JPH01215945A - ドロンカップ熱交換器用アルミブレージングシート及びその製造方法 - Google Patents
ドロンカップ熱交換器用アルミブレージングシート及びその製造方法Info
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- JPH01215945A JPH01215945A JP4041088A JP4041088A JPH01215945A JP H01215945 A JPH01215945 A JP H01215945A JP 4041088 A JP4041088 A JP 4041088A JP 4041088 A JP4041088 A JP 4041088A JP H01215945 A JPH01215945 A JP H01215945A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
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- B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
- B23K35/286—Al as the principal constituent
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
(産業上の利用分野)
本発明はアルミニウム製ドロンカップ熱交換器用ブレー
ジングシートの製造に係り、更に詳しくは、ろう付フィ
レット部の優先腐食がなく、耐食性に優れるブレージン
グシート及びその製造方法に関する。 (従来の技術及び解決しようとする課題)アルミニウム
製熱交換器としてはカーエアコン用のコンデンサーやエ
バポレーター、またラジェーター、オイルクーラー等々
があり、構造としてサーペンタータイプ、ドロンカップ
タイプ、コルゲートフィンタイ、プ等々がある。このう
ち、トロンカツプタイプのものはタンクプレート、フィ
ンを構°造部材とするものであり、カーエアコン用エバ
ポレーターやオイルクーラーなどに用いられている。 従来より、ドロンカップ熱交換器用のアルミブレージン
グシートの芯材には、3003材(Al。 −Mn系)が用いられているが、耐食性で十分な性能が
得られないという欠点があった。そのため、耐食性改良
材の開発が望まれていた。 この点、耐食性改良材として、ろう材或いはフィン材に
対して、電位を責として陰極的に作用させるためにCu
含有量の高い材料が提唱されているが、この場合には、
ブレージングシート芯材の耐食性は向上するものの、ろ
う付フィレット部、が逆に優先的に腐食し、早期に洩れ
を生ずる危険がある。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものであって、ドロンカップ熱交換器全体において
、ろう付はフィレット部の優先的腐食を伴うことなく、
耐食性に優れたアルミブレーシンクシー1〜を提供する
こと、並びに該アルミブレーシンクシートの製造方法を
提供することを目的とするキノのである。 (課題を解決するための手段) 前記目的を達成するため、本発明者は、アルミブレーシ
ーングシート芯材の耐食性を向上し得る方策について鋭
意研究を重ねたところ、Fe含有量を抑制した特定成分
系のろう材に対し、芯材として特にTj、 Zr、又は
Crを添加する成分調整と共に均質化処理条件を規制す
ることにより、可能であることを見い出したものである
。 すなわち、本発明に係るドロンカップ熱交換器用アルミ
ブレージンクシートは、Feの含有量が0.2%以下で
あって、Aμ−Si系、Al−Si−Mg系及びA Q
−Si−Mg −Bi系のうちの少なくとも1種から
なるろう材と、Mn:0.7〜1.5%、Mg: O,
、、、1〜9,7%、Cu、:0.2%以下及びFe:
0.2%以下を含み、更にTi、Zn及びCrの1種以
上を金側で0.02〜0.30%含み、残部がAD、及
び不純物であるアルミニウム合金からなる芯材とにより
構成されていることを特徴とするものである。 また、上記ドロンカップ熱交換器用ブレージングシート
の製造方法に係る本発明は、前記ろう材と芯材から構成
される材料において、芯材の均質化処理を500℃以下
の温度で行い、その後ろう材と芯材をクラッド化するこ
とを特徴とするものである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 まず、本発明におけるろう材及び芯材の化学成分限定理
由を説明する。 (1)ろう材 ろう材中のFeの含有量が多くなると、ろう材の耐食性
が低下し、ろう付フィレット部の腐食も促進されるが、
0.2%以下に規制した場合、そのような影響が小さく
なり、好ましい。 但し、このようにFe含有量抑制による効果は、AM−
