JP5302114B2 - 真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート - Google Patents

Description

本発明は、自動車及び各種産業用のアルミニウム合金製熱交換器等を真空ろう付けで接合組立てする場合に好適な真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートに関するものである。

従来から、自動車用オイルクーラー、インタークーラー、ヒーター、カーエアコンのエバポレーター、コンデンサー、あるいは油圧機器や産業機械のオイルクーラーなどに、アルミニウム製熱交換器が使用されている。このようなアルミニウム製熱交換器の中には、ろう材を被覆した真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートを積層して流体通路を形成し、流体通路間にアルミニウム合金のフィンを配置し、ろう付け接合して一体化することにより作製されるものがある。

例えば、ドロンカップ型エバポレーターは、一例として以下に示すような方法で作製される。先ず、両面にろう材がクラッドされた真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートをプレス成形してコアプレートとする。続いて、これらのコアプレート間にコルゲート成形加工したアルミニウム合金のフィンを積層して、ろう付け接合を行う。これにより、コアプレートとフィンとが接合されるとともにコアプレートの間に冷媒の通路（以下、流体通路ともいう）が形成される。

流体通路形成用のコアプレートとしては、芯材の片面又は両面にろう材がクラッドされた真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートが従来から用いられている。具体的には、芯材として、Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｎ−Ｍｇ系合金などＭｎを含有するアルミニウム合金、たとえばＪＩＳ３００３合金、ＪＩＳ３００５合金などが用いられる。ろう材としては、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉ系合金などが用いられる。また、フィン材としては、Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ａｌ−Ｍｎ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金、Ａｌ−Ｍｎ−Ｚｎ系合金などが使用される。

しかしながら、芯材にＭｎを含有するアルミニウム合金コアプレートは、耐孔食性が充分でなく、冷媒用流体通路に適応した場合、外側（大気側）からの孔食により貫通腐食を生じることがある。ここで、流体通路構成材の耐孔食性を向上させるために、流体通路構成材より電位の卑なフィン材、例えばＡｌ−Ｍｎ−Ｚｎ系合金、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｎ系合金のフィン材を用い、フィン材の犠牲防食効果により流体通路構成材を防食させることも考えられる。

しかし、エバポレーターの場合、冷媒が熱交換器内で蒸発し熱を奪う際に、熱交換器の表面温度が低下する。そのため、外気中に含まれている水分が熱交換器表面に結露することとなる。この結露水には、塩素イオン、硫酸イオン、硝酸イオンなどのイオン種が少量しか含まれず、溶液の導電率が極めて低いため、フィンの犠牲防食効果がフィン接合部近傍にしか及ばない。その結果、チューブ−フィン間のコアプレート表面ではフィンの犠牲防食効果が働かず、孔食が発生してしまうという問題があった。

このような問題に対して、耐食性を確保する手段として、芯材にＣｕを含有させることが考えられる。すなわち、ろう付け後に表層と芯材とのＣｕの勾配を形成することにより、表層と芯材との電位差を確保し、耐食性を向上させるものである。しかしながら、上記の手段では、芯材中のＣｕがコアプレート間の接合箇所である継ぎ手部（フィレット部）に濃化するため、継ぎ手部の優先腐食が発生し、接合距離の短い冷媒側ろう材による継ぎ手部においては貫通腐食に至ることが問題となっていた。

上述した継ぎ手部の優先腐食を抑制することを目的とする技術は、例えば特許文献１〜５に開示されている。

特許文献１では、芯材のＣｕ含有量（以下、芯材Ｃｕ量ともいう）とのバランスを考慮し、流体通路側のろう材中に０．０３〜０．２％のＣｕを添加することが提案されている。

特許文献２では、流体通路側のろう材中に芯材Ｃｕ量以上のＣｕを添加することが提案がされている。

特許文献３では、流体通路側のろう材中に芯材Ｃｕ量の半分以上のＣｕを添加することが提案されている。

特許文献４では、流体通路側のろう材中に芯材Ｃｕ量±０．５％の範囲でＣｕを添加することが提案されている。

特許文献５では、芯材Ｃｕ量を０．７〜５．０％の範囲とし、流体通路側のろう材中に芯材Ｃｕ量＋０．５％以上のＣｕを添加し、内面側（流体通路側）から外面側（大気側）へＣｕの濃度勾配を付けることが提案されている。

