保する”ことはできず、さらに特許文献３に記載されている技術に倣って、“中間層を加工組織、心材を再結晶組織とする”という方法も適用できない。 Further, as a clad material having a three-layer structure in which an intermediate layer is disposed between a core material and a single-sided brazing material, Patent Document 4 discloses that a relatively large amount of Fe is added to both the core material and the intermediate layer to improve the strength. Although proposed, it is difficult to achieve both erosion prevention and formability in such a configuration, and when a large amount of Fe is added in this way, Fe promotes recrystallization during material production. Therefore, as in the present invention, it is not possible to “ensure material elongation while maintaining the processed structure”. Further, according to the technique described in Patent Document 3, “the intermediate layer is processed and the core material is regenerated. The method of “with a crystal structure” cannot be applied.

そのほか、アルミニウム合金の強度を高めるためにはＭｇを添加することも有効であるが、チューブ材にＭｇを添加すれば、Ｍｇがろう付け中にフッ化物系フラックスと反応してしまい、フラックスが充分に機能せず、ろう付け性が損なわれてしまうという問題がある。
特公平７−４１３３１号公報特開２００３−２３２５９８号公報特開平１０−２９８６８６号公報特開２００６−１５２３８０号公報 In addition, it is effective to add Mg to increase the strength of the aluminum alloy. However, if Mg is added to the tube material, Mg reacts with the fluoride flux during brazing, and the flux is sufficient. However, the brazing property is impaired.
Japanese Patent Publication No. 7-41331 JP 2003-232598 A JP-A-10-298686 JP 2006-152380 A

前述のように、熱交換器のチューブに使用されるクラッド材、特に扁平チューブ向けのクラッド材、さらにはエンボス状などの複雑な形状に成形加工を施したチューブ材として用いられるクラッド材においては、成形性を損なうことなく耐エロージョン性（エロージョンの発生を可及的に抑止し得る性能）を向上させることが急務とされているが、従来のクラッド材では未だ不充分であり、また成形性と耐エロージョン性を両立させると同時に、強度、およびエロージョン以外の腐食に対する耐食性や、ろう付け性を満足させることが望まれるが、その点でも従来のクラッド材では不充分であった。 As described above, in the clad material used for the tube of the heat exchanger, in particular, the clad material for the flat tube, and the clad material used as the tube material formed into a complicated shape such as an embossed shape, Although there is an urgent need to improve erosion resistance (performance that can prevent erosion as much as possible) without impairing formability, conventional clad materials are still insufficient, and formability While it is desirable to satisfy both erosion resistance and to satisfy the strength, corrosion resistance against corrosion other than erosion, and brazing, it is insufficient in that respect as well.

この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、耐エロージョン性が良好であると同時に成形性も良好であり、しかも強度、エロージョン以外の腐食に対する耐食性、ろう付け性にも優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材を提供することを課題としている。 This invention has been made against the background described above, and it has good erosion resistance and at the same time good moldability, and is excellent in strength, corrosion resistance against corrosion other than erosion, and brazing. It is an object to provide an aluminum alloy clad material.

前述のような課題を解決するべく本発明者等が、アルミニウム合金心材の一方の面に犠牲防食効果を与えるためのアルミニウム合金中間層を配し、かつその中間層における心材に接しない側、および心材の他方の面にそれぞれろう材を配してなる４層構造のクラッド材を前提とし、その心材および中間層の成分組成を適切に調整し、特にＺｒを適切な量だけ添加するとともにＦｅ量を適切に規制することによって、成形性を損なうことなく、最終焼鈍後も加工組織を残留させて、エロージョンを確実に防止することが可能となり、また各成分の適切なバランス、および各層の厚みの適切なバランスにより、強度、耐食性、ろう付け性を確保し得ることを見出し、この発明をなすに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the inventors have arranged an aluminum alloy intermediate layer for providing a sacrificial anticorrosive effect on one surface of the aluminum alloy core material, and the side of the intermediate layer that does not contact the core material, and Assuming a clad material having a four-layer structure in which a brazing material is disposed on the other side of the core material, the component composition of the core material and the intermediate layer is appropriately adjusted, and in particular, an appropriate amount of Zr is added and the amount of Fe It is possible to prevent the erosion by ensuring that the processed structure remains after the final annealing without sacrificing the formability, and the appropriate balance of each component and the thickness of each layer. It has been found that strength, corrosion resistance and brazing can be ensured by an appropriate balance, and the present invention has been made.

具体的には、請求項１の発明のアルミニウム合金クラッド材は、Ｍｎを０．６％以上、１．８％以下、Ｓｉを０．２５％以上、１．０％以下、Ｃｕを０．４％以上、０．８％以下、Ｚｒを０．０１％以上、０．２％以下含有し、かつＦｅ量が０．５％以下に規制され、残部がＡｌおよび不可避不純物よりなるアルミニウム合金が心材とされ、その心材の一方の面に、Ｚｎを１％以上、４％以下、Ｍｎを０．６％以上、１．８％以下、Ｚｒを０．０１％以上、０．２％以下含有し、かつＦｅ量が０．５％以下に規制され、残部がＡｌおよび不可避不純物よりなるアルミニウム合金が、中間層としてクラッドされ、その中間層における心材に接しない側の面に、Ａｌ−Ｓｉ系合金からなるろう材がクラッドされ、さらに心材の他方の面にＡｌ−Ｓｉ系合金からなるろう材がクラッドされており、全板厚が０．３ｍｍ以下、０．１５ｍｍ以上であって、しかも中間層の厚さが１５μｍ以上、５０μｍ未満であることを特徴とするものである。 Specifically, in the aluminum alloy clad material of the invention of claim 1, Mn is 0.6% or more and 1.8% or less, Si is 0.25% or more and 1.0% or less, and Cu is 0.4%. %, 0.8% or less, an aluminum alloy containing Zr of 0.01% or more and 0.2% or less, the amount of Fe being regulated to 0.5% or less, and the balance being Al and inevitable impurities. One surface of the core material contains Zn of 1% or more and 4% or less, Mn of 0.6% or more and 1.8% or less, and Zr of 0.01% or more and 0.2% or less. In addition, an aluminum alloy whose Fe content is regulated to 0.5% or less and the balance is made of Al and inevitable impurities is clad as an intermediate layer, and the surface of the intermediate layer that is not in contact with the core material has an Al-Si alloy. A brazing material made of Al—S on the other side of the core material. Brazing material made of a system alloy has been clad, Zen'itaAtsu is 0.3mm or less, there is 0.15mm or more, yet is 15μm or more the thickness of the intermediate layer, characterized in that it is less than 50μm is there.

また請求項２の発明のアルミニウム合金クラッド材は、請求項１に記載のアルミニウム合金クラッド材において、前記心材のアルミニウム合金が、さらにＭｇを０．０５％以上、０．４％以下含有することを特徴とするものである。 The aluminum alloy clad material of the invention of claim 2 is the aluminum alloy clad material of claim 1, wherein the aluminum alloy of the core material further contains Mg in a range of 0.05% to 0.4%. It is a feature.

さらに請求項３の発明のアルミニウム合金クラッド材は、請求項１もしくは請求項２に記載のアルミニウム合金クラッド材において、前記心材のアルミニウム合金が、さらにＴｉを０．０１％以上、０．２％以下含有することを特徴とするものである。 Furthermore, the aluminum alloy clad material according to the invention of claim 3 is the aluminum alloy clad material according to claim 1 or 2, wherein the aluminum alloy of the core material further contains 0.01% or more and 0.2% or less of Ti. It is characterized by containing.