Si系、Al−Si−Mg系及びAl−Si−Mg−B
i系のアルミニウム合金に限り得られるものである。こ
れらの合金系はこの種の用途に使用−4= し得る組成であればよい。例えば、Siは、被ろう何科
よりも低融点にし、かつ、ろう何時に流動性を付与する
と共にろう付与の耐食性、強度及び作業性を向上する作
用を有するので、7〜14%の範囲が望ましい。Mgは
真空ブレージンクにおいてゲッターとしての作用を有し
、真空炉内のH2C,02等を消費し、更に表面酸化皮
膜を破壊するため、ろう付性を向上する作用を有するの
で、0.5〜2.0%の範囲が望ましい。なお、Mgが
2.0%を超えるとそのような効果が飽和し、また炉を
汚染させる等の弊害がある。Biは真空ブレージングに
おいてろう付加熱時のMgの蒸発を促進してMgのゲッ
ター作用を助長し、ろう付可能真空度範囲を拡大する作
用があり、0.05〜0.20%の範囲が望ましい。 なお、これらのろう材は使用されるろう相法によって適
宜選択される。 (2)芯材 ■Mi Mnは強度と耐食性を与え、ろう付性を向上させる作用
のある元素である。しかし、含有量が0゜7%未満では
この作用は小さく、1.5%を超えると巨大なAl−M
n系化合物が形成され、加工性が劣化するので好ましく
ない。よって、Mn量は0.7〜1.5%の範囲とする
。 0Mg Mgは強度向上の効果及び結晶粒微細化による成形性向
上の効果を有する元素である。しかし、含有量が0.1
%未満ではこの効果は小さく、0゜7%を超えるとろう
付性が劣化し、耐食性も劣化するので好ましくない。よ
って、Mg量は0.1〜0.7%の範囲とする。 ■Cu Cuは強度向上の効果があるが、0.2%を超えると、
電位を責とすると共にろう何時にろう材に拡散し、ろう
材の優先腐食性を助長するため、同影響がなくなる0、
2%を上限とする。 ■Fe Fe含有量が0.2%を超えて増大すると芯材の耐食性
が低下するため、同影響が小さくなる0゜2%を上限と
する。一方、Feは結晶粒微細化作用があるため、この
ような含有量の減少により結晶粒粗大化の傾向を生ずる
が、これは前記Mgの添加により解消できる。 ■Ti、 Zr、 Cr Ti、Zr及びCrはそれぞれ高温座屈強度の向上、ろ
う付性の向上、耐食性の向上に効果があるので、これら
のうち少なくとも1種を添加する。 しかし、各元素とも含有量が0.02%未満ではこの作
用は小さく、0.3%を超えると巨大化合物が形成され
、加工性が劣化するので好ましくない。よって、各元素
とも含有量は0.02〜0.3%の範囲とし、2種以上
の添加の場合はそれらの合計が前記範囲となるように添
加する。 なお、ろう材、芯材とも製造上不純物が含まれ得るが、
不純物量は本発明の効果を損なわない限度で許容可能で
ある。 次に、上記の如く化学成分を調整したろう材及び芯材か
らなるアルミブレージングシートの製造法について説明
する。 一7= ろう材及び芯材は、常法により溶解、鋳造し、鋳塊に均
質化処理を施した後、クラッド圧延、冷間圧延によりブ
レージングシートが製造されるが、本発明においては、
前記ろう材及び芯材の組合せに鑑み、特に芯材に対する
均質化処理を特定の条件にて行う必要がある。 すなわち、本発明者の研究により、前記化学成分を有す
る芯材の均質化条件を500℃以下の温度とすることに
より微細析出物が多量に析出し、耐孔食性が向上する効
果があることが判明した。 500℃を超えると析出物が粗大化して耐孔食性の向上
効果が減少するので好ましくない。なお、加熱時間は特
に制限されないが、1〜6hr程度が望ましく、特に上
記作用に大きく影響しない。 なお、クラッド率(全板厚に対するろう材の厚さ)は5
〜20%の範囲が好ましい。 次に本発明の実施例を示す。 (実施例) 第1表に示す化学成分を有するろう材と第2表に示す化
学成分を有する芯材を常法により溶解、鋳造し、均質化
処理、クラッド圧延、冷間圧延により、第3表に示す組
合せにて0.6mm厚−〇材のブレージングシートを作
成した。但し、芯材の均質化処理は第3表に示す条件に
より行った。またろう材のクラッド率は15%とした。 得られたブレージングシー1〜についてキャス腐食試験
を実施すると共に、第1図に示す形状寸法の試験片を使
用してキャス腐食試験を実施し、ろう付フィレッ1へ部
の腐食状況も調べた。それらの結果を第3表に併記する
。 なお、ブレージングシートのキャス腐食試験結果は、0
.5mm板厚で貫通時間が1000hr以上の場合に◎
印、500〜1000hr未満の場合に0印、500h
r未満の場合にΔ印を付して評価した。 またろう付フレット部のキャス試験結果は、腐食状況を
3ランクに分け、フィレット部の腐食が小の場合に◎印
、中の場合にQ印、大の場合にΔ印を付して評価した。 第3表より、本発明材Nα1〜Nα6はいずれもブレー
ジングシート及びろう付フィレット部とも優れた耐食性
