JPH04193926A - 熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金クラッド材 - Google Patents

熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金クラッド材

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JPH04193926A
JPH04193926A JP2322310A JP32231090A JPH04193926A JP H04193926 A JPH04193926 A JP H04193926A JP 2322310 A JP2322310 A JP 2322310A JP 32231090 A JP32231090 A JP 32231090A JP H04193926 A JPH04193926 A JP H04193926A
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sacrificial anode
core material
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alloy
strength
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Shigenori Yamauchi
重徳 山内
Yuji Suzuki
祐治 鈴木
Kenji Kato
健志 加藤
Naoki Tokizane
直樹 時實
Keizo Nanba
難波 圭三
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    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/016Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic all layers being formed of aluminium or aluminium alloys

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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] この発明は不活性ガス雰囲気中で弗化物フラックスを用
いたろう付によりラジェータやヒーターコアなどのAl
熱交換器を製造するに際して、その構造部材であるチュ
ーブ材やヘッダープレート材などとして用いるに適した
、ろう付性が良好で、かつろう付後に高強度および高耐
食性を有するA1合金クラッド材に関するものであり、
特に薄肉で用いられるチューブ材に適する。
〔従来の技術〕
自動車のラジェータやヒーターコアなどのチューブ材や
ヘッダープレート材には、3003などのAl−Mn系
合金を芯材とし、片面にAl−Si系合金のろう材、他
の片面にAl−Zn系合金やAl−Zn−Mg系合金の
犠牲陽極材をクラッドした3層クラッド材が用いられて
いる。
Al−Si系のろう材はチューブとフィンの接合、チュ
ーブとヘッダープレートとの接合のためのものである。
ろう付は不活性ガス雰囲気中て弗化物フラックスを用い
て行われることが多い。犠牲陽極材をクラッドした他の
片面は、使用中に内側(水側)になり、犠牲陽極作用を
発揮して芯材の孔食や隙間腐食を防止する。
近年ラジェータやヒーターコアなどの軽量化を求める要
求か強く、チューブ材やヘッダープレート材の薄肉化が
必要となっている。そのためには材料の高強度化特にろ
う付後の強度の向上が必要であり、高強度化のために芯
材中にM gを添加することが多くなってきている。し
かし、Mgはろう材中に表面に拡散していき、弗化物フ
ラックスと反応するため、綿状生成物(Mgの弗化物)
か生成して付着したり、接合不良を生じたりする。こう
して、芯材中へのMgの添加量は最大でも0.5%、実
用上は0.2〜0.3%に制限され、高強度化の妨げと
なっている。
チューブ材やヘッダープレート材の強度は、犠牲陽極材
にMgを添加することによっても向上する可能性がある
犠牲陽極材にMgを添加したクラッド材に関しては、従
来からいくつかの提案がある。
すなわち、ラジェータ用ヘッダープレート材やチューブ
材の犠牲陽極材に、 0MgとZn等を含有させる方法(特公昭63−287
04号)、 ■ZnとMgを添加する方法(特開昭61−89498
号)、 ■SnとMgを同時添加する方法(特開昭56−16B
4fi号、特開昭83−89[i4L号)、■比較的高
濃度までのMgとZnを添加する方法(特公昭62−4
5301号)、 が提案されている。
しかし、上記■および■のMgの添加は1.1%あるい
は1.5%以下と少なく、孔食や隙間腐食の防止のため
に添加されており、強度向上が得られない。
上記■のMgの添加はSnの粒界拡散を抑制し、熱間圧
延時の割れを防止することを目的とし、上記■のMgの
添加は耐孔食性の改善を目的としているが、いずれもM
