JPH0230375A - ろう付用アルミニウム合金フィン材 - Google Patents
ろう付用アルミニウム合金フィン材Info
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- JPH0230375A JPH0230375A JP18024588A JP18024588A JPH0230375A JP H0230375 A JPH0230375 A JP H0230375A JP 18024588 A JP18024588 A JP 18024588A JP 18024588 A JP18024588 A JP 18024588A JP H0230375 A JPH0230375 A JP H0230375A
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は自動車用熱交換器、即ちラジェータ、■バボレ
ーター、コンデンサー等の製造時において加工性が良く
、組付やろう付加熱時の変形が少なく、さらにろう付後
の熱伝導性の優れたアルミニウム合金フィン材に関する
ものである。
ーター、コンデンサー等の製造時において加工性が良く
、組付やろう付加熱時の変形が少なく、さらにろう付後
の熱伝導性の優れたアルミニウム合金フィン材に関する
ものである。
Ａｌは加工性が良好で、かつ耐食性に優れ、しかも軽量
であることから近年車輌用、各種産業用等の熱交換器に
多く使用されている。この熱交換器のうち例えばラジェ
ーターは通常第１図に示すようにコルゲート加工した板
厚０．１履程度のペアフィン材（１）を、ろう材を外周
面にクラッドした！！ｉ管からなる偏平チューブ材（２
）と交互に複数個積層してろう付で互いに固定し、チュ
ーブ材（２）の両端部をヘッダー（３）に取付け、ざら
にそれぞれのヘッダー（３）にはタンク（４）を設け、
タンク（４）内にチューブの両端を開口して熱媒体を一
方のタンク（４）から偏平チューブ材（２）を通すこと
により熱交換を行なうものである。
であることから近年車輌用、各種産業用等の熱交換器に
多く使用されている。この熱交換器のうち例えばラジェ
ーターは通常第１図に示すようにコルゲート加工した板
厚０．１履程度のペアフィン材（１）を、ろう材を外周
面にクラッドした！！ｉ管からなる偏平チューブ材（２
）と交互に複数個積層してろう付で互いに固定し、チュ
ーブ材（２）の両端部をヘッダー（３）に取付け、ざら
にそれぞれのヘッダー（３）にはタンク（４）を設け、
タンク（４）内にチューブの両端を開口して熱媒体を一
方のタンク（４）から偏平チューブ材（２）を通すこと
により熱交換を行なうものである。
このようなＡｌ合金製熱交換器に使用されるフィン材に
は従来ＪＩＳ ６９５１合金（０，２０〜０．５０ｗｔ
％（以下単に％と記す） ３ ｉ −０，１５〜０．４
０％Ｃｕ −０，４０〜０．８％Ｍｇ−ＡｊりやＪＩＳ
３００３合金（０，０５〜０．２０％Ｑ ｕ −１，
（） 〜１．５％Ｍｎ−Ａｉ）等の薄板が使用され、さ
らに熱媒体の通路を形成しているチューブ材等の外表面
からの腐食（外気腐食）による貫通孔食の発生を防止す
る目的でフィン材に犠牲作用を付与するため、これらフ
ィン材にはｚｎ，Ｓｎ、 ■ｎ等のＡｌの電位を卑に
する元素を添加している。
は従来ＪＩＳ ６９５１合金（０，２０〜０．５０ｗｔ
％（以下単に％と記す） ３ ｉ −０，１５〜０．４
０％Ｃｕ −０，４０〜０．８％Ｍｇ−ＡｊりやＪＩＳ
３００３合金（０，０５〜０．２０％Ｑ ｕ −１，
（） 〜１．５％Ｍｎ−Ａｉ）等の薄板が使用され、さ
らに熱媒体の通路を形成しているチューブ材等の外表面
からの腐食（外気腐食）による貫通孔食の発生を防止す
る目的でフィン材に犠牲作用を付与するため、これらフ
ィン材にはｚｎ，Ｓｎ、 ■ｎ等のＡｌの電位を卑に
する元素を添加している。
そして上記フィン材に求められる特性とじては一般に次
のものが上げられる。
のものが上げられる。
■コルゲート加工及びチューブ材との組付等の常温での
加工に対し適度な強度を有していること。（例えばＪＩ
Ｓ ３００３合金の）（１４処理材は１４〜１８Ｎｇｆ
／７の強度を有する）■ろう付加熱時にフィン材とチュ
ーブ材とを組付けたコアを治具で拘束するが、約６００
℃の高温下でのろう付加熱の際最も薄いフィン材に変形