そしてまた請求項４の発明のアルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜請求項３のうちのいずれかの請求項に記載のアルミニウム合金クラッド材において、前記中間層のアルミニウム合金が、さらにＳｉ０．０１％以上、０．８％以下、Ｍｇ０．０１％以上、０．１５％以下、Ｔｉ０．０１％以上、０．２％以下からなる群から選択された少なくとも１種以上を含有することを特徴とするものである。 The aluminum alloy clad material of the invention of claim 4 is the aluminum alloy clad material according to any one of claims 1 to 3, wherein the aluminum alloy of the intermediate layer is further Si0.01. %, 0.8% or less, Mg 0.01% or more, 0.15% or less, Ti 0.01% or more, containing at least one selected from the group consisting of 0.2% or less To do.

さらに請求項５の発明のアルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜請求項４のうちのいずれかの請求項に記載のアルミニウム合金クラッド材において、前記ろう材のいずれか一方もしくは双方のアルミニウム合金が、さらにＮａ０．１％以下を含有することを特徴とするものである。 Further, the aluminum alloy clad material of the invention of claim 5 is the aluminum alloy clad material according to any one of claims 1 to 4, wherein either one or both of the braze materials is an aluminum alloy clad material. Furthermore, it contains Na 0.1% or less.

この発明のアルミニウム合金クラッド材は、耐エロージョン性に優れていて、自動車用熱交換器の偏平チューブ材、特にエンボス状などの複雑な形状に加工が施されて低加工度の部分が存在するような材料向けの用途においても、確実かつ有効にエロージョンの発生を防止することができ、そのため充分な耐食性を発揮することができるとともに、強度も充分に確保することができ、さらには成形性、ろう付け性も優れており、したがって耐食性、強度、成形性、ろう付け性を兼ね備えた熱交換器用クラッド材として優れたものである。 The aluminum alloy clad material of the present invention is excellent in erosion resistance, and is processed into a complicated shape such as a flat tube material of an automotive heat exchanger, particularly an embossed shape, so that a portion with a low degree of processing exists. Even in applications for new materials, it is possible to reliably and effectively prevent the occurrence of erosion, so that sufficient corrosion resistance can be exhibited, sufficient strength can be ensured, and moldability, brazing It also has excellent brazing properties, and is therefore excellent as a clad material for heat exchangers having corrosion resistance, strength, formability, and brazing properties.

以下に、この発明のアルミニウム合金クラッド材について詳細に説明する。 Below, the aluminum alloy clad material of this invention is demonstrated in detail.

この発明のクラッド材は、基本的には、アルミニウム合金からなる心材の一方の面に、犠牲防食層として機能させるアルミニウム合金からなる中間層を配し、その全体の両側にアルミニウム合金ろう材を配してなる４層クラッド構造とされている。そしてこのような各層のうち、特に心材および中間層の合金成分組成が重要である。 In the clad material according to the present invention, basically, an intermediate layer made of an aluminum alloy that functions as a sacrificial anticorrosion layer is arranged on one surface of a core material made of an aluminum alloy, and an aluminum alloy brazing material is arranged on both sides of the whole. Thus, a four-layer clad structure is formed. Of these layers, the alloy composition of the core material and the intermediate layer is particularly important.

心材としては、Ｍｎ０．６〜１．８％、Ｓｉ０．２５〜１．０％、Ｃｕ０．４〜０．８％、Ｚｒ０．０１〜０．２％を含有し、さらにＦｅが０．５％以下に規制され、残部がＡｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金を用いる。また心材のアルミニウム合金には、上記の各合金元素のほか、Ｍｇ０．０５〜０．４％を含有していても良く、さらにはＴｉ０．０１〜０．２％を含有していても良い。そこで次にこれらの心材の合金成分の限定理由について説明する。 As a core material, Mn 0.6-1.8%, Si0.25-1.0%, Cu0.4-0.8%, Zr0.01-0.2% is contained, and Fe is further 0.5% An aluminum alloy that is regulated as follows and the balance is made of Al and inevitable impurities is used. In addition to the above alloy elements, the core aluminum alloy may contain 0.05 to 0.4% Mg, and may further contain 0.01 to 0.2% Ti. Then, the reason for limiting the alloy components of these core materials will be described next.

Ｓｉ（ケイ素）：
心材においてＳｉは０．２５％以上、１．０％以下添加される。このＳｉは、心材の強度を向上させるために有効であり、特にＭｇと反応して、Ｍｇ₂Ｓｉ金属間化合物を析出させ、これにより心材の強度を向上させる。ここで、心材中のＳｉ含有量が０．２５％未満では心材の強度を充分に向上させることができず、一方、心材のＳｉ含有量が１．０％を越えれば、心材の融点が低下するとともに、低融点相の増加に起因してろう付け性が低下する。そこで心材中のＳｉ量は強度とろう付け性を両立させる観点から、０．２５％以上、１．０％以下の範囲内とした。 Si (silicon):
In the core material, Si is added in an amount of 0.25% to 1.0%. This Si is effective for improving the strength of the core material. In particular, it reacts with Mg to precipitate an Mg ₂ Si intermetallic compound, thereby improving the strength of the core material. Here, if the Si content in the core material is less than 0.25%, the strength of the core material cannot be sufficiently improved. On the other hand, if the Si content in the core material exceeds 1.0%, the melting point of the core material decreases. At the same time, the brazing property is reduced due to the increase in the low melting point phase. Therefore, the amount of Si in the core material is set in the range of 0.25% or more and 1.0% or less from the viewpoint of achieving both strength and brazing properties.

Ｍｎ（マンガン）：
心材において、Ｍｎは０．６％以上、１．８％以下添加される。Ｍｎは心材の耐食性および強度を向上させる元素であるが、Ｍｎ含有量が０．８％未満では、心材の強度を充分に向上させることができず、一方、Ｍｎ含有量が１．８％を越えれば、粗大金属間化合物が生成されるため、加工性および耐食性が低下する。そこで心材中のＭｎ量は、強度、耐食性と加工性のバランスの観点から、０．８％以上、１．８％以下の範囲内に規定した。 Mn (manganese):
In the core material, Mn is added to 0.6% or more and 1.8% or less. Mn is an element that improves the corrosion resistance and strength of the core material. However, if the Mn content is less than 0.8%, the strength of the core material cannot be sufficiently improved, while the Mn content is 1.8%. If it exceeds, a coarse intermetallic compound is produced, so that workability and corrosion resistance are lowered. Therefore, the amount of Mn in the core material is regulated within the range of 0.8% or more and 1.8% or less from the viewpoint of balance between strength, corrosion resistance and workability.

Ｃｕ（銅）：
心材においてＣｕは０．４％以上、０．８％以下添加される。Ｃｕは心材の強度を向上させる元素であり、また皮材に対して心材の電位を相対的に上げる作用を示すため、犠牲防食効果による耐食性も向上させる。しかしながら、心材中のＣｕ含有量が０．８％を越えれば、粒界腐食感受性が増大して、耐食性を低下させてしまい、また心材の融点が低下し、ろう付け性が低下してしまう。一方、心材のＣｕ含有量が０．４％未満では、心材の強度を向上させる効果が充分に得られない。そこで心材中のＣｕ量は、強度とろう付け性のバランスの観点から、０．４％以上、０．８％以下の範囲内とした。 Cu (copper):
In the core material, Cu is added to 0.4% or more and 0.8% or less. Cu is an element that improves the strength of the core material, and also exhibits an action of relatively increasing the potential of the core material relative to the skin material, so that the corrosion resistance due to the sacrificial anticorrosive effect is also improved. However, if the Cu content in the core exceeds 0.8%, the intergranular corrosion sensitivity increases and the corrosion resistance decreases, the melting point of the core decreases, and the brazing performance decreases. On the other hand, when the Cu content of the core material is less than 0.4%, the effect of improving the strength of the core material cannot be obtained sufficiently. Therefore, the amount of Cu in the core material is set within a range of 0.4% or more and 0.8% or less from the viewpoint of a balance between strength and brazeability.

