JPH03124392A - Al製熱交換器の冷媒通路用ブレージングシート - Google Patents
Al製熱交換器の冷媒通路用ブレージングシートInfo
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
トに関するもので、芯材にこれより電位の卑な犠牲陽極
材を内側(冷媒側)に犠牲材としてクラッドし、冷媒通
路内側の孔食発生を防止したものである。
は現在フッ化物系の非腐食性フラックスを使用したフラ
ックスろう付け法により作られている。ラジェーターは
第1図(イ)(ロ)に示すように、冷媒通路用のチュー
ブ(1)間にフィン(2)を配置し、チューブ(1)の
両端にヘッダープレート(3)を取付けてコア(4)を
組立て、ろう付け後ヘッダープレート(3)にバッキン
グ(6)を介して樹脂タンク(51(5’ )を取付け
たもので、フィンにはJI33003合金にZnを1.
5wt%(以下w1%を%と略記)程度添加した厚さ
0.]mm前後の板を用い、チューブにはIts300
3合金からなる芯材の外側(大気側)にIt34343
合金からなるろう材をクラッドし、内側(冷媒側)に1
137072合金からなる犠牲材をクラッドした厚さ0
.3〜0.4n+n+のブレージングシート(内外層の
クラツド率は5〜lθ%)を用い、ヘッダプレートには
チューブと同様のブレージングシート(板厚1.0〜1
.8mm)を用いている。
防止するため次の様な対策がとられている。即ちチュー
ブの板厚が0.3〜0.4mmと薄くなると、JI33
003合金だけではAn合金特有の孔食が発生し、早期
に液漏れ事故を起す場合があるため、第2図(イ)に示
すようにJI33003合金からなる芯材の内側に、こ
れより電位の卑なJI37072合金(AI−Zn系合
金)を犠牲材としてクラッドしている。 JIS707
2I金からなる犠牲材とJI33003合金からなる芯
材は、上記ろう付け加熱時に600℃程度の雰囲気にさ
らされ、これによってll87072合金からなる犠牲
材中のZnは第2図(ロ)に示すようにJI33003
合金からなる芯材側へ拡散し、内側表面のZn濃度0.
4〜0.8%、内側表面からの拡散深さ80〜150μ
mのZn拡散パターンを示す。このZn拡散層の優先腐
食により、冷媒側から発生する孔食は深く成長せず、浅
く広い腐食形態をとり、長期の耐孔食性を示すようにな
る。
食形態(面食)をとる特徴があり、更に芯材と犠牲材の
電位差により、芯材が曝露した後も犠牲材層が優先的に
腐食され、芯材の腐食を防止する。また芯材中に拡散し
たZnにより芯材表面も面食を起し、孔食発生を抑制す
ることができる。犠牲材としてはこの他にAl−ZnM
g、Al−Mn−Zn、Al −Mn−ZnMg合金等
が使用される。
ろう付け条件の変動により犠牲材表面のZn濃度が低下
し、拡散深さが深くなる場合があり、芯材との電位差が
十分に確保できず、耐孔食性を著しく低下することがあ
る。またチューブ材の板厚が更に薄くなると、従来と同
様のろう付け加熱を行なった場合、上記のように過度の
加熱により、Zn拡散が進むだけでなく、チューブ板厚
に占めるZn拡散層の厚さの比率が大となり、腐食によ
る板厚の減少が耐食性ばかりでなく、構造強度に大きく
影響を及ぼすことになる。
材として使用されるAn −Zn系合金から芯材へのZ
n拡散を抑制し、ろう付け加熱条件の変動や板厚の減少
によっても、優れた耐孔食性を有するAl製熱交換器の
冷媒通路用ブレージングシートを開発したもので、Al
合金からなる芯材の外側(大気側)にAl合金ろう材を
クラッドし、内側(冷媒側)にAl合金犠牲材をクラッ
ドしたブレージングシートにおいて、犠牲材にろう付け
後100μm以上の再結晶粒径を有するAl−Zn系合
金を用い、芯材に犠牲材より電位の貴なAl合金を用い
たことを特徴とするものである。
化により起るZn拡散層の表面Zn濃度の低下や拡散深
さの増大による耐孔食性の低下を抑制する方法について
、種々検討の結果開発したもので、その特徴は犠牲材に
使用するAl −Zn系合金のろう付け後の再結晶粒径
を100μm以上とすることにある。
る試みがなされており、この場合は芯材の粒界を少なく
することにより、ろう付け加熱時のろう材の芯材側への
侵入経路を少なくし、ろう材の拡散を抑制した。しかし
本発明は芯材ではな(Znが拡散により減少する犠牲材
の結晶粒径を粗大とすることで、Znの拡散を有効に抑
制することが可能であることを見い出したものである。
以上と規定したのは次の理由によるものである。
特に500℃以上の温度及びその温度での保持時間が影
響する。ラジェーターのチューブ材はHIXを電縫加工
して用いられる場合多いが、ろう付け加熱によりチュー
ブ材の組織は加工組織から軟化組織、即ち再結晶組織に
変化する。大力400℃の加熱で再結晶組織となり、Z
n拡散が顕著となるのは再結晶組織となった後である。
長して大きくなるが、ろう付け後の再結晶粒径が100
μm以上の場合、Zn拡散の抑制作用が大となる。例え
ばX16材で圧延方向に長く伸びた組織(長径400〜
500μm)とした場合ろう付け加熱により、加工歪が
十分加わっていることで再結晶を促進させ、再結晶粒は
微細となり、Zn拡散が著しく進む現象がみられ、耐食
性が低下する。
金、例えばAl−Zn、Al−Zn−Mg、 AA!