特開平１−１４８４８９号公報 特開平５−２６５９４号公報 特開平６−１１２９５号公報 特開平６−１３４５９２号公報 特開平９−５９７３７号公報

しかしながら、前述の特許文献１に開示された技術では、流体通路側のろう材中のＣｕ量が少なすぎるため、芯材のＣｕ量との電位的なバランスが取れず、継ぎ手部の優先腐食を抑制することができない。

また、特許文献２〜４に開示された技術では、流体通路側のろう材中のＣｕ量と芯材中のＣｕ量とのバランスが悪いため、継ぎ手部の優先腐食を完全に抑えるには至らないことがわかった。

さらに、特許文献５に開示された技術は、内面側から外面側へＣｕの濃度勾配を付け、大気側の外部表面の耐食性を改善するというものであるが、これによって継ぎ手部の優先腐食を抑制するには至らなかった。

本発明は以上の従来技術における問題に鑑み、流体通路側の継ぎ手部の耐食性が向上された真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートを提供することを目的とする。

本発明の第１の観点に係る真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートは、
芯材の両面にろう材がクラッドされた真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートにおいて、
前記芯材が、Ｍｎ：０．５〜１．８％（質量％、以下同じ）、Ｓｉ：０．０５〜０．６％、Ｆｅ：０．０５〜０．８％、Ｃｕ：０．１〜０．５％、Ｔｉ：０．０５〜０．３％を含有し、さらに、Ｖ：０．０５〜０．３％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％のうちから選ばれた１種又は２種を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物よりなり、
前記ろう材のうち、熱交換器として構成された時の流体通路側に配置される第１のろう材は、Ｓｉ：７．０〜１３．０％、Ｆｅ：０．１〜０．５％、Ｍｇ：０．５〜２．０％、Ｃｕ：０．２％を超え１．５％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物よりなり、熱交換器として構成された時の大気側に配置される第２のろう材は、Ｓｉ：７．０〜１３．０％、Ｆｅ：０．１〜０．５％、Ｍｇ：０．５〜２．０％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物よりなる、
ことを特徴とする。
本発明の第２の観点に係る真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートは、
芯材の両面にろう材がクラッドされた真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートにおいて、
前記芯材が、Ｍｎ：０．５〜１．８％（質量％、以下同じ）、Ｓｉ：０．０５〜０．６％、Ｆｅ：０．０５〜０．８％、Ｃｕ：０．１〜０．５％、Ｔｉ：０．０５〜０．３％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物よりなり、
前記ろう材のうち、熱交換器として構成された時の流体通路側に配置される第１のろう材は、Ｓｉ：７．０〜１３．０％、Ｆｅ：０．１〜０．５％、Ｍｇ：０．５〜２．０％、Ｃｕ：０．２％を超え１．５％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物よりなり、熱交換器として構成された時の大気側に配置される第２のろう材は、Ｓｉ：７．０〜１３．０％、Ｆｅ：０．１〜０．５％、Ｍｇ：０．５〜２．０％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物よりなる、
ことを特徴とする。

また、上記の真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートにおいて、前記芯材のＣｕ含有量と前記第１のろう材のＣｕ含有量とが下記関係式（１）を満足する、こととしてもよい。
関係式（１）：０．２５×（第１のろう材のＣｕ含有量）≦芯材のＣｕ含有量≦０．２５×（第１のろう材のＣｕ含有量）＋０．１５

本発明の真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートは、流体通路側のろう材と芯材との間でＣｕのバランスが優れている。したがって、本発明によれば、真空ろう付けを施して組立てられる自動車熱交換器用のブレージングシートとして、耐食性、特に継ぎ手部の耐食性に優れたものを提供することができる。

本発明の実施形態に係るブレージングシートを示す断面図である。 （ａ）は熱交換器を示す部分断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＸ部を拡大した部分断面図である。 本発明の実施例で行った腐食試験に用いたカップの断面図である。

