JPH0536498B2

JPH0536498B2 -

Info

Publication number: JPH0536498B2
Application number: JP20246884A
Authority: JP
Inventors: Masazo Asano; Shoji Takeuchi; Hiroshi Ooba; Isao Takeuchi
Original assignee: Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Current assignee: MA Aluminum Corp
Priority date: 1984-09-27
Filing date: 1984-09-27
Publication date: 1993-05-31
Also published as: JPS6179752A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕この発明は、ドロンカツプ型熱交換器を構成す
るドロンカツプ材として用いた場合に、ドロンカ
ツプ材同士が著しく高いろう付強度で接合される
ようになる真空ろう付ブレージングシートの製造
法に関するものである。〔従来の技術〕一般に、ドロンカツプ型熱交換器が、例えば自
動車のエアコンやエンジンオイル用クーラーなど
として用いられ、また、第１図に要部概略縦断面
図で示されるように、アウターフイン２とインナ
ーフイン３を交互にはさみながら、ドロンカツプ
材１を１つおきに反転して積み重ね、最上部およ
び最下部にエンドプレート４とエンドプレート補
強材５を置き、この状態の積み重ね体に、例えば
圧力が１×10^-4torrの真空雰囲気中にて、温度：
600℃に３分間保持の条件で真空ろう付を施すこ
とによつて製造されると共に、前記ドロンカツプ
材１が、第２図に概略平面図で示されるような平
面形状を有し、さらに、重量％で（以下％は重量
％で示す）、 Mg：１〜1.5％、 Cu：0.05〜0.2％、を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金で構成された厚さ：250〜600
mmの心材用素材と、 Si：９〜13％、 Mg：１〜２％、を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金で構成され、かつ全体厚さに
対して５〜20％の割合の厚さを有するろう材用素
材を用意し、このろう材用素材を前記心材用素材
の片面または両面に位置せしめて重ね合わせ、こ
の重ね合わせ体に、熱間圧延開始温度：400〜550
℃、減面加工率：75〜99％の条件で熱間圧延を施
してクラツドし、全体厚さが６〜12mmの熱延複合
板とし、ついでこの熱延複合板に、減面加工率：
83〜97％の条件で冷間圧延を施して全体厚さ：
0.4〜２mmの冷延複合板とし、最終的に成形加工
性を向上させる目的で、前記冷延複合板に300〜
400℃に２時間保持の条件で最終焼鈍を施すこと
によつて真空ろう付ブレージングシートとするこ
とからなる主要工程によつて製造されていること
も良く知られるところである。〔発明が解決しようとする問題点〕しかし、このように製造された従来ドロンカツ
プ型熱交換器においては、ドロンカツプ材相互の
ろう付強度が不十分であるために、今日増々苛酷
になりつつある条件下、すなわちドロンカツプ材
に著しく高い内圧がかかる条件下での使用に際し
ては、ドロンカツプ材に剥離が生じ、使用不能に
至る場合がしばしば生ずるものであつた。〔問題点を解決するための手段〕そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、ドロンカツプ型熱交換器を構成するドロンカ
ツプ材相互のろう付強度を向上せしめて、高い内
圧での使用にも十分耐えることのできるドロンカ
ツプ型熱交換器を製造すべく、特にドロンカツプ
材を構成する真空ろう付ブレージングシートにつ
いて研究を行なつた結果、真空ろう付ブレージン
グシートにおけるろう材を、 Si：６〜15％、 Mg：0.1〜３％、 Bi：0.05〜0.5％、 Be：0.0002〜0.002％、を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金で構成すると共に、その製造
工程の冷間圧延途中において、加熱温度：200〜400℃、望ましくは300〜350
℃、保持時間：0.5〜５時間、の条件で熱処理を施し、引続いて前記熱処理後の
冷延複合板に、減面加工率で80〜96％の最終冷間
圧延を施して最終板厚の冷延複合板とし、この結
果の冷延複合板をドロンカツプ材用真空ろう付ブ
レージングシートとして用いると、上記の従来製
造法で製造された真空ろう付ブレージングシート
では、ドロンカツプ熱交換器製造時の真空ろう付
に際して、前記ブレージングシートの心材におけ
る結晶粒が、相対的に不均一で、かつ比較的細か
いために、ろう材とのぬれ性が悪く、断面積の小
さなフイレツトしか形成することができないのに
