JP5279277B2 - Brazing sheet for tube material of heat exchanger, heat exchanger and manufacturing method thereof - Google Patents
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本発明は、ラジエータ、ヒータコア、オイルクーラ、インタークーラ、カーエアコンのコンデンサ、エバポレータ等の製造に用いられるアルミニウム合金製の熱交換器のチューブ材用ブレージングシート、並びに該ブレージングシートを用い、フラックスろう付けにより、チューブ材とフィン材とをろう付けして得られる熱交換器及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a brazing sheet for a tube material of an aluminum alloy heat exchanger used for manufacturing a radiator, a heater core, an oil cooler, an intercooler, a condenser of an air conditioner, an evaporator, and the like, and a brazing flux using the brazing sheet. Thus, the present invention relates to a heat exchanger obtained by brazing a tube material and a fin material and a manufacturing method thereof.
アルミニウム合金製の熱交換器は、自動車のラジエータ、ヒータコア、オイルクーラ、インタークーラ、カーエアコンのエバポレータやコンデンサ等の熱交換器として、広く使用されている。アルミニウム合金製の熱交換器は、Ａｌ−Ｍｎ合金、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ合金等からなるチューブ材と、アルミニウム合金のフィン材を組み付け、塩化物系フラックス又はフッ素系フラックスを用いる不活性ガス雰囲気ろう付け法、あるいは、真空ろう付け法により、製造されている。 Aluminum alloy heat exchangers are widely used as heat exchangers for automobile radiators, heater cores, oil coolers, intercoolers, car air conditioner evaporators, condensers, and the like. Aluminum alloy heat exchanger is an inert gas atmosphere brazing that uses a tube material made of Al-Mn alloy, Al-Mn-Cu alloy, etc., and fin material of aluminum alloy, and uses chloride flux or fluorine flux. Manufactured by a brazing method or a vacuum brazing method.
該チューブ材と該フィン材とをろう付けするろう材としては、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材が使用されることが一般的である。該ろう材は、該チューブ材側に配置されたり、あるいは、フィン材の片面又は両面に配置されており、該チューブ材と該フィン材とが組み付けられた後、ろう付け加熱されることで、該ろう材が溶融し、各部材が接合される。 As a brazing material for brazing the tube material and the fin material, an Al—Si based brazing material is generally used. The brazing material is disposed on the tube material side, or disposed on one or both sides of the fin material, and after the tube material and the fin material are assembled, brazing and heating, The brazing material is melted and the members are joined.
通常、ろう付け加熱後に凝固したろう材には、針状Ｓｉと共晶α相との共晶組織、及びアルミニウムにＳｉが固溶した初晶α相が存在する。針状Ｓｉと共晶α相とでは、電位が異なるため、電位的に卑な共晶α相が優位的に腐食して、フィレット（ろう付け部）の早期腐食が発生する。また、ろう付け加熱後にチューブ材の一般部の表面に薄く残存した凝固ろう材は、結晶粒界を多く溶解した状態になっており、針状のＳｉの多くは溶融が最も大きい結晶粒界に沿って晶出している。共晶α相と針状Ｓｉとの境界部分ではＳｉの欠乏層が存在するため、電位的に卑な欠乏層部分が優先的に腐食して、芯材の粒界に沿って板厚深さ方向へ腐食が進行する。そのため、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材がクラッドされたブレージングシートには、該針状Ｓｉが、寿命低下の一因となるという問題あった。また、針状Ｓｉと共晶α相とでは強度が異なるため、フィレット接合部の強度がばらついたり、表面が粗くなったりするため、疲労破壊の起点となる。そのため、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材がクラッドされたブレージングシートには、該針状Ｓｉが、疲労強度の低下の一因となるという問題があった。 Usually, a brazing material solidified after brazing heating has a eutectic structure of acicular Si and a eutectic α phase, and a primary crystal α phase in which Si is dissolved in aluminum. Since acicular Si and the eutectic α phase have different potentials, the potential eutectic eutectic α phase is preferentially corroded to cause early corrosion of the fillet (brazing portion). In addition, the solidified brazing material that remains thinly on the surface of the general part of the tube material after brazing heating is in a state where many crystal grain boundaries are dissolved, and most of the needle-like Si is in the crystal grain boundary where the melting is the largest. Crystallized along. Since there is a Si deficient layer at the boundary between the eutectic α phase and acicular Si, the potential deficient layer corrodes preferentially, and the thickness of the plate along the grain boundary of the core material Corrosion proceeds in the direction. Therefore, in the brazing sheet clad with the Al—Si brazing material, there is a problem that the acicular Si contributes to a reduction in life. In addition, since the strength differs between acicular Si and the eutectic α phase, the strength of the fillet joint varies, and the surface becomes rough, which becomes the starting point of fatigue failure. Therefore, the brazing sheet clad with the Al—Si brazing material has a problem that the needle-like Si contributes to a decrease in fatigue strength.
耐食性に優れたブレージングシートとしては、例えば、特開２００３−３０６７３５号公報（特許文献１）には、質量％で（以下、％は質量％を示す）Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｓｉ：０．１〜１．０％、Ｃｕ：０．１〜１．０％、Ｆｅ：０．１〜１．０％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成のＡｌ合金を芯材とし、前記芯材の片面にＺｎ：２．６〜１０％、Ｓｉ：０．２５〜１．０％、Ｎｉ：０．０１〜１．０％、Ｍｎ：０．１〜１．５％、Ｔｉ：０．０１〜０．２５％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の犠牲陽極皮材をクラッドし、前記芯材の他方の片面にＡｌ−Ｓｉ系またはＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系ろう材をクラッドしてなることを特徴とする耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートが開示されている。 As a brazing sheet excellent in corrosion resistance, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-306735 (Patent Document 1), Mn: 0.5 to 2.0% in mass% (hereinafter,% represents mass%), Si: 0.1 to 1.0%, Cu: 0.1 to 1.0%, Fe: 0.1 to 1.0%, with the balance being an Al alloy having a composition consisting of Al and inevitable impurities And Zn: 2.6 to 10%, Si: 0.25 to 1.0%, Ni: 0.01 to 1.0%, Mn: 0.1 to 1.5% on one side of the core material , Ti: 0.01 to 0.25%, the remainder is clad with a sacrificial anode skin material composed of Al and inevitable impurities, and the other side of the core material is Al-Si-based or Al-Si- Aluminum alloy brazing for heat exchangers with excellent corrosion resistance, characterized by clad Zn-based brazing material Gushito have been disclosed.
また、耐エロージョン特性に優れたブレージングシートとしては、例えば、特開２０００−３０３１３２号公報（特許文献２）Ｍｎ：０．０５〜２．０％（wt％、以下同様）を含有するＡｌ合金で形成された芯材の両面あるいは片面にＳｉ：６．０〜１３．５％あるいはＧｅ：０．４〜５．５％を含有するＡｌ合金で形成されたろう材が積層されたＡｌ合金ブレージングシートであって、前記芯材はＭｎのほかさらにＣａ：０．１〜５．０％、Ｌｉ：０．１〜１０．０％、Ｓｒ：０．０５〜０．８％、Ｓｃ：０．０５〜０．８％、Ｙ：０．０５〜１．０％、Ｔｉ：０．１７〜１．０％、Ｚｒ：０．３〜１．０％、Ｖ：０．２〜１．０％、Ｎｂ：０．０５〜１．０％、Ｃｏ：０．１〜０．５％、Ｎｉ：０．０５〜０．５％、Ｂａ：０．０５〜０．８％、Ｂｅ：０．０５〜０．８％、Ｔａ：０．０５〜１．０％の内から１種を含有するＡｌ合金で形成された耐エロージョン特性に優れたＡｌ合金ブレージングシートが開示されている。 Moreover, as a brazing sheet | seat excellent in the erosion-proof characteristic, it is Al alloy containing Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-303132 (patent document 2) Mn: 0.05-2.0% (wt%, and the following similarly). An Al alloy brazing sheet in which a brazing material formed of an Al alloy containing Si: 6.0 to 13.5% or Ge: 0.4 to 5.5% is laminated on both surfaces or one surface of the formed core material. In addition to Mn, the core material is further Ca: 0.1 to 5.0%, Li: 0.1 to 10.0%, Sr: 0.05 to 0.8%, Sc: 0.05 to 0.8%, Y: 0.05-1.0%, Ti: 0.17-1.0%, Zr: 0.3-1.0%, V: 0.2-1.0%, Nb : 0.05 to 1.0%, Co: 0.1 to 0.5%, Ni: 0.05 to 0.5%, Ba: 0.05 to 0 Disclosed is an Al alloy brazing sheet excellent in erosion resistance formed of an Al alloy containing one of 8%, Be: 0.05 to 0.8%, and Ta: 0.05 to 1.0%. Has been.
また、ろう材の流動性を向上させたブレージングシートとしては、例えば、特開昭５１−４６５４８号公報（特許文献３）には、Ｓｉ：６．８〜１０．５％、Ｍｇ：１０〜３０％、Ｆｅ：０．２〜１．２％、Ｍｎ：０．２〜０．５％、Ａｌ及び不純物：残り、からなるアルミニウム合金をろう材とし、Ｓｉ：０．２〜０．６％、Ｍｇ：０．３〜０．６５％、Ｆｅ：０．２〜０．６％、Ｍｎ：０．３〜０．８、Ｃｒ：０．６％以下、Ｔｉ：０．１％以下、Ａｌ及び不純物：残り、からなるアルミニウム合金を芯材としたことを特徴とするブレージング用アルミニウム合金クラッド複合材が開示されている。 Moreover, as a brazing sheet which improved the fluidity | liquidity of the brazing material, Unexamined-Japanese-Patent No. 51-46548 (patent document 3) has Si: 6.8 to 10.5%, Mg: 10-30, for example. %, Fe: 0.2-1.2%, Mn: 0.2-0.5%, Al and impurities: the rest, aluminum alloy is used as a brazing material, Si: 0.2-0.6%, Mg: 0.3 to 0.65%, Fe: 0.2 to 0.6%, Mn: 0.3 to 0.8, Cr: 0.6% or less, Ti: 0.1% or less, Al and An aluminum alloy clad composite material for brazing is disclosed, characterized in that an aluminum alloy consisting of impurities: remaining is used as a core material.
ところが、特許文献１〜３では、上記問題点を解決することができなかった。 However, Patent Documents 1 to 3 cannot solve the above problem.
また、近年、予めろう材の表面にフラックスからなるフラックスプレコート層を形成させたブレージングシート材が、使用されるようになってきた。このようなフラックスプレコート層が形成されたブレージングシートにも、同様に上記問題点がある。 In recent years, brazing sheet materials in which a flux precoat layer made of flux is previously formed on the surface of a brazing material have been used. The brazing sheet on which such a flux precoat layer is formed similarly has the above problems.