以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。図１に示すように、本実施形態の真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートは、アルミニウム合金から形成された芯材１１の両面に、アルミニウム合金から形成されたろう材（第１のろう材１２、第２のろう材１３）がクラッドされた３層構造のブレージングシート１０である。

本実施形態のブレージングシート１０の好適な使用例は、例えば図２（ａ）に示すドロンカップ型のエバポレーター２０である。エバポレーター２０は、例えば以下に示すような方法で作製される。先ず、ブレージングシート１０をプレス成形してコアプレート２１とする。続いて、これらのコアプレート２１間にコルゲート成形加工したアルミニウム合金のフィン２５を積層して、ろう付け接合を行う。これにより、コアプレート２１とフィン２５とが接合されるとともにコアプレート２１間に冷媒の通路（流体通路２２）が形成される。

コアプレート２１の第１のろう材１２の面が向かい合っているろう付け接合部には、図２（ｂ）に示す流体通路側ろう材による継ぎ手部（フィレット部）２６が形成されている。また、コアプレート２１の第２のろう材１３の面が向かい合っているろう付け接合部には、大気側ろう材による継ぎ手部２７が形成されている。流体通路側ろう材による継ぎ手部２６は、大気側ろう材による継ぎ手部２７に比べて接合距離が小さくなっている。なお、以下の説明において、ブレージングシート１０、芯材１１、第１のろう材１２及び第２のろう材１３については、特に断りが無い限り参照符号を省略する。

本発明者らは、流体通路側に配置されるろう材中にＣｕを積極的に添加し、さらに、芯材中のＣｕとのバランスを考慮して添加量を規定することにより、板厚方向の耐食性を維持しつつ、継ぎ手部の優先腐食を抑制できることを見出した。

本発明者らの上記知見について、より具体的に説明する。熱交換器コアを接合するためにろう付け加熱を行うと、接合継ぎ手部に芯材のＣｕが拡散してきて濃縮する。そのため、継ぎ手部の最終凝固部にＣｕが濃縮して電位的に貴になり、継ぎ手部（フィレット部）のＣｕ濃度が低い部分で優先腐食が発生してしまう。そこで、流体通路側のろう材中にＣｕを適正な量だけ添加すると、継ぎ手部の最終凝固部のＣｕ濃縮部と継ぎ手部のＣｕ濃度が低い部分と芯材のＣｕ濃度の電位的バランスが保たれる。これにより、本発明では、板厚方向の耐食性を維持しつつ、芯材方向の継ぎ手部の優先腐食を抑制することができる。以下、本実施形態の真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートにおけるろう材及び芯材についてそれぞれ説明する。

［１．ろう材］
ろう材（流体通路側の第１のろう材及び大気側の第２のろう材）の成分の限定理由は以下の通りである。

Ｓｉ：
ろう材中のＳｉは、ろう付けにおいて溶融し、接合に寄与する。ここで、Ｓｉの含有量が７．０％未満では、高温での変形抵抗が小さくなってクラッド率がばらつきやすくなる。一方、Ｓｉの含有量が１３．０％を超えれば、ろう材の鋳造時に巨大な初晶Ｓｉが形成され、ろう材の圧延性が劣ってしまう。したがって、ろう材中のＳｉ含有量は７．０〜１３．０％の範囲内とした。

Ｆｅ：
ろう材中のＦｅは、ろう材の自己耐食性、ろう流れ性、及び隙間充填性に関係する。ろう材に添加されるＦｅの含有量が０．１０％以下では、ろう流れ性及び隙間充填性が不充分となる。一方、Ｆｅの含有量が０．５０％を超えれば、自己耐食性に劣り、ブレージングシートの耐孔食性及び継ぎ手部の耐食性を劣化させる。したがって、Ｆｅの含有量は０．１０％〜０．５０％の範囲とした。