−Mn−Zn、 Aj! −Mn−ZnMg等の合金が
最適である。この他Cr、Zr、Ti等を添加してもよ
い。Znの添加量は犠牲材の厚さや芯材合金に応じて0
.5〜5.0%でよい。芯材は特に合金を規定しないが
、犠牲材より電位の責な合金、例えばll33003合
金(AA+−Mn合金)やこれにCuを添加した合金を
使用すればよい。また犠牲材のろう付け後の再結晶粒径
を100μm以上とするには、均質化処理条件と最終冷
間圧延率を調整すればよい。
n−0,3%Fe−0,1%Si)及びこれにMgを0
.5%添加した合金を犠牲材に使用し、常法により溶解
鋳造後、450〜500℃で均質化処理して500℃で
熱間圧延し、続いて冷間圧延を行なって厚さ 2.5m
mの板とした。これを600℃で均質化処理した厚さ4
5mmのJI33003合金鋳塊の片側表面に重ね合せ
、他の表面に厚さ2.5mmの1134343合金ろう
材を重ね合せ、500℃の熱間合せ圧延と冷間圧延をへ
て厚さ0.4mmのブレージングシートとした。尚冷間
圧延の中間に360℃×2時間の焼鈍を入れ、最終冷延
率を5〜80%として、犠牲材の上記均質化処理条件と
合せてろう付け後の犠牲材の再結晶粒度を変化させた。
00〜620℃で1〜20分ろう付け加熱し、犠牲材の
圧延面と平行な面における再結晶粒径を観察すると共に
、犠牲材表面の最大Zn濃度とZn拡散深さのEPMA
線分析を行なった。
月間浸漬し、80°CX8時間と室温×16時間のサイ
クル試験を行ない、発生したピットの深さを光学顕微鏡
による焦点深度法により求めた。
み腐食液に曝露した。第1表に600°C×10分のろ
う付け加熱材の結果を示し、第2表に本発明例Nα4と
比較例N017に使用したブレージングシートについて
ろう付け条件を変化させた結果を示す。
n濃度が0.15〜0.20%に低下し、腐食テストに
より貫通孔食を発生したのに対し、本発明例では0.4
%以上の表面Zn濃度を有し、すぐれた耐孔食性を示す
ことが判る。また第2表から明らかなように本発明の犠
牲材の再結晶粒径を100μm以上としたブレージング
シートはかなり広範囲のろう付け条件においてもZn拡
散を抑制することが可能であり、耐孔食性に優れている
ことが判る。
のろう付け後の再結晶粒径は50〜150μmであった
。また電位は5%Na(J液中で飽和カロメル電極を基
準に測定したが芯材は一720mV。
l57072+Mg0.5%では一870mVであり
、ろう付け加熱後の芯材は一720mV、犠牲材は表面
Zn濃度により異なるも−750〜−800mVの電位
を示した。
を著しく抑制することが可能となり、過酷なろう付け条
件での表面Zn濃度の低下による耐孔食性の低下を防止
し、更に材料が薄肉化したときにもZn拡散を抑制する
ことができるため、高Zn材を犠牲材に使用し、犠牲材
を薄くすることで、Zn拡散層の厚さの全板厚に占める
割合を小さくすることが可能となり、長期間耐孔食性の
低下を抑制することができる等工業上顕著な効果を奏す
るものである。
、(イ)は正面図、(ロ)は(イ)図におけるAA線の
拡大断面図、第2図(イ)(ロ)はチューブ材のろう付
け加熱前後のZn拡散状況の一例を示すもので、(イ)
はろう付け前のZn拡散状況を示す説明図、(ロ)はろ
う付け加熱後のZn拡散状況を示す説明図である。 1・・・チューブ 2・・・フィン3・・・ヘ
ッダープレート 4・・・コア5.5′・・・樹脂タン
ク 6・・・バッキング2 3
Claims (1)
- Al合金からなる芯材の外側(大気側)にAl合金ろう
材をクラッドし、内側(冷媒側)にAl合金犠牲材をク
ラッドしたブレージングシートにおいて、犠牲材にろう
付け後100μm以上の再結晶粒径を有するAl−Zn
系合金を用い、芯材に犠牲材より電位の貴なAl合金を
用いたことを特徴とするAl製熱交換器の冷媒通路用ブ
レージングシート。
Priority Applications (1)
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JP26115189A JP2685925B2 (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | A▲l▼製熱交換器の冷媒通路用ブレージングシート |
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Publications (2)
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JPH03124392A true JPH03124392A (ja) | 1991-05-27 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6387540B1 (en) | 1998-09-22 | 2002-05-14 | Calsonic Kansei Corporation | Sacrificial corrosion-protective aluminum alloy for heat exchangers, high corrosion-resistant aluminum alloy composite material for heat exchangers, and heat exchanger using the said composite material |
JP2008111143A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-15 | Furukawa Sky Kk | アルミニウム合金ブレージングシートおよびその製造方法 |
-
1989
- 1989-10-05 JP JP26115189A patent/JP2685925B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US6387540B1 (en) | 1998-09-22 | 2002-05-14 | Calsonic Kansei Corporation | Sacrificial corrosion-protective aluminum alloy for heat exchangers, high corrosion-resistant aluminum alloy composite material for heat exchangers, and heat exchanger using the said composite material |
JP2008111143A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-15 | Furukawa Sky Kk | アルミニウム合金ブレージングシートおよびその製造方法 |
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JP2685925B2 (ja) | 1997-12-08 |
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