gが高濃度の場合には芯材に拡散しである程度の強度向
上効果も得られる可能性がある。しかし、薄肉のチュー
ブ材(クラッド材)を作った場合、芯材の強度は犠牲陽
極材から拡散するMgにより高くできても、犠牲陽極材
の強度はMg添加のみでは不足となり、クラッド材全体
の強度を高くすることができない。すなわち、薄肉にな
ると、芯材のみでなく犠牲陽極材の強度への寄与も大き
くなり、犠牲陽極材の強度も高くすることが必要となる
のである。
C発明が解決しようとする課題] そこで、本発明はろう付は性を害することなく、すなわ
ち、芯材のMg添加量を最大0.5%に抑えたままで、
ろう付は後に高強度が得られるクラッド材を提供しよう
とするものである。
口課題を解決するための手段] 本発明者らは、芯材中のMg添加量を最大0.5%に抑
えたままで、ろう付は後に高強度が得られる方法につい
て検討し、犠牲陽極材中に高濃度のMgとSiを添加す
ると、犠牲陽極材中のMgの一部がろう付は中に芯材中
へ拡散して、芯材を強化し、また、犠牲陽極材そのもの
もMgとSiにより強化されることを見出し、本発明を
完成した。
すなわち、犠牲陽極材中にMgとSiを共存させ、Mg
を芯材の強化に寄与させるとともに、犠牲陽極材をMg
とSiによる固溶体強化およびMg2Siの析出による
時効硬化によって強化させたものである。
すなわち、本発明の構成は、 (1)芯材が、Mn : 0.3〜2.0%、Cu :
 0.25〜0.8%、S i : 0.2〜1.0%
、Mg:0.5%以下を含有し、残部A1と不可避不純
物からなるアルミニウム合金で構成され、該芯材の片面
に複合された犠牲陽極材がMg:1.2〜2.5%、S
 i : 0.2〜0.8%を含有し、残部Alと不可
避不純物からなるアルミニウム合金で構成され、かつ、
前記芯材の他の片面に複合された皮材がAl−Si系合
金のろう材で構成されたことを特徴とする熱交換器用高
強度高耐食性アルミニウム合金クラッド材、 (2)芯材が、M n : 0.3〜2.0%、Cu 
: 0.25〜0.8%、S i : 0.2〜1.0
%、Mg:0.5%以下を含有し、残部A1と不可避不
純物からなるアルミニウム合金で構成され、該芯材の片
面に複合された犠牲陽極材がMg:L2〜2.5%、S
 i + 0.2〜0.8%を含有し、更に、ln=0
.2%以下、S n 二〇、2%以下、及びGaO,2
96以下の1種又は2種以上を含有し、残部A1と不可
避不純物からなるアルミニウム合金で構成され、かつ、
前記芯材の他の片面に複合された皮材がAl−3i系合
金のろう材で構成されたことを特徴とする熱交換器用高
強度高耐食性アルミニウム合金クラッド材、である。
[作用] 本発明における組成及び組成範囲の限定理由について述
べる。
(1)芯材 Mn: Mnは強度を向上させる。又、芯材の電位を責にして犠
牲陽極材との電位差を大きくし耐食性を向上させる。0
.3%未満では効果が十分てなく、20%を越えると鋳
造時に粗大な化合物が生成し、健全な板材が得られない
Cu: Cuは芯材の電位を責にして、犠牲陽極材およびろう材
と芯材との電位差を大きくし、犠牲陽極材およびろう材
の犠牲陽極効果による防食作用を大きくする。更に、芯
材中のCuはろう付時に犠牲陽極材中及びろう材中へ拡
散してなたらかな濃度勾配を形成し、芯材側が責な電位
、犠牲陽極材及びろう材の各々表面側が卑な電位となり
、その間になだらかな電位分布を形成して腐食形態を全
面腐食型にする。
芯材中のCuは強度向上にも寄与する。
以上に示したCuの防食作用と強度向上効果は、芯材中
のCu量が0.25%未満では発揮されず、一方、0.
8%を越えると芯材自体の耐食性が悪くなるとともに芯
材の融点が下がって、ろう付時に局部的な溶融を生ずる
ようになる。
Si: Siは芯材の強度を向上させる。特に、ろう付中に犠牲
陽極材から拡散してくるMgと共存することにより、ろ
う付後の時効硬化により強度がより高くなる。0.2%
未満では効果が十分でなく、1.0%を越えると耐食性
が低下するとともに芯材の融点が下がってろう付時に局
部的な溶融を生ずるようになる。
Mg: Mgは芯材の強度を向上させる効果かある。
強度向上効果は、Si及び/又はCuと共存するとろう
付後の時効硬化により更によく発揮される。しかしなが
ら、その量が05%を越えると弗化物フラックスと反応
して、ろう付は性を阻害したり、Mgの弗化物が生成し
て外観を損ねる。
その他の元素: Fe5Zns Cr5Zrなどは本発明の効果を損なわ
ない範囲で含まれてもよい。たたし、Feは多量に含ま
れると耐食性を害するので0.7%以下にする必要があ
る。Znは芯材の電位を卑にし、犠牲陽極材及びろう材
との電位差を小さくするので0.2%以下にする必要が
ある。
(2)犠牲陽極材 Mg: 犠牲陽極材中のMgの一部は、主としてろう付中に芯材
中へ拡散し、芯材中の81やCuとともに芯材強度を向
上させる。また、犠牲陽極材中に残存したMgはSlと
ともに犠牲陽極材の強度を向上させる。そしてこれらの
作用により、クラッド材全体の強度向上に寄与する。更
に、犠牲陽極材の電位を卑として、犠牲陽極効果を確実
にする。1.2%未満では効果か十分でなく、2.5%