Ｍｇ：
ろう材中にＭｇを添加しておけば、真空ろう付け時においてＭｇがろう材層より蒸発することにより、表面の酸化皮膜を破壊、還元し、ろうの流れを良好にする効果が得られる。この効果は、Ｍｇの含有量が０．５０％未満では充分に得られない。一方、Ｍｇの含有量が２．０％を超えれば、ろう材として圧延が困難となる。したがって、ろう材におけるＭｇの含有量は０．５０〜２．０％の範囲内とした。

また、冷媒通路側の第１のろう材にのみ添加されるＣｕの限定理由は以下の通りである。

Ｃｕ：
第１のろう材中のＣｕは、継ぎ手部の耐食性やブレージングシートの自己耐食性及び強度向上に寄与する。第１のろう材中に芯材とのバランスを考慮してＣｕを添加することで、継ぎ手部の耐食性を向上させることができる。また、ろう付け加熱後に冷媒通路側の第１のろう材側から大気側の第１のろう材側にＣｕの濃度勾配を形成するための供給源となり、腐食が貫通するまでの寿命を向上させることができる。Ｃｕを０．２０％を超えて添加すれば、芯材とろう材表面との電位差を充分に確保することができ、耐食性向上に寄与する。一方、Ｃｕを必要以上に添加すれば、継ぎ手部が電位的に貴となりすぎて、芯材の方が優先的に腐食するようになるとともに、製造する時にも、圧延中に割れやすくなるため、非常に製造性が悪くなる。このような現象を回避するためには、Ｃｕの含有量を１．５％以下にする必要がある。また、０．７０％未満とすることがより好ましい。

また、さらに、流体通路側の第１のろう材中のＣｕの含有量と芯材Ｃｕ量の関係を下記の関係式（１）のように規定すれば、芯材と継ぎ手部の電位バランスがより適性に保たれ、芯材及び継ぎ手部の耐食性をより優れた状態にすることができる。この関係式（１）において、（第１のろう材のＣｕ含有量）の係数（０．２５）は、複数の実験を行い、ろう付け加熱後の継ぎ手部の最小となるＣｕ含有量と、第１のろう材のＣｕ投入量との関係を算出して導き出した。

関係式（１）：０．２５×（第１のろう材のＣｕ含有量）≦芯材のＣｕ含有量≦０．２５×（第１のろう材のＣｕ含有量）＋０．１５

第１のろう材及び第２のろう材の合金としては、以上の各元素のほかは、Ａｌ及び不可避的不純物とすれば良い。

なお、ろう材自体の製造方法は特に限定されるものではなく、常法に従って鋳造し、必要に応じて均質化処理を行ない、さらに熱間圧延、必要に応じて冷間圧延を施して所要の板厚とすれば良い。

［２．芯材］
芯材の合金成分の限定理由は以下の通りである。

Ｍｎ：
芯材中のＭｎは、アルミニウムマトリックスに固溶するか、又はＡｌ、Ｆｅ等と金属間化合物を形成して、強度向上に寄与する。また、Ｍｎの添加は、アルミニウム合金の電位を貴にするため、プレート材にフィンを設ける場合においてプレート材の芯材中にＭｎを添加しておけば、フィンとの電位差を大きくして、内部耐食性を向上させることができる。これらの効果を確実に得るためには、０．５０％以上のＭｎを添加する必要があり、望ましくは０．９０％以上のＭｎを添加する。また、Ｍｎの含有量が１．８％を超えれば、圧延性の低下を避け得なくなるおそれがある。したがって、Ｍｎの含有量の上限は１．８％とした。より好ましいＭｎ含有量の上限は１．５％である。

Ｓｉ：
芯材中のＳｉは、ろう付け加熱後に母相中に固溶して、強度を高める機能を果たす。その効果を充分に発揮させるためには、Ｓｉの含有量の下限を０．０５％とする必要がある。一方、過剰にＳｉ添加量を多くすれば、自己耐食性の低下を招くおそれがある。そこで、Ｓｉの含有量の上限を０．６０％とした。

Ｆｅ：
芯材中のＦｅは、金属間化合物として晶出又は析出して、ろう付け後の強度を向上させる。このようなＦｅ添加の効果を得るためには、０．０５％以上のＦｅ含有量とする必要がある。一方、過剰にＦｅが含有されれば、Ｆｅを含む金属間化合物が表面に晶出して腐食速度を速める。このような過剰なＦｅの含有による悪影響を回避するためには、Ｆｅの含有量は０．８０％以下とする必要がある。

