JPH05337682A - 真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート - Google Patents
真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートInfo
- Publication number
- JPH05337682A JPH05337682A JP17182092A JP17182092A JPH05337682A JP H05337682 A JPH05337682 A JP H05337682A JP 17182092 A JP17182092 A JP 17182092A JP 17182092 A JP17182092 A JP 17182092A JP H05337682 A JPH05337682 A JP H05337682A
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- JP
- Japan
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- brazing
- alloy
- vacuum
- aluminum alloy
- sheet
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウム製熱交換器の真空ブレージング
に適した、ろう付け性、耐食性に優れた真空ろう付け用
アルミニウム合金ブレージングシートを提供する。 【構成】 ＡｌまたはＡｌ合金からなる芯材の片面また
は両面Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金またはＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ
−Ｂｉ系合金からなるろう材をクラッドした真空ろう付
け用アルミニウム合金ブレージングシートにおいて、ろ
う材中のＺｎ含有量が０．０４wt％以下であることを特
徴とする真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージング
シート。
に適した、ろう付け性、耐食性に優れた真空ろう付け用
アルミニウム合金ブレージングシートを提供する。 【構成】 ＡｌまたはＡｌ合金からなる芯材の片面また
は両面Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金またはＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ
−Ｂｉ系合金からなるろう材をクラッドした真空ろう付
け用アルミニウム合金ブレージングシートにおいて、ろ
う材中のＺｎ含有量が０．０４wt％以下であることを特
徴とする真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージング
シート。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ドロンカップタイプの
オイルクーラー、エバポレータ、インタークーラー及び
ラジエターのような中空構造を有するアルミニウム製熱
交換器の真空ブレージングに適した真空ろう付け用アル
ミニウム合金ブレージングシートに関するものである。
オイルクーラー、エバポレータ、インタークーラー及び
ラジエターのような中空構造を有するアルミニウム製熱
交換器の真空ブレージングに適した真空ろう付け用アル
ミニウム合金ブレージングシートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、アルミニウム合金製構造体のろう
付けに、フラックスを必要としない真空ブレージング法
が開発され、公害上の心配がない事から盛んに行われる
ようになってきた。真空ブレージングはＡｌまたはＡｌ
合金を芯材とし、その片面あるいは両面にアルミニウム
合金ろう材をクラッドしたブレージングシートを用いて
真空中でろう付け加熱を行う方法で、アルミニウム合金
製の熱交換器を始め各種構造体のろう付けに用いられ
る。
付けに、フラックスを必要としない真空ブレージング法
が開発され、公害上の心配がない事から盛んに行われる
ようになってきた。真空ブレージングはＡｌまたはＡｌ
合金を芯材とし、その片面あるいは両面にアルミニウム
合金ろう材をクラッドしたブレージングシートを用いて
真空中でろう付け加熱を行う方法で、アルミニウム合金
製の熱交換器を始め各種構造体のろう付けに用いられ
る。
【０００３】この真空ろう付け用ブレージングシートに
は各種の芯材用アルミニウム合金とろう材用アルミニウ