なお、フラックスプレコート層が形成されているブレージングシートを加工してチューブ材を作製し、該チューブ材とフィン材を組み付けて、ろう付け加熱して、ろう付けする場合、フラックスプレコート層が形成されている面積に対するフッ化物フラックスの塗布量は、一般的に１〜１５ｇ／ｍ２程度である。 When the brazing sheet on which the flux precoat layer is formed is processed to produce a tube material, the tube material and the fin material are assembled, brazed and heated, and then brazed, the flux precoat layer is formed. The application amount of the fluoride flux with respect to the area is generally about 1 to 15 g / m 2 .
上記問題について、もし、ろう付け加熱後に凝固したろう材中で、Ｓｉが針状にならずに、微細な結晶粒になるようにすることができれば、すなわち、ろう付け加熱後のろう材の凝固組織中のＳｉを微細化することができれば、ろう付け後の耐食性に優れ且つ強度のばらつきが少ない熱交換器のチューブ材用ブレージングシートが得られる。従って、本発明の課題は、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材がクラッドされたブレージングシートであって、ろう付け加熱後のろう材の凝固組織中のＳｉを微細化することができる熱交換器のチューブ材用ブレージングシートを提供することにある。また、本発明の課題は、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材がクラッドされたブレージングシートからなるチューブ材をろう付けして製造される熱交換器であって、ろう付け加熱後のろう材の凝固組織中のＳｉが微細化されている熱交換器及びその熱交換器の製造方法を提供することにある。 Regarding the above problem, if the brazing material solidified after brazing and heating can be made to have fine crystal grains without Si becoming needle-like, that is, solidification of the brazing material after brazing and heating. If the Si in the structure can be refined, a brazing sheet for a tube material of a heat exchanger having excellent corrosion resistance after brazing and less variation in strength can be obtained. Accordingly, an object of the present invention is a brazing sheet clad with an Al—Si brazing material, and is a tube material for a heat exchanger that can refine Si in the solidified structure of the brazing material after brazing and heating. It is to provide a brazing sheet for use. Another object of the present invention is a heat exchanger produced by brazing a tube material made of a brazing sheet clad with an Al-Si brazing material, in the solidified structure of the brazing material after brazing heating. An object of the present invention is to provide a heat exchanger in which Si is refined and a method for manufacturing the heat exchanger.
本発明者らは、上記従来技術における課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、ブレージングシートを構成する芯材及びろう材の添加元素及びその含有量を特定にすること、該芯材及び該ろう材に含有されるＳｒとフラックス塗布量との関係を特定の範囲とすることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies to solve the above-described problems in the prior art, the inventors have specified the additive elements and the content of the core material and brazing material constituting the brazing sheet, the core material and The inventors have found that the above problem can be solved by setting the relationship between the Sr contained in the brazing filler metal and the flux coating amount within a specific range, and have completed the present invention.
すなわち、本発明（１）は、芯材の少なくとも片面にろう材がクラッドされた熱交換器のチューブ材用ブレージングシートであって、
該芯材がマンガンを０．６〜２．０質量％含有するアルミニウム合金であり、該ろう材がシリコンを６〜１５質量％含有するアルミニウム合金であり、
該芯材中のストロンチウム含有量が０．００５〜０．６質量％であり、
該ろう材中のストロンチウム含有量が０．６質量％以下であり、
該ろう材の表面には、フッ化物フラックスからなるフラックスプレコート層が形成されており、
該芯材中のストロンチウム含有量Ｃｓ（質量％）、該ろう材中のストロンチウム含有量Ｒｓ（質量％）、該ろう材の厚さＤ（μｍ）、及び該フラックスプレコート層の 該フッ化物フラックスの塗布量Ｆ（ｇ／ｍ２）が、下記式（１）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００１×Ｆ＋０．００５ （１）
を満たすことを特徴とする熱交換器のチューブ材用ブレージングシートを提供するものである。
That is, the present invention (1) is a brazing sheet for a tube material of a heat exchanger in which a brazing material is clad on at least one side of a core material,
The core material is an aluminum alloy containing 0.6 to 2.0% by mass of manganese, and the brazing material is an aluminum alloy containing 6 to 15% by mass of silicon ,
Strontium content of the core material in is from 0.005 to 0.6 wt%,
The strontium content in the brazing material is 0.6 mass% or less,
A flux precoat layer made of fluoride flux is formed on the surface of the brazing material,
The strontium content Cs (mass%) in the core material, the strontium content Rs (mass%) in the brazing material, the thickness D (μm) of the brazing material, and the fluoride flux of the flux precoat layer The coating amount F (g / m 2 ) is the following formula (1):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.001 × F + 0.005 (1)
It is intended to provide a brazing sheet for a tube material of a heat exchanger characterized by satisfying the above.
また、本発明（２）は、芯材の少なくとも片面にろう材がクラッドされた熱交換器のチューブ材用ブレージングシートであり、該芯材がマンガンを０．６〜２．０質量％含有するアルミニウム合金であり、該ろう材がシリコンを６〜１５質量％含有するアルミニウム合金であり、該芯材中のストロンチウム含有量が０．００５〜０．６質量％であり、該ろう材中のストロンチウム含有量が０．６質量％以下である熱交換器のチューブ材用ブレージングシートからなるチューブ材のろう材の表面に、フッ化物フラックスを塗布し、該チューブ材とフィン材とを組み付け、加熱し、該チューブ材と該フィン材とをろう付けするろう付け工程を行い得られる接合体を有する熱交換器であり、
ろう付け前の該チューブ材の芯材中のストロンチウム含有量Ｃｓ（質量％）、ろう付け前の該チューブ材のろう材中のストロンチウム含有量Ｒｓ（質量％）、ろう付け前の該チューブ材のろう材の厚さＤ（μｍ）、及び該フッ化物フラックスの塗布量Ｆ（ｇ／ｍ２）が、下記式（１）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００１×Ｆ＋０．００５ （１）
を満たすこと、
を特徴とする熱交換器を提供するものである。
In addition, the present invention (2) is a brazing sheet for a tube material of a heat exchanger in which a brazing material is clad on at least one side of a core material, and the core material contains 0.6 to 2.0% by mass of manganese. an aluminum alloy, an aluminum alloy in which the brazing material contains 6-15% by weight of silicon, strontium content in the core material is from 0.005 to 0.6 wt% strontium in the brazing material Fluoride flux is applied to the surface of the brazing material of the tube material consisting of the brazing sheet for the tube material of the heat exchanger having a content of 0.6% by mass or less, and the tube material and the fin material are assembled and heated. A heat exchanger having a joined body obtained by performing a brazing step of brazing the tube material and the fin material,
Strontium content Cs (mass%) in the core material of the tube material before brazing, strontium content Rs (mass%) in the brazing material of the tube material before brazing, and the tube material before brazing The thickness D (μm) of the brazing material and the coating amount F (g / m 2 ) of the fluoride flux are expressed by the following formula (1):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.001 × F + 0.005 (1)
Meeting,
The heat exchanger characterized by this is provided.
また、本発明（３）は、本発明（１）の熱交換器のチューブ材用ブレージングシートからなるチューブ材とフィン材とを組み付け、加熱し、該チューブ材と該フィン材とをろう付けするろう付け工程を行い得られる接合体を有することを特徴とする熱交換器を提供するものである。 Moreover, this invention ( 3 ) assembles the tube material and fin material which consist of the brazing sheet for tube materials of the heat exchanger of this invention ( 1 ), heats, and brazes this tube material and this fin material. It is an object of the present invention to provide a heat exchanger having a joined body that can be subjected to a brazing process.
また、本発明（４）は、芯材の少なくとも片面にろう材がクラッドされた熱交換器のチューブ材用ブレージングシートであり、該芯材がマンガンを０．６〜２．０質量％含有するアルミニウム合金であり、該ろう材がシリコンを６〜１５質量％含有するアルミニウム合金であり、該芯材中のストロンチウム含有量が０．００５〜０．６質量％であり、該ろう材中のストロンチウム含有量が０．６質量％以下である熱交換器のチューブ材用ブレージングシートからなるチューブ材のろう材の表面に、フッ化物フラックスを塗布し、該チューブ材とフィン材とを組み付け、加熱し、該チューブ材と該フィン材とをろう付けするろう付け工程を有し、
ろう付け前の該チューブ材の芯材中のストロンチウム含有量Ｃｓ（質量％）、ろう付け前の該チューブ材のろう材中のストロンチウム含有量Ｒｓ（質量％）、ろう付け前の該チューブ材のろう材の厚さＤ（μｍ）、及び該フッ化物フラックスの塗布量Ｆ（ｇ／ｍ２）が、下記式（１）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００１×Ｆ＋０．００５ （１）
を満たすこと、
を特徴とする熱交換器の製造方法を提供するものである。
In addition, the present invention (4) is a brazing sheet for a tube material of a heat exchanger in which a brazing material is clad on at least one side of a core material, and the core material contains 0.6 to 2.0% by mass of manganese. an aluminum alloy, an aluminum alloy in which the brazing material contains 6-15% by weight of silicon, strontium content in the core material is from 0.005 to 0.6 wt% strontium in the brazing material Fluoride flux is applied to the surface of the brazing material of the tube material consisting of the brazing sheet for the tube material of the heat exchanger having a content of 0.6% by mass or less, and the tube material and the fin material are assembled and heated. A brazing step of brazing the tube material and the fin material;
Strontium content Cs (mass%) in the core material of the tube material before brazing, strontium content Rs (mass%) in the brazing material of the tube material before brazing, and the tube material before brazing The thickness D (μm) of the brazing material and the coating amount F (g / m 2 ) of the fluoride flux are expressed by the following formula (1):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.001 × F + 0.005 (1)
Meeting,
The manufacturing method of the heat exchanger characterized by these is provided.
また、本発明（５）は、本発明（１）の熱交換器のチューブ材用ブレージングシートからなるチューブ材とフィン材とを組み付け、加熱し、該チューブ材と該フィン材とをろう付けするろう付け工程を有することを特徴とする熱交換器の製造方法を提供するものである。 Moreover, this invention ( 5 ) assembles the tube material and fin material which consist of the brazing sheet for tube materials of the heat exchanger of this invention ( 1 ), heats, and brazes this tube material and this fin material. The present invention provides a method of manufacturing a heat exchanger characterized by having a brazing process.
本発明によれば、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材がクラッドされたブレージングシートであって、ろう付け加熱後のろう材の凝固組織材中のＳｉを微細化することができる熱交換器のチューブ材用ブレージングシートを提供することができる。また、本発明によれば、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材がクラッドされたブレージングシートからなるチューブ材をろう付けして製造される熱交換器であって、ろう付け加熱後のろう材の凝固組織中のＳｉが微細な熱交換器及びその熱交換器の製造方法を提供することができる。そのため、本発明によれば、ろう付け後の耐食性に優れ且つ強度のばらつきが少ない熱交換器のチューブ材用ブレージングシート及び耐食性に優れ且つ強度のばらつきが少ない熱交換器が得られる。 According to the present invention, a brazing sheet clad with an Al-Si brazing material, which is used for a tube material of a heat exchanger capable of refining Si in a solidified structure material of a brazing material after brazing and heating. A brazing sheet can be provided. According to the present invention, there is also provided a heat exchanger manufactured by brazing a tube material made of a brazing sheet clad with an Al-Si brazing material, wherein the brazing material in the solidified structure of the brazing material after brazing heating is used. It is possible to provide a heat exchanger having a fine Si and a method for manufacturing the heat exchanger. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a brazing sheet for a tube material of a heat exchanger that is excellent in corrosion resistance after brazing and has little variation in strength, and a heat exchanger that is excellent in corrosion resistance and has little variation in strength.