を有していることが明らかである。 これに対し、比較材については、本発明と同じ条件の均
質化処理を芯材に施しても、芯材のFe含有量が多いN
α7、Nα8はブレージングシートの耐食性がFe含有
量の増加大と共に劣化し、Cu含有量の多いNα9はろ
う付フィレット部の耐食性が劣化し、Mg含有量が多い
Nα10はブレージングシートの耐食性が劣化しており
、またろう材のFe含有量が多い比較材Nα11、Nα
12はブレージングシートの耐食性がFe含有量の増加
と共に劣化している。またろう材及び芯材の化学成分が
本発明範囲内であっても、芯材の均質化条件が適切でな
い比較材Nα13はブレージングシートの耐食性が劣か
している。
ジングシートの製造に係り、更に詳しくは、ろう付フィ
レット部の優先腐食がなく、耐食性に優れるブレージン
グシート及びその製造方法に関する。 (従来の技術及び解決しようとする課題)アルミニウム
製熱交換器としてはカーエアコン用のコンデンサーやエ
バポレーター、またラジェーター、オイルクーラー等々
があり、構造としてサーペンタータイプ、ドロンカップ
タイプ、コルゲートフィンタイ、プ等々がある。このう
ち、トロンカツプタイプのものはタンクプレート、フィ
ンを構°造部材とするものであり、カーエアコン用エバ
ポレーターやオイルクーラーなどに用いられている。 従来より、ドロンカップ熱交換器用のアルミブレージン
グシートの芯材には、3003材(Al。 −Mn系)が用いられているが、耐食性で十分な性能が
得られないという欠点があった。そのため、耐食性改良
材の開発が望まれていた。 この点、耐食性改良材として、ろう材或いはフィン材に
対して、電位を責として陰極的に作用させるためにCu
含有量の高い材料が提唱されているが、この場合には、
ブレージングシート芯材の耐食性は向上するものの、ろ
う付フィレット部、が逆に優先的に腐食し、早期に洩れ
を生ずる危険がある。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものであって、ドロンカップ熱交換器全体において
、ろう付はフィレット部の優先的腐食を伴うことなく、
耐食性に優れたアルミブレーシンクシー1〜を提供する
こと、並びに該アルミブレーシンクシートの製造方法を
提供することを目的とするキノのである。 (課題を解決するための手段) 前記目的を達成するため、本発明者は、アルミブレーシ
ーングシート芯材の耐食性を向上し得る方策について鋭
意研究を重ねたところ、Fe含有量を抑制した特定成分
系のろう材に対し、芯材として特にTj、 Zr、又は
Crを添加する成分調整と共に均質化処理条件を規制す
ることにより、可能であることを見い出したものである
。 すなわち、本発明に係るドロンカップ熱交換器用アルミ
ブレージンクシートは、Feの含有量が0.2%以下で
あって、Aμ−Si系、Al−Si−Mg系及びA Q
−Si−Mg −Bi系のうちの少なくとも1種から
なるろう材と、Mn:0.7〜1.5%、Mg: O,
、、、1〜9,7%、Cu、:0.2%以下及びFe:
0.2%以下を含み、更にTi、Zn及びCrの1種以
上を金側で0.02〜0.30%含み、残部がAD、及
び不純物であるアルミニウム合金からなる芯材とにより
構成されていることを特徴とするものである。 また、上記ドロンカップ熱交換器用ブレージングシート
の製造方法に係る本発明は、前記ろう材と芯材から構成
される材料において、芯材の均質化処理を500℃以下
の温度で行い、その後ろう材と芯材をクラッド化するこ
とを特徴とするものである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 まず、本発明におけるろう材及び芯材の化学成分限定理
由を説明する。 (1)ろう材 ろう材中のFeの含有量が多くなると、ろう材の耐食性
が低下し、ろう付フィレット部の腐食も促進されるが、
0.2%以下に規制した場合、そのような影響が小さく
なり、好ましい。 但し、このようにFe含有量抑制による効果は、AM−
Si系、Al−Si−Mg系及びAl−Si−Mg−B
i系のアルミニウム合金に限り得られるものである。こ
れらの合金系はこの種の用途に使用−4= し得る組成であればよい。例えば、Siは、被ろう何科
よりも低融点にし、かつ、ろう何時に流動性を付与する
と共にろう付与の耐食性、強度及び作業性を向上する作
用を有するので、7〜14%の範囲が望ましい。Mgは
真空ブレージンクにおいてゲッターとしての作用を有し
、真空炉内のH2C,02等を消費し、更に表面酸化皮
膜を破壊するため、ろう付性を向上する作用を有するの
で、0.5〜2.0%の範囲が望ましい。なお、Mgが
2.0%を超えるとそのような効果が飽和し、また炉を
汚染させる等の弊害がある。Biは真空ブレージングに
おいてろう付加熱時のMgの蒸発を促進してMgのゲッ
ター作用を助長し、ろう付可能真空度範囲を拡大する作