ム合金が開発され、現在ではＪＩＳ Ｚ ３２６３によ
り規格化されている。熱交換器に使用される真空ろう付
け用ブレージングシートとしては、芯材としてＪＩＳ
Ａ ３００３（Ａｌ−０．１５wt％Ｃｕ−１．１wt％Ｍ
ｎ）、ＪＩＳ Ａ ３００５（Ａｌ−１．１wt％Ｍｎ−
０．４wt％Ｍｇ）、ＪＩＳ Ａ ３１０５（Ａｌ−０．
６wt％Ｍｎ−０．６wt％Ｍｇ）合金を用い、ろう材とし
てＪＩＳ ＢＡ ４００４（Ａｌ−１０wt％Ｓｉ−１．
５wt％Ｍｇ）、ＪＩＳ ＡＡ ４１０４（Ａｌ−１０wt
％Ｓｉ−１．５wt％Ｍｇ−０．１wt％Ｂｉ）合金を通常
用いる。またブレージングシートの板厚は０．５〜１．
２mmであり、ろう材は５〜１５％のクラッド率で片面あ
るいは両面にクラッドされる。
は各種の芯材用アルミニウム合金とろう材用アルミニウ
ム合金が開発され、現在ではＪＩＳ Ｚ ３２６３によ
り規格化されている。熱交換器に使用される真空ろう付
け用ブレージングシートとしては、芯材としてＪＩＳ
Ａ ３００３（Ａｌ−０．１５wt％Ｃｕ−１．１wt％Ｍ
ｎ）、ＪＩＳ Ａ ３００５（Ａｌ−１．１wt％Ｍｎ−
０．４wt％Ｍｇ）、ＪＩＳ Ａ ３１０５（Ａｌ−０．
６wt％Ｍｎ−０．６wt％Ｍｇ）合金を用い、ろう材とし
てＪＩＳ ＢＡ ４００４（Ａｌ−１０wt％Ｓｉ−１．
５wt％Ｍｇ）、ＪＩＳ ＡＡ ４１０４（Ａｌ−１０wt
％Ｓｉ−１．５wt％Ｍｇ−０．１wt％Ｂｉ）合金を通常
用いる。またブレージングシートの板厚は０．５〜１．
２mmであり、ろう材は５〜１５％のクラッド率で片面あ
るいは両面にクラッドされる。
【０００４】こうした真空ろう付け用ブレージングシー
トを用いた中空構造を有するアルミニウム合金製熱交換
器としてはドロンカップタイプのエバポレータ、オイル
クーラー、ラジエターなどが製造されている。例えばド
ロンカップタイプのエバポレータは、ブレージングシー
トより図２、図３に示す部材(1) を作製し、この部材
(1) を図４に示すように積層し、積層した部材(1) 間に
コルゲートフィン(2) を配置して真空ろう付けしたもの
で、ろう付けは１０-5〜１０-4Torr台の真空中で約６０
０℃に加熱して行われる。
トを用いた中空構造を有するアルミニウム合金製熱交換
器としてはドロンカップタイプのエバポレータ、オイル
クーラー、ラジエターなどが製造されている。例えばド
ロンカップタイプのエバポレータは、ブレージングシー
トより図２、図３に示す部材(1) を作製し、この部材
(1) を図４に示すように積層し、積層した部材(1) 間に
コルゲートフィン(2) を配置して真空ろう付けしたもの
で、ろう付けは１０-5〜１０-4Torr台の真空中で約６０
０℃に加熱して行われる。
【０００５】この真空ろう付けではブレージングシート
のろう材中に添加されたＭｇが４００℃付近から徐々に
蒸発し始め、炉内酸化性ガスをＨ2 Ｏ＋Ｍｇ→ＭｇＯ＋
Ｈ2、Ｏ2 ＋２Ｍｇ→２ＭｇＯの反応に従うゲッター作
用で除去するとともに蒸発時にろう材表面の酸化皮膜の
破壊作用を行いろう付けを可能にする。またろう材中の
Ｓｉはろう材の融点を下げ、ろう付け温度を低めてろう
付け性を良好にする作用を有する。さらにろう材にＢｉ
を添加する場合があるのは、Ｂｉはろうの流動性を向上
させると共に、Ｍｇの蒸発を促進し、皮膜を破壊され易
くする働きを有しているからである。
のろう材中に添加されたＭｇが４００℃付近から徐々に
蒸発し始め、炉内酸化性ガスをＨ2 Ｏ＋Ｍｇ→ＭｇＯ＋
Ｈ2、Ｏ2 ＋２Ｍｇ→２ＭｇＯの反応に従うゲッター作
用で除去するとともに蒸発時にろう材表面の酸化皮膜の
破壊作用を行いろう付けを可能にする。またろう材中の
Ｓｉはろう材の融点を下げ、ろう付け温度を低めてろう
付け性を良好にする作用を有する。さらにろう材にＢｉ
を添加する場合があるのは、Ｂｉはろうの流動性を向上
させると共に、Ｍｇの蒸発を促進し、皮膜を破壊され易
くする働きを有しているからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】近年自動車の軽量化に
対する要求が強くなり、自動車の構成部品である熱交換
器の軽量化も強く望まれており、その部材としてのブレ
ージングシートの薄肉化が進んでいる。ブレージングシ
ートの薄肉化に伴い、ろう材の量も少なくなっており、
従来よりも更に良好なろう付け性および耐食性が要求さ
れている。そして真空ろう付けの場合、ろう材中に蒸気
圧の高い不純物が存在すると、従来よりさらにろう付け
性を良好なものとしようとする場合の障害となって来て
いる。例えば、通常のろう材中に０．１５wt％程度含有
されているＺｎは、蒸気圧が高いためろう付け炉を汚染
する傾向があり、またＺｎの電位は低いため多量にある
と腐食の進行が早く耐食性も悪くなる。