が生じてコア変形やろう付不具合が発生する場合がある
のでこれを防止するため高温強度及び耐サグ性が優れて
いること。
加工に対し適度な強度を有していること。（例えばＪＩ
Ｓ ３００３合金の）（１４処理材は１４〜１８Ｎｇｆ
／７の強度を有する）■ろう付加熱時にフィン材とチュ
ーブ材とを組付けたコアを治具で拘束するが、約６００
℃の高温下でのろう付加熱の際最も薄いフィン材に変形
が生じてコア変形やろう付不具合が発生する場合がある
のでこれを防止するため高温強度及び耐サグ性が優れて
いること。
■熱交換性能を確保するため熱伝導性が良好であること
。
。
しかし実際に使用されているフィン材は上記■、■、■
のいずれかにおいて十分なものとは言い難い。特に自動
車用熱交換器のコンパクト化、高性能化のニーズが近年
強くなってきており、フィン材の薄肉化と同時に熱伝導
性の向上が望まれている。例えばＪＩＳ ３００３合金
においては強度的には薄肉化に対応可能であるが、熱放
散のために必要なフィン材の断面積は薄肉化に伴ない減
少してしまう。従ってフィン材は熱伝導性の向上が必要
であるにもかかわらず、添加されたＭｎ（約１．１ｗｔ
％）の合金中への固溶により熱伝導性は導電率において
４０％ｌＡＣ３と低いため、Ａｉ材中でも下位に位置し
、このための高性能化は困難であって、フィン材として
の使用には問題があった。
のいずれかにおいて十分なものとは言い難い。特に自動
車用熱交換器のコンパクト化、高性能化のニーズが近年
強くなってきており、フィン材の薄肉化と同時に熱伝導
性の向上が望まれている。例えばＪＩＳ ３００３合金
においては強度的には薄肉化に対応可能であるが、熱放
散のために必要なフィン材の断面積は薄肉化に伴ない減
少してしまう。従ってフィン材は熱伝導性の向上が必要
であるにもかかわらず、添加されたＭｎ（約１．１ｗｔ
％）の合金中への固溶により熱伝導性は導電率において
４０％ｌＡＣ３と低いため、Ａｉ材中でも下位に位置し
、このための高性能化は困難であって、フィン材として
の使用には問題があった。
〔課題を解決するための手段）
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、強度、熱伝導性能
及びろう付加熱の際の高温変形やサグに強いフィン材を
開発したものである。
及びろう付加熱の際の高温変形やサグに強いフィン材を
開発したものである。
即ち本発明フィン材の一つはＳｉ０．３〜１．０％及び
Ｆｅ０．０５〜０．３％を含み、残部Ａｌと不可避的不
純物からなることを特徴とするものである。また本発明
フィン材の他の一つは３ｉ０．３〜１．０％、Ｆｅ０．
０５〜０．３％及びＺｒ０．０１〜０．３％を含み、残
部Ａｌと不可避的不純物からなることを特徴とするもの
である。また本発明フィン材の他の一つは３ｉ０．３〜
１．０％及びＦ ｅｏ、０５〜０．３％を含み、さらに
Ｚｎ０．２〜２．０％、 Ｓｎ０．（）１〜０．１％、
（ｎｏ、０１〜０．１％から選ばれる１種又は２種
以上を含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなることを
特徴とするものである。また本発明フィン材のさらに他
の一つは３ ｉ ０．３〜１．０％、Ｆｅ０．０５〜０
．３％及びＺ ｒｏ、０１〜０．３％を含み、ざらにＺ
ｎ０．２〜２．０％、 ３ｎ０．０１〜０．１％、
Ｉ ｎｏ、０１〜０．１％から選ばれる１種又は２種以
上を含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなることを特
徴とするものである。
Ｆｅ０．０５〜０．３％を含み、残部Ａｌと不可避的不
純物からなることを特徴とするものである。また本発明
フィン材の他の一つは３ｉ０．３〜１．０％、Ｆｅ０．
０５〜０．３％及びＺｒ０．０１〜０．３％を含み、残
部Ａｌと不可避的不純物からなることを特徴とするもの
である。また本発明フィン材の他の一つは３ｉ０．３〜
１．０％及びＦ ｅｏ、０５〜０．３％を含み、さらに
Ｚｎ０．２〜２．０％、 Ｓｎ０．（）１〜０．１％、
（ｎｏ、０１〜０．１％から選ばれる１種又は２種
以上を含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなることを
特徴とするものである。また本発明フィン材のさらに他
の一つは３ ｉ ０．３〜１．０％、Ｆｅ０．０５〜０
．３％及びＺ ｒｏ、０１〜０．３％を含み、ざらにＺ
ｎ０．２〜２．０％、 ３ｎ０．０１〜０．１％、
Ｉ ｎｏ、０１〜０．１％から選ばれる１種又は２種以
上を含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなることを特
徴とするものである。
添加元素をこのように限定した理由を以下に示す。
Ｓｉの添加はフィン材の強度の向上に効果があるからで
あり、その含有量を０．３〜１．０％と限定したのは、
０．３％未満では強度向上の効果がなく、１６０％を超
えると融点が低下するためろう付時のサグが顕著になり
、また熱伝導性も低下するからである。
あり、その含有量を０．３〜１．０％と限定したのは、
０．３％未満では強度向上の効果がなく、１６０％を超
えると融点が低下するためろう付時のサグが顕著になり
、また熱伝導性も低下するからである。
Ｆｅの添加はフィン材の強度の向上に効果があるからで
あり、その含有量を０．０５〜０．３％と限定したのは
、０．０５％未満ではこの効果がなく、０．３％を超え
るとグレンサイズが微細になりろう何時のサグが顕著に
なるからである。
あり、その含有量を０．０５〜０．３％と限定したのは
、０．０５％未満ではこの効果がなく、０．３％を超え
るとグレンサイズが微細になりろう何時のサグが顕著に
なるからである。
Ｚｒの添加はフィン材のグレンサイズを粗大化して強度
向上と耐サグ性向上に効果があり、特に高温変形を防止
する作用を有するからであり、その含有量をｏ、 ｏｉ
〜０．３％としたのは０．０１％未満では上記効果がな
く、０．３％を超えると上記効果が飽和するばかりでな
く、さらに塑性加工性を低下させるからである。
向上と耐サグ性向上に効果があり、特に高温変形を防止
する作用を有するからであり、その含有量をｏ、 ｏｉ
〜０．３％としたのは０．０１％未満では上記効果がな
く、０．３％を超えると上記効果が飽和するばかりでな
く、さらに塑性加工性を低下させるからである。
またＺｎ、 Ｓｎ、 Ｉｎの添加はいずれもフィン材
の電位をざらに卑として犠牲陽極作用を増大させる゛効
果があるからであり、それぞれの含有量をＺ ｎｏ、２
〜２．０％、 Ｓ ｎｏ、０１〜０．１％。
の電位をざらに卑として犠牲陽極作用を増大させる゛効
果があるからであり、それぞれの含有量をＺ ｎｏ、２
〜２．０％、 Ｓ ｎｏ、０１〜０．１％。
Ｉｎ０．０１〜０．１％と限定したのは、いずれも下限
未満ではこの効果がなく、上限を超えるとこの効果が飽
和してしまうからでおる。これらは単独で添加してもよ
いし、複合添加してもよい。
未満ではこの効果がなく、上限を超えるとこの効果が飽
和してしまうからでおる。これらは単独で添加してもよ
いし、複合添加してもよい。
その他所望により導電率を低下させるが強度を向上させ
る元素としてＭｎ、Ｑｕ、ｒＶｌｇ。
る元素としてＭｎ、Ｑｕ、ｒＶｌｇ。
Ｃｒ等を合計で０．４％以下添加しても良い。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例（１）
第１表に示す組成のベアフィン材を次の方法により製作
した。
した。
即ち、常法により溶製した溶湯を金型に鋳造した後、固
剤して５２０″ＣＸ３ｈｒの均質化処理を行ない、熱間
圧延により厚さ５ｍとし、その後冷間圧延により厚さ０
．１５ｍとし、しかる後３８０℃ｘ２ｈｒの中間焼鈍を
施し、ざらに冷間圧延で厚さ０．１＃ｌのベアフィン材
を得た。
剤して５２０″ＣＸ３ｈｒの均質化処理を行ない、熱間
圧延により厚さ５ｍとし、その後冷間圧延により厚さ０
．１５ｍとし、しかる後３８０℃ｘ２ｈｒの中間焼鈍を
施し、ざらに冷間圧延で厚さ０．１＃ｌのベアフィン材
を得た。
上記ベアフィン材をそれぞれ６００℃Ｘｌｏｍｉｎのろ
う付加熱条件で大気中加熱を行なった後、引張り強さ及
び導電率を測定してその結果を第１表に併記した。また
第２図に示すようにそれぞれのベアフィン材（１）の一
端部をブロック治具（５）に固定し、該ブロック治具（
５）のエツジから該ベアフィン材（１）の他端部を水平
に５０ｍの長さで突き出した状態で６００ ’ＣＸ１０
ｍ１ｎの条件にて加熱してこの時のサグ量（ｉ）、即ち