本発明の第一の形態の熱交換器のチューブ材用ブレージングシート（以下、本発明のブレージングシート（１）とも記載する。）は、芯材の少なくとも片面にろう材がクラッドされた熱交換器のチューブ材用ブレージングシートであって、
該芯材がマンガンを０．６〜２．０質量％含有するアルミニウム合金であり、該ろう材がシリコンを６〜１５質量％含有するアルミニウム合金であり、
該芯材及び該ろう材のいずれか一方又は両方がストロンチウムを含有し、
該芯材中のストロンチウム含有量が０．６質量％以下であり、
該ろう材中のストロンチウム含有量が０．６質量％以下である、
熱交換器のチューブ材用ブレージングシートである。
The brazing sheet for a tube material of the heat exchanger according to the first embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as the brazing sheet (1) of the present invention) is a heat exchanger in which a brazing material is clad on at least one side of a core material. A brazing sheet for tube material,
The core material is an aluminum alloy containing 0.6 to 2.0% by mass of manganese, and the brazing material is an aluminum alloy containing 6 to 15% by mass of silicon,
Either or both of the core material and the brazing material contain strontium,
The strontium content in the core material is 0.6% by mass or less,
The strontium content in the brazing material is 0.6 mass% or less,
It is a brazing sheet for tube materials of a heat exchanger.
本発明のブレージングシート（１）に係る該芯材は、マンガンを０．６〜２．０質量％含有するアルミニウム合金である。該芯材中のマンガンの含有量は、好ましくは１．０〜１．７質量％である。該芯材中のマンガンは、強度を確保するために添加される元素であり、耐高温座屈性を向上させる元素として機能する。該芯材中のマンガンの含有量が、上記範囲未満だと、上記マンガン元素の添加効果が小さく、また、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性が害され、板材の製造が困難となる。 The core material according to the brazing sheet (1) of the present invention is an aluminum alloy containing 0.6 to 2.0% by mass of manganese. The content of manganese in the core material is preferably 1.0 to 1.7% by mass. Manganese in the core material is an element added to ensure strength, and functions as an element that improves high-temperature buckling resistance. If the content of manganese in the core material is less than the above range, the effect of adding the manganese element is small, and if it exceeds the above range, coarse crystallized products are generated during casting, and the rolling processability is impaired. Therefore, it becomes difficult to manufacture the plate material.
本発明のブレージングシート（１）に係る該ろう材は、シリコンを６〜１５質量％含有するアルミニウム合金である。該ろう材中のシリコンの含有量は、好ましくは７〜１２質量％である。該ろう材中のシリコンは、ろう材の融点を下げるために添加される元素であり、溶融ろうの流動性を高める元素として機能する。該芯材中のシリコンの含有量が、上記範囲未満だと、上記シリコン元素の添加効果が小さく、また、上記範囲を超えると、融点が急激に高くなり、ブレージングシートの製造時の加工性が低下する。 The brazing material according to the brazing sheet (1) of the present invention is an aluminum alloy containing 6 to 15% by mass of silicon. The content of silicon in the brazing material is preferably 7 to 12% by mass. Silicon in the brazing filler metal is an element added to lower the melting point of the brazing filler metal, and functions as an element that improves the fluidity of the molten brazing filler metal. If the silicon content in the core material is less than the above range, the effect of adding the silicon element is small, and if it exceeds the above range, the melting point increases rapidly, and the workability during the production of the brazing sheet is increased. descend.
本発明のブレージングシート（１）では、該芯材及び該ろう材のいずれか一方又は両方が、ストロンチウムを含有する。つまり、該芯材のみがストロンチウムを含有する場合、該ろう材のみがストロンチウムを含有する場合、該芯材及び該ろう材の両方がストロンチウムを含有する場合がある。そして、該芯材中のストロンチウム含有量が０．６質量％以下であり且つ該ろう材中のストロンチウム含有量が０．６質量％以下である。芯材中のストロンチウムは、ろうの溶融時に芯材からろう材中に拡散し、そして、ろう付け後のろう材の凝固組織中のＳｉを微細化させることができる。つまり、芯材中のストロンチウムは、ろう付け後のろう材の凝固組織中のＳｉを微細化するために添加される元素であり、該芯材がストロンチウムを含有することにより、ろう付け後のろう材の凝固組織中のＳｉを微細化することができるため、熱交換器の耐食性を向上させ、強度のばらつきを少なくすることができる。また、該ろう材中のストロンチウムは、鋳造凝固時にろう材中のＳｉの凝固粒子を微細化、すなわち、ろう付け前のろう材のＳｉ粒子を微細化させ、且つろう付け後のろう材の凝固組織中のＳｉを微細化させることができる。つまり、該ろう材中のストロンチウムは、ろう付け前のろう材中のＳｉの凝固粒子を微細化し且つろう付け後のろう材の凝固組織中のＳｉを微細化するために添加される元素であり、該ろう材がストロンチウムを含有することにより、圧延後の製造性を向上させ、且つ熱交換器の耐食性を向上させ、強度のばらつきを少なくすることができる。一方、該芯材中のストロンチウムの含有量、あるいは、該ろう材中のストロンチウム含有量が、０．６質量％を超えると、鋳造時に巨大な晶出物が生成し圧延割れを生じる。そのため、本発明のブレージングシート（１）では、該芯材のみがストロンチウムを含有する場合、該芯材中のストロンチウムの含有量は０．６質量％以下であり、また、該ろう材のみがストロンチウムを含有する場合、該ろう材中のストロンチウムの含有量は０．６質量％以下であり、また、該芯材及び該ろう材の両方がストロンチウムを含有する場合、該芯材中のストロンチウムの含有量が０．６質量％以下であり且つ該ろう材中のストロンチウムの含有量が０．６質量％以下である。 In the brazing sheet (1) of the present invention, either one or both of the core material and the brazing material contains strontium. That is, when only the core material contains strontium, when only the brazing material contains strontium, both the core material and the brazing material may contain strontium. And strontium content in this core material is 0.6 mass% or less, and strontium content in this brazing material is 0.6 mass% or less. Strontium in the core material diffuses from the core material into the brazing material at the time of melting of the brazing material, and can refine Si in the solidified structure of the brazing material after brazing. In other words, strontium in the core material is an element added to refine Si in the solidified structure of the brazing material after brazing, and since the core material contains strontium, brazing after brazing Since Si in the solidified structure of the material can be refined, the corrosion resistance of the heat exchanger can be improved and the variation in strength can be reduced. Further, the strontium in the brazing material refines the solidified particles of Si in the brazing material during casting solidification, that is, refines the Si particles of the brazing material before brazing, and solidifies the brazing material after brazing. Si in the structure can be refined. In other words, strontium in the brazing material is an element added to refine the solidified particles of Si in the brazing material before brazing and to refine Si in the solidified structure of the brazing material after brazing. When the brazing material contains strontium, the productivity after rolling can be improved, the corrosion resistance of the heat exchanger can be improved, and variation in strength can be reduced. On the other hand, if the content of strontium in the core material or the content of strontium in the brazing material exceeds 0.6% by mass, a huge crystallized product is generated at the time of casting, resulting in rolling cracks. Therefore, in the brazing sheet (1) of the present invention, when only the core material contains strontium, the content of strontium in the core material is 0.6% by mass or less, and only the brazing material is strontium. Is contained, the strontium content in the brazing material is 0.6% by mass or less, and when both the core material and the brazing material contain strontium, the strontium content in the core material The amount is 0.6% by mass or less, and the content of strontium in the brazing material is 0.6% by mass or less.
更に、本発明のブレージングシート（１）では、上記ストロンチウムの添加効果が得易い点で、該芯材が０．００５〜０．６質量％のストロンチウムを含有し且つ該ろう材が０．００５〜０．６質量％のストロンチウムを含有することが好ましく、該芯材が０．００５〜０．４質量％のストロンチウムを含有し且つ該ろう材が０．００５〜０．４質量％のストロンチウムを含有することが特に好ましい。つまり、本発明のブレージングシート（１）では、該芯材と該ろう材との両方が上記範囲のストロンチウムを含有することにより、ろう付け後のろう材の凝固組織中のＳｉを微細化させる効果が高くなる。 Furthermore, in the brazing sheet (1) of the present invention, the core material contains 0.005 to 0.6% by mass of strontium and the brazing material is 0.005 to 0.005 in that the effect of adding strontium is easily obtained. It is preferable to contain 0.6% by mass of strontium, the core material contains 0.005 to 0.4% by mass of strontium, and the brazing material contains 0.005 to 0.4% by mass of strontium. It is particularly preferable to do this. That is, in the brazing sheet (1) of the present invention, both the core material and the brazing material contain strontium in the above range, thereby making it possible to refine Si in the solidified structure of the brazing material after brazing. Becomes higher.
該ろう材は、マンガンを含有することにより、ろう付け前のろう材の凝固組織中のＳｉを微細化させてろうの流動性を向上させ且つろう付け後のろう材の凝固組織中のＳｉを微細化させることができる。つまり、該ろう材中のマンガンは、ろうの流動性を向上させ且つろう付け後のろう材の凝固組織中のＳｉを微細化させるために添加される元素である。また、該ろう材中のマンガン含有量が多過ぎると、鋳造時に巨大な晶出物が生成し圧延割れを生じる。そのため、該ろう材が、０．０５〜１．４質量％のマンガンを含有することが、上記マンガン添加効果が得られる点で好ましい。 The brazing material contains manganese, so that Si in the solidified structure of the brazing material before brazing is refined to improve the flowability of the brazing material and Si in the solidified structure of the brazing material after brazing. It can be miniaturized. That is, manganese in the brazing material is an element added to improve the flowability of the brazing and to refine Si in the solidified structure of the brazing material after brazing. Moreover, when there is too much manganese content in this brazing material, a huge crystallization thing will produce | generate at the time of casting, and a rolling crack will be produced. Therefore, it is preferable that the brazing material contains 0.05 to 1.4% by mass of manganese from the viewpoint of obtaining the above manganese addition effect.
