JPH0319291B2

JPH0319291B2 -

Info

Publication number: JPH0319291B2
Application number: JP57208042A
Authority: JP
Inventors: Tomyoshi Kanai; Shoichi Furuta
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1982-11-26
Filing date: 1982-11-26
Publication date: 1991-03-14
Also published as: JPS59100249A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野この発明は、ろう付け用のアルミニウム合金ブ
レージングシート、更に詳しくはろう付け仕様の
アルミニウム合金熱交換器、その他腐食し易い環
境下におかれるろう付け仕様の各種アルミニウム
製品に用いられるろう付け用ブレージングシート
に関する。なお、この明細書において、「％」はいずれも
「重量％」を示すものである。従来の技術ろう付け仕様のアルミニウム合金製熱交換器の
場合、フイン材にブレージングシートを用いて、
これを管材にろう付けすることが多いが、この場
合、フイン材の犠性陽極作用によつて流体通路と
なる管材の腐食を防止しようとする考え方のもと
に、該フイン材となるブレージングシートにIn、
Sn等の犠性陽極作用をもつ元素を添加せしめた
ものとすることが多い。更にこの場合において
も、上記In、Sn等を、 (i)ブレージングシートの皮材に含有せしめる場
合（例えば特公昭55−46279号公報、特開昭56−
16646号公報、特開昭55−125255号公報等）と、
(ii)芯材に含有せしめる場合（例えば特開昭54−
80219号公報）とがある。発明が解決しようとする課題ところが、前者(i)のように皮材にIn、Sn等を
含有せしめたものにおいては、何らかの理由でろ
うの流れが悪い場合、ろう付け後に形成されるフ
イレツトが小さいものとなるために、該フイレツ
トの近傍個所の防食には問題はないがフイレツト
から離れた個所における管材の防食が充分に果さ
れないことがあつた。また芯材にSn、In等を含
有せしめた後者(ii)のものにおいては、フインピツ
チが大きくフイン間の距離が長い場合に、フイン
接合部から離れた個所における防食がやはり充分
に果されないことがあるというような欠点があつ
た。この発明は上記のような問題点に鑑み、犠性防
食効果に更に一層優れた性能を有するアルミニウ
ム合金ブレージングシートであつて、しかも非腐
食性雰囲気中でのろう付け性、及び高温強度、成
形性にも優れた性能を有するブレージングシート
を提供しようとするものである。課題を解決するための手段この発明は、上記の目的を達成するため、その
手段として端的には、第１の芯材と皮材の両方に
In、Cn、Ga等の犠性陽極作用をもつて元素を所
定の範囲において含有せしめたものとし、第２に
は、高温強度、成形性を向上するために、芯材に
Zn、Mn等の強化元素を所定範囲に含有せしめた
ものとし、更に第３には、ろう付け性の向上のた
めに、皮材にBi、Be、Ca等の所定の選択された
元素を所定量含有せしめたものとしたことを主要
事項とするものである。すなわち、この発明に係るアルミニウム合金ブ
レージングシートは、芯材として、Ga0.01〜0.50
％、In0.01〜0.50％、Sn0.01〜0.50％の一種また
は二種以上を含有し、この他に更にZn0.2〜3.0
％、Zr0.01〜0.5％、Cr0.01〜0.5％、Mn0.2〜1.5
％、Cu0.01〜1.5％、Mg0.1〜2.5％、Fe0.1〜0.6
％、Ti0.01〜0.5％の一種または二種以上を含有
し、残部アルミニウム及び不可避不純物からなる
アルミニウム合金が用いられ、一方皮材として、
Si5.0〜13.0％あるいはSi5.0〜13.0％とMg0.4〜2.5
％の他に、Ga0.01〜0.50％、In0.01〜0.50％、
Sn0.01〜0.50％の一種または二種以上を含み、更
