JPH0211735A

JPH0211735A - アルミニウム合金ブレージングシート

Info

Publication number: JPH0211735A
Application number: JP15942088A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Ishikawa; 石川　和徳
Original assignee: Furukawa Aluminum Co Ltd
Current assignee: Furukawa Aluminum Co Ltd
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1990-01-16

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はアルミニウム合金フレーシンクシートに関し、
より詳しくは自動車などの熱交換器用として好適な成形
性、ろう付性、耐孔食性、熱伝導性に優れたアルミニウ
ム合金フレーシンクシートに関する。

（従来の技術）従来、自動車用のアルミニウム合金製熱交換器のうちて
、オイルクーラー、インタークーラーカーエアコンのエ
バポレーター等は例えば第１図に示すような積層型構造
のものか用いられている。第１図（イ）及び（ロ）は積
層型エバポレーターのそれぞれ正面図及び斜視（一部省
略）図である。図において、符号１０はエバポレーター
を示し、このエバポレーターＩＯは冷奴通路を形成する
ようプレス成形したフレーシンクシートからなるタンク
プレート（１１）、（１１）・・・を積層し、その間に
熱交換をよくするためコルケートしたフィン材（１２）
、（１２）・・・をはさんて組立て、真空ろう付て接合
される。

通常、このタンクプレート（１１）にはＪＩＳ３００３
．３００５等の３０００系アルミニウム合金を芯材とし
、その両面にＪＩＳ　　４０’０４．４１０４１０４合
金う材をクララｌ〜（片面クラット率１０〜１５％）し
た板厚０．５〜１．２ｍｍのアルミニウム合金プレージ
ングシートか用いられる。また、フィン材（１２）とし
てはＪＩＳ１０００系、３０００系等のアルミニウム材
又はアルミニウム合金材か板厚０．１〜０．３ｍｍて使
用されている。

これら積層型の熱交換器は外部からの腐食に対する保護
のためフィン材としてその電位を卑にするＳｎ、Ｚｎ等
を含んだ犠牲陽極材料を用い、冷媒通路を形成するフレ
ーシンクシートを防食している。

ところて最近、自動車熱交換器の軽量化か図られており
、従来材よりも薄肉化か可能な高強度材、耐食材の開発
か要望されている。その対策の１つとしてＡ　ｌ　−Ｍ
　ｎ−Ｃｕ系芯材のフレーシンクシートか用いられてい
る。これはＪＩＳ３００３合金にＣｕを添加し、強度向
上させるとともに芯材電位を責にすることてフィンの防
食効果を向上させるものである。

一方、軽量化の方策として、上記のように使用材料の薄
肉化を図るのてはなく、熱交換器の構造を変える方法か
あり、例えは第２図及び第３図に示すようなタンクプレ
ートを用いた積層エバポレーターも開発されている。

第２図のタンクプレー１〜２１においてタンク部か２２
ａ、２２ｂに分割されており、フレーシンクシートにお
いてタンク部２２ａ、２２ｂ等のプレス成形性か特に要
求される。

第３図（イ）は第２図に示すようなタンクプレートを使
用したエバポレーターコア３１を模式的に示す側面図、
同図（ロ）はその斜視図である。同図においてフレーシ
ンクシートからなるタンクプレートを用いたコア３１は
、パーティション３２によって分画された」二下２室３
３及び３４からなり、さらに各室は第３図（ロ）に示す
ように左右２室３３ａ、３３ｂ及び３４ａ、３４ｂに分
割されており、入口３５から導入された冷媒は下室３３
の左右の両室３３ａ、３３ｂを順次通ったのち矢印ａに
示すように上室３４に入り同様に左右の２室を通ったの
ち、出口３６より排出される。第３図（ロ）において点
線の矢印は下室の冷媒の流れを、実線の矢印は上室の冷
媒の流れを示す。同図の場合においてもプレージングシ
ートは薄膜化されるが、従来のプレージングシートより
高い強度と成形性か要求される。

（発明か解決しようとする問題点）しかしながら、従来使用されてきたＪＩＳ３００３合金
を芯材とするブレージングシートはろう付加熱によりＯ
材強度１１〜１２ｋｇｆ／ｍｒｎ’を示すにすぎず、積
層エバポレーター等ては薄肉化の限界にきている。

一方、Ａ　ｌ　−Ｍ　ｎ　−Ｃｕ系合金を芯材とするプ
レージングシートはＯ材強度は１４〜１５ｋｇｆ／ｍｍ
’を示すものの、プレス成形の際に必要な伸びが２０〜
３０％（３００３００３合金〜３５％）と小さく、タン
クプレート設計上の自由度か小さい。