また、Ｆｅ含有量が０．１質量％以下のアルミニウム地金は高価なため、通常、芯材、ろう材及び犠牲陽極材には、Ｆｅ含有量が０．４質量％以下の地金が使われる。そして、芯材、ろう材又は犠牲陽極材が、０．４質量％以下のＦｅを含有することにより、若干強度が向上する。一方、芯材、ろう材又は犠牲陽極材のＦｅ含有量が０．４質量％を超えると、自己耐食性が低くなる。従って、通常、Ｆｅ含有量が０．１〜０．４質量％の地金が使用される。 In addition, since an aluminum ingot with an Fe content of 0.1% by mass or less is expensive, a core with an Fe content of 0.4% by mass or less is usually used for the core material, brazing material and sacrificial anode material. Is called. And a core material, a brazing material, or a sacrificial anode material contains a 0.4 mass% or less Fe, and intensity | strength improves a little. On the other hand, when the Fe content of the core material, the brazing material or the sacrificial anode material exceeds 0.4% by mass, the self-corrosion resistance is lowered. Therefore, usually, a bare metal having an Fe content of 0.1 to 0.4% by mass is used.
また、該芯材及び該ろう材は、上記添加元素の他に以下の添加元素を含有することができる。 Further, the core material and the brazing material can contain the following additive elements in addition to the additive elements.
該芯材は、ブレージングシートの強度を向上させるために、１．０質量％以下のＳｉ、１．０質量％以下のＣｕ、１．０質量％以下のＦｅ、１．０質量％以下のＭｇ、０．３質量％以下のＶ、０．３質量％以下のＭｏ、又は０．３質量％以下のＮｉを含有することができる。また、該芯材は、ブレージングシートの熱伝導度をほとんど下げることなく電位を卑にし、犠牲陽極効果を確保するために、３．０質量％以下のＺｎ、０．３質量％以下のＩｎ、０．３質量％以下のＳｎ、又は０．３質量％以下のＧａを含有することができる。また、該芯材は、ろう付け後の結晶粒径を粗大化させるために、０．３質量％以下のＺｒ、又は０．３質量％以下のＣｒを含有することができる。また、該芯材は、０．１質量％以下のＰｂ、０．１質量％以下のＬｉ、０．１質量％以下のＣａ、又は０．１質量％以下のＮａを含有することができる。また、該芯材は、鋳造組織の微細化のために、０．３質量％以下のＴｉを含有することができる。また、該芯材は、酸化防止のために、０．４質量％以下のＢを含有することができる。 In order to improve the strength of the brazing sheet, the core material is 1.0 mass% or less Si, 1.0 mass% or less Cu, 1.0 mass% or less Fe, 1.0 mass% or less Mg , 0.3% by mass or less of V, 0.3% by mass or less of Mo, or 0.3% by mass or less of Ni. Further, the core material has a low potential without substantially reducing the thermal conductivity of the brazing sheet, and in order to ensure the sacrificial anode effect, 3.0% by mass or less of Zn, 0.3% by mass or less of In, 0.3 mass% or less Sn or 0.3 mass% or less Ga can be contained. Further, the core material can contain 0.3 mass% or less of Zr or 0.3 mass% or less of Cr in order to coarsen the crystal grain size after brazing. Moreover, this core material can contain 0.1 mass% or less Pb, 0.1 mass% or less Li, 0.1 mass% or less Ca, or 0.1 mass% or less Na. Moreover, this core material can contain 0.3 mass% or less Ti for refinement | miniaturization of a cast structure. Moreover, this core material can contain 0.4 mass% or less B for oxidation prevention.
該ろう材は、０．３質量％以下のＣｒ、０．３質量％以下のＣｕ、０．１質量％以下のＰｂ、０．１質量％以下のＬｉ、又は０．１質量％以下のＣａを含有することができる。また、該ろう材は、鋳造組織の微細化のために、０．３質量％以下のＴｉ、又は０．１質量％以下のＢを含有することができる。また、該ろう材は、犠牲陽極効果を確保するために、３．０質量％以下のＺｎ、０．１質量％以下のＩｎ、０．１質量％以下のＳｎ、又は０．１質量％以下のＧａを含有することができる。また、該ろう材は、表面酸化皮膜の成長を抑制するために、０．１質量％以下のＢｅを含有することができる。また、該ろう材は、ろう材の流動性を向上させるために、０．１質量％以下のＢｉを含有することができる。 The brazing filler metal is 0.3 mass% or less of Cr, 0.3 mass% or less of Cu, 0.1 mass% or less of Pb, 0.1 mass% or less of Li, or 0.1 mass% or less of Ca. Can be contained. Further, the brazing material may contain 0.3% by mass or less of Ti or 0.1% by mass or less of B in order to refine the cast structure. Moreover, in order to ensure the sacrificial anode effect, the brazing material contains 3.0% by mass or less of Zn, 0.1% by mass or less of In, 0.1% by mass or less of Sn, or 0.1% by mass or less. Ga can be contained. In addition, the brazing material can contain 0.1% by mass or less of Be in order to suppress the growth of the surface oxide film. In addition, the brazing material can contain 0.1% by mass or less of Bi in order to improve the fluidity of the brazing material.
そして、該芯材及び該ろう材は、いずれも、上記添加元素、不可避的不純物及びアルミニウムからなるアルミニウム合金である。 The core material and the brazing material are both aluminum alloys composed of the above-described additive elements, inevitable impurities, and aluminum.
本発明のブレージングシート（１）は、該芯材の片面にのみ該ろう材がクラッドされたものであっても、あるいは、該芯材の両面に該ろう材がクラッドされたものであってもよい。 The brazing sheet (1) of the present invention may be one in which the brazing material is clad only on one side of the core material or the brazing material is clad on both sides of the core material. Good.
本発明のブレージングシート（１）が、片面にのみ該ろう材がクラッドされたものである場合、該ろう材がクラッドされている面とは反対側の該ブレージングシートの面には、耐食性を向上させるために、犠牲陽極層が設けられていてもよい。また、本発明のブレージングシート（１）が、両面に該ろう材がクラッドされたものである場合、該ブレージングシートの一方の面と該ろう材との間に、耐食性を向上させるために、犠牲陽極層が設けられていてもよい。該犠牲陽極層は、犠牲陽極効果を確保するために、６．０質量％以下のＺｎを含有することができる。また、該犠牲陽極層は、ブレージングシートの熱伝導度をほとんど低下させることなく電位を卑にし、犠牲陽極効果を確保するために、０．３質量％以下のＩｎ、０．３質量％以下のＳｎ、又は０．３質量％以下のＧａを含有することができる。また、該犠牲陽極層は、強度向上のために、２．０質量％以下のＭｎ、１．０質量％以下のＳｉ、１．０質量％以下のＣｕ、１．０質量％以下のＦｅ、１．０質量％以下のＭｇ、０．３質量％以下のＶ、０．３質量％以下のＭｏ、又は０．３質量％以下のＮｉを含有することができる。また、該犠牲陽極層は、ろう付け後の結晶粒径を粗大化させるために、０．３質量％以下のＺｒ、又は０．３質量％以下のＣｒを含有することができる。また、該犠牲陽極層は、０．１質量％以下のＰｂ、０．１質量％以下のＬｉ、０．１質量％以下のＣａ、又は０．１質量％以下のＮａを含有することができる。また、該犠牲陽極層は、鋳造組織の微細化のために、０．３質量％以下のＴｉを含有することができる。また、該犠牲陽極層は、酸化防止のために、０．１質量％以下のＢを含有することができる。また、該犠牲陽極層は、該犠牲陽極層に流動して接合する部分のろう材の凝固組織中のＳｉを微細化させるために、０．８質量％以下のＳｒを含有することができる。 When the brazing sheet (1) of the present invention is one in which the brazing material is clad only on one side, the surface of the brazing sheet opposite to the side on which the brazing material is clad is improved in corrosion resistance. For this purpose, a sacrificial anode layer may be provided. Further, when the brazing sheet (1) of the present invention has the brazing material clad on both sides, it is sacrificed between the one surface of the brazing sheet and the brazing material in order to improve the corrosion resistance. An anode layer may be provided. The sacrificial anode layer may contain 6.0% by mass or less of Zn in order to ensure the sacrificial anode effect. Further, the sacrificial anode layer has a lower potential without substantially reducing the thermal conductivity of the brazing sheet, and in order to ensure the sacrificial anode effect, 0.3% by mass or less of In, 0.3% by mass or less. Sn or 0.3 mass% or less Ga can be contained. The sacrificial anode layer has an Mn of 2.0% by mass or less, Si of 1.0% by mass or less, Cu of 1.0% by mass or less, Fe of 1.0% by mass or less, 1.0 mass% or less Mg, 0.3 mass% or less V, 0.3 mass% or less Mo, or 0.3 mass% or less Ni can be contained. The sacrificial anode layer can contain 0.3 mass% or less of Zr or 0.3 mass% or less of Cr in order to coarsen the crystal grain size after brazing. Further, the sacrificial anode layer can contain 0.1% by mass or less of Pb, 0.1% by mass or less of Li, 0.1% by mass or less of Ca, or 0.1% by mass or less of Na. . The sacrificial anode layer can contain 0.3% by mass or less of Ti for refinement of the cast structure. In addition, the sacrificial anode layer can contain 0.1% by mass or less of B for preventing oxidation. Further, the sacrificial anode layer can contain 0.8 mass% or less of Sr in order to refine Si in the solidified structure of the brazing material in a portion that flows and joins the sacrificial anode layer.
すなわち、本発明のブレージングシート（１）の構成は、ろう材／芯材の２層材、ろう材／芯材／ろう材の３層材、ろう材／芯材／犠牲陽極材の３層材、又はろう材／芯材／犠牲陽極材／ろう材の４層材である。 That is, the brazing sheet (1) of the present invention is composed of a two-layer material of brazing material / core material, a three-layer material of brazing material / core material / brazing material, and a three-layer material of brazing material / core material / sacrificial anode material. Or a four-layer material of brazing material / core material / sacrificial anode material / brazing material.
本発明のブレージングシート（１）は、該芯材の片面又は両面に該ろう材をクラッドすることにより得られる。該芯材に該ろう材をクラッドする方法としては、該芯材又は該ろう材中の各元素の組成と同じ組成を有する芯材用の合金鋳塊及びろう材用の合金鋳塊を鋳造し、次いで、該芯材用の合金鋳塊については常法に従って均質化処理を行い、該ろう材用の合金鋳塊については熱間圧延を行い、次いで、均質化処理後の該芯材用の合金鋳塊と該ろう材用の合金鋳塊の熱間圧延物を合わせて、熱間圧延→焼鈍→冷間圧延を順に行い、又は熱間圧延→冷間圧延→焼鈍を順に行い、次いで、仕上げ冷間圧延をする方法が挙げられる。 The brazing sheet (1) of the present invention can be obtained by cladding the brazing material on one side or both sides of the core material. As a method of cladding the brazing material on the core material, an alloy ingot for the core material having the same composition as the composition of each element in the core material or the brazing material and an alloy ingot for the brazing material are cast. Then, the alloy ingot for the core material is homogenized according to a conventional method, the alloy ingot for the brazing material is hot-rolled, and then the alloy ingot for the core material after the homogenization treatment is used. Combine the alloy ingot and the hot rolled product of the alloy ingot for the brazing material, perform hot rolling → annealing → cold rolling in order, or perform hot rolling → cold rolling → annealing in order, The method of finish cold rolling is mentioned.