Ｚｒ（ジルコニウム）：
心材においてＺｒは、０．０１％以上、０．２％以下添加される。Ｚｒは、心材の再結晶温度を上げて、加工組織を最終焼鈍後も残留させやすくし、それによりろう付け時のエロージョンを抑止する。但し、Ｚｒ含有量が０．２％を越えれば、鋳造時に巨大な金属化合物が晶出して、健全な材料の製造が困難となる。このように心材中のＺｒ量は、心材の耐エロージョン性向上の観点から、０．０１％以上、０．２％以下と規定した。 Zr (zirconium):
In the core material, Zr is added in an amount of 0.01% to 0.2%. Zr raises the recrystallization temperature of the core material and makes it easier for the work structure to remain after the final annealing, thereby suppressing erosion during brazing. However, if the Zr content exceeds 0.2%, a huge metal compound crystallizes during casting, making it difficult to produce a sound material. Thus, the amount of Zr in the core material is defined as 0.01% or more and 0.2% or less from the viewpoint of improving the erosion resistance of the core material.

Ｆｅ（鉄）：
心材においてＦｅ量は０．５％以下に規制される。Ｆｅは、材料製造時の最終仕上焼鈍において心材の再結晶を促進する元素である。この発明のクラッド材では、エロージョンの防止のために最終焼鈍後に心材の加工組織を残留させることが重要であるが、心材中のＦｅ含有量が０．５％を越えれば、最終焼鈍後に充分な加工組織を残留させられず、耐エロージョン性が低下してしまう。そして心材中のＦｅ量は、エロージョン防止の観点から、０．５％以下に規制することとした。 Fe (iron):
In the core material, the amount of Fe is regulated to 0.5% or less. Fe is an element that promotes recrystallization of the core material in the final finish annealing at the time of material production. In the clad material of the present invention, it is important to leave the processed structure of the core material after the final annealing to prevent erosion. However, if the Fe content in the core material exceeds 0.5%, it is sufficient after the final annealing. The processed structure cannot be left, and the erosion resistance is lowered. Then, the amount of Fe in the core material is regulated to 0.5% or less from the viewpoint of preventing erosion.

Ｍｇ（マグネシウム）：
心材のアルミニウム合金においては、Ｍｇを０．０５％以上、０．４％以下添加しても良い。Ｍｇは、心材に添加することで心材の強度を一層向上させる元素である。その一方では、心材にＭｇが含有されれば、Ｍｇがフッ素系フラックスと反応してろう付け性を低下させるおそれがある。特にＭｇ含有量が０．４％を越えれば、ノコロックろう付け法においてはろう付け性が著しく低下する。一方心材のＭｇ含有量が０．０５％未満では、心材の強度の向上への寄与が少ない。そこでＭｇを心材に添加する場合のＭｇ量は、心材の強度向上とろう付け性のバランスから、０．０５％以上、０．４％以下の範囲内とした。なお、より好ましいＭｇ量は、０．１％以上、０．３％以下の範囲内である。 Mg (magnesium):
In the core aluminum alloy, 0.05% or more and 0.4% or less of Mg may be added. Mg is an element that further improves the strength of the core material when added to the core material. On the other hand, if Mg is contained in the core material, there is a possibility that Mg reacts with the fluorine-based flux and brazeability is lowered. In particular, if the Mg content exceeds 0.4%, the brazing property is remarkably lowered in the Nocolok brazing method. On the other hand, if the Mg content of the core material is less than 0.05%, the contribution to improving the strength of the core material is small. Therefore, the amount of Mg in the case of adding Mg to the core material is set to be in the range of 0.05% or more and 0.4% or less from the balance of strength improvement of the core material and brazing property. A more preferable amount of Mg is in the range of 0.1% to 0.3%.

Ｔｉ（チタン）：
心材のアルミニウム合金においては、Ｔｉを０．０１％以上、０．２％以下添加しても良い。Ｔｉは耐食性を向上させる元素であり、特に心材にＴｉが含有されていれば、心材中においてＴｉが層状に析出して、孔食が深さ方向に進行することを抑制する効果がある。またＴｉの添加は心材の電位を貴にする効果があり、さらにＴｉはアルミニウム合金中における拡散速度が小さいため、ろう付け時の拡散が少ない。そのためＴｉを含有させることにより、心材とろう材との間の電位差および心材と皮材との間の電位差を維持して、電気化学的に心材を防食することができる。但しＴｉ含有量が０．２％を越えれば、粗大金属間化合物が生成されることに起因して、加工性および耐食性が低下してしまうおそれがある。またＴｉ含有量が０．０１％未満では、耐食性の向上に対し有意な効果が得られない。そこで心材にＴｉを添加する場合のＴｉ量は、０．０１％以上、０．２％以下とした。なお、より好ましいＴｉ量範囲は、０．０５％以上、０．１８％以下である。 Ti (titanium):
In the core aluminum alloy, Ti may be added in an amount of 0.01% to 0.2%. Ti is an element that improves the corrosion resistance. In particular, if Ti is contained in the core material, there is an effect of suppressing the progress of pitting corrosion in the depth direction due to Ti being deposited in the core material. Further, the addition of Ti has an effect of making the potential of the core material noble. Further, since Ti has a low diffusion rate in the aluminum alloy, diffusion at the time of brazing is small. Therefore, by containing Ti, the potential difference between the core material and the brazing material and the potential difference between the core material and the skin material can be maintained and the core material can be electrochemically prevented. However, if the Ti content exceeds 0.2%, workability and corrosion resistance may be reduced due to the formation of coarse intermetallic compounds. On the other hand, when the Ti content is less than 0.01%, a significant effect cannot be obtained for the improvement of the corrosion resistance. Therefore, when Ti is added to the core material, the Ti amount is set to 0.01% or more and 0.2% or less. A more preferable Ti content range is 0.05% or more and 0.18% or less.

なおまた、心材合金にＭｇもしくはＴｉを積極的に添加しない場合でも、０．０５％未満のＭｇ、もしくは０．０１％未満のＴｉが不純物として含有されることがあることはもちろんである。 Of course, even when Mg or Ti is not positively added to the core alloy, Mg of less than 0.05% or Ti of less than 0.01% may be contained as an impurity.

次に中間層としては、Ｚｎ１〜４％、Ｍｎ０．６〜１．８％、Ｚｒ０．０１〜０．２％を含有し、かつＦｅ量が０．５％以下に規制され、残部がＡｌおよび不可避不純物よりなるアルミニウム合金を用いる。また中間層のアルミニウム合金としては、上記の各元素のほか、さらにＳｉ０．０１〜０．８％、Ｍｇ０．０１〜０．１５％、Ｔｉ０．０１〜０．２％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有していても良い。そこで次にこれらの中間層の成分元素限定理由を説明する。 Next, the intermediate layer contains Zn 1 to 4%, Mn 0.6 to 1.8%, Zr 0.01 to 0.2%, and the amount of Fe is regulated to 0.5% or less, with the balance being Al and An aluminum alloy made of inevitable impurities is used. Further, as the aluminum alloy of the intermediate layer, in addition to each of the above elements, 1 selected from Si 0.01 to 0.8%, Mg 0.01 to 0.15%, Ti 0.01 to 0.2% It may contain seeds or two or more. Then, the reason for limiting the component elements of these intermediate layers will be described next.