Ｃｕ：
芯材にＣｕを０．１０％以上添加すれば、芯材とろう材表面との電位差を充分に確保することができ、耐食性向上に寄与する。一方、Ｃｕを必要以上に添加すれば、粒界腐食感受性が高まると同時に継ぎ手部の優先腐食を回避することが困難となる。このような現象を回避するためには、Ｃｕの含有量を０．５０％以下にする必要がある。

Ｔｉ：
Ｔｉは、強度、特に高温強度を向上させるために寄与すると同時に、耐食性をより一層向上させることに寄与する。アルミニウム合金中に添加されたＴｉは、その濃度の高い領域と濃度の低い領域とに分かれ、それらが板厚方向に交互に積層状に分布する。そして、Ｔｉの濃度の低い領域がＴｉの濃度の高い領域よりも優先的に腐食することによって、腐食形態が層状となる。その結果、板厚方向への腐食の進行が妨げられ、耐孔食性及び耐粒界腐食性が向上する。このような高温強度、耐孔食性、耐粒界腐食性向上の効果を充分に得るためには、Ｔｉは０．０５％以上の添加が必要である。一方、０．３０％を超える量のＴｉを添加すれば、鋳造時にＴｉ系の粗大な化合物が晶出し、圧延工程での製造性を著しく低下させてしまう。したがって、Ｔｉの含有量はいずれも０．３０％以下とする必要がある。

また、本実施形態における芯材には、選択元素として、Ｍｇ、Ｖ、Ｚｒのうちから選ばれた１種又は２種以上を添加することとしてもよい。

Ｍｇ：
芯材中のＭｇは、ろう付け加熱後の強度を高めるのに最も有効な元素である。Ｍｇの含有量が０．０５％未満ではその効果が少なくなる。一方、０．５０％を超えてＭgを添加すると、芯材の電位を卑にし、さらに芯材の粒界腐食感受性が高くなるため、芯材の自己耐食性が著しく低下する。したがって、Ｍｇの含有量の範囲を０．０５〜０．５０％と規定した。

Ｖ：
芯材中のＶは、強度、特に高温強度を向上させるために寄与すると同時に、耐食性をより一層向上させることに寄与する。アルミニウム合金中に添加されたＶは、その濃度の高い領域と濃度の低い領域とに分かれ、それらが板厚方向に交互に積層状に分布する。そして、Ｖの濃度の低い領域がＶの濃度の高い領域よりも優先的に腐食することによって、腐食形態が層状となる。その結果、板厚方向への腐食の進行が妨げられ、耐孔食性及び耐粒界腐食性が向上する。このような高温強度、耐孔食性、耐粒界腐食性向上の効果を充分に得るためには、Ｖは０．０５％以上の添加が必要である。一方、０．３０％を超える量のＶを添加すれば、鋳造時にＶ系の粗大な化合物が晶出し、圧延工程での製造性を著しく低下させてしまうため、Ｖの含有量は０．３０％以下とする必要がある。

Ｚｒ：
芯材中のＺｒは、アルミニウム合金中で、アルミニウムマトリックスに固溶するか、又はＡｌ−Ｚｒ系の化合物を形成し、強度向上に寄与する。この効果は、０．０５％未満の添加では得られない。一方、Ｚｒ含有量が０．３０％を超えれば、芯材を作製する際の圧延加工性が低下する。したがって、Ｚｒの添加量範囲は０．０５〜０．３０％と規定した。

芯材の合金としては、以上の各元素の他はＡｌ及び不可避的不純物とすれば良い。

なお、芯材自体の製造方法は特に限定されるものではなく、常法に従って鋳造し、必要に応じて均質化処理を行なうこととすればよい。

また、前述のような合金成分からなるろう材、芯材を用いて本発明のブレージングシート（３層クラッド材）を製造するにあたってのクラッド材製造方法は特に限定されるものではない。例えば、常法に従って３層を重ね合わせて熱間圧延し、その後冷間圧延を行なって所定の板厚とし、必要に応じて２５０〜４２０℃×１〜８時間の最終焼鈍を施しても良い。その他に、例えば、熱間圧延の後に冷間圧延を行ない、２００〜４２０℃×１〜８時間の中間焼鈍を行なってから、最終冷間圧延により所定の板厚とし、さらに必要に応じて上記と同様な条件で最終焼鈍を施しても良い。