本発明のブレージングシート（１）の板厚は、特に制限されないが、通常０．２〜０．３ｍｍである。 The thickness of the brazing sheet (1) of the present invention is not particularly limited, but is usually 0.2 to 0.3 mm.
本発明の第二の形態の熱交換器のチューブ材用ブレージングシート（以下、本発明のブレージングシート（２）とも記載する。）は、本発明のブレージングシート（１）の該ろう材の表面に、フッ化物フラックスからなるフラックスプレコート層が形成されていている。
すなわち、本発明のブレージングシート（２）は、芯材の少なくとも片面にろう材がクラッドされた熱交換器のチューブ材用ブレージングシートであって、
該芯材がマンガンを０．６〜２．０質量％含有するアルミニウム合金であり、該ろう材がシリコンを６〜１５質量％含有するアルミニウム合金であり、
該芯材及び該ろう材のいずれか一方又は両方がストロンチウムを含有し、
該芯材中のストロンチウム含有量が０．６質量％以下であり、
該ろう材中のストロンチウム含有量が０．６質量％以下であり、
該ろう材の表面には、フッ化物フラックスからなるフラックスプレコート層が形成されている、
熱交換器のチューブ材用ブレージングシートである。
The brazing sheet for tube material of the heat exchanger of the second aspect of the present invention (hereinafter also referred to as the brazing sheet (2) of the present invention) is formed on the surface of the brazing material of the brazing sheet (1) of the present invention. A flux precoat layer made of fluoride flux is formed.
That is, the brazing sheet (2) of the present invention is a brazing sheet for a tube material of a heat exchanger in which a brazing material is clad on at least one side of a core material,
The core material is an aluminum alloy containing 0.6 to 2.0% by mass of manganese, and the brazing material is an aluminum alloy containing 6 to 15% by mass of silicon,
Either or both of the core material and the brazing material contain strontium,
The strontium content in the core material is 0.6% by mass or less,
The strontium content in the brazing material is 0.6 mass% or less,
A flux precoat layer made of fluoride flux is formed on the surface of the brazing material,
It is a brazing sheet for tube materials of a heat exchanger.
つまり、本発明のブレージングシート（２）は、本発明のブレージングシート（１）が、更に、該フラックスプレコート層を有するブレージングシートである。よって、本発明のブレージングシート（２）では、該フラックスプレコート層が形成されているブレージングシートは、本発明のブレージングシート（１）と同様である。 That is, the brazing sheet (2) of the present invention is a brazing sheet in which the brazing sheet (1) of the present invention further has the flux precoat layer. Therefore, in the brazing sheet (2) of the present invention, the brazing sheet on which the flux precoat layer is formed is the same as the brazing sheet (1) of the present invention.
本発明のブレージングシート（２）に係る該フラックスプレコート層は、該フッ化物フラックスにより形成されている。該フッ化物フラックスは、フッ化物のフラックスであり、アルミニウム合金製熱交換器の製造において、チューブ材とフィン材とを、フラックスを用いてろう付けするために通常用いられるフラックスであれば、特に制限されず、例えば、ＫＡｌＦ４、Ｋ３ＡｌＦ６、Ｋ２ＡｌＦ５、Ｋ２ＡｌＦ５・Ｈ２Ｏ、ＫＺｎＦ３、Ｋ２ＳｉＦ６が挙げられる。これらは、１種単独であっても２種以上の混合であってもよい。 The flux precoat layer according to the brazing sheet (2) of the present invention is formed by the fluoride flux. The fluoride flux is a fluoride flux and is not particularly limited as long as it is a flux that is normally used for brazing the tube material and the fin material with the flux in the manufacture of an aluminum alloy heat exchanger. For example, KAlF 4 , K 3 AlF 6 , K 2 AlF 5 , K 2 AlF 5 .H 2 O, KZnF 3 , K 2 SiF 6 may be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
該フラックスプレコート層を、該ろう材の表面に形成させる方法としては、例えば、該フッ化物フラックスをアクリル樹脂などのバインダーと混合し、溶媒に溶解又は分散させ、ロールコート法やスプレー法あるいは浸漬法により、本発明のブレージングシート（１）の該ろう材の表面に、塗布して、乾燥することより、該ろう材の表面に該フラックスプレコート層を形成させる方法が挙げられる。 As a method for forming the flux precoat layer on the surface of the brazing material, for example, the fluoride flux is mixed with a binder such as an acrylic resin and dissolved or dispersed in a solvent, and a roll coating method, a spray method or a dipping method. Thus, there is a method of forming the flux precoat layer on the surface of the brazing material by applying to the surface of the brazing material of the brazing sheet (1) of the present invention and drying.
本発明のブレージングシート（２）では、該芯材中のストロンチウム含有量Ｃｓ（質量％）、該ろう材中のストロンチウムの含有量Ｒｓ（質量％）及び該ろう材の厚さＤ（μｍ）と、該フラックスプレコート層を形成している該フッ化物フラックスの塗布量Ｆ（ｇ／ｍ２）とが、下記式（１）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００１×Ｆ＋０．００５ （１）
を満たし、好ましくは、下記式（１ａ）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００２×Ｆ＋０．００５ （１ａ）
を満たし、特に好ましくは、下記式（１ｂ）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００５×Ｆ＋０．００５ （１ｂ）
を満たすことにより、ろう付け後のろう材の凝固組織中のＳｉを微細化できる。
In the brazing sheet (2) of the present invention, the strontium content Cs (mass%) in the core material, the strontium content Rs (mass%) in the brazing material, and the thickness D (μm) of the brazing material, The application amount F (g / m 2 ) of the fluoride flux forming the flux precoat layer is the following formula (1):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.001 × F + 0.005 (1)
Preferably, the following formula (1a):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.002 × F + 0.005 (1a)
And particularly preferably, the following formula (1b):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.005 × F + 0.005 (1b)
By satisfying the above, Si in the solidified structure of the brazing material after brazing can be refined.
なお、上記式（１）、（１ａ）及び（１ｂ）中、Ｃｓは、該芯材中のストロンチウム含有量（質量％）を示す。Ｒｓは、該ろう材中のストロンチウム含有量（質量％）を示す。Ｄは、該ろう材の厚さ（μｍ）を示す。Ｆは、該フラックスプレコート層を形成している該フッ化物フラックスの塗布量（ｇ／ｍ２）を示し、該ろう材の表面で層形成している該フッ化物フラックス自体の総質量（ｇ）を、該フッ化物フラックスが塗布されている面積（ｍ２）で除した値である。本発明のブレージングシート（２）では、上記式（１）、（１ａ）又は（１ｂ）を満たすことにより、ろう付け後のろう材の凝固組織中のＳｉを微細化させることができるので、熱交換器の耐食性を向上させ、強度のばらつきを少なくすることができる。 In addition, in said formula (1), (1a) and (1b), Cs shows strontium content (mass%) in this core material. Rs indicates the strontium content (% by mass) in the brazing material. D represents the thickness (μm) of the brazing material. F represents the coating amount (g / m 2 ) of the fluoride flux forming the flux precoat layer, and the total mass (g) of the fluoride flux itself layered on the surface of the brazing material Is divided by the area (m 2 ) on which the fluoride flux is applied. In the brazing sheet (2) of the present invention, Si in the solidified structure of the brazing material after brazing can be refined by satisfying the above formula (1), (1a) or (1b). The corrosion resistance of the exchanger can be improved and the variation in strength can be reduced.
本発明のブレージングシート（１）及び（２）は、チューブ材の形状に加工されて、熱交換器のチューブ材として用いられる。例えば、本発明のブレージングシート（１）及び（２）は、溶接チューブ、ろう付けチューブに成形される。該溶接チューブは、本発明のブレージングシート（１）又は（２）を、丸形にロール成形し、端部を溶接し、偏平管状に成形することにより得られる。また、該ろう付けチューブは、本発明のブレージングシート（１）又は（２）を、偏平形にロールフォーミングすることにより得られる。なお、該ろう付けチューブは、ろう付けの際に、端部がろう材により接合される。 The brazing sheets (1) and (2) of the present invention are processed into the shape of a tube material and used as a tube material for a heat exchanger. For example, the brazing sheets (1) and (2) of the present invention are formed into a welded tube and a brazed tube. The welded tube can be obtained by roll-forming the brazing sheet (1) or (2) of the present invention into a round shape, welding the ends, and forming into a flat tube. The brazing tube can be obtained by roll-forming the brazing sheet (1) or (2) of the present invention into a flat shape. Note that the brazing tube is joined at its end by a brazing material during brazing.
熱交換器を、チューブ材とフィン材とを組み付けて、ろう付けして製造する場合、チューブ材側にフラックスが塗布される場合もある。本発明の第一の形態の熱交換器（以下、本発明の熱交換器（１）とも記載する。）は、本発明のブレージングシート（１）からなるチューブ材（１）にフッ化物フラックスを塗布し、該チューブ材（１）とフィン材とを組み付け、加熱し、該チューブ材（１）と該フィン材とをろう付けするろう付け工程（１）を行い得られる接合体を有する熱交換器であって、
ろう付け前の該チューブ材の芯材中のストロンチウム含有量Ｃｓ（質量％）、ろう付け前の該チューブ材のろう材中のストロンチウム含有量Ｒｓ（質量％）、ろう付け前の該チューブ材の厚さＤ（μｍ）、及び該フッ化物フラックスの塗布量Ｆ（ｇ／ｍ２）が、下記式（１）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００１×Ｆ＋０．００５ （１）
を満たす熱交換器である。
すわなち、本発明の熱交換器（１）は、芯材の少なくとも片面にろう材がクラッドされ、該芯材がマンガンを０．６〜２．０質量％含有するアルミニウム合金であり、該ろう材がシリコンを６〜１５質量％含有するアルミニウム合金であり、該芯材及び該ろう材のいずれか一方又は両方がストロンチウムを含有し、該芯材中のストロンチウム含有量が０．６質量％以下であり、且つ、該ろう材中のストロンチウム含有量が０．６質量％以下である熱交換器のチューブ材用ブレージングシートからなるチューブ材（１）に、フッ化物フラックスを塗布し、該チューブ材（１）とフィン材とを組み付け、加熱し、該チューブ材（１）と該フィン材とをろう付けするろう付け工程（１）を行い得られる接合体を有し、
ろう付け前の該チューブ材（１）の芯材中のストロンチウム含有量Ｃｓ（質量％）、ろう付け前の該チューブ材（１）のろう材中のストロンチウム含有量Ｒｓ（質量％）、ろう付け前の該チューブ材（１）の厚さＤ（μｍ）、及び該フッ化物フラックスの塗布量Ｆ（ｇ／ｍ２）が、下記式（１）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００１×Ｆ＋０．００５ （１）
を満たす熱交換器である。
When the heat exchanger is manufactured by assembling and brazing the tube material and the fin material, the flux may be applied to the tube material side. The heat exchanger of the first aspect of the present invention (hereinafter also referred to as the heat exchanger (1) of the present invention) is a fluoride flux applied to the tube material (1) comprising the brazing sheet (1) of the present invention. Heat exchange having a joined body obtained by applying, brazing the tube material (1) and the fin material, heating, and brazing the tube material (1) and the fin material. A vessel,
Strontium content Cs (mass%) in the core material of the tube material before brazing, strontium content Rs (mass%) in the brazing material of the tube material before brazing, and the tube material before brazing The thickness D (μm) and the coating amount F (g / m 2 ) of the fluoride flux are expressed by the following formula (1):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.001 × F + 0.005 (1)
It is a heat exchanger that satisfies
That is, the heat exchanger (1) of the present invention is an aluminum alloy in which a brazing material is clad on at least one side of a core material, and the core material contains 0.6 to 2.0 mass% manganese, The brazing material is an aluminum alloy containing 6 to 15% by mass of silicon, and either or both of the core material and the brazing material contain strontium, and the strontium content in the core material is 0.6% by mass A fluoride flux is applied to a tube material (1) made of a brazing sheet for a tube material of a heat exchanger whose strontium content in the brazing material is 0.6% by mass or less, and the tube A joined body obtained by assembling and heating the material (1) and the fin material, and performing the brazing step (1) of brazing the tube material (1) and the fin material;
Strontium content Cs (mass%) in the core material of the tube material (1) before brazing, strontium content Rs (mass%) in the brazing material of the tube material (1) before brazing, brazing The thickness D (μm) of the previous tube material (1) and the coating amount F (g / m 2 ) of the fluoride flux are expressed by the following formula (1):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.001 × F + 0.005 (1)
It is a heat exchanger that satisfies
本発明の熱交換器（１）は、該ろう付け工程（１）を行って得られる該接合体を有する。該ろう付け工程（１）は、本発明のブレージングシート（１）を、所定の熱交換器のチューブ材の形状に加工して得られた該チューブ材（１）に、該フッ化物フラックスを塗布し、次いで、該フッ化物フラックスが塗布された該チューブ材（１）と該フィン材とを組み付け、加熱し、該チューブ材（１）と該フィン材とをろう付けする工程である。 The heat exchanger (1) of the present invention has the joined body obtained by performing the brazing step (1). In the brazing step (1), the fluoride flux is applied to the tube material (1) obtained by processing the brazing sheet (1) of the present invention into the shape of a tube material of a predetermined heat exchanger. Next, the tube material (1) coated with the fluoride flux and the fin material are assembled and heated to braze the tube material (1) and the fin material.