対する要求が強くなり、自動車の構成部品である熱交換
器の軽量化も強く望まれており、その部材としてのブレ
ージングシートの薄肉化が進んでいる。ブレージングシ
ートの薄肉化に伴い、ろう材の量も少なくなっており、
従来よりも更に良好なろう付け性および耐食性が要求さ
れている。そして真空ろう付けの場合、ろう材中に蒸気
圧の高い不純物が存在すると、従来よりさらにろう付け
性を良好なものとしようとする場合の障害となって来て
いる。例えば、通常のろう材中に０．１５wt％程度含有
されているＺｎは、蒸気圧が高いためろう付け炉を汚染
する傾向があり、またＺｎの電位は低いため多量にある
と腐食の進行が早く耐食性も悪くなる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる状況に鑑
み、ろう材中のＺｎ含有量とろう付け性、耐食性との関
係を検討した結果得られたもので、その一つは、Ａｌま
たはＡｌ合金からなる芯材の片面または両面にＡｌ−Ｍ
ｇ−Ｓｉ系合金からなるろう材をクラッドした真空ろう
付け用アルミニウム合金ブレージングシートにおいて、
ろう材中のＺｎ含有量が０．０４wt％以下であることを
特徴とする真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージン
グシートであり、他の１つは、ＡｌまたはＡｌ合金から
なる芯材の片面または両面にＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｂｉ系
合金からなるろう材をクラッドした真空ろう付け用アル
ミニウム合金ブレージングシートにおいて、ろう材中の
Ｚｎ含有量が０．０４wt％以下であることを特徴とする
真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートで
ある。
み、ろう材中のＺｎ含有量とろう付け性、耐食性との関
係を検討した結果得られたもので、その一つは、Ａｌま
たはＡｌ合金からなる芯材の片面または両面にＡｌ−Ｍ
ｇ−Ｓｉ系合金からなるろう材をクラッドした真空ろう
付け用アルミニウム合金ブレージングシートにおいて、
ろう材中のＺｎ含有量が０．０４wt％以下であることを
特徴とする真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージン
グシートであり、他の１つは、ＡｌまたはＡｌ合金から
なる芯材の片面または両面にＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｂｉ系
合金からなるろう材をクラッドした真空ろう付け用アル
ミニウム合金ブレージングシートにおいて、ろう材中の
Ｚｎ含有量が０．０４wt％以下であることを特徴とする
真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートで
ある。
【０００８】
【作用】まず、本発明のブレージングシートの構成につ
いて説明する。ブレージングシートの芯材の合金の種類
およびその調質については特に制限はない。部材の種類
によって、例えばＪＩＳ Ａ３００３合金やそれにＭ
ｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ等を添加した合金や熱伝導
性を考慮した純アルミニウム系を適宜用いればよい。
いて説明する。ブレージングシートの芯材の合金の種類
およびその調質については特に制限はない。部材の種類
によって、例えばＪＩＳ Ａ３００３合金やそれにＭ
ｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ等を添加した合金や熱伝導
性を考慮した純アルミニウム系を適宜用いればよい。
【０００９】ろう材としてはＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金ま
たはＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｂｉ系合金であれば特に問題は
ないが、好ましくは、０．６〜１．８wt％のＭｇおよび
６．０〜２０．０wt％のＳｉを含有し、必要に応じてさ
らに０．０１〜０．２wt％Ｂｉを含有し残部Ａｌと不可
避的不純物からなるＡｌ合金を用いる。
たはＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｂｉ系合金であれば特に問題は
ないが、好ましくは、０．６〜１．８wt％のＭｇおよび
６．０〜２０．０wt％のＳｉを含有し、必要に応じてさ
らに０．０１〜０．２wt％Ｂｉを含有し残部Ａｌと不可
避的不純物からなるＡｌ合金を用いる。