次に、本発明の真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートの実施例について、その特許請求の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。

先ず、表１〜３に示すように、第１のろう材、第２のろう材及び芯材を用意した。なお、表１〜３の合金組成において「残部」は不可避的不純物を含むものであり、表３において「−」は検出限界以下であることを示す。

表１に、第１のろう材（流体通路側に配置されるろう材）の成分（質量％）を示す。合金ａ１、合金ａ２、合金ａ３、合金ａ４は、それぞれＳｉ：７．０〜１３．０％、Ｆｅ：０．１０〜０．５０％、Ｍｇ：０．５０〜２．０％、Ｃｕ：０．２０％を超え１．５％未満を含有し、本発明の条件を満足する（以下、本発明例ともいう）。

これに対し、合金ａ５では本発明範囲のＳｉ：７．０〜１３．０％を超えるＳｉ：１３．４％であり、本発明の範囲外である。合金ａ６はＦｅ：０．１０〜０．５０％を超えるＦｅ：０．７０％であり、本発明の範囲外である。合金記号ａ７はＭｇ：０．５０〜２．０％を超えるＭｇ：２．２５％を含有し、本発明の範囲外である。合金記号ａ８は、Ｃｕ：０．２０％を超え１．５％未満という条件を超えるＣｕ：１．６０％を含有し、本発明の範囲外である。合金記号ａ９は、Ｃｕ：０．２０％を超え１．５％未満という条件に満たないＣｕ：０．１５％しか含有せず、本発明の範囲外である。

表２に、第２のろう材（大気側に配置されるろう材）の成分（質量％）を示す。合金ｂ１、合金ｂ２、合金ｂ３は、それぞれＳｉ：７．０〜１３．０％、Ｆｅ：０．１０〜０．５０％、Ｍｇ：０．５０〜２．０％を含有し、本発明の条件を満足する。

表３に、芯材の成分（質量％）を示す。合金ｃ１、合金ｃ２、合金ｃ３、合金ｃ６は、Ｍｎ：０．５０〜１．８％、Ｓｉ：０．０５〜０．６０％、Ｆｅ：０．０５〜０．８０％、Ｃｕ：０．１０〜０．５０％、Ｔｉ：０．０５〜０．３０％とする本発明の範囲内である。

また、合金ｃ４はＭｇ：０．１０％を含有し、合金ｃ５はＺｒ：０．１５％を含有し、合金ｃ６はＶ：０．１５％を含有し、以上何れもＭｇ：０．０５〜０．５０％、Ｚｒ：０．０５〜０．３０％、Ｖ：０．０５〜０．３０％のうちから選ばれた１種又は２種以上を含有し、本発明の範囲内である。

これに対し、合金ｃ７はＣｕ：０．９０％を含有し、Ｃｕ：０．１０〜０．５０％とする本発明の範囲外である。

また、合金ｃ８はＭｎ：２．０２％を含有し、Ｍｎ：０．５０〜１．８０％とする本発明の範囲外である。また、合金ｃ９はＭｇ：０．５５％を含有し、Ｍｇ：０．０５〜０．５０％とする本発明の範囲外である。また、合金ｃ１０はＺｒ：０．３８％を含有し、Ｚｒ：０．０５〜０．３０％とする本発明の範囲外である。また、合金ｃ１１はＴｉ：０．３６％を含有し、Ｔｉ：０．０５〜０．３０％以下とする本発明の範囲外である。また、合金ｃ１２はＶ：０．３７％を含有し、Ｖ：０．０５〜０．３０％とする本発明の範囲外である。

続いて、表１に示す第１のろう材と表２に示す第２のろう材と表３に示す芯材とを表４のクラッド材番号（Ｎｏ．１〜２３）に示すように組み合わせて、３層構造のブレージングシートを以下のように製造した。