本発明の熱交換器（１）に係る該ろう付け工程（１）では、ろう付け前の該チューブ材（１）の芯材中のストロンチウム含有量Ｃｓ（質量％）、ろう付け前の該チューブ材（１）のろう材中のストロンチウムの含有量Ｒｓ（質量％）及びろう付け前の該チューブ材（１）のろう材の厚さＤ（μｍ）と、ろう付け前の該チューブ材（１）の該ろう材の表面に塗布される該フッ化物フラックスの塗布量Ｆ（ｇ／ｍ２）とが、下記式（１）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００１×Ｆ＋０．００５ （１）
を満たし、好ましくは、下記式（１ａ）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００２×Ｆ＋０．００５ （１ａ）
を満たし、特に好ましくは、下記式（１ｂ）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００５×Ｆ＋０．００５ （１ｂ）
を満たすことにより、ろう付け後のろう材の凝固組織中のＳｉを微細化できるので、熱交換器の耐食性を向上させ、強度のばらつきを少なくすることができる。
In the brazing step (1) according to the heat exchanger (1) of the present invention, the strontium content Cs (mass%) in the core material of the tube material (1) before brazing, the tube before brazing The content Rs (mass%) of strontium in the brazing material of the material (1), the thickness D (μm) of the brazing material before brazing, and the tube material (1 ) And the coating amount F (g / m 2 ) of the fluoride flux applied to the surface of the brazing filler metal is expressed by the following formula (1):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.001 × F + 0.005 (1)
Preferably, the following formula (1a):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.002 × F + 0.005 (1a)
And particularly preferably, the following formula (1b):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.005 × F + 0.005 (1b)
By satisfying the above, Si in the solidified structure of the brazing material after brazing can be refined, so that the corrosion resistance of the heat exchanger can be improved and the variation in strength can be reduced.
なお、上記式（１）、（１ａ）及び（１ｂ）中、Ｃｓは、ろう付け前の該チューブ材（１）の芯材中のストロンチウム含有量（質量％）を示す。Ｒｓは、ろう付け前の該チューブ材（１）のろう材中のストロンチウム含有量（質量％）を示す。Ｄは、ろう付け前の該チューブ材（１）のろう材の厚さ（μｍ）を示す。Ｆは、該フッ化物フラックスの塗布量（ｇ／ｍ２）を示し、ろう付け前の該チューブ材（１）の該ろう材の表面に塗布される該フッ化物フラックスの総質量（ｇ）を、該フッ化物フラックスが塗布される面積（ｍ２）で除した値である。また、該フッ化物フラックスは溶媒に溶解又は分散されているが、上記（１）、（１ａ）及び（１ｂ）において、該フッ化物フラックスの塗布量は、塗布後の塗膜中の該溶媒に溶解又は分散されている該フッ化物フラックス自体の質量を指す。 In the above formulas (1), (1a) and (1b), Cs represents the strontium content (% by mass) in the core material of the tube material (1) before brazing. Rs indicates the strontium content (% by mass) in the brazing material of the tube material (1) before brazing. D shows the thickness (μm) of the brazing material of the tube material (1) before brazing. F represents the coating amount (g / m 2 ) of the fluoride flux, and the total mass (g) of the fluoride flux applied to the surface of the brazing material of the tube material (1) before brazing. , And divided by the area (m 2 ) to which the fluoride flux is applied. The fluoride flux is dissolved or dispersed in a solvent. In the above (1), (1a) and (1b), the amount of the fluoride flux applied depends on the solvent in the coating film after coating. It refers to the mass of the fluoride flux itself that is dissolved or dispersed.
本発明の熱交換器（１）に係る該チューブ材（１）は、本発明のブレージングシート（１）であり、本発明のブレージングシート（１）が、熱交換器中のチューブ材の形状に加工されたものである。 The tube material (1) according to the heat exchanger (1) of the present invention is the brazing sheet (1) of the present invention, and the brazing sheet (1) of the present invention is in the shape of the tube material in the heat exchanger. It has been processed.
該ろう付け工程（１）では、先ず、該チューブ材（１）のろう材の表面に該フッ化物フラックスを塗布する。 In the brazing step (1), first, the fluoride flux is applied to the surface of the brazing material of the tube material (1).
該ろう付け工程（１）に係る該フッ化物フラックスは、本発明のブレージングシート（２）に係る該フッ化物フラックスと同様である。 The fluoride flux according to the brazing step (1) is the same as the fluoride flux according to the brazing sheet (2) of the present invention.
該ろう付け工程（１）では、次いで、該フッ化物フラックスが塗布された該チューブ材（１）と該フィン材とを組み付ける。 In the brazing step (1), the tube material (1) coated with the fluoride flux and the fin material are then assembled.
本発明の熱交換器（１）に係る該フィン材は、通常、アルミニウム合金製熱交換器の製造に用いられるものであれば、特に制限されず、また、ろう材がクラッドされたフィン材であっても、ろう材がクラッドされていないフィン材であってもよい。 The fin material according to the heat exchanger (1) of the present invention is not particularly limited as long as it is usually used for manufacturing an aluminum alloy heat exchanger, and is a fin material clad with a brazing material. Even a fin material in which the brazing material is not clad may be used.
そして、該ろう付け工程（１）では、該フッ化物フラックスが塗布された該チューブ材（１）と該フィン材とを組み付けた後、更に、その他熱交換器に必要な部材、例えば、ヘッダ等を組み合わせ、次いで、加熱する。 In the brazing step (1), after the tube material (1) coated with the fluoride flux and the fin material are assembled, other members necessary for the heat exchanger, such as a header, etc. And then heated.
該ろう付け工程（１）でろう付けする際のろう付け条件としては、ろう付け温度は、５９０〜６１０℃、好ましくは５９５〜６００℃、ろう付け時間は、１０分〜６０分、好ましくは１５分〜３０分、ろう付け雰囲気は、窒素で空気を置換することによって酸素濃度が１００ｐｐｍ以下、露点−４０℃以下となった雰囲気が好ましい。 As brazing conditions for brazing in the brazing step (1), the brazing temperature is 590 to 610 ° C, preferably 595 to 600 ° C, and the brazing time is 10 minutes to 60 minutes, preferably 15 The brazing atmosphere is preferably an atmosphere having an oxygen concentration of 100 ppm or lower and a dew point of −40 ° C. or lower by replacing air with nitrogen.
そして、該ろう付け工程（１）を行うことにより、該チューブ材（１）と該フィン材とを、ろう付けし、これらの接合体を得る。そして、本発明の熱交換器（１）は、該ろう付け工程（１）を行い得られる該接合体を、熱交換器コアとして有するアルミニウム合金製熱交換器である。 And by performing this brazing process (1), this tube material (1) and this fin material are brazed, and these joined bodies are obtained. And the heat exchanger (1) of this invention is an aluminum alloy heat exchanger which has this joined body obtained by performing this brazing process (1) as a heat exchanger core.
本発明の第一の形態の熱交換器の製造方法（以下、本発明の熱交換器の製造方法（１）とも記載する。）は、本発明の熱交換器（１）に係る該ろう付け工程（１）を有する熱交換器の製造方法である。よって、本発明の熱交換器の製造方法（１）に係るろう付け工程（１）は、本発明の熱交換器（１）に係る該ろう付け工程（１）と同様である。 The manufacturing method of the heat exchanger of the first aspect of the present invention (hereinafter also referred to as the manufacturing method (1) of the heat exchanger of the present invention) is the brazing according to the heat exchanger (1) of the present invention. It is a manufacturing method of the heat exchanger which has a process (1). Therefore, the brazing step (1) according to the heat exchanger manufacturing method (1) of the present invention is the same as the brazing step (1) according to the heat exchanger (1) of the present invention.