Ｚｎ（亜鉛）：
中間層において、Ｚｎは１％以上、４％以下添加される。Ｚｎは、心材と比して中間層の自然電位を相対的に下げる作用をもたらし、犠牲防食効果により材料の耐食性を向上させる。しかしながら４％を越えてＺｎが添加されれば、中間層の腐食の進行が早くなり過ぎ、材料の耐食性が低下してしまうおそれがある。一方中間層のＺｎ量が１％未満では、Ｚｎ添加による耐食性向上の効果が充分に得られない。そこで中間層におけるＺｎ量は、耐食性のバランスの観点から、１％以上、４％以下の範囲内と規定した。なおＺｎの添加量は、上記の範囲内でも特に１．５％以上、２．５％以下が好ましい。 Zn (zinc):
In the intermediate layer, Zn is added to 1% or more and 4% or less. Zn has the effect of lowering the natural potential of the intermediate layer relative to the core material, and improves the corrosion resistance of the material due to the sacrificial anticorrosive effect. However, if Zn is added in excess of 4%, the progress of corrosion of the intermediate layer becomes too fast, and the corrosion resistance of the material may be lowered. On the other hand, if the Zn content in the intermediate layer is less than 1%, the effect of improving the corrosion resistance by adding Zn cannot be sufficiently obtained. Therefore, the Zn content in the intermediate layer is defined to be in the range of 1% or more and 4% or less from the viewpoint of the balance of corrosion resistance. The addition amount of Zn is particularly preferably 1.5% or more and 2.5% or less even within the above range.

Ｍｎ（マンガン）：
中間層において、Ｍｎは０．６％以上、１．８％以下添加される。Ｍｎは中間層の耐食性、および強度を向上させる元素である。但しＭｎ量が０．６％未満ではその効果が充分に得られない。一方Ｍｎ含有量が１．８％を越えれば、粗大金属間化合物が生成されるため、加工性および耐食性が低下する。そこで中間層にＭｎを添加する場合のＭｎ量は、中間層の強度向上の観点から、０．６％以上、１．８％以下の範囲内とした。なおその範囲内でも特に０．７％以上、１．６％以下が好ましい。 Mn (manganese):
In the intermediate layer, Mn is added to 0.6% or more and 1.8% or less. Mn is an element that improves the corrosion resistance and strength of the intermediate layer. However, if the amount of Mn is less than 0.6%, the effect cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if the Mn content exceeds 1.8%, a coarse intermetallic compound is generated, so that workability and corrosion resistance are lowered. Therefore, the amount of Mn in the case of adding Mn to the intermediate layer is set in the range of 0.6% or more and 1.8% or less from the viewpoint of improving the strength of the intermediate layer. Even within that range, 0.7% or more and 1.6% or less are particularly preferable.

Ｚｒ（ジルコニウム）：
中間層において、Ｚｒは０．０１％以上、０．２％以下添加される。Ｚｒは、中間層の再結晶温度を上げて、加工組織を最終焼鈍後も残留しやすくし、ろう付け時のエロージョンを抑止する。但し、Ｚｒ含有量が０．２％を越えれば、鋳造時に巨大な金属化合物が晶出し、健全な材料の製造が困難となる。一方中間層のＺｒ量が０．０１％未満では、Ｚｒ添加によるエロージョン抑止効果が充分に得られない。そこで中間層におけるＺｒ量は、中間層の耐エロージョン性向上の観点から０．０１％以上、０．２％以下の範囲内とした。 Zr (zirconium):
In the intermediate layer, Zr is added in an amount of 0.01% to 0.2%. Zr raises the recrystallization temperature of the intermediate layer, makes it easy for the processed structure to remain after the final annealing, and suppresses erosion during brazing. However, if the Zr content exceeds 0.2%, a huge metal compound is crystallized during casting, which makes it difficult to produce a sound material. On the other hand, if the Zr content of the intermediate layer is less than 0.01%, the effect of suppressing erosion due to the addition of Zr cannot be obtained sufficiently. Therefore, the amount of Zr in the intermediate layer is set in the range of 0.01% or more and 0.2% or less from the viewpoint of improving the erosion resistance of the intermediate layer.

Ｆｅ（鉄）：
中間層において、Ｆｅ量は０．５％以下に規制される。Ｆｅは、材料製造時の最終仕上焼鈍において中間層の再結晶を促進してしまう元素である。この発明では、エロージョンの防止のため、最終焼鈍後において心材と同様に中間層にも加工組織を残留させることが重要であるが、中間層のＦｅ含有量が０．５％を越えれば、最終焼鈍後に充分な加工組織が残留させられず、耐エロージョン性が低下してしまう。そこで中間層のＦｅ量は、エロージョン防止の観点から、０．５％以下に規制することとした。 Fe (iron):
In the intermediate layer, the amount of Fe is regulated to 0.5% or less. Fe is an element that promotes recrystallization of the intermediate layer in the final finish annealing during material production. In this invention, in order to prevent erosion, it is important to leave the processed structure in the intermediate layer as well as the core material after the final annealing. However, if the Fe content in the intermediate layer exceeds 0.5%, the final structure A sufficient processed structure is not left after annealing, and the erosion resistance is lowered. Therefore, the amount of Fe in the intermediate layer is restricted to 0.5% or less from the viewpoint of preventing erosion.

Ｓｉ（ケイ素）：
中間層のアルミニウム合金においては、Ｓｉを０．０１％以上、０．８％以下添加していても良い。Ｓｉは、中間層の強度をより向上させる元素であり、特に心材から拡散するＭｇもしくは中間層に添加したＭｇと反応して、Ｍｇ₂Ｓｉ金属間化合物を析出させ、これにより中間層の強度を向上させるために寄与する。但し、Ｓｉ量が０．０１％未満ではその効果が充分に得られない。一方、中間層のＳｉ含有量が０．８％を越えれば、中間層の融点が低下し、ろう付け中に中間層のエロージョンが発生することに起因して、ろう付け後の犠牲防食作用による耐食性が低下してしまうおそれがある。そこで中間層にＳｉを添加する場合のＳｉ量は、中間層の強度および耐食性の観点から、０．０１％以上、０．８％以下とした。なお中間層のＳｉ量は、特に０．４％以上、０．８％以下の範囲内が好ましい。 Si (silicon):
In the aluminum alloy of the intermediate layer, Si may be added in an amount of 0.01% or more and 0.8% or less. Si is an element that further improves the strength of the intermediate layer. In particular, it reacts with Mg diffusing from the core material or Mg added to the intermediate layer to precipitate Mg ₂ Si intermetallic compounds, thereby increasing the strength of the intermediate layer. Contribute to improve. However, if the Si content is less than 0.01%, the effect cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if the Si content of the intermediate layer exceeds 0.8%, the melting point of the intermediate layer is lowered, and erosion of the intermediate layer occurs during brazing, resulting in sacrificial anticorrosive action after brazing. Corrosion resistance may be reduced. Therefore, the amount of Si when adding Si to the intermediate layer is set to 0.01% or more and 0.8% or less from the viewpoint of the strength and corrosion resistance of the intermediate layer. The Si amount in the intermediate layer is particularly preferably in the range of 0.4% or more and 0.8% or less.