【００１０】ろう材のＭｇは、ろう付け中に蒸発し、ゲ
ッター作用により真空度を向上させる効果と蒸発により
酸化皮膜の破壊作用を有する。しかしてその量が０．６
wt％未満では上記作用が十分に生じずろう付け性が低下
し、１．８wt％を超えた場合ろう付け加熱途中にＭｇ系
の酸化皮膜が増加してろう付け性を低下させる。ろう材
のＳｉは合金の融点を低下させ、ろう付けを可能にする
添加元素である。しかして添加量が６．０wt％未満や２
０．０wt％を超えた場合、ろうの融点が上昇しろう付け
性が低下する。ろう材中のＺｎはほとんどがＡｌ合金中
に固溶しているが、ろう付け加熱後はろう材の粒界近傍
に多く分布している。腐食は主にろう材の粒界から開始
し、Ｚｎ量が多いと腐食の進行が早くなり耐食性が低下
する。また、Ｚｎはろう付け加熱中に蒸発しやすく炉内
を汚染する傾向がある。従って、その量を０．０４wt％
以下に限定することにより耐食性およびろう付け性が格
段に向上する。Ｚｎ量は使用する純Ａｌ地金の純度によ
り調整する。上記のろう材合金組成にＢｉを０．０１〜
０．２wt％含有させる場合があるが、この場合、Ｂｉは
ろうの流動性を向上させると共に、Ｍｇの蒸発を促進
し、皮膜を破壊されやすくする働きを有する。しかして
Ｂｉの添加量が０．０１wt％未満の場合上記作用が十分
でなく、０．２wt％を超えるとろう材の圧延性が低下
し、ブレージングシートの製造が困難である。
ッター作用により真空度を向上させる効果と蒸発により
酸化皮膜の破壊作用を有する。しかしてその量が０．６
wt％未満では上記作用が十分に生じずろう付け性が低下
し、１．８wt％を超えた場合ろう付け加熱途中にＭｇ系
の酸化皮膜が増加してろう付け性を低下させる。ろう材
のＳｉは合金の融点を低下させ、ろう付けを可能にする
添加元素である。しかして添加量が６．０wt％未満や２
０．０wt％を超えた場合、ろうの融点が上昇しろう付け
性が低下する。ろう材中のＺｎはほとんどがＡｌ合金中
に固溶しているが、ろう付け加熱後はろう材の粒界近傍
に多く分布している。腐食は主にろう材の粒界から開始
し、Ｚｎ量が多いと腐食の進行が早くなり耐食性が低下
する。また、Ｚｎはろう付け加熱中に蒸発しやすく炉内
を汚染する傾向がある。従って、その量を０．０４wt％
以下に限定することにより耐食性およびろう付け性が格
段に向上する。Ｚｎ量は使用する純Ａｌ地金の純度によ
り調整する。上記のろう材合金組成にＢｉを０．０１〜
０．２wt％含有させる場合があるが、この場合、Ｂｉは
ろうの流動性を向上させると共に、Ｍｇの蒸発を促進
し、皮膜を破壊されやすくする働きを有する。しかして
Ｂｉの添加量が０．０１wt％未満の場合上記作用が十分
でなく、０．２wt％を超えるとろう材の圧延性が低下
し、ブレージングシートの製造が困難である。
【００１１】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。ＪＩＳ Ａ３００３合金からなる芯材の両面に表
１に示すＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金またはＡｌ−Ｍｇ−Ｓ
ｉ−Ｂｉ系合金のＺｎ量を変化させたろう材を片面あた
り１５％で両面にクラッドし、ソーキング、熱間圧延、
中間焼鈍および冷間圧延を施して厚さ０．６mmのブレー
ジングシートを製造した。これらブレージングシート材
を洗浄後、仕上焼鈍を施し供試材とした。この供試材を
用い、すきま充填試験によりろう付け性の評価を行っ
た。試験方法は図１に示すようにＪＩＳ Ａ３００３合
金母材(3) 上にブレージングシート(4) を逆Ｔに組みＳ
ＵＳ等の丸棒(5) で片側にすきまを作り、５×１０-5To
rrの真空中で５９５℃×３分間真空ろう付けを行った
後、フィレット(6) の長さ(1)を測定した。表１にこれ
らの結果を示す。また、これらの供試材を６００℃で３
分間のろう付け加熱を行った後に、片面を樹脂で覆い、
ＪＩＳ Ｈ８６８１に基づくＣＡＳＳ腐食試験を３００
時間行い、表面に発生した最大ピット深さを光学顕微鏡
による焦点深度法により測定した。これらの結果を表１
に合わせて示す。
する。ＪＩＳ Ａ３００３合金からなる芯材の両面に表
１に示すＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金またはＡｌ−Ｍｇ−Ｓ
ｉ−Ｂｉ系合金のＺｎ量を変化させたろう材を片面あた
り１５％で両面にクラッドし、ソーキング、熱間圧延、
中間焼鈍および冷間圧延を施して厚さ０．６mmのブレー
ジングシートを製造した。これらブレージングシート材
を洗浄後、仕上焼鈍を施し供試材とした。この供試材を
用い、すきま充填試験によりろう付け性の評価を行っ
た。試験方法は図１に示すようにＪＩＳ Ａ３００３合