また、冷奴通路を形成するフレーシンクシートの熱伝導
性は３００３００３合金とするプレーシンクシートては
不十分てあり、１０５０．１１００合金を芯材とするプ
レージングシートの使用も考えられるがこれらはＯ材強
度か低く（７〜８ｋ　ｇ　ｆ　／ｍｍ′）　、電位も３
００３００３合金２０ｍ　Ｖ　）と比較して卑（−７８
０〜−７４０ｍ　Ｖ　）てあり、フィンの防食効果か低
下することなどから実用には至っていない。

さらに、第２図及び第３図に示すような構造のタンクプ
レートを用いたエバポレーターは冷媒通路かより複雑で
あるため、これに使用するプレーシンクシートは上記の
薄肉化時の強度、熱伝導性に加えてさらに成形性の向上
か必要である。

したかって本発明の目的は、熱交換器の冷媒通路（コア
）形成用として複雑形状のプレス成形を可能とし、熱交
換器の構造面からの熱交換性能向上を図るとともに、ろ
う付性、耐孔食性は従来材以上の性能を維持しつつ、さ
らに冷媒通路構成材の熱伝導性の向上を図ることて熱交
換器の軽量化を実現することかてきるアルミニウム合金
フレーシンクシートを提供することにある。

（問題点を解決するだめの手段）本発明者は上記の問題点を解決するためさきにアルミニ
ウム合金プレージングシートを提案した（特願昭６２−
３３３０１６号）か、さらに鋭意研究を続けた結果、Ｃ
ｕ、Ｆｅを所定量含有し、Ｍｎ、Ｓｉの含有量を規制し
たアルミニウム合金あるいはさらにＭｇ、Ｃｒ、Ｚｒ及
びＴｉの含有量を規制したアルミニウム合金をそれぞれ
芯材としたフレーシンクシートか上記目的に満足しうろ
ことを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、（１）Ｍｎ０．５重量％以下（以下
重量％は単に％と記ず）、Ｃｕ０．１〜０．６％、Ｆ　
ｅ　０．２１〜１．５％及びＳｉ０．８％以下を含有し
、残部Ａｌと不可避不純物を含んでなるアルミニウム合
金を芯材とすることを特徴とするアルミニウム合金フレ
ーシンクシート、及び（２）Ｍｎ０．５％以下、Ｃｕ　
０．１〜０．６％、Ｆｅ０．２１〜１．５％及びＳｉ０
．８％以下を含有し、さらにＭｇ０．３％以下、Ｃｒ０
．：１％以下、Ｚｒ０．３％以下、Ｔｉ０．３％以下の
うち１種又は２種以上を合計０．３％以下含有し、残部
Ａｌと不可避不純物を含んでなるアルミニウム合金を芯
材とすることを特徴とするアルミニウム合金フレーシン
クシートを提供するものである。

本発明のブレージングシートの芯材に用いられるアルミ
ニウム合金に含有される各成分の作用及びその添加量を
限定した理由は次の通りである。

Ｍｎ添加量は０．５％以下とする。Ｍｎは強度及び耐孔
食性を向上させ、芯材の電位を責にするが、Ｍｎ添加量
か０．５％を越えるとプレス成形性及び熱伝導性能か低
下する。

Ｃｕ添加量は０．１〜０．６％とする。Ｃｕは強度及び
耐孔食性を向」ニさせる。また芯材の電位を責にする効
果はＭｎ以」二である。しかしＣｕ添加量か０．１％未
満ては電位資化及び耐孔食性向上の効果はなく、０．６
％を越えるとプレス成形性も低下する。

Ｆｅ添加量は０．２１〜１．５％とする。Ｆｅは成形性
を改善する。特にグレンサイズを小さくする効果があり
、伸びが大きくなる。また、ろう付時に芯材の再結晶か
促進され、グレンサイズを３０ｇｍ以上にしておけばプ
レス成形ろう材の芯材への拡散も少なく、優れたろう付
性を示す。ざらにＦｅはろう付後の強度向上作用かある
。Ｆｅ添加量か０．２１％未満ては成形性改善か不十分
てあり、１．５％を越えて添加すると塑性加工性が低下
する。

Ｓｉ添加量は０．８％以下とする。Ｓｉは成形性を改善
し、ろう付後の強度向上に効果がある。

しかし、Ｓｉ添加量か０．８％を越えると融点か低下し
、ろう付に支障をきたす。

Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｒ及びＴ１の添加量はそれぞれ０．３％
以下とし、かっこの４種元素の合計添加量も０．３％以
下とする。Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉは芯材の強度を向上
さる。しかし、各元素それぞれ単独の場合の添加量及び
複合添加の合計か０．３％を越えると加工性及び熱伝導
性を低下させる。