用があり、0.05〜0.20%の範囲が望ましい。 なお、これらのろう材は使用されるろう相法によって適
宜選択される。 (2)芯材 ■Mi Mnは強度と耐食性を与え、ろう付性を向上させる作用
のある元素である。しかし、含有量が0゜7%未満では
この作用は小さく、1.5%を超えると巨大なAl−M
n系化合物が形成され、加工性が劣化するので好ましく
ない。よって、Mn量は0.7〜1.5%の範囲とする
。 0Mg Mgは強度向上の効果及び結晶粒微細化による成形性向
上の効果を有する元素である。しかし、含有量が0.1
%未満ではこの効果は小さく、0゜7%を超えるとろう
付性が劣化し、耐食性も劣化するので好ましくない。よ
って、Mg量は0.1〜0.7%の範囲とする。 ■Cu Cuは強度向上の効果があるが、0.2%を超えると、
電位を責とすると共にろう何時にろう材に拡散し、ろう
材の優先腐食性を助長するため、同影響がなくなる0、
2%を上限とする。 ■Fe Fe含有量が0.2%を超えて増大すると芯材の耐食性
が低下するため、同影響が小さくなる0゜2%を上限と
する。一方、Feは結晶粒微細化作用があるため、この
ような含有量の減少により結晶粒粗大化の傾向を生ずる
が、これは前記Mgの添加により解消できる。 ■Ti、 Zr、 Cr Ti、Zr及びCrはそれぞれ高温座屈強度の向上、ろ
う付性の向上、耐食性の向上に効果があるので、これら
のうち少なくとも1種を添加する。 しかし、各元素とも含有量が0.02%未満ではこの作
用は小さく、0.3%を超えると巨大化合物が形成され
、加工性が劣化するので好ましくない。よって、各元素
とも含有量は0.02〜0.3%の範囲とし、2種以上
の添加の場合はそれらの合計が前記範囲となるように添
加する。 なお、ろう材、芯材とも製造上不純物が含まれ得るが、
不純物量は本発明の効果を損なわない限度で許容可能で
ある。 次に、上記の如く化学成分を調整したろう材及び芯材か
らなるアルミブレージングシートの製造法について説明
する。 一7= ろう材及び芯材は、常法により溶解、鋳造し、鋳塊に均
質化処理を施した後、クラッド圧延、冷間圧延によりブ
レージングシートが製造されるが、本発明においては、
前記ろう材及び芯材の組合せに鑑み、特に芯材に対する
均質化処理を特定の条件にて行う必要がある。 すなわち、本発明者の研究により、前記化学成分を有す
る芯材の均質化条件を500℃以下の温度とすることに
より微細析出物が多量に析出し、耐孔食性が向上する効
果があることが判明した。 500℃を超えると析出物が粗大化して耐孔食性の向上
効果が減少するので好ましくない。なお、加熱時間は特
に制限されないが、1〜6hr程度が望ましく、特に上
記作用に大きく影響しない。 なお、クラッド率(全板厚に対するろう材の厚さ)は5
〜20%の範囲が好ましい。 次に本発明の実施例を示す。 (実施例) 第1表に示す化学成分を有するろう材と第2表に示す化
学成分を有する芯材を常法により溶解、鋳造し、均質化
処理、クラッド圧延、冷間圧延により、第3表に示す組
合せにて0.6mm厚−〇材のブレージングシートを作
成した。但し、芯材の均質化処理は第3表に示す条件に
より行った。またろう材のクラッド率は15%とした。 得られたブレージングシー1〜についてキャス腐食試験
を実施すると共に、第1図に示す形状寸法の試験片を使
用してキャス腐食試験を実施し、ろう付フィレッ1へ部
の腐食状況も調べた。それらの結果を第3表に併記する
。 なお、ブレージングシートのキャス腐食試験結果は、0
.5mm板厚で貫通時間が1000hr以上の場合に◎
印、500〜1000hr未満の場合に0印、500h
r未満の場合にΔ印を付して評価した。 またろう付フレット部のキャス試験結果は、腐食状況を
3ランクに分け、フィレット部の腐食が小の場合に◎印
、中の場合にQ印、大の場合にΔ印を付して評価した。 第3表より、本発明材Nα1〜Nα6はいずれもブレー
ジングシート及びろう付フィレット部とも優れた耐食性
を有していることが明らかである。 これに対し、比較材については、本発明と同じ条件の均
質化処理を芯材に施しても、芯材のFe含有量が多いN
α7、Nα8はブレージングシートの耐食性がFe含有
量の増加大と共に劣化し、Cu含有量の多いNα9はろ
う付フィレット部の耐食性が劣化し、Mg含有量が多い
Nα10はブレージングシートの耐食性が劣化しており
、またろう材のFe含有量が多い比較材Nα11、Nα
12はブレージングシートの耐食性がFe含有量の増加
と共に劣化している。またろう材及び芯材の化学成分が
本発明範囲内であっても、芯材の均質化条件が適切でな
い比較材Nα13はブレージングシートの耐食性が劣か
している。
(発明の効果)
以上詳述したように、本発明によれば、ブレージングシ
ート材の耐食性が優れていると共にろう付フィレット部
の優先腐食がなく、耐食性に優れたドロップカップ熱交
