JPH02151379A - アルミニウム製フイン用ブレージングシートの製造方法 - Google Patents

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、犠牲陽極効果を有し、耐高温座屈性に優れた
真空ろう付は用のアルミニウム製フィン用ブレージング
シートの製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に自動車クーラー用コンデンサーやエバポレーター
などのアルミニウム合金からなる熱交換器は押出多穴チ
ューブとコルゲートフィンから構成されている。このよ
うな押出多穴チューブには月３１０５０　（９９，５ｖ
１％以上のＡＪ）（以下Ｗ１％を％と略記）やＡ　３０
０３　ＣＡｌ−０，１ｓ％Ｃｕ−１，１％Ｍｎ合金）が
用いられ、コルゲートフィンには＾３００３あるいは、
＾３２０３　ＣＡｌ−１，１％旧合金）を芯材とし、そ
の両面にＡＩ　−３ｉ系合金ろう材、例えば＾４３４３
　ＣＡＮ　−７，５％Ｓｉ合金）や＾４００４　（＾１
−１０％５ｉ−１．５％Ｍｇ合金）をクラッドしたいわ
ゆるブレージングシートが用いられている。ろう材のク
ラツド率は片面につき、８〜１３％が標準で、全板厚は
０．１６■が最も一般的に用いられている。

これら熱交換基の製造は、一般に５９０〜６２０℃の温
度に数分間加熱して接合する、いわゆるブレージング法
で行われるが、この場合ろう材表面の酸化皮膜を破壊し
、ろうの流動を促進させるためフラックスを用いるファ
ーネスブレージング法や、ろう剤中のＭｇ蒸発効果（ゲ
ッター作用）を利用する真空ブレージング法が主として
実用化されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年フィン用ブレージングシートの芯材又は皮材にｚＯ
を添加し、犠牲陽極効果を与えて押出多穴チューブ材を
防食することが行われているが、真空ブレージング法で
は、芯材中の２ｎが蒸発しフィンの残留Ｚｎ量が少なく
なり、犠牲陽極効果が不十分となる問題がある。この問
題を解決するため、芯材にＣＩを添加して２ｎの蒸発を
防止する方法が提案されているが、ＩｎやＣＩはフィン
の高温強度を低下させ、その結果ろう付はブレージング
加熱時にフィンがつぶれる現象、いわゆる座屈が起りや
す（問題となっている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこれに鑑み種々研究の結果、真空ろう付は法で
十分に犠牲陽極効果を有し、かつ高温度のろう付は加熱
により、フィンのつぶれが生じ難い耐高温座屈性に優れ
たアルミニウム製フィン用ブレージングシートの製造方
法を開発したものである。

即ｔ、、本発明ハＭｎ　０．２〜１．５％、ｚｎｏ、２
〜２．０％、ＣＩ　０．０５〜０．５％、Ｓｉ　０．０
５〜０．６％、Ｆｅ０．０５〜０．１１％を含むＡｌ合
金を芯材とし、その両面にＡｌ　−３１−Ｍｇ系合金ろ
う材をクラッドして熱間圧延を行い、その後冷間圧延を
行うにあたり冷間圧延の途中に中間焼鈍を２回行い、１
回目の中間焼鈍を２８０〜３５０℃の温度範囲で行い、
２回目の焼鈍を３６０℃以上の温度で行い、第１回目の
中間焼鈍から第２回目の中間焼鈍までの冷間圧延率を２
０〜９０％とし、第２回目の中間焼鈍から最終板厚まで
の冷間圧延率を１５〜４５％とすることを特徴とするも
のである。

〔作　用〕

本発明製造方法において、フィン用ブレージングシート
の芯材に用いるアルミニウム合金の組成における各成分
の作用を説明する。

Ｍｎは合金の強度を向上させるとともに、ｆｌｕ−Ｍロ
ーＦｅあるいはＡｌ−Ｍｎ−５ｉ系の微細な析出物を生
じ再結晶粒を粗大化させ、ろう付けにおける高温加熱の
際の耐高温座屈性を向上させる働きを持つ。しかしその
量が０．２％未満ではその効果が小さく、２．０％を越
えて添加した場合は巨大晶出物が生じやすく、フィンと
しての成形性が悪（なる。