本発明の第二の形態の熱交換器（以下、本発明の熱交換器（２）とも記載する。）は、本発明のブレージングシート（２）からなるチューブ材（２）とフィン材とを組み付け、加熱し、該チューブ材（２）と該フィン材とをろう付けするろう付け工程（２）を行い得られる接合体を有する熱交換器である。
すなわち、本発明の熱交換器（２）は、芯材の少なくとも片面にろう材がクラッドされ、該芯材がマンガンを０．６〜２．０質量％含有するアルミニウム合金であり、該ろう材がシリコンを６〜１５質量％含有するアルミニウム合金であり、該芯材及び該ろう材のいずれか一方又は両方がストロンチウムを含有し、該芯材中のストロンチウム含有量が０．６質量％以下であり、該ろう材中のストロンチウム含有量が０．６質量％以下であり、該ろう材の表面には、フッ化物フラックスからなるフラックスプレコート層が形成されており、且つ、該芯材中のストロンチウム含有量Ｃｓ（質量％）、該ろう材中のストロンチウムの含有量Ｒｓ（質量％）、該ろう材の厚さＤ（μｍ）及び該フラックスプレコート層の該フッ化物フラックスの塗布量Ｆ（ｇ／ｍ２）が、下記式（１）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００１×Ｆ＋０．００５ （１）
を満たし、好ましくは、下記式（１ａ）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００２×Ｆ＋０．００５ （１ａ）
を満たし、特に好ましくは、下記式（１ｂ）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００５×Ｆ＋０．００５ （１ｂ）
を満たす熱交換器のチューブ材用ブレージングシートからなるチューブ材（２）と、フィン材と、を組み付け、加熱し、該チューブ材（２）と該フィン材とをろう付けするろう付け工程（２）を行い得られる接合体を有する熱交換器である。
The heat exchanger of the second aspect of the present invention (hereinafter also referred to as the heat exchanger (2) of the present invention) comprises a tube material (2) comprising the brazing sheet (2) of the present invention and a fin material. It is a heat exchanger having a joined body that can be assembled and heated to perform the brazing step (2) of brazing the tube material (2) and the fin material.
That is, the heat exchanger (2) of the present invention is an aluminum alloy in which a brazing material is clad on at least one surface of a core material, and the core material contains 0.6 to 2.0 mass% of manganese. Is an aluminum alloy containing 6 to 15% by mass of silicon, either one or both of the core material and the brazing material contains strontium, and the strontium content in the core material is 0.6% by mass or less And a strontium content in the brazing material is 0.6% by mass or less, a flux precoat layer made of a fluoride flux is formed on the surface of the brazing material, and the strontium in the core material Content Cs (mass%), content Rs (mass%) of strontium in the brazing material, thickness D (μm) of the brazing material, and application amount of the fluoride flux in the flux precoat layer (G / m 2) is the following formula (1):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.001 × F + 0.005 (1)
Preferably, the following formula (1a):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.002 × F + 0.005 (1a)
And particularly preferably, the following formula (1b):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.005 × F + 0.005 (1b)
A brazing step (2) for assembling and heating the tube material (2) composed of a brazing sheet for a tube material of a heat exchanger that satisfies the above and a fin material, and heating the tube material (2) and the fin material It is a heat exchanger which has a joined_body | zygote obtained by performing.
本発明の熱交換器（２）に係る該チューブ材（２）は、本発明のブレージングシート（２）であり、本発明のブレージングシート（２）が、熱交換器中のチューブ材の形状に加工されたものである。 The tube material (2) according to the heat exchanger (2) of the present invention is the brazing sheet (2) of the present invention, and the brazing sheet (2) of the present invention has the shape of the tube material in the heat exchanger. It has been processed.
該ろう付け工程（２）では、該チューブ材（２）と該フィン材とを組み付ける。 In the brazing step (2), the tube material (2) and the fin material are assembled.
本発明の熱交換器（２）に係る該フィン材は、本発明の熱交換器（１）に係る該フィン材と同様である。 The fin material according to the heat exchanger (2) of the present invention is the same as the fin material according to the heat exchanger (1) of the present invention.
そして、該ろう付け工程（２）では、該チューブ材（２）と該フィン材とを組み付けた後、更に、その他熱交換器に必要な部材、例えば、ヘッダ等を組み合わせ、次いで、加熱する。 In the brazing step (2), after the tube material (2) and the fin material are assembled, other members necessary for the heat exchanger, such as a header, are combined and then heated.
該ろう付け工程（２）でろう付けする際のろう付け条件としては、ろう付け温度は、５９０〜６１０℃、好ましくは５９５〜６００℃、ろう付け時間は、１０分〜６０分、好ましくは１５分〜３０分、ろう付け雰囲気は、窒素で空気を置換することによって酸素濃度が１００ｐｐｍ以下、露点−４０℃以下となった雰囲気が好ましい。 As brazing conditions for brazing in the brazing step (2), the brazing temperature is 590 to 610 ° C., preferably 595 to 600 ° C., and the brazing time is 10 minutes to 60 minutes, preferably 15 The brazing atmosphere is preferably an atmosphere having an oxygen concentration of 100 ppm or lower and a dew point of −40 ° C. or lower by replacing air with nitrogen.
そして、該ろう付け工程（２）を行うことにより、該チューブ材（２）と該フィン材とを、ろう付けし、これらの接合体を得る。そして、本発明の熱交換器（２）は、該ろう付け工程（２）を行い得られる該接合体を、熱交換器コアとして有するアルミニウム合金製熱交換器である。 And by performing this brazing process (2), this tube material (2) and this fin material are brazed, and these joined bodies are obtained. And the heat exchanger (2) of this invention is an aluminum alloy heat exchanger which has this joined body obtained by performing this brazing process (2) as a heat exchanger core.
本発明の熱交換器（２）では、該チューブ材（２）のろう材の表面に、前記式（１）、（１ａ）又は（１ｂ）を満たす該フッ化物フラックスの該フラックスプレコート層が形成されているので、ろう付け後のろう材の凝固組織中のＳｉを微細化でき、熱交換器の耐食性を向上させ、強度のばらつきを少なくすることができる。 In the heat exchanger (2) of the present invention, the flux precoat layer of the fluoride flux satisfying the formula (1), (1a) or (1b) is formed on the surface of the brazing material of the tube material (2). Therefore, Si in the solidified structure of the brazing material after brazing can be refined, the corrosion resistance of the heat exchanger can be improved, and variation in strength can be reduced.
本発明の第二の形態の熱交換器の製造方法（以下、本発明の熱交換器の製造方法（２）とも記載する。）は、本発明の熱交換器（２）に係る該ろう付け工程（２）を有する熱交換器の製造方法である。よって、本発明の熱交換器の製造方法（２）に係るろう付け工程（２）は、本発明の熱交換器（２）に係る該ろう付け工程（２）と同様である。 The manufacturing method of the heat exchanger of the second aspect of the present invention (hereinafter also referred to as the manufacturing method (2) of the heat exchanger of the present invention) is the brazing according to the heat exchanger (2) of the present invention. It is a manufacturing method of the heat exchanger which has a process (2). Therefore, the brazing step (2) according to the heat exchanger manufacturing method (2) of the present invention is the same as the brazing step (2) according to the heat exchanger (2) of the present invention.
本発明者らは、鋭意検討した結果、（ｉ）芯材又はろう材に添加したＳｒによるろう付け後のろう材の凝固組織中のＳｉの微細化効果が、Ｓｒとフッ化物フラックスとの反応によって阻害されること、すなわち、Ｓｒに対してフッ化物フラックスの塗布量が多過ぎると、ＳｒによるＳｉの微細化効果が低減することが解った。加えて、（ｉｉ）ろう材中のＳｒは、ろうが溶融した後は容易にフッ化物フラックスと反応すること、（ｉｉｉ）ろうが溶融する際に、芯材中のＳｒは表面に向かって拡散し、そして、ろう材に拡散するので、芯材中のＳｒも、ろう材の凝固組織中のＳｉの微細化効果に有効であること、（ｉｖ）芯材中のＳｒは、ろう付け時に芯材が溶融しないため、フッ化物フラックスと反応するのは、芯材の表面に拡散したＳｒに限られること等を見出した。そして、これらの知見を基に、更に検討を重ね、ろう付け前の該芯材中のストロンチウム含有量（Ｃｓ）、ろう付け前の該ろう材中のストロンチウム含有量（Ｒｓ）、ろう付け前の該ろう材の厚さ（Ｄ）及び該フッ化物フラックスの塗布量（Ｆ）との関係を上記式（１）、（１ａ）又は（１ｂ）に示す範囲とすることにより、ろう付け後のろう材の凝固組織中のＳｉの微細化効果が得られ、熱交換器の耐食性を向上させ、強度のばらつきを少なくすることができることを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that (i) the effect of refining Si in the solidified structure of the brazing material after brazing with Sr added to the core material or brazing material is a reaction between Sr and fluoride flux. It was found that if the amount of fluoride flux applied is too large relative to Sr, the Si refinement effect by Sr is reduced. In addition, (ii) Sr in the brazing material reacts easily with the fluoride flux after the brazing melt, and (iii) Sr in the core material diffuses toward the surface when the brazing melts. And Sr in the core material is also effective for the effect of refining Si in the solidified structure of the brazing material, and (iv) Sr in the core material is Since the material does not melt, it has been found that the reaction with the fluoride flux is limited to Sr diffused on the surface of the core material. Based on these findings, further investigations were made, and the strontium content (Cs) in the core material before brazing, the strontium content (Rs) in the brazing material before brazing, By setting the relationship between the thickness (D) of the brazing material and the coating amount (F) of the fluoride flux within the range shown in the above formula (1), (1a) or (1b), brazing after brazing It has been found that an effect of refining Si in the solidified structure of the material can be obtained, the corrosion resistance of the heat exchanger can be improved, and variation in strength can be reduced.
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明し、その効果を実証する。これらの実施例は本発明の一実施態様を示すものであり、本発明はこれに限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below in comparison with comparative examples to demonstrate the effects. These examples show one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto.
（実施例及び比較例）
（熱交換器用ブレージングシート材の製造）
連続鋳造によって表１〜表３に示す組成の芯材用アルミニウム合金鋳塊、ろう材用アルミニウム合金鋳塊及び犠牲陽極用アルミニウム合金鋳塊を鋳造し、常法に従って均質化処理した。該ろう材用アルミニウム合金鋳塊及び該犠牲陽極用アルミニウム合金鋳塊については、更に、熱間圧延した。次いで、該芯材用アルミニウム合金鋳塊、ろう材用アルミニウム合金鋳塊及び犠牲陽極用アルミニウム合金鋳塊を、表４に示す組み合わせで、重ね合わせた後、熱間クラッド圧延、次いで、冷間圧延を行い、最終焼鈍を経て、厚さ０．２０ｍｍのブレージングシート（Ｈ１４材調質）を製造した。
次いで、表４に示す塗布量のフッ化物フラックス（ノコロックフラックス）を、ブレージングシートのろう材側に塗布した後、窒素ガス雰囲気中で６００℃（到達温度）に加熱して、ろう付け加熱を行った。
(Examples and Comparative Examples)
(Manufacture of brazing sheet material for heat exchangers)
An aluminum alloy ingot for core material, an aluminum alloy ingot for brazing material, and an aluminum alloy ingot for sacrificial anode having the compositions shown in Tables 1 to 3 were cast by continuous casting, and homogenized according to a conventional method. The aluminum alloy ingot for brazing material and the aluminum alloy ingot for sacrificial anode were further hot-rolled. Next, the aluminum alloy ingot for core material, the aluminum alloy ingot for brazing material, and the aluminum alloy ingot for sacrificial anode were superposed in the combinations shown in Table 4, followed by hot clad rolling and then cold rolling. After the final annealing, a brazing sheet (H14 material tempered) with a thickness of 0.20 mm was manufactured.
Next, after applying the application amount of fluoride flux (Noroclock flux) shown in Table 4 to the brazing material side of the brazing sheet, it is heated to 600 ° C. (attainment temperature) in a nitrogen gas atmosphere, and brazing heating is performed. went.