ここでは、先ず、第１のろう材、第２のろう材及び芯材を、それぞれＤＣ（Direct Chill）鋳造法により常法に従って鋳造した後、芯材については６００℃で３時間の均質化処理を施した後に、それぞれ４５０℃で所定の厚さに熱間圧延した。

次に、得られた第１のろう材、第２のろう材、及び芯材を表４に示すクラッド率となるように積層して、４５０℃の温度で熱間圧延し、冷間圧延、及び３６０℃×２時間の最終焼鈍を施して、最終的に板厚０．５ｍｍのアルミニウムブレージングシート（３層クラッド材）を作製した。

表４に示す様に、本発明例、比較例のブレージングシートは、共に第１のろう材、第２のろう材のクラッド率を全て１０％として製作された。

本発明例１と本発明例１０のブレージングシートは、第１のろう材が合金ａ１として製作された。本発明例２〜３及び本発明例１１のブレージングシートは、第１のろう材が合金ａ２として製作された。また、本発明例４、５、７、８、参考例６及び本発明例１２は、第１のろう材が合金ａ３として製作された。また、本発明例９は、第１のろう材が合金ａ４として製作された。

さらに、本発明例１〜４及び本発明例９〜１２、比較例全てのブレージングシート全てについて、第２のろう材は合金ｂ１として製作された。また、本発明例５と参考例６は、第２のろう材は合金ｂ２として製作され、本発明例７と本発明例８は、第２のろう材は合金ｂ３として製作された。

さらに、芯材については、本発明例１〜２、１２のブレージングシートは合金ｃ１を用いて、本発明例３〜４、１０のブレージングシートは合金ｃ２を用いて、本発明例５、１１のブレージングシートは合金ｃ３を用いて、参考例６のブレージングシートは合金ｃ４を用いて、本発明例７は合金ｃ５を用いて、そして本発明例８、９は合金ｃ６を用いて、それぞれ製作された。

続いて、図３に示すように、これらの各ブレージングシート１０をカップ成形し、組み合わせて、真空度５×１０^−５Ｔｏｒｒ（約６．６７ｍＰａ）以下で温度６００℃で保持時間３分の真空ろう付け加熱を行い、カップ３０を作製した。なお、ろう付けにより、ブレージングシート１０の第１のろう材１２側の接合部には継ぎ手部３１が形成されている。そして、これらのカップサンプル（カップ３０）について、ＪＩＳ Ｈ８６０１に準じるＣＡＳＳ（キャス）試験を２００時間実施した。ＣＡＳＳ試験の後、硝酸、リン酸−クロム酸で腐食生成物を除去してから、焦点深度法により深いと思われる孔食を１０点測定し、最大孔食深さを求めた。その結果を耐食試験結果（腐食深さ）として表４に示す。なお、表４において、腐食深さの「−」については、健全なクラッド材が形成されなかったために腐食深さを測定していないことを示す。

表４に示すように、本発明例１〜５、７、９及び参考例６では、カップの耐食試験結果において肉厚方向の最大腐食深さは５４〜１２５μｍ程度、継ぎ手部の最大腐食深さは５５〜９０μｍ程度にとどまった。本発明例８、１０〜１１では、カップの耐食試験結果において肉厚方向の最大腐食深さは５５〜１１８μｍ程度、継ぎ手部の最大腐食深さは１２５〜１５０μｍと浅いものの、芯材中のＣｕ含有量と第１のろう材中のＣｕ含有量とが上述した関係式（１）を満足していないため、本発明例１〜５、７、９及び参考例６に比べて若干深くなった。本発明例１２では、継ぎ手部の最大腐食深さは７０μｍ程度、カップの耐食試験結果において肉厚方向の最大腐食深さは１５０μｍで、本発明例１〜５、７〜１１及び参考例６に比べて若干深くなった。