ベアフィン材（１）の他端の垂れ下り量を測定し、各組
成のベアフィン材のそれぞれ３個ずつのサグ量の平均値
を第１表に併記した。
う付加熱条件で大気中加熱を行なった後、引張り強さ及
び導電率を測定してその結果を第１表に併記した。また
第２図に示すようにそれぞれのベアフィン材（１）の一
端部をブロック治具（５）に固定し、該ブロック治具（
５）のエツジから該ベアフィン材（１）の他端部を水平
に５０ｍの長さで突き出した状態で６００ ’ＣＸ１０
ｍ１ｎの条件にて加熱してこの時のサグ量（ｉ）、即ち
ベアフィン材（１）の他端の垂れ下り量を測定し、各組
成のベアフィン材のそれぞれ３個ずつのサグ量の平均値
を第１表に併記した。
第１表かられかるように本発明材はいずれもろう付加熱
後の引張り強さは７に！Ｉｆ／ｍｔＡ以上を有し、導電
率は５２％ｌＡＣ３以上、さらにろう付加熱時のサグ量
もすべて２０ｓ以下であり良好な特性を示している。こ
れに対し比較材ＮＱ１５は引張り強度が劣り、比較材Ｎ
Ｑ１６〜順１８は導電率及びサグ量において劣っている
。また従来材ＮＱ２０及びＮα２１は引張り強さとサグ
量が低下しており、従来材Ｎα１９は強度やサグ量の面
では優れるものの導電率が著しく悪い。
後の引張り強さは７に！Ｉｆ／ｍｔＡ以上を有し、導電
率は５２％ｌＡＣ３以上、さらにろう付加熱時のサグ量
もすべて２０ｓ以下であり良好な特性を示している。こ
れに対し比較材ＮＱ１５は引張り強度が劣り、比較材Ｎ
Ｑ１６〜順１８は導電率及びサグ量において劣っている
。また従来材ＮＱ２０及びＮα２１は引張り強さとサグ
量が低下しており、従来材Ｎα１９は強度やサグ量の面
では優れるものの導電率が著しく悪い。
このように本発明材は強度面でＪＩＳ ３００３合金に
比べて若干劣るがこれはコルゲート加工の際のピッチや
コルゲート高さ等のフィン形状の調整により十分対処で
きるものである。
比べて若干劣るがこれはコルゲート加工の際のピッチや
コルゲート高さ等のフィン形状の調整により十分対処で
きるものである。
実施例（２）
次に本発明材の犠牲フィンとしての性質を調査した。
第２表に示すベアフィン材を上記実施例（１）と同様の
方法で作製してコルゲート状に加工した。またＪＩＳ
４３４３合金（７，５％５ｉ−Ａｊりろう材をＪＩＳ
３００３合金芯材の外周面に１０％の厚さでクラッドし
た電縫管からなる厚ざ０．４履のチューブ材を作製し、
上記それぞれのコルゲート加工ベアフィン材を該チュー
ブ材で挟持して組合せ、これをフッ化物系フラックスを
用いて６００″ＣＸ１０ｍ１ｎの条件でＮガス中にてろ
う付を行なった。
方法で作製してコルゲート状に加工した。またＪＩＳ
４３４３合金（７，５％５ｉ−Ａｊりろう材をＪＩＳ
３００３合金芯材の外周面に１０％の厚さでクラッドし
た電縫管からなる厚ざ０．４履のチューブ材を作製し、
上記それぞれのコルゲート加工ベアフィン材を該チュー
ブ材で挟持して組合せ、これをフッ化物系フラックスを
用いて６００″ＣＸ１０ｍ１ｎの条件でＮガス中にてろ
う付を行なった。
次にこのろう付されたそれぞれのベアフィンとチューブ
とをＪＩＳ Ｍ８６８１による７２０ｈｒのＣＡＳＳ試
験にかけ、チューブ材に貫通孔食が発生したか否かを調
べ、及び焦点深度法による孔食のビット深さを測定し、
それらの結果を第２表に併記した。
とをＪＩＳ Ｍ８６８１による７２０ｈｒのＣＡＳＳ試
験にかけ、チューブ材に貫通孔食が発生したか否かを調
べ、及び焦点深度法による孔食のビット深さを測定し、
それらの結果を第２表に併記した。
４・・・・・・・・タンク
５・・・・・・・・ブロック治具
第２表から明らかなように本発明材はいずれも従来材と
同等の犠牲作用を示していることがわかる。
同等の犠牲作用を示していることがわかる。
このように本発明によればＡｌ合金からなる本発明ペア
フィン材を用いることにより、コルゲート加工フィンの
形状を若干調整すればろう何時の座屈がなくなり、熱交
換性能に優れ、かつ構造強度の十分な熱交換器の製造が
可能であり、特に薄肉化に際してもフィンの熱交換性能
が低下することなく、コアの軽量化及びコンパクト化が
可能となる等工業上顕著な効果を奏するものである。
フィン材を用いることにより、コルゲート加工フィンの
形状を若干調整すればろう何時の座屈がなくなり、熱交