＜ろう付け加熱後のろう材の凝固組織の評価＞
ろう付け加熱後のろう材の断面を、光学顕微鏡で観察し、ろう材の凝固組織が、図１〜図３のＳｉの大きさが異なる３段階の写真のうちのどのレベルに相当するかを判断した。図１では、ろう材の凝固組織中のＳｉは微細な粒状である。図２では、ろう材の凝固組織中のＳｉは図１に比べ粒径が大きいものの粒状である。図３では、ろう材の凝固組織中のＳｉは針状である。そして、図１のろう材の凝固組織レベルの場合を良（◎）、図２のろう材の凝固組織レベルの場合を可（○）、図３のろう材の凝固組織レベルの場合を不可（×）とした。
<Evaluation of solidification structure of brazing material after brazing heating>
The cross section of the brazing material after the brazing heating is observed with an optical microscope, and the solidified structure of the brazing material corresponds to which level of the three-stage photographs with different Si sizes shown in FIGS. It was judged. In FIG. 1, Si in the solidified structure of the brazing material is finely granular. In FIG. 2, Si in the solidified structure of the brazing material is granular although the particle size is larger than that in FIG. In FIG. 3, Si in the solidified structure of the brazing material is acicular. Then, the solidified structure level of the brazing material in FIG. 1 is good (良), the solidified structure level of the brazing material in FIG. 2 is acceptable (◯), and the solidified structure level of the brazing material in FIG. X).
＜サグ試験（耐高温座屈性）＞
軽金属溶接構造協会規格のＬＷＳ Ｔ８８０１に準拠して、サグ特性により高温座屈性を評価した。試験では、幅２２ｍｍ、長さ６０ｍｍで突き出した試験片をろう付け加熱した後の、垂下長さが、２０ｍｍ以内の場合を耐高温座屈性が良（○）、２０ｍｍを超える場合を耐高温座屈性が不良（×）とした。
<Sag test (high temperature buckling resistance)>
In accordance with LWS T8801 of the Light Metal Welding Structure Association standard, high temperature buckling was evaluated by sag characteristics. In the test, after brazing and heating the test piece protruding 22 mm wide and 60 mm long, the high temperature buckling resistance is good (○) when the drooping length is within 20 mm, and the high temperature resistance when exceeding 20 mm. The buckling property was determined to be poor (x).
＜ろうの流動性試験＞
軽金属溶接構造協会規格のＬＷＳ Ｔ８８０１に準拠して、ろうの流動性を評価した。試験では、垂直板に２５ｍｍ×６０ｍｍのＪＩＳ３００３を用い、水平版に２５ｍｍ×６０ｍｍの表４に示すブレージングシートを用いて、逆Ｔ字試験片を作成し、ろう付け加熱を行った。ろう付け前の材料を樹脂に埋め込み、断面ミクロ組織を観察し、ろう付け前のろう材の面積を測定し、また、別の試料でろう付けした後の材料を同様に樹脂に埋め込み、断面ミクロ組織を観察し、ろう付け後のフィレットの面積を測定した。ろうが流れた割合が、１０％以上の場合をろうの流動性が良（○）、１０％未満の場合をろうの流動性が不良（×）とした。
<Flux fluidity test>
The fluidity of the braze was evaluated in accordance with LWS T8801 of the Light Metal Welding Structure Association standard. In the test, 25 mm × 60 mm JIS3003 was used for the vertical plate, and a brazing sheet shown in Table 4 of 25 mm × 60 mm was used for the horizontal plate, and an inverted T-shaped test piece was prepared and brazed and heated. The material before brazing is embedded in the resin, the cross-sectional microstructure is observed, the area of the brazing material before brazing is measured, and the material after brazing with another sample is embedded in the resin in the same manner. The tissue was observed and the area of the fillet after brazing was measured. When the ratio of the wax flowing is 10% or more, the wax fluidity is good (◯), and when it is less than 10%, the wax fluidity is poor (x).
実施例のブレージングシートは、いずれも、ろう付け加熱後のろう材の凝固組織の評価が◎又は○であり、耐高温座屈性及びろうの流動性は○であった。
一方、比較例Ｎｏ．２５、２６、２８、３２及び３３は、粗大結晶物の影響を受けて、圧延時に割れが生じた。そのため、比較例Ｎｏ．２５、２６、２８、３２及び３３については、ろう付け加熱後のろう材の凝固組織の評価、耐高温座屈性及びろうの流動性の試験を行わなかった。比較例Ｎｏ．２９、３０、３１、３４、３５、３６及び３７は、ろう材及び芯材中のＳｒ含有量とフッ化物フラックスの塗布量との関係が、前記式（１）、（１ａ）及び（１ｂ）を満たしておらず、そのため、ろう付け加熱後のろう材の凝固組織の評価が×となった。
In each of the brazing sheets of the examples, the evaluation of the solidification structure of the brazing material after the brazing heating was ◎ or ◯, and the high temperature buckling resistance and the brazing fluidity were ◯.
On the other hand, Comparative Example No. Nos. 25, 26, 28, 32 and 33 were cracked during rolling due to the influence of coarse crystals. Therefore, Comparative Example No. For 25, 26, 28, 32 and 33, the evaluation of the solidification structure of the brazing material after brazing and heating, the high temperature buckling resistance and the brazing fluidity test were not performed. Comparative Example No. 29, 30, 31, 34, 35, 36, and 37, the relationship between the Sr content in the brazing material and the core material and the application amount of the fluoride flux is the above formula (1), (1a), and (1b). Therefore, the evaluation of the solidification structure of the brazing material after the brazing heating was x.
また、実施例７〜１１、１４、１５、１８〜２３から、芯材中のストロンチウム含有量とろう材中のストロンチウムの含有量の合計が、０．０１２〜０．０３９の範囲にあると、フッ化物フラックス塗布量が１〜１５ｇ／ｍ２の範囲の全域に渡ってＳｉの微細化効果を奏することがわかった。 Further, from Examples 7 to 11, 14, 15, 18 to 23, when the total content of strontium in the core material and strontium in the brazing material is in the range of 0.012 to 0.039, It was found that the effect of refining Si was exhibited over the entire range of the application amount of fluoride flux in the range of 1 to 15 g / m 2 .
Claims (11)
該芯材がマンガンを０．６〜２．０質量％含有するアルミニウム合金であり、該ろう材がシリコンを６〜１５質量％含有するアルミニウム合金であり、
該芯材中のストロンチウム含有量が０．００５〜０．６質量％であり、
該ろう材中のストロンチウム含有量が０．６質量％以下であり、
該ろう材の表面には、フッ化物フラックスからなるフラックスプレコート層が形成されており、
該芯材中のストロンチウム含有量Ｃｓ（質量％）、該ろう材中のストロンチウム含有量Ｒｓ（質量％）、該ろう材の厚さＤ（μｍ）、及び該フラックスプレコート層の該フッ化物フラックスの塗布量Ｆ（ｇ／ｍ２）が、下記式（１）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００１×Ｆ＋０．００５ （１）
を満たすことを特徴とする熱交換器のチューブ材用ブレージングシート。 A brazing sheet for a tube material of a heat exchanger in which a brazing material is clad on at least one side of a core material,
The core material is an aluminum alloy containing 0.6 to 2.0% by mass of manganese, and the brazing material is an aluminum alloy containing 6 to 15% by mass of silicon ,
Strontium content of the core material in is from 0.005 to 0.6 wt%,
The strontium content in the brazing material is 0.6 mass% or less,
A flux precoat layer made of fluoride flux is formed on the surface of the brazing material,
The strontium content Cs (mass%) in the core material, the strontium content Rs (mass%) in the brazing material, the thickness D (μm) of the brazing material, and the fluoride flux of the flux precoat layer The coating amount F (g / m 2 ) is the following formula (1):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.001 × F + 0.005 (1)
A brazing sheet for a tube material of a heat exchanger characterized by satisfying
ろう付け前の該チューブ材の芯材中のストロンチウム含有量Ｃｓ（質量％）、ろう付け前の該チューブ材のろう材中のストロンチウム含有量Ｒｓ（質量％）、ろう付け前の該チューブ材のろう材の厚さＤ（μｍ）、及び該フッ化物フラックスの塗布量Ｆ（ｇ／ｍ２）が、下記式（１）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００１×Ｆ＋０．００５ （１）
を満たすこと、
を特徴とする熱交換器。 A brazing sheet for a tube material of a heat exchanger in which a brazing material is clad on at least one side of a core material, and the core material is an aluminum alloy containing 0.6 to 2.0% by mass of manganese. an aluminum alloy containing silicon 6 to 15 wt%, of strontium content in the core material is from 0.005 to 0.6 wt%, of strontium content in the brazing material is more than 0.6 mass% The fluoride flux is applied to the surface of the brazing material of the tube material comprising the brazing sheet for the tube material of the heat exchanger, and the tube material and the fin material are assembled and heated, and the tube material and the fin material are heated. A heat exchanger having a joined body obtained by performing a brazing process of brazing,
Strontium content Cs (mass%) in the core material of the tube material before brazing, strontium content Rs (mass%) in the brazing material of the tube material before brazing, and the tube material before brazing The thickness D (μm) of the brazing material and the coating amount F (g / m 2 ) of the fluoride flux are expressed by the following formula (1):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.001 × F + 0.005 (1)
Meeting,
A heat exchanger characterized by
ろう付け前の該チューブ材の芯材中のストロンチウム含有量Ｃｓ（質量％）、ろう付け前の該チューブ材のろう材中のストロンチウム含有量Ｒｓ（質量％）、ろう付け前の該チューブ材のろう材の厚さＤ（μｍ）、及び該フッ化物フラックスの塗布量Ｆ（ｇ／ｍ２）が、下記式（１）：
Ｃｓ＋０．０２５×Ｒｓ×Ｄ≧０．００１×Ｆ＋０．００５ （１）
を満たすこと、
を特徴とする熱交換器の製造方法。 A brazing sheet for a tube material of a heat exchanger in which a brazing material is clad on at least one side of a core material, and the core material is an aluminum alloy containing 0.6 to 2.0% by mass of manganese. an aluminum alloy containing silicon 6 to 15 wt%, of strontium content in the core material is from 0.005 to 0.6 wt%, of strontium content in the brazing material is more than 0.6 mass% The fluoride flux is applied to the surface of the brazing material of the tube material comprising the brazing sheet for the tube material of the heat exchanger, and the tube material and the fin material are assembled and heated, and the tube material and the fin material are heated. A brazing process for brazing,
Strontium content Cs (mass%) in the core material of the tube material before brazing, strontium content Rs (mass%) in the brazing material of the tube material before brazing, and the tube material before brazing The thickness D (μm) of the brazing material and the coating amount F (g / m 2 ) of the fluoride flux are expressed by the following formula (1):
Cs + 0.025 × Rs × D ≧ 0.001 × F + 0.005 (1)
Meeting,
The manufacturing method of the heat exchanger characterized by these.
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