を越えるとろう付時に局部溶融か生しる。
なお、ろう材中に犠牲陽極材中のMgは芯材中へ拡散す
るが、第1図のような濃度分布を有するようになり、ろ
う材側へ大量に拡散して、ろう付性を阻害することはな
い。また、クラッド製造中にも拡散が起こり、芯材と犠
牲陽極材との境界では僅かな濃度分布を有していること
は、いうまでもない。
Si: Siは犠牲陽極材の強度を向上させ、クラ・ソド材全体
の強度向上に寄与する。特に、犠牲陽極材中に残存した
Mgとともに、時効硬化を生じて、強度向上に寄与する
。0.2%未満では効果か十分でなく、o、g%を越え
るとろう付時に局部的な溶融か生する。
I n SS n SG a : I n N S n −、G aは、微量の添加により
犠牲陽極材の電位を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果
を確実にする。その結果、芯材の孔食や隙間腐食を防止
する。その含有量が上限値を越えると自己耐食性、圧延
加工性か劣化するとともにろう付時の拡散が多くなり、
犠牲陽極層が厚くなってしまう。これらの元素を微量添
加した場合、Znの場合と異なり拡散が速くないのでろ
う付は後の拡散層の厚さかろう何面の犠牲陽極材の厚さ
より大巾に大きくなることはない。
従って、腐食式の厚さを任意に、かつ、小さく制御する
ことができる。そのため、クラッド材をより薄肉化する
ことが可能となる。
<3)ろう材 ろう材は通常用いられるAl−Si合金である。通常6
〜13%のSiを含むA1合金が用いられる。
[実施例コ 以下実施例によって、本発明を具体的に説明する。
下記第1表に示す芯材用合金、第2表に示す犠牲陽極材
用合金、およびろう材用合金4045の。
鋳塊を準備し、芯材用合金と犠牲陽極材用合金について
均質化処理を行った。そして、犠牲陽極材用合金および
ろう材用合金を熱間圧延し所定の厚さとし、これらと芯
材用合金の鋳塊とを組み合わせて熱間圧延しクラッド材
を得た。その後、冷間圧延、中間焼鈍、冷間圧延により
厚さ0.25mmの板(HI3材)を作製した。クラッ
ド材の構成はろう材を0,025mm一定と七、犠牲陽
極材を0.030〜0.05.0’mmとした。
各材料の合金組成とその組合せは第3表に示すとおりで
ある。
得られたクラッド板材のろう材側に、Al−1,2%M
n−1,5%Zn合金からなる厚さ0,10關のコルゲ
ートフィンを乗せ、窒素ガス中で弗化物フラックスを用
いてろう付を行った。ろう付温度(材料温度)は600
℃であった。ろう付後板材とフィンとの接合状況、芯材
及び犠牲陽極材の溶融状況を調べた。
次に厚さ0.25mmの板材をそのまま(フィンと接触
させることなく)弗化物フラックスろう付と同じ条件で
加熱した後、引張試験と腐食試験を行った。腐食試験の
方法は、外面側(ろう材側)についてはCASS試験、
30日間とし、内面側(犠牲陽極材側)についてはCI
 −100ppra、S  O4”10100pp H
C03=’−100ppmS C’u  ”10ppm
を含む水溶液中に浸漬し、8hrの間80℃に加熱し、
その後室温まで放冷しなから16hr放置するというサ
イクルを繰返し、3ケ月間行った。
以上の結果をまとめて第3表に示す。発明例No、 1
〜20の場合、ろう付性は良好で、引張強さも17kg
f/mm2以上と高く、最大腐食深さも小さい。
比較例No、21の場合、犠牲陽極材のMgが少ないた
めに引張強さが低い。
比較例N0.22は、M gが多いためにろう付時に局
部溶融が生じている。
比較例No、23は、犠牲陽極材のSiか少ないために
引張強さが低い。
比較例Nci、24は、Slか多いためにろう付時に局
部溶融か生じる。
比較例No、25.26.27は、In5Snあるいは
Gaが多いために、内面側の腐食深さか大きい。
No、2’8は、芯材のM nが少ないために引張強さ
が低く、No、29は芯材のMnか多いために健全な板
材か得られていない。
Nα30は芯材のCuか少ないために引張強さが低く、
外面側の腐食深さが大きい。
No、 31は、芯材のCuが多いためにろう付時に溶
融か生じている。
No、 32は、芯材の81が少ないために引張強さが
低い。
No、 33は、芯材のSiが多いためにろう付時に溶
融が生じている。
No、34は、芯材がMgを含まないために引張強さが
低い。
No、 35は、芯材のMgが多いためにろう付不良が
生じている。
No、 36は芯材が3003であるために、引張強さ
が低く、外面側の腐食深さか大きい。
第1表 * 3003合金 第2表 [発明の効果コ 以上説明したように、本発明のクラッド材は弗化物フラ
ックスろう併用材料として、高強度、耐食性で、かつ、
ろう付性が優れたAl熱交換器用クラッド材である。こ
れによって、チューブ材やヘッダープレート材を薄肉に
することができ、ラジェータやヒータの軽量化が可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の材料のろう付後のMgの濃度分布を示
す断面図である。 特許出願人 住友軽金属工業株式会社 代理人 弁理士 小 松 秀 岳 代理人 弁理士 旭     宏