Ｍｇ（マグネシウム）：
中間層のアルミニウム合金としては、Ｍｇを０．０１％以上、０．１５％以下添加していても良い。Ｍｇは、中間層に添加することにより中間層の強度を一層向上させる元素である。但し、Ｍｇ添加量が０．０１％未満ではその効果が充分に得られない。一方、Ｍｇが中間層に添加されれば、ノコロックろう付け法においてろう付け性が低下し、特に０．１５％を越えてＭｇが添加されれば著しくろう付け性が低下するおそれがある。そこで中間層にＭｇを添加する場合のＭｇ量は、強度とろう付け性のバランスの観点から、０．０１％以上、０．１５％以下の範囲内とした。 Mg (magnesium):
As the aluminum alloy of the intermediate layer, Mg may be added in an amount of 0.01% or more and 0.15% or less. Mg is an element that further improves the strength of the intermediate layer when added to the intermediate layer. However, if the amount of Mg added is less than 0.01%, the effect cannot be obtained sufficiently. On the other hand, when Mg is added to the intermediate layer, the brazing property is lowered in the Nocolok brazing method, and particularly when Mg exceeds 0.15%, the brazing property may be remarkably lowered. Therefore, the amount of Mg in the case of adding Mg to the intermediate layer is set in the range of 0.01% or more and 0.15% or less from the viewpoint of the balance between strength and brazeability.

Ｔｉ（チタン）：
中間層のアルミニウム合金としては、Ｔｉを０．０１％以上、０．２％以下添加していても良い。Ｔｉは材料の耐食性をより一層向上させる元素であり、その効果は０．０１％以上のＴｉ添加によって得られる。しかしながら、Ｔｉ含有量が０．２％を越えれば、粗大金属間化合物生成されることに起因して、加工性および耐食性が低下してしまうおそれがある。そこで中間層にＴｉを添加する場合のＴｉ量は、０．０１％以上、０．２％以下の範囲内とした。なお中間層のＴｉ添加量は、特に０．０５％以上、０．１８％以下の範囲内が好ましい。 Ti (titanium):
As the aluminum alloy of the intermediate layer, Ti may be added in an amount of 0.01% or more and 0.2% or less. Ti is an element that further improves the corrosion resistance of the material, and its effect can be obtained by adding 0.01% or more of Ti. However, if the Ti content exceeds 0.2%, workability and corrosion resistance may be reduced due to the formation of coarse intermetallic compounds. Therefore, when adding Ti to the intermediate layer, the amount of Ti is set within a range of 0.01% to 0.2%. The amount of Ti added to the intermediate layer is particularly preferably in the range of 0.05% or more and 0.18% or less.

なお中間層のアルミニウム合金として、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｔｉのうちの１種以上を積極的に添加しない場合でも、それぞれ０．０１％未満のＳｉ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｔｉが不純物として含有されている場合があることはもちろんである。 Even when one or more of Si, Mn, Mg, and Ti are not actively added as the aluminum alloy of the intermediate layer, less than 0.01% of Si, Mn, Mg, and Ti are contained as impurities, respectively. Of course there may be.

さらにこの発明のクラッド材においては、ろう材としては両面ともにＡｌ−Ｓｉ系合金が用いられる。 Furthermore, in the clad material of the present invention, an Al—Si based alloy is used on both sides as the brazing material.

ここで、ろう材として用いるＡｌ−Ｓｉ系合金の具体的な成分組成は、基本的には特に限定されるものではないが、通常はＳｉを６．５％以上、１３％以下含有するものを用いることが望ましい。さらにろう材合金としては、Ｓｉのほか、必要に応じてＮａ（ナトリウム）が０．１％以下添加されていても良い。ろう材に必要に応じて添加されるＮａは、材料製造時においてろう材中に粗大Ｓｉ粒子が析出することを抑止し、ろう付け性を向上させる元素である。但し、０．１％を越えてＮａを添加しても、それ以上の効果は認められないから、ろう材にＮａを添加する場合のＮａ量は０．１％以下とする。なおろう材に添加するＮａの添加量下限は特に規定しないが、Ｎａ添加によるろう付け性向上効果を得るためには、０．００５％以上のＮａ添加が好ましい。 Here, the specific component composition of the Al—Si-based alloy used as the brazing material is not particularly limited basically, but usually contains Si containing 6.5% or more and 13% or less. It is desirable to use it. Further, as the brazing alloy, 0.1% or less of Na (sodium) may be added as required in addition to Si. Na added as necessary to the brazing material is an element that suppresses the precipitation of coarse Si particles in the brazing material during the production of the material and improves the brazing property. However, even if Na is added in excess of 0.1%, no further effect is observed. Therefore, when Na is added to the brazing material, the amount of Na is 0.1% or less. The lower limit of the amount of Na added to the brazing material is not particularly specified, but 0.005% or more of Na is preferable in order to obtain an effect of improving brazing by adding Na.

なおまたこの発明のクラッド材においては、その両面にろう材が配されるが、一方の面のろう材と他方の面のろう材とが同一の成分組成である必要はなく、異なる成分組成のろう材を使用しても差し支えない。 Further, in the clad material of the present invention, the brazing material is arranged on both surfaces, but the brazing material on one side and the brazing material on the other side do not need to have the same component composition, and have different component compositions. You can use brazing material.

次にこの発明のクラッド材における全厚み、各層の厚みについて説明する。 Next, the total thickness and the thickness of each layer in the clad material of the present invention will be described.

この発明のクラッド材は、その用途、特に熱交換器のチューブ材の用途からして、全板厚が０．３ｍｍ以下のものとして用いられる。全板厚の下限は０．１５ｍｍとする。 The clad material according to the present invention is used as a material having a total thickness of 0.3 mm or less in view of its use, in particular, a heat exchanger tube material. The lower limit of the total plate thickness is 0.15 mm .

一方、この発明のクラッド材の中間層の厚みは１５μｍ以上、５０μｍ未満とする。中間層は、材料の耐食性を確保するために設けたものであるが、その厚みが１５μｍ未満では充分な耐食性を確保できず、一方５０μｍ以上となれば、クラッド材全厚みとの関係で心材の厚み割合が不足し、ろう付け後の強度が不充分となってしまう。そこで中間層の厚みは、耐食性と強度との兼ね合いから１５μｍ以上、５０μｍ未満と定めた。なおこの範囲内でも特に２０μｍ以上、２５μｍ未満が好ましい。 On the other hand, the thickness of the intermediate layer of the clad material of the present invention is 15 μm or more and less than 50 μm. The intermediate layer is provided in order to ensure the corrosion resistance of the material. However, if the thickness is less than 15 μm, sufficient corrosion resistance cannot be ensured. On the other hand, if the thickness is 50 μm or more, the thickness of the core material is related to the total thickness of the clad material. The thickness ratio is insufficient and the strength after brazing becomes insufficient. Therefore, the thickness of the intermediate layer is determined to be 15 μm or more and less than 50 μm in view of the balance between corrosion resistance and strength. Even within this range, it is particularly preferably 20 μm or more and less than 25 μm.

ろう材の厚みは特に限定されるものではないが、ろう付け性、耐エロージョン性、強度のバランスから、通常は５μｍ以上、２５μｍ未満とすることが望ましい。 The thickness of the brazing material is not particularly limited, but it is usually preferably 5 μm or more and less than 25 μm from the balance of brazing property, erosion resistance and strength.

この発明のクラッド材の製造方法は特に限定されるものではなく、常法に従えば良い。例えば、先ず心材、中間層、ろう材の合金を常法に従ってそれぞれ別に鋳造し、得られた鋳塊に対して必要に応じて均質化処理や面削を行なった後、熱間圧延、さらには必要に応じて冷間圧延によって所定の板厚に仕上げる。そして各層の材料を重ねて４５０〜５２０℃程度で熱間圧延してクラッド材とし、必要に応じて冷間圧延を行なって最終クラッド材厚みに仕上げ、その後、最終焼鈍として、２４０〜３２０℃×２〜５時間程度の仕上げ焼鈍を行なうのが通常である。 The method for producing the clad material of the present invention is not particularly limited, and may be according to a conventional method. For example, first, the core material, the intermediate layer, and the brazing alloy are separately cast according to a conventional method, and the obtained ingot is subjected to homogenization treatment and chamfering as necessary, followed by hot rolling, If necessary, it is finished to a predetermined thickness by cold rolling. And the material of each layer is piled up, and it hot-rolls at about 450-520 degreeC, and makes it a clad material, If necessary, it cold-rolls and finishes to the last clad material thickness, Then, as final annealing, 240-320 degreeC x The finish annealing is usually performed for about 2 to 5 hours.