金母材(3) 上にブレージングシート(4) を逆Ｔに組みＳ
ＵＳ等の丸棒(5) で片側にすきまを作り、５×１０-5To
rrの真空中で５９５℃×３分間真空ろう付けを行った
後、フィレット(6) の長さ(1)を測定した。表１にこれ
らの結果を示す。また、これらの供試材を６００℃で３
分間のろう付け加熱を行った後に、片面を樹脂で覆い、
ＪＩＳ Ｈ８６８１に基づくＣＡＳＳ腐食試験を３００
時間行い、表面に発生した最大ピット深さを光学顕微鏡
による焦点深度法により測定した。これらの結果を表１
に合わせて示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１から明らかなように本発明例No．１〜
４は、従来例No．８、９と比較してフィレット長さが長
く、フィレット形成能が良好でろう付け性に優れ、また
最大ピット深さも浅く、耐食性が良好である。これに対
し、ろう材中のＺｎ量が本発明の範囲より多い比較例N
o．５はろう付け性が悪く、Ｂｉ量が多い比較例No．６
は圧延割れとなり供試材が製造できず、Ｍｇ量が少な
く、Ｚｎ量が多い比較例No．７はろう付け性が悪いこと
が判る。
４は、従来例No．８、９と比較してフィレット長さが長
く、フィレット形成能が良好でろう付け性に優れ、また
最大ピット深さも浅く、耐食性が良好である。これに対
し、ろう材中のＺｎ量が本発明の範囲より多い比較例N
o．５はろう付け性が悪く、Ｂｉ量が多い比較例No．６
は圧延割れとなり供試材が製造できず、Ｍｇ量が少な
く、Ｚｎ量が多い比較例No．７はろう付け性が悪いこと
が判る。
【００１４】
【効果】以上述べたように本発明真空ろう付け用アルミ
ニウム合金ブレージングシートは真空ろう付け性が良好
であり、また耐食性にも優れ、薄肉化によるアルミニウ
ム製熱交換器の軽量化に寄与できる等工業上顕著な効果
を奏するものである。
ニウム合金ブレージングシートは真空ろう付け性が良好
であり、また耐食性にも優れ、薄肉化によるアルミニウ
ム製熱交換器の軽量化に寄与できる等工業上顕著な効果
を奏するものである。
【図１】すきま充填試験の要領を示す説明図。
【図２】ドロンカップエバポレータ用部材の平面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ′線での断面図。
【図４】ドロンカップエバポレータの斜視図。
１ 部材 ２ コルゲートフィン ３ 母材 ４ ブレージングシート ５ 丸棒 ６ フィレット
Claims (2)
- 【請求項１】 ＡｌまたはＡｌ合金からなる芯材の片面
または両面にＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金からなるろう材を
クラッドした真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージ
ングシートにおいて、ろう材中のＺｎ含有量が０．０４
wt％以下であることを特徴とする真空ろう付け用アルミ
ニウム合金ブレージングシート。 - 【請求項２】 ＡｌまたはＡｌ合金からなる芯材の片面
または両面にＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｂｉ系合金からなるろ
う材をクラッドした真空ろう付け用アルミニウム合金ブ
レージングシートにおいて、ろう材中のＺｎ含有量が
０．０４wt％以下であることを特徴とする真空ろう付け
用アルミニウム合金ブレージングシート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17182092A JPH05337682A (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17182092A JPH05337682A (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05337682A true JPH05337682A (ja) | 1993-12-21 |
Family
ID=15930348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17182092A Pending JPH05337682A (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05337682A (ja) |
-
1992
- 1992-06-04 JP JP17182092A patent/JPH05337682A/ja active Pending
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