ＦｅはＡｌ５ｕｎとの共存によってＡＩ　−Ｍｎ−Ｆｅ
系の析出物を生じ、再結晶を粗大化させ、ろう付けにお
ける高温加熱の際の耐高温座屈性を向上させる。しかし
その量が０．０５％未満ではその効果を得るのに十分で
なく、更に晶出物の数も少なく、ろう付は加熱時にろう
の溶解時まで転位が残存することで耐高温座屈性を悪化
し、０．８％を越えて添加すると、晶出物の量が増え、
ろう付は加熱時に再結晶が微細化し、逆に耐高温座屈性
を悪化させる。

ＳｉはＡｌ−Ｍｎ−３ｉ系の微細な析出物を生じ、再結
晶を粗大化させ、ろう付けにおける高温加熱の際の耐高
温座屈性を向上させる働きを持つ。

しかしその量が０．０５％未満では効果が小さく、０．
６％を越えると逆に晶出物の効果で再結晶粒が微細化し
、耐高温座屈性を悪化させる。

２ｎはフィン材に犠牲陽極効果を持たせるために添加す
るもので、その量が０．２％未満では効果が不十分であ
り、２％を越えると耐高温座屈性が低下する。

ＣＩは真空ろう付は中にＸｎが蒸発するのを防止するた
めに添加するもので、その量が０．０５％未満では効果
が十分でなく、０，５％を越えると圧延時に粒界割れを
生じ、フィン材の製造が困難となる。

以上の添加元素以外に、例えば鋳造時の結晶粒微細化の
ために０．０５％以下のＴｉ１フイン材の強度向上のた
めに０．４％以下のＣｕやＭｇ、高温強度向上のために
０．８％以下のＮ１や０．３％以下のＩｔを添加しても
よい。

本発明は、上記組成の合金を芯材とし、均質化処理した
後にＡＩ　−３ｉ−〜１ｇ重合金ろう材からなる皮材を
クラッドするか、又は芯材に皮材をクラッドした後に均
質化処理する。均質化処理の温度は５８０℃を越えると
ろう付は時の再結晶粒度が微細化し、耐高温座屈性が悪
化するため上限を５８０℃に定める。尚、皮材をクラッ
ドした後、均質化処理を行う場合は皮材の融点（５５５
℃）以下の温度で行う。また均質化処理をすることなく
芯材に皮材をクラッドしただけでも、充分要求特性を満
足することができる。

次に皮材の融点以下の温度に加熱して熱間圧延を行うが
、この条件については特に規定する必要はない。また皮
材をクラッドした後に均質化処理を行う場合は、この均
質化処理後直ちに熱間圧延を行ってもよい。

本発明は、熱間圧延後に最終板厚まで冷間圧延を行うが
、途中２回の中間焼鈍が必要である。

第１回目の中間焼鈍温度は２８０〜３５０℃とする。

これは第１回目の焼鈍時における固溶析出及び再結晶状
態をコントロールするためであり、２８０℃未満や３５
０℃を越える温度では、最終板の耐高温座屈性が低下す
る。第２回目の焼鈍温度は３６０℃以上とし、焼鈍温度
が３６０℃未満では耐高温座屈性が低下する。焼鈍時間
は特に規定しないが、０．５〜６時間とすることが望ま
しい。

本発明では更に第１回目の中間焼鈍から第２回目の中間
焼鈍までの冷間圧延率を２０〜９０％及び第２回目の中
間焼鈍から最終板厚までの冷間圧延率を１５〜４５％と
することが重要であり、この範囲で冷間圧延を行わない
と耐高温座屈性を低下する。

尚、本発明に用いられる皮材としては、＾４００４　Ｃ
Ａｌ−１０％５ｉ−１，５％Ｍｇ合金）又はこれに２ｎ
を１％前後添加した合金が用いられる。

以下本発明を実施例について説明する。

実施例 第１表に示すＡ−Ｃの組成を持つ鋳塊（厚さ３０４ｍｍ
、幅７００市、長さ１，６００ｍｍ）を５２０℃で３時
間均質化処理した後、面削して芯材とし、へ４０θ４相
当のＡＩ−１０％５ｉ−１，５％Ｍｇ合金ろう材からな
る皮材を両面にクラツド率片面１２％でクラッドした。