比較例１３は、第１のろう材に本発明の範囲内である合金ａ２を用い、芯材に本発明の範囲外である合金ｃ７を用いて製作された。その結果、芯材中のＣｕ量が本発明で規定する範囲の上限を超えているため、カップの耐食試験において粒界腐食が発生し、肉厚方向においても、継ぎ手部においても貫通腐食に至った。同様に、比較例１５は、芯材中のＭｇの含有量が本発明で規定する範囲の上限を超えているため、カップの耐食試験において粒界腐食が発生し、肉厚方向で貫通腐食に至った。

比較例１４、比較例１６〜比較例１８は、芯材中のＭｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｖの含有量のうち、いずれか一つが本発明で規定する範囲の上限を超えているため、健全なクラッド材が製造できなかった。

比較例１９については、第１のろう材中のＳｉ含有量が本発明で規定する範囲の上限を超えているため、健全なクラッド材が製造できなかった。

比較例２０については、第１のろう材中のＦｅ含有量が本発明で規定する範囲の上限を超えているため、カップの耐食試験において、肉厚方向及び継ぎ手部において、貫通腐食に至った。

比較例２１については、第１のろう材中のＭｇ含有量が本発明で規定する範囲の上限を超えているため、健全なクラッド材が製造できなかった。

比較例２２は、第１のろう材中のＣｕ含有量が本発明で規定する範囲の上限を超えているため、カップの耐食試験において継ぎ手部で貫通腐食に至った。

比較例２３は、芯材中のＣｕ含有量と第１のろう材中のＣｕ含有量とが上述した関係式（１）を満足していないため、カップの耐食試験において継ぎ手部で貫通腐食に至った。

１０ ブレージングシート
１１ 芯材
１２ 第１のろう材
１３ 第２のろう材
２０ エバポレーター
２１ コアプレート
２２ 流体通路
２５ フィン
２６ 流体通路側ろう材による継ぎ手部
２７ 大気側ろう材による継ぎ手部
３０ カップ
３１ 継ぎ手部

Claims (3)

1. 芯材の両面にろう材がクラッドされた真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートにおいて、
   前記芯材が、Ｍｎ：０．５〜１．８％（質量％、以下同じ）、Ｓｉ：０．０５〜０．６％、Ｆｅ：０．０５〜０．８％、Ｃｕ：０．１〜０．５％、Ｔｉ：０．０５〜０．３％を含有し、さらに、Ｖ：０．０５〜０．３％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％のうちから選ばれた１種又は２種を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物よりなり、
   前記ろう材のうち、熱交換器として構成された時の流体通路側に配置される第１のろう材は、Ｓｉ：７．０〜１３．０％、Ｆｅ：０．１〜０．５％、Ｍｇ：０．５〜２．０％、Ｃｕ：０．２％を超え１．５％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物よりなり、熱交換器として構成された時の大気側に配置される第２のろう材は、Ｓｉ：７．０〜１３．０％、Ｆｅ：０．１〜０．５％、Ｍｇ：０．５〜２．０％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物よりなる、
   ことを特徴とする真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート。
2. 芯材の両面にろう材がクラッドされた真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートにおいて、
   前記芯材が、Ｍｎ：０．５〜１．８％（質量％、以下同じ）、Ｓｉ：０．０５〜０．６％、Ｆｅ：０．０５〜０．８％、Ｃｕ：０．１〜０．５％、Ｔｉ：０．０５〜０．３％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物よりなり、
   前記ろう材のうち、熱交換器として構成された時の流体通路側に配置される第１のろう材は、Ｓｉ：７．０〜１３．０％、Ｆｅ：０．１〜０．５％、Ｍｇ：０．５〜２．０％、Ｃｕ：０．２％を超え１．５％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物よりなり、熱交換器として構成された時の大気側に配置される第２のろう材は、Ｓｉ：７．０〜１３．０％、Ｆｅ：０．１〜０．５％、Ｍｇ：０．５〜２．０％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物よりなる、
   ことを特徴とする真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート。
3. 前記芯材のＣｕ含有量と前記第１のろう材のＣｕ含有量とが下記関係式（１）を満足する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート。
   関係式（１）：０．２５×（第１のろう材のＣｕ含有量）≦芯材のＣｕ含有量≦０．２５×（第１のろう材のＣｕ含有量）＋０．１５

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