また、以上のようにして得られたクラッド材を熱交換器の部品、例えば媒体（作動流体）流路の通路用の偏平チューブとして実際に使用するにあたっては、クラッド材の板材を所定形状に成形（エンボス形状等の複雑な形状に加工する場合を含む）し、端部同士をろう付け接合することにより偏平チューブとし、その後フィン等をろう付けにより接合して熱交換器を組立てれば良い。 In addition, when the clad material obtained as described above is actually used as a flat tube for a heat exchanger part, for example, a passage of a medium (working fluid) flow path, the clad material is formed into a predetermined shape. (Including the case of processing into a complicated shape such as an embossed shape), the ends are brazed and joined to form a flat tube, and then the fins and the like are joined by brazing to assemble the heat exchanger.

ここで、各ろう付け法は特に限定されるものではないが、この発明のクラッド材は、主にフッ化物系フラックスを用いたろう付け法に適用した場合にその効果を発揮することができる。 Here, each brazing method is not particularly limited, but the clad material of the present invention can exert its effect when applied mainly to a brazing method using a fluoride-based flux.

また、この発明のクラッド材では、前述のように心材、中間層について、それぞれＺｒを積極添加するとともにＦｅ量を微量に規制することにより、材料の再結晶温度を上げているため、熱間圧延（クラッド圧延）、冷間圧延、最終焼鈍を行なった後でも、心材および中間層の組織が圧延によるファイバー状の組織となり、再結晶組織が実質的に存在しない状態、すなわち圧延によるひずみが残った状態となるのが通常である。そのためこのようなクラッド材について流路形状形成やエンボス形成等のために加工を行なった後には、低加工度の部分でも極端に低ひずみの部分は存在しないことになり、その結果、エロージョンの発生を確実に抑止することが可能となるのである。 Further, in the clad material of the present invention, as described above, since the core material and the intermediate layer are positively added with Zr and the amount of Fe is regulated to a small amount, the recrystallization temperature of the material is raised, so hot rolling Even after (clad rolling), cold rolling, and final annealing, the core material and the structure of the intermediate layer became a fiber-like structure by rolling, and there was substantially no recrystallized structure, that is, strain by rolling remained. It is normal to be in a state. For this reason, after processing such a clad material for channel shape formation or emboss formation, there will be no extremely low strain even at low workability, resulting in erosion. It is possible to reliably suppress this.

以下、この発明の実施例を比較例と対比して説明する。なおこれらの実施例は、この発明の一実施態様を示すに過ぎないものであり、この発明の技術的範囲がこれらの実施例に限定されるものでないことはもちろんである。 Examples of the present invention will be described below in comparison with comparative examples. These examples merely show one embodiment of the present invention, and it is needless to say that the technical scope of the present invention is not limited to these examples.

実施例１：
表１〜３に示すこの発明の規定組成の心材用合金Ａ〜Ｌ、中間層用合金ａ〜ｎ、およびろう材（イ）、（ロ）用の合金をそれぞれ金型鋳造し、心材用鋳塊は厚さ３０ｍｍに面削し、中間層用鋳塊は、面削後、熱間圧延して厚さ６．２ｍｍの板とし、ろう材（イ）用鋳塊は、面削後、熱間圧延して厚さ２．１ｍｍの板とし、ろう材（ロ）用鋳塊は、面削後、熱間圧延して厚さ３．１ｍｍの板とした。前記ろう材（イ）用板、中間層用板、心材用鋳塊、ろう材（ロ）用板をこの順に重ね、４６０℃にて熱間圧延して、全厚み３．５ｍｍの４層クラッド材とし、これを厚さ０．２ｍｍに冷間圧延し、次いで２８０℃で２時間加熱する仕上げ焼鈍を施して、全厚み０．２ｍｍのアルミニウム合金クラッド材を製造した。ろう材（イ）、中間層、心材、およびろう材（ロ）の組合わせは表４、表５中に示す通りとした。なお、表４、表５には、各合金クラッド材の中間層および心材の組織についても記載した。ここで、表４、表５中において、ファイバー組織のみであったものは「加工組織」、再結晶による組織が見られたものは「再結晶組織」と記載した。 Example 1:
The core alloys A to L, the intermediate layer alloys a to n, and the alloys for the brazing materials (a) and (b) of the specified composition of the present invention shown in Tables 1 to 3 are die-cast, The ingot is chamfered to a thickness of 30 mm. The ingot for the intermediate layer is chamfered and hot-rolled to a plate having a thickness of 6.2 mm. It was hot rolled to a 2.1 mm thick plate, and the brazing material (b) ingot was hot-rolled to a 3.1 mm thick plate after chamfering. The above-mentioned brazing material (I) plate, intermediate layer plate, core material ingot, brazing material (B) plate are stacked in this order and hot-rolled at 460 ° C. to form a four-layer clad having a total thickness of 3.5 mm. This was cold-rolled to a thickness of 0.2 mm and then subjected to finish annealing by heating at 280 ° C. for 2 hours to produce an aluminum alloy clad material having a total thickness of 0.2 mm. The combinations of the brazing material (A), the intermediate layer, the core material, and the brazing material (B) were as shown in Tables 4 and 5. Tables 4 and 5 also show the structure of the intermediate layer and the core material of each alloy clad material. Here, in Tables 4 and 5, what was only the fiber structure was described as “processed structure”, and what was observed by recrystallization was described as “recrystallized structure”.

比較例：
表１のＭ〜Ｒ、表２のｐ〜ｓに示すこの発明の成分組成範囲外の心材用合金、中間層合金を表３に示すろう材（イ）、（ロ）用合金を、表５中に示すように組合せ、前述の実施例と同じ方法によりアルミニウム合金クラッド材を製造した。なお表５には、各合金クラッド材の中間層および心材の組織についても併せて記載した。 Comparative example:
The alloys for core material and the intermediate layer alloy outside the component composition range of the present invention shown in M to R of Table 1 and p to s of Table 2 are brazing materials (A) and (B) shown in Table 3. Table 5 The aluminum alloy clad material was manufactured by the same method as the above-mentioned example in combination as shown in FIG. In Table 5, the intermediate layer of each alloy clad material and the structure of the core material are also shown.

なお表１〜３中に示す各合金の成分組成値は、鋳造後の各心材、中間層、皮材（イ）、もしくは皮材（ロ）について発光分光分析装置により測定した値である。 In addition, the component composition value of each alloy shown in Tables 1 to 3 is a value measured by an emission spectroscopic analyzer for each core material, intermediate layer, skin material (b), or skin material (b) after casting.

得られた各々のアルミ合金クラッド材について、引張試験、ろう付け性試験、および耐食性試験を行った。耐食性試験はろう材（イ）側（中間層側）について行ない、比較例についても同様の試験を行なった。そして各試験結果について表６に示す評価基準に従って評価したので、その結果を表７に示す。 Each obtained aluminum alloy clad material was subjected to a tensile test, a brazing property test, and a corrosion resistance test. The corrosion resistance test was performed on the brazing filler metal (I) side (intermediate layer side), and the same test was performed on the comparative example. Since each test result was evaluated according to the evaluation criteria shown in Table 6, the results are shown in Table 7.