換器用アルミブレージングシートを提供することができ
る。
ート材の耐食性が優れていると共にろう付フィレット部
の優先腐食がなく、耐食性に優れたドロップカップ熱交
換器用アルミブレージングシートを提供することができ
る。
第1図はキャス試験片の寸法(mm)、形状を示す説明
図である。 1・・・アルミブレージングシート、2・・・ろう付フ
ィレット部。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中 村 尚 第1図
図である。 1・・・アルミブレージングシート、2・・・ろう付フ
ィレット部。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中 村 尚 第1図
Claims (1)
- (1)重量%で(以下、同じ)、Feの含有量が0.2
%以下であって、Al−Si系、Al−Si−Mg系及
びAl−Si−Mg−Bi系のうちの少なくとも1種か
らなるろう材と、Mn:0.7〜1.5%、Mg:0.
1〜0.7%、Cu:0.2%以下及びFe:0.2%
以下を含み、更にTi、Zn及びCrの1種以上を合計
で0.02〜0.30%含み、残部がAl及び不純物で
あるアルミニウム合金からなる芯材とにより構成されて
いることを特徴とするドロンカップ熱交換器用ブレージ
ングシート。(2)Feの含有量が0.2%以下であっ
て、Al−Si系、Al−Si−Mg系及びAl−Si
−Mg−Bi系のうちの少なくとも1種からなるろう材
と、Mn:0.7〜1.5%、Mg:0.1〜0.7%
、Cu:0.2%以下及びFe:0.2%以下を含み、
更にTi、Zn及びCrの1種以上を合計で0.02〜
0.30%含み、残部がAl及び不純物であるアルミニ
ウム合金からなる芯材とにより構成される材料の製造に
おいて、前記芯材の均質化処理を500℃以下の温度で
行い、その後該芯材とろう材をクラッド化することを特
徴とするドロンカップ熱交換器用ブレージングシートの
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4041088A JPH01215945A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | ドロンカップ熱交換器用アルミブレージングシート及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4041088A JPH01215945A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | ドロンカップ熱交換器用アルミブレージングシート及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01215945A true JPH01215945A (ja) | 1989-08-29 |
Family
ID=12579892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4041088A Pending JPH01215945A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | ドロンカップ熱交換器用アルミブレージングシート及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01215945A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04371368A (ja) * | 1991-06-19 | 1992-12-24 | Nippon Light Metal Co Ltd | 耐食性に優れたブレージングシート及び製造方法 |
CN112171106A (zh) * | 2019-07-03 | 2021-01-05 | 三菱铝株式会社 | 铝合金包覆材 |
-
1988
- 1988-02-22 JP JP4041088A patent/JPH01215945A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04371368A (ja) * | 1991-06-19 | 1992-12-24 | Nippon Light Metal Co Ltd | 耐食性に優れたブレージングシート及び製造方法 |
CN112171106A (zh) * | 2019-07-03 | 2021-01-05 | 三菱铝株式会社 | 铝合金包覆材 |
CN112171106B (zh) * | 2019-07-03 | 2022-07-05 | 三菱铝株式会社 | 铝合金包覆材 |
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