にBi0.01〜1.0％、Be0.01〜0.5％、Ca0.01〜0.5
％、Na0.01〜1.0％、K0.01〜1.0％、Li0.01〜1.0
％、Ba0.01〜0.8％、Sr0.01〜0.8％、Sb0.01〜0.8
％の一種または二種以上を含むアルミニウム合金
が用いられてなることを特徴とするものである。以下に、上記各合金の成分の添加意義とその含
有範囲の限定理由を示す。 (1) 芯材： (a) Ga…0.01〜0.50％ In…0.01〜0.50％ Sn…0.01〜0.50％添加主要成分であつて、ブレージングシートの
電位を卑にして犠性陽極効果を与え、前記管材等
の接合対象部材の防食に貢献するものである。各
成分の含有量が下限量より少ないと良好な犠性陽
極効果を示さず、また逆に上限量より多いと、自
己腐食が多くなると共に、塑性加工性やろう付け
性が低下する。 (b) Zn…0.2〜3.0％ Zr…0.01〜0.5％ Cr…0.01〜0.5％ Mn…0.2〜1.5％ Cu…0.01〜1.5％ Mg…0.1〜2.5％ Fe…0.1〜0.6％ Ti…0.01〜0.5％これらの元素は、主として機械的強度、特に高
温強度の改善のために添加されるものであり、ブ
レージングシートの強度、耐サグ性、フイン成形
性等の改善に役立つ。各成分の添加量が下限量よ
り少ないと、上記の改善効果が得られず、上限量
より多いと、塑性加工性やろう付け性が低下す
る。 (2) 皮材： (a) Si…5.0〜13.0％ろう材としての主要添加元素であつて、溶融温
度を下げ、かつ流動性を良好にする。下限量より
少ない場合には流動性が悪く、ろう付けが不可能
になり、上限量より多いと塑性加工が困難にな
る。 (b) Mg…0.4〜2.5％非フラツクスろう付け、即ち真空中あるいは非
酸化性雰囲気中でのろう付けを可能とするための
ゲツター材として機能するものであり、下限量よ
り少ないと上記の効果がなく、上限量より多い
と、塑性加工性が悪くなると共にろう付け炉を汚
染する。 (c) Ga…0.01〜0.50％ In…0.01〜0.50％ Sn…0.01〜0.50％前記(1)(a)に述べたところと同様である。 (d) Bi…0.01〜1.0％ Be…0.01〜0.5％ Ca…0.01〜0.5％ Na…0.01〜1.0％Ｋ …0.01〜1.0％ Li…0.01〜1.0％ Ba…0.01〜0.8％ Sr…0.01〜0.8％ Sb…0.01〜0.8％これらの各成分は、ろう付け性を改善するもの
であつて、その存在により非酸化性雰囲気中でも
ろう付けを可能にする。それぞれ下限量より少な
いと上記の効果がなく、上限量より多いと、塑性
加工性が低下する。発明の効果 Ga、In、Snがアルミニウム合金の電極電位を
卑にして犠性防食効果を発現せしめるものである
ことは既知のとおりである。而して、この発明に
係るブレージングシートは、芯材と皮材の両方
に、これらの犠性防食効果をもつ元素を含有せし
めたものとしているので、従来品のように芯材か
皮材のどちらか一方に上記元素を含有そしめたも
のに較べ、犠性防食効果に一段と優れた性能を有
するものである。従つて、例えばこれをフイン材
として使用したろう付け仕様の熱交換器の場合に
おいて、ろう付け後のフイレツトが小さく形成さ
れた場合や、フインピツチとの関係でフイン間隔
が大きいような場合にも、管材のより広い範囲に
わたつて良好に犠性防食効果を及ぼすことができ
る。また、芯材に、Zn、Zr、Cr、Mn、Cu、Mg、
Fe、Tiのうちの１種または２種以上が規定量範
囲に含有されていることにより、高温強度に優
れ、特に熱交換器フイン材として使用する場合に
有害な変形を起こさず好適に使用しうる。更にまた、皮材に、Bi、Be、Ca、Na、Ｋ、
Li、Ba、Sr、Sbのうちの１種または２種以上が
規定量範囲に含有されていることで、非酸化性雰
囲気中でのろう付け性に優れ、ゲツター材として
機能するMgを含有する場合には真空ブレージン
グ性にも優れて、良好なろう付けを行いうる。実施例第１表に本発明による芯材用合金の各種組成
と、比較合金の組成とを示す。また、第２表に本
発明による皮材用合金の各種組成と比較合金を組
成とを示す。