引張試験：
各アルミニウム合金クラッド材（ブレージングシート；ろう付け前）からＪＩＳ５号引張試験片を切出し、引張試験を行なって、ろう付け前の伸びを調べ、成形性評価とした。評価基準は、伸びが１０％以下であるものを「×」、１０％以上であるものを「○」、１５％以上であるものを「◎」とした。 Tensile test:
A JIS No. 5 tensile test piece was cut out from each aluminum alloy clad material (brazing sheet; before brazing), a tensile test was conducted, and the elongation before brazing was examined to evaluate the formability. The evaluation criteria were “X” when the elongation was 10% or less, “◯” when the elongation was 10% or more, and “◎” when the elongation was 15% or more.

また、同様に切出したＪＩＳ５号引張試験片を窒素ガス中で６００℃（ろう付け相当温度）で３分間熱処理し、7日間室温で放置した後、引張試験を行なって、引張強さを調べ、ろう付け後強度を評価した。評価基準としては、引張強度が１５０ＭＰａ以下のものを「×」、１５０ＭＰａ以上のものを「△」、１７５ＭＰａ以上のものを「○」、２００ＭＰａ以上のものを「◎」とした。 Similarly, a JIS No. 5 tensile specimen cut out in the same manner was heat-treated in nitrogen gas at 600 ° C. (equivalent to brazing) for 3 minutes, left at room temperature for 7 days, and then subjected to a tensile test to examine the tensile strength. The strength after brazing was evaluated. As evaluation criteria, those having a tensile strength of 150 MPa or less were designated as “×”, those having a tensile strength of 150 MPa or more as “Δ”, those having a tensile strength of 175 MPa or more as “◯”, and those having a tensile strength of 200 MPa or more as “◎”.

ろう付け性試験：
外部ろう付け性の評価を、フィン接合率、フィン融け、チューブエロージョンの各項目について、次のように行なった。 Brazing test:
The evaluation of external brazing was performed as follows for each item of fin joint rate, fin melting, and tube erosion.

すなわち、各アルミニウム合金クラッド材を、長さ８０ｍｍ幅１６ｍｍに切出し、切出したサンプルの中間層側とＡ３００３合金コルゲートフィンを、図１に示すようにコンデンサの一部分を模擬したミニコアとして組み合わせた後、ノコロックろう付けにより固定した。図１において、１１，１２がこの発明の発明例および比較例のアルミニウム合金クラッド材であり、コルゲートフィン１３と接している面が中間層側に相当する。ろう付けの際の加熱温度は６００℃、加熱時間は３分間とし、フラックスはフッ素系フラックスを使用した。そして、ろう付け加熱後に各ミニコアでフィン８０山（ミニコア２個分）のうち、いくつが接合されているかを調べることによって、フィンの接合率を算出し、接合率１００％のものを「◎」、接合率９５％以上のものをろう付け性「○」、接合率９０％以上のものを「△」、接合率９０％に満たないものを「×」と評価した。 That is, each aluminum alloy clad material was cut to a length of 80 mm and a width of 16 mm, and the intermediate layer side of the cut sample and the A3003 alloy corrugated fin were combined as a mini core simulating a part of the capacitor as shown in FIG. It was fixed by brazing. In FIG. 1, 11 and 12 are the aluminum alloy clad materials of the invention example and the comparative example of the present invention, and the surface in contact with the corrugated fin 13 corresponds to the intermediate layer side. The heating temperature at the time of brazing was 600 ° C., the heating time was 3 minutes, and the flux was a fluorine-based flux. Then, after brazing and heating, by examining how many of the 80 fins (for two minicores) are joined in each minicore, the joining rate of the fins is calculated, and the one with a joining rate of 100% is indicated with “「 ”. When the joining rate was 95% or more, the brazing property was evaluated as “◯”, when the joining rate was 90% or more, “Δ”, and when the joining rate was less than 90%, “×” was evaluated.

また、ろう付け加熱後のミニコアチューブのフィンを目視して、フィンのろう付け時の溶融（フィン融け）の有無について確認した。そして、フィンに溶融が見られなかったものを「○」、５％程度まで溶融が認められたが形を保持していたものを「△」、５％以上の溶融が認められたもの、および形が崩れた部分が認められたものを「×」とした。 In addition, the fins of the mini-core tube after the brazing heating were visually observed to confirm the presence or absence of melting (fin melting) during brazing of the fins. And, when the fin was not melted, “◯”, when melting was recognized up to about 5%, but retained the shape “△”, when melting was found 5% or more, and The case where the deformed part was recognized was designated as “x”.

さらに低ひずみ領域でのエロージョン（チューブエロージョン）の発生の有無を確認するため、各アルミニウム合金クラッド材を６０×２０ｍｍに切り出した板サンプルにろう付け加熱を施し、ろう付け後サンプルの断面観察を行った。各アルミニウム合金クラッド材とも、そのままのサンプルと、引張りによる５％の加工を加えたサンプルについての調査を行った。５％加工のサンプルについては、５％引張を行ったJIS５号引張試験片の平行部から板サンプルを切り出した。ろう付け加熱後の断面を観察して、心材のろう付け時の溶融の有無について確認した。そして、そのままのサンプル、５％引張りサンプルのいずれについても中間層、心材ともに溶融が認められなかったものを「○」、いずれかのサンプルの中間層もしくは心材で５％程度までの溶融が認められたものを「△」、いずれかのサンプルの中間層もしくは心材で５％以上の溶融が認められたものを「×」とした。 In addition, in order to confirm the occurrence of erosion (tube erosion) in the low strain region, brazing heating was performed on a plate sample obtained by cutting each aluminum alloy clad material to 60 × 20 mm, and the cross-sectional observation of the sample was performed after brazing. It was. For each aluminum alloy clad material, an investigation was performed on the sample as it was and a sample to which 5% processing by tension was added. About the sample of 5% processing, the plate sample was cut out from the parallel part of the JIS5 tension test piece which performed 5% tension. The cross section after the brazing heating was observed to confirm the presence or absence of melting during brazing of the core material. For both the sample as it is and the 5% tensile sample, “○” indicates that no melting was observed in either the intermediate layer or the core material, and melting up to about 5% was observed in the intermediate layer or core material of any sample. “Δ” indicates that the sample was melted by 5% or more in the intermediate layer or core material of any sample, and “x” indicates that the sample was melted.

外部耐食性試験：
各アルミニウム合金クラッド材を、長さ８０ｍｍ幅１６ｍｍに切出し、これに板厚７０μｍのＡ３００３合金フィン材を図１のようにミニコアとして組み合わせた後、ノコロックろう付けを行った。ろう付けの際の加熱温度は６００℃、加熱時間は３分間とし、フラックスはフッ化物系フラックスを使用した。ろう付け後のミニコアは、コルゲートフィン１３が接していない側の全面をテープでマスキングして腐食試験片とした。 External corrosion resistance test:
Each aluminum alloy clad material was cut into a length of 80 mm and a width of 16 mm, and an A3003 alloy fin material with a plate thickness of 70 μm was combined as a mini-core as shown in FIG. 1, followed by Noclock brazing. The heating temperature at the time of brazing was 600 ° C., the heating time was 3 minutes, and the flux was fluoride fluoride. The mini-core after brazing was used as a corrosion test piece by masking the entire surface on the side where the corrugated fins 13 were not in contact with tape.