その後４７０℃で１時間再加熱後、厚さ３．５ｍｍまで
熱間圧延を行った。得られた熱間圧延板を第２表に示す
条件で途中に中間焼鈍を行いながら、厚さ０．Ｉ２ｍｍ
まで冷間圧延を行ってフィン用ブレージングシートを作
製した。

このようにして得られたフィン用ブレージングシートに
ついて耐高温座屈性及び耐蝕性を試験した。その結果を
第３表に示す。

耐高温座屈性はフィン用ブレージングシートから幅２２
　ｍｍ　、長さ６０＋＋＋ｍの試料を作成し、第１図（
イ）、（ロ）に示すように試料（１）を台（２）上に固
定Ｍ（２３）を用い、図に示すように台（２）から試料
（１）が５０ｍｍ突出するように片持ちで保持し、真空
中６１０℃で１０分間加熱し、第１図（ハ）に示す加熱
後の垂下量の大小で耐高温座屈性を評価した。尚、この
評価法において、垂下量が１Ｓｉ１ＩＩＩｌ以下であれ
ば実際のコンデンサーの組立てブレージングにおいて問
題がないことを確認した。

耐孔食性は第２図に示すようにフィン用ブレージングシ
ート（４）をコルゲート加工（高さ２０閣、ピッチ５ｍ
）シた後、両側に厚さ０．８ｍ、幅２０ｍｍ、長さＩ０
０＋ｎ＋＋＋の＾３００３板（５）　、（５’）を真空
ろう付は方によりろう付けし、この試片を塩水噴霧（Ｉ
ＩＳＸ　２３７＋　）　１．：準じる４、０００時間の
テストを行い、＾３００３板に生じた孔食を調べた。

第 表 第１表乃至第３表から明らかなように、Ｃａを含まない
従来方法Ｎ（１１１，１２ではチューブに孔食が発生し
ているが、Ｃ１を含む本発明方法Ｎα１゜２．６．７で
はチューブ孔食が発生せず、サグｆｆ１（垂下量）も８
〜Ｉ（１＋ｎ＋ａと小さいことが判る。

これに対し、Ｃ！を含む従来方法Ｎα５，１０及びＣ２
を含むも製造条件が本発明の範囲より外れる比較方法Ｎ
α３．　４．　８．　９は何れもサグ盪（垂下量）が３
９〜５０閣と大きくなっていることが判る。

〔発明の効果〕

このように本発明によれば、真空ろう付は時のｚｎの蒸
発が少なく、耐高温座屈性に優れ、かつ犠牲効果の高い
フィン用ブレージングシートを提供することができる顕
著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）、（ロ）、（ハ）はフィン材の耐座屈性の
試験方法を示すもので、（イ）は試料の取付は状態の側
面部、（ロ）は同平面図、（ハ）は加熱後の垂下状態を
示す側面図、第２図はフィンの＾ ３００３板に対する耐孔食性試験の 説明図である。 試料 ２、台 ３゜ 固定具 ４゜ フィン用ブレージングシート 入 板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　Ｍｎ０．２〜１．５ｗｔ％、Ｚｎ０．２〜２．０ｗｔ
   ％、Ｃａ０．０５〜０．６ｗｔ％、Ｆｅ０．０５〜０．
   ８ｗｔ％を含む、Ａｌ合金を芯材とし、その両面にＡｌ
   −Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材をクラッドして熱間圧延を行
   い、その後冷間圧延を行うにあたり、冷間圧延の途中に
   中間焼鈍を２回行い、１回目の中間焼鈍を２８０〜３５
   ０℃の温度範囲で行い、２回目の焼鈍を３６０℃以上の
   温度で行い、第１回目の中間焼鈍から第２回目の中間焼
   鈍までの冷間圧延率を２０〜９０％とし、第２回目の中
   間焼鈍から最終板厚までの冷間圧延率を１５〜４５％と
   することを、特徴とするアルミニウム製フイン用ブレー
   ジングシートの製造方法。