【表】

【表】そこで、上記第１表の各種芯材用合金A1〜15
と皮材用合金B1〜16との各種組合わせにより、
表３表及び第４表に示す各種のブレージングシー
トを製作した。こゝに、該ブレージングシートの
製造は、第１表に示す芯材用合金及び第２表に示
す皮材用合金をそれぞれ鋳造し、面削後、それら
を第３表及び第４表に示すように種々に組合わ
せ、熱間圧延して皮材を両面にクラツドした合わ
せ板にしたのち、更に冷間圧延を行つて、厚さ
0.15mm、両面クラツド率各15％のフイン用ブレー
ジングシートに製作した。第３表のブレージング
シートは、皮材の合金を共通にして芯材の合金組
成を各種に変化させたものであり、第４表に示す
ブレージングシートは、逆に芯材の合金を共通に
して皮材の合金組成を各種に変化させたものであ
る。そして、上記により得られた各種のフイン用ブ
レージングシートNo.１〜30につき、成形性、ろう
付け性、高温強度特性としての耐垂下性、犠性防
食性を調べた。その結果を第３表及び第４表に示
す。成形性は、上記ブレージングシートを、フイン
高さ20mm×幅100mm×ピツチ20mmのコルゲートフ
インに加工したときの成形性で調べ、良好なもの
を○印、不良のものを×印で示した。耐垂下性試験は、幅20×長さ80mmの寸法に切出
した試験片のうちの長さ方向の一端から35mmまで
の部分を水平に保持し、残り45mmの部分を無支持
状態に突出させ、この状態で、皮材にMgを含む
ものにおいては真空中にて、また皮材にMgを含
まないものにおいては窒素ガス雰囲気中にて、そ
れぞれ605℃×５分保持したときの試験片の突出
部分における自由端の垂下量を測定することによ
り行つた。ろう付け性は、第１図に示すように、A1100合
金からなる扁平チユーブ１の片面に、上記フイン
用ブレージングシートNo.１〜30による板状フイン
２を、フインピツチ（Fp）10mmの間隔にろう付
けし、フイレツトの形成状態から良否を判定し、
良好なものを○印、不良なものを×印で示した。
なお、上記ろう付けは、皮材にMgを含む試料
B11、12、14、16を用いたものについては真空ブ
レージング（真空度５×10^-5torr、加熱600℃×
５分）で行い、他の皮材を用いたものについては
窒素ガス雰囲気ろう付けにより行つた。犠性防食性試験は、上記による第１図に示され
るようなろう付け試験片を用い、JIS Z2371に準
じて行つた。この判定は、1000時間後において、
チユーブ１の表面に生じた最大孔食深さを測定す
ることにより行つた。

【表】

【表】第３表及び第４表の結果に示されるように、こ
の発明に係るブレージングシートNo.１〜12、16〜
26は、比較例のブレージングシートNo.13〜15、27
〜30に較べ、犠性防食性能に優れるのはもとよ
り、高温強度（耐サグ性）、成形性、ろう付け性
の総合評価において一段と優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はろう付け性及び犠性防食効果試験に用
いたろう付け試験片の説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】１芯材として、 Ga…0.01〜0.50％ In…0.01〜0.50％ Sn…0.01〜0.50％の一種または二種以上を含み、かつ Zn…0.2〜3.0％ Zr…0.01〜0.5％ Cr…0.01〜0.5％ Mn…0.2〜1.5％ Cu…0.01〜1.5％ Mg…0.1〜2.5％ Fe…0.1〜0.6％ Ti…0.01〜0.5％の一種または二種以上を含み、残部アルミニウム
及び不可避不純物からなるアルミニウム合金が用
いられ、皮材として、 Si…5.0〜13.0％の他に、 Ga…0.01〜0.50％ In…0.01〜0.50％ Sn…0.01〜0.50％の一種または二種以上を含み、さらに Bi…0.01〜1.0％ Be…0.01〜0.5％ Ca…0.01〜0.5％ Na…0.01〜1.0％Ｋ …0.01〜1.0％ Li…0.01〜1.0％ Ba…0.01〜0.8％ Sr…0.01〜0.8％ Sb…0.01〜0.8％の一種または二種以上を含み、残部アルミニウム
及び不可避不純物からなるアルミニウム合金が用
いられてなることを特徴とする高温強度特性と犠
性防食効果をあわせもつアルミニウム合金ブレー
ジングシート。２芯材として、 Ga…0.01〜0.50％ In…0.01〜0.50％ Sn…0.01〜0.50％の一種または二種以上を含み、かつ Zn…0.2〜3.0％ Zr…0.01〜0.5％ Cr…0.01〜0.5％ Mn…0.2〜1.5％ Cu…0.01〜1.5％ Mg…0.1〜2.5％ Fe…0.1〜0.6％ Ti…0.01〜0.5％の一種または二種以上を含み、残部アルミニウム
及び不可避不純物からなるアルミニウム合金が用
いられ、皮材として、 Si…5.0〜13.0％ Mg…0.4〜2.5％の他に、 Ga…0.01〜0.50％ In…0.01〜0.50％ Sn…0.01〜0.50％の一種または二種以上を含み、さらに Bi…0.01〜1.0％ Be…0.01〜0.5％ Ca…0.01〜0.5％ Na…0.01〜1.0％Ｋ …0.01〜1.0％ Li…0.01〜1.0％ Ba…0.01〜0.8％ Sr…0.01〜0.8％ Sb…0.01〜0.8％の一種または二種以上を含み、残部アルミニウム
及び不可避不純物からなるアルミニウム合金が用
いられてなることを特徴とする高温強度特性と犠
性防食効果をあわせもつアルミニウム合金ブレー
ジングシート。