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)芯材が、Mn:0.3〜2.0%(重量%、以下
    同じ)、Cu:0.25〜0.8%、Si:0.2〜1
    .0%、Mg:0.5%以下を含有し、残部Alと不可
    避不純物からなるアルミニウム合金で構成され、該芯材
    の片面に複合された犠牲陽極材がMg:1.2〜2.5
    %、Si:0.2〜0.8%を含有し、残部Alと不可
    避不純物からなるアルミニウム合金で構成され、かつ、
    前記芯材の他の片面に複合された皮材がAl−Si系合
    金のろう材で構成されたことを特徴とする熱交換器用高
    強度高耐食性アルミニウム合金クラッド材。
  2. (2)芯材が、Mn:0.3〜2.0%、Cu:0.2
    5〜0.8%、Si:0.2〜1.0%、Mg:0.5
    %以下を含有し、残部Alと不可避不純物からなるアル
    ミニウム合金で構成され、該芯材の片面に複合された犠
    牲陽極材がMg:1.2〜2.5%、Si:0.2〜0
    .8%を含有し、更に、In:0.2%以下、Sn:0
    .2%以下、及びGa:0.2%以下の1種又は2種以
    上を含有し、残部Alと不可避不純物からなるアルミニ
    ウム合金で構成され、かつ、前記芯材の他の片面に複合
    された皮材がAl−Si系合金のろう材で構成されたこ
    とを特徴とする熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム
    合金クラッド材。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001087888A (ja) * 1999-09-22 2001-04-03 Toyo Radiator Co Ltd 耐熱性熱交換器用ブレージングシート
US6656628B2 (en) 2000-07-28 2003-12-02 Tao-Kuang Chang Power generating method using seawater and power generating apparatus using the method
WO2018034293A1 (ja) * 2016-08-17 2018-02-22 株式会社Uacj 熱交換器用のアルミニウム合金製クラッド板

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54110909A (en) * 1978-02-21 1979-08-30 Sumitomo Light Metal Ind Aluminum alloy for use as sacrifice anode
JPS63303027A (ja) * 1987-06-01 1988-12-09 Mitsubishi Alum Co Ltd 熱交換器用アルミニウムプレ−ジングシ−ト

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54110909A (en) * 1978-02-21 1979-08-30 Sumitomo Light Metal Ind Aluminum alloy for use as sacrifice anode
JPS63303027A (ja) * 1987-06-01 1988-12-09 Mitsubishi Alum Co Ltd 熱交換器用アルミニウムプレ−ジングシ−ト

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001087888A (ja) * 1999-09-22 2001-04-03 Toyo Radiator Co Ltd 耐熱性熱交換器用ブレージングシート
US6656628B2 (en) 2000-07-28 2003-12-02 Tao-Kuang Chang Power generating method using seawater and power generating apparatus using the method
WO2018034293A1 (ja) * 2016-08-17 2018-02-22 株式会社Uacj 熱交換器用のアルミニウム合金製クラッド板

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