この腐食試験片に対して、ＳＷＡＡＴ法による腐食試験を１０００時間実施し、腐食状況を調査した。最大孔食深さが５０μｍ以下のものを「◎」、１００μｍ以下のものを「○」、１００μｍ以上で貫通していないものを「△」とし、貫通したものを「×」とした。 A corrosion test by the SWAAT method was performed for 1000 hours on this corrosion test piece, and the corrosion state was investigated. The case where the maximum pitting depth was 50 μm or less was designated as “◎”, the case where the maximum pitting depth was 100 μm or less was designated as “◯”, the case where 100 μm or more was not penetrated was designated as “Δ”, and the portion penetrated was designated as “X”.

さらに以上のような各評価結果に基づいて、クラッド材としての総合評価を次のように行なったので、その結果も表７中に示す。 Furthermore, based on each evaluation result as described above, a comprehensive evaluation as a clad material was performed as follows, and the result is also shown in Table 7.

総合評価：
ろう付け前の伸び、ろう付け後の強度、フィン接合率、フィン融け、心材の溶融、腐食試験の各評価結果について、「◎」を３点、「○」を２点、「△」を０点、「×」を−１５点とし、各評価の合計点数が１２点以上のものを「◎」、９点以上のものを「○」、０点以上のものを「△」、０点未満のものを「×」とした。 Comprehensive evaluation:
For each evaluation result of elongation before brazing, strength after brazing, fin joint ratio, fin melting, core material melting, and corrosion test, “◎” is 3 points, “○” is 2 points, and “△” is 0. Points, “×” is −15 points, the total score of each evaluation is 12 or more, “◎”, 9 or more “○”, 0 or more “△”, less than 0 The thing of "x" was made.

表７から明らかなように、この発明の実施例１〜２７の場合では、いずれも「△」以上の総合評価結果が得られ、この発明のクラッド材が適用される環境下での使用に適していることが判明した。 As is apparent from Table 7, in Examples 1 to 27 of the present invention, overall evaluation results of “Δ” or more were obtained, which are suitable for use in an environment where the cladding material of the present invention is applied. Turned out to be.

一方比較例２９〜３８の場合では、総合評価結果が「×」となり、この発明のクラッド材が適用される環境下での使用に不適当であることが判明した。 On the other hand, in the case of Comparative Examples 29 to 38, the comprehensive evaluation result was “x”, which proved unsuitable for use in an environment where the clad material of the present invention is applied.

すなわち、比較例２９では、心材のＭｇ添加量がこの発明の規定より多いため、ろう付け性が悪かった。比較例３０では、心材のＳｉ添加量がこの発明の規定より多いため、心材の融点が低くなり過ぎ、エロージョンが発生してしまった。比較例３１では、心材のＳｉ、Ｃｕ、およびＭｎの添加量がこの発明の規定より少ないため、ろう付け後の強度が低かった。比較例３２では、心材のＭｎ添加量がこの発明の規定より少ないため、加工前のひずみが心材に残らず、心材にエロージョンが発生してしまった。 That is, in Comparative Example 29, since the amount of Mg added to the core material was larger than that of the present invention, the brazing property was poor. In Comparative Example 30, since the amount of Si added to the core material was larger than that of the present invention, the melting point of the core material became too low, and erosion occurred. In Comparative Example 31, the strength after brazing was low because the amount of Si, Cu, and Mn added to the core material was less than that of the present invention. In Comparative Example 32, since the amount of Mn added to the core material is less than that of the present invention, the strain before processing does not remain in the core material, and erosion occurs in the core material.

一方、比較例３３では、中間層のＭｎ添加量がこの発明の規定より少ないため、加工前のひずみが中間層に残らず、中間層にエロージョンが発生してしまった。さらに比較例３４では、中間層のＺｎ添加量がこの発明の規定より多いため、中間層の腐食の進行が早くなり過ぎ、耐食性が悪かった。比較例３５では、中間層のＺｎ添加量がこの発明の規定より少ないため、充分な犠牲防食作用が働かず、耐食性が悪かった。 On the other hand, in Comparative Example 33, since the amount of Mn added to the intermediate layer was less than that of the present invention, the strain before processing did not remain in the intermediate layer, and erosion occurred in the intermediate layer. Further, in Comparative Example 34, since the amount of Zn added to the intermediate layer was larger than that of the present invention, the progress of corrosion of the intermediate layer was too fast and the corrosion resistance was poor. In Comparative Example 35, the amount of Zn added to the intermediate layer was less than that of the present invention, so that sufficient sacrificial anticorrosive action did not work and the corrosion resistance was poor.

さらに比較例３６では、心材および中間層のＦｅ添加量がこの発明の規定より多く、また心材および中間層のＺｒ添加量がこの発明の規定より少ないため、加工前のひずみが心材および中間層に残らず、心材および中間層でエロージョンが発生してしまった。 Furthermore, in Comparative Example 36, the core material and the intermediate layer have an Fe addition amount larger than that of the present invention, and the core material and intermediate layer have a Zr addition amount smaller than that of the present invention. The erosion occurred in the core material and the intermediate layer.

また比較例３７では中間層のクラッド厚さがこの発明の規定より小さいため、充分な犠牲防食領域が得られず、耐食性が悪かった。比較例３８では中間層のクラッド厚さがこの発明の規定より大きいため、充分なろう付け後強度を得られなかった。 In Comparative Example 37, the clad thickness of the intermediate layer was smaller than that of the present invention, so that a sufficient sacrificial anticorrosive region could not be obtained and the corrosion resistance was poor. In Comparative Example 38, the clad thickness of the intermediate layer was larger than specified in the present invention, so that sufficient strength after brazing could not be obtained.

この発明の実施例および比較例において、ろう付け性・外部耐食性試験を行った際のミニコアである。In Example and Comparative Example of the present invention, it is a mini-core when a brazing property / external corrosion resistance test is performed.

Explanation of symbols

１１クラッド材
１３コルゲートフィン材 11 Clad material 13 Corrugated fin material

Claims

Mn is 0.6% (mass%, hereinafter the same) or more and 1.8% or less, Si is 0.25% or more and 1.0% or less, Cu is 0.4% or more and 0.8% or less, Zr In an aluminum alloy containing 0.01% or more and 0.2% or less of Fe and the amount of Fe is controlled to 0.5% or less, the balance being Al and unavoidable impurities, and on one side of the core material Zn: 1% or more, 4% or less, Mn: 0.6% or more, 1.8% or less, Zr: 0.01% or more, 0.2% or less, and Fe content: 0.5% or less In which the balance is made of an aluminum alloy consisting of Al and inevitable impurities, and is clad as an intermediate layer, and a brazing material made of an Al-Si alloy is clad on the surface of the intermediate layer that is not in contact with the core material. The brazing material made of Al-Si alloy is clad on the other surface of And which, Zen'itaAtsu is 0.3mm or less, there is 0.15mm or more, yet is 15μm or more the thickness of the intermediate layer, and less than 50 [mu] m, an aluminum alloy clad material.

In the aluminum alloy clad material according to claim 1,
The aluminum alloy clad material, wherein the aluminum alloy of the core material further contains 0.05% or more and 0.4% or less of Mg.

In the aluminum alloy clad material according to claim 1 or 2,
The aluminum alloy clad material, wherein the aluminum alloy as the core material further contains 0.01% or more and 0.2% or less of Ti.

In the aluminum alloy clad material according to any one of claims 1 to 3,
The intermediate layer aluminum alloy is further selected from the group consisting of Si 0.01% to 0.8%, Mg 0.01% to 0.15%, Ti 0.01% to 0.2%. Further, an aluminum alloy clad material containing at least one kind.

In the aluminum alloy clad material according to any one of claims 1 to 4,
The aluminum alloy clad material, wherein one or both of the aluminum alloys of the brazing material further contains 0.1% or less of Na.