換性能に優れ、かつ構造強度の十分な熱交換器の製造が
可能であり、特に薄肉化に際してもフィンの熱交換性能
が低下することなく、コアの軽量化及びコンパクト化が
可能となる等工業上顕著な効果を奏するものである。
第１図はラジェーターの一部断面を示す斜視図、第２図
はサグテストの方法を示す側面図である。 １・・・・・・・・ペアフィン材 ２・・・・・・・・偏平チューブ材 ３・・・・・・・・ヘラター 第 ■ 図
はサグテストの方法を示す側面図である。 １・・・・・・・・ペアフィン材 ２・・・・・・・・偏平チューブ材 ３・・・・・・・・ヘラター 第 ■ 図
Claims (4)
- （１）Ｓｉ０．３〜１．０ ｗｔ％及びＦｅ０．０５５
〜０．３ｗｔ％を含み、残部Ａｌと不可避的不純物から
なることを特徴とするろう付用アルミニウム合金フィン
材。 - （２）Ｓｉ０．３〜１．０ｗｔ％、Ｆｅ０．０５〜０．
３ｗｔ％及びＺｒ０．０１〜０．３ｗｔ％を含み、残部
Ａｌと不可避的不純物からなることを特徴とするろう付
用アルミニウム合金フィン材。 - （３）Ｓｉ０．３ 〜１．０ｗｔ％及びＦｅ０．０５〜
０．３ｗｔ％を含み、さらにＺｎ０．２〜２．０ｗｔ％
，Ｓｎ０．０１〜０．１ｗｔ％，Ｉｎ０．０１〜０．１
ｗｔ％から選ばれる１種又は２種以上を含み、残部Ａｌ
と不可避的不純物からなることを特徴とするろう付用ア
ルミニウム合金フィン材。 - （４）Ｓｉ０．３〜１．０ｗｔ％、Ｆｅ０．０５〜０．
３ｗｔ％及びＺｒ０．０１〜０．３ｗｔ％を含み、さら
にＺｎ０．２〜２．０ｗｔ％，Ｓｎ０．０１〜０．１ｗ
ｔ％，Ｉｎ０．０１〜０．１ｗｔ％から選ばれる１種又
は２種以上を含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなる
ことを特徴とするろう付用アルミニウム合金フィン材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18024588A JPH0230375A (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | ろう付用アルミニウム合金フィン材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18024588A JPH0230375A (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | ろう付用アルミニウム合金フィン材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0230375A true JPH0230375A (ja) | 1990-01-31 |
Family
ID=16079904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18024588A Pending JPH0230375A (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | ろう付用アルミニウム合金フィン材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0230375A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5217547A (en) * | 1991-05-17 | 1993-06-08 | Furukawa Aluminum Co., Ltd. | Aluminum alloy fin material for heat exchanger |
-
1988
- 1988-07-21 JP JP18024588A patent/JPH0230375A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5217547A (en) * | 1991-05-17 | 1993-06-08 | Furukawa Aluminum Co., Ltd. | Aluminum alloy fin material for heat exchanger |
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