本発明のフレーシンクシーｌ〜に用いられるろう材は特
に限定されず、通常用いられるろう材（真空ろうイづ用
のＪＩＳ　　４００４．４１０４のほか各種フラックス
ろう材用ＪＩＳ　　４３４３４０４５等）を使用するこ
とかてきる。また本発明のフレーシンクシートの製造は
上記の芯材の組成及び結晶粒度調整を除き特に限定され
ず、常法に従って行うことかてきる。

（実施例）次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。

実施例１第１表に示す組成のアルミニウム合金を芯材とし、その
両面にＪＩＳ　　４００４合金ろう材をクラット（片面
クラット率ｌＯ％）したプレーシンクシートを常法によ
り作製した。これらのフレーシンクシートの最終板厚は
０．６ｍｍ、調質はＯ材である。

得られたプレージングシート各試料のＯ材強度、エリク
セン値を測定するとともに、５　Ｘ　１０−５Ｔｏｒｒ
の真空度で６００°Ｃに３分間加熱してコルケートフィ
ン材との真空ろう付を行い、キャス試験による耐孔食性
評価及び導電率（ｌＡＣ３による）測定を行った。また
、下記に示す間隙充填試験によりろう付性を試験した。

結果を第２表に示す。

［間隙充填試験］第４図は間隙充填試験の説明図であり、同図において符
号（４１）は試料フレージンクシー１〜、（４２）はあ
て板、（４３）はスペーサーである。試験は図に示すよ
うに試料ブレージングシー１−（４１）を垂直においた
あて板（４２）の」−に乗せ、その間に直径３ＩＩＩＩ
ｆｉのスペーサー（４３）をル−シンクシート（４１）
の１方の縁から５０ＩＩＩＩ１１の位置に挿入し、その
まま６００°Ｃて３分間加熱ろう付する。冷却後、プレ
ージングシート（４１）とあて板（４２）のろう付され
た長さを測定し、間隙充填長さとして示す。この長さか
長い方かろう材の芯材中への拡散か少なく、ろう付性か
良好と判定される。

■ ■ 第２表の結果から明らかなように、本発明のアルミニウ
ム合金プレーシンクシート（試料Ｎｏ、１〜９）はＯ材
強度か高く、エリクセン値は１１ｍｍ前後て成形性が従
来のＪＩＳ　　３００３合金使用例（試料Ｎｏ、１５）
より優れる。また、耐孔食性（孔食深さ）及びろう付性
（間隙充填長さ）はともに従来例（Ｎｏ、１５）と同等
以上て良好である。さらにｌＡＣ３による導電率も４０
％以上て優れている。これに対し、比較例（試料Ｎｏ。

１０．１１．１２．１５）は成形性（エリクセン値）に
おいて、また比較例（試料Ｎｏ、１３゜１４）はろう付
性（間隙充填長さ）において劣っている。

（発明の効果）このように、本発明によれば成形性、耐孔食性、ろう付
性に優れ、熱交換性能を向上させるアルミニウム合金プ
レーシンクシートか提供される。本発明によれば複雑形
状のコアの製造が可能となり、コアの耐圧強度の向上を
図ることかでき、コアの小型、軽量化が達成され、コス
トの低減か可能となる。したがって本発明のアルミニウ
ム合金フレーシンクシートにより薄肉化、複雑形状化さ
れた積層型熱交換器の製造か可能となり、熱交換器の小
型化、軽量化及び製造コストの低減の優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）及び（ロ）は積層型エバポレーターのそれ
ぞれ正面図及び斜視図であり、第２図は新型エバポレー
ターに使用されるタンクプレートの斜視図、第３図（イ
）、（ロ）は新型エバポレータのそれぞれ側面図及び斜
視図である。第４図は間隙充填長さ試験の説明図である
。符号の説明１０・・・エバポレーター１１．２１・・・タンクプレート３１・・・新型エバポレーターコア１２・・・フィン

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｍｎ０．５％以下、Ｃｕ０．１〜０．６％、Ｆｅ
０．２１〜１．５％及びＳｉ０．８％以下（以上重量％
）を含有し、残部Ａｌと不可避不純物を含んでなるアル
ミニウム合金を芯材とすることを特徴とするアルミニウ
ム合金ブレージングシート。
（２）Ｍｎ０．５％以下、Ｃｕ０．１〜０．６％、Ｆｅ
０．２１〜１．５％及びＳｉ０．８％以下を含有し、さ
らにＭｇ０．３％以下、Ｃｒ０．３％以下、Ｚｒ０．３
％以下、Ｔｉ０．３％以下のうち１種又は２種以上を合
計０．３％以下（以上重量％）含有し、残部Ａｌと不可
避不純物を含んでなるアルミニウム合金を芯材とするこ
とを特徴とするアルミニウム合金ブレージングシート。