対して、上記の熱処理および引続いての冷間圧延
を施した真空ろう付ブレージングシートにおいて
は、結晶粒が均一にして、粗大化した状態になつ
ているので、上記の流動性およびぬれ性の良好な
ろう材と合まつて、断面積の大きなフイレツトが
形成されるようになり、この結果ろう付強度が一
段と向上して、実用時の高い内圧にも十分耐える
ことができるようになるという知見を得たのであ
る。したがつて、この発明は、上記知見にもとづい
てなされたものであつて、心材が、 Mn：0.2〜２％、を含有し、さらに必要に応じて、 Cu：0.03〜0.5％、 Mg：0.03〜１％、のうちの１種または２種、を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金で構成され、一方前記心材の
片面あるいは両面にクラツドされたろう材が、 Si：６〜15％、 Mg：0.1〜３％、 Bi：0.05〜0.5％、 Be：0.0002〜0.002％、を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金で構成された熱延複合板に冷
間圧延を施して冷延複合板とし、この冷延複合板
に最終焼鈍を施すことによつて、ドロンカツプ材
用真空ろう付ブレージングシートを製造するに際
して、上記の冷間圧延途中で、上記冷延複合板
に、加熱温度：200〜400℃、望ましくは300〜350
℃、保持時間：0.5〜５時間、の条件で熱処理を施し、引続いて減面加工率で80
〜96％の最終冷間圧延を施すことによつて、ろう
付性が良好で、著しく強固なろう付強度が得られ
るドロンカツプ材用真空ろう付ブレージングシー
トを製造する方法に特徴を有するものである。つぎに、この発明の方法において、心材および
ろう材の成分組成、並びに製造条件を上記の通り
に限定した理由を説明する。Ａ心材 (a) Mn Mn成分には、心材のろう付性を阻害する
ことなく、これの強度を向上させる作用があ
るが、その含有量が0.2％未満では所望の強
度を確保することができず、一方２％を越え
て含有させると、加工性が低下するようにな
ることから、その含有量を0.2〜２％と定め
た。 (b) Cu Cu成分には、心材の強度および成形加工
性（ドロンカツプ材へのプレス加工など）を
一段と向上させる作用があるので、特にこれ
らの特性が要求される場合に必要に応じて含
有されるが、その含有量が0.03％未満では前
記作用に所望の向上効果が得られず、一方
0.5％を越えて含有させると、加工性に劣化
傾向が現れるようになるばかりでなく、耐食
性も低下するようになることから、その含有
量を0.03〜05％と定めた。 (c) Mg Mg成分には、心材の強度を一段と向上さ
せる作用があるので、特に高強度が要求され
る場合に必要に応じて含有させるが、その含
有量が0.03％未満では所望の高強度を確保す
ることができず、一方１％を越えて含有させ
ると、ろう付性が低下するようになることか
ら、その含有量を0.03〜１％と定めた。Ｂろう材 (a) Si Si成分は、ろう材の融点を低下させ、その
流動性を向上せしめて、良好なろう付性を確
保するのに不可欠な成分であるが、その含有
量が６％未満では前記の作用に所望の効果が
得られず、一方15％を越えて含有させると、
再びろう材の融点が高くなつて、流動性が劣
化するようになるばかりでなく、加工性も低
下するようになることから、その含有量を６
〜15％と定めた。 (b) Mg Mg成分には、Si成分と共存して、ろう材
の融点をさらに下げ、一段と流動性を向上せ
しめる作用のほか、ろう付雰囲気で蒸発する
ことにより、ろう材表面の酸化皮膜を除去す
ると共に、ろう付雰囲気中の酸素および水分
を除去するなどのゲツター効果があるが、そ
の含有量が0.1％未満では前記作用に所望の
効果が得られず、一方３％を越えて含有させ
ると、Si成分と同様に加工性が低下するよう
になるほか、雰囲気のMg成分による汚染が
促進されるようになることから、その含有量
を0.1〜３％と定めた。 (C) Bi Bi成分は、Mg成分と結合して安定なMg
−Bi化合物を形成し、もつてろう付加熱中
のMg成分のろう材表面への偏つた移動を抑
制する一方、ろう付雰囲気中へのMg成分の
蒸発を助長してMgのゲツター効果を一段と
向上せしめる作用をもつが、その含有量が
0.05％未満では前記作用に所望の効果が得ら
れず、一方0.5％を越えて含有させても、よ
り一層の向上効果が得られないことから、経
済性を考慮して、その含有量を0.05〜0.5％
と定めた。 (d) Be Be成分は、ろう付雰囲気中の酸素と結合
して著しく安定なBeOを形成し、もつて低
真空中または低酸素含有雰囲気中でのろう付
加熱中、ろう材をきわめて薄いBeOの酸化
皮膜で被覆して、これを酸化から保護すると
共に、ろう材の流動性を向上させるほか、良
好なフイレツト形成に寄与する作用をもつ
が、その含有量が0.0002％未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方0.002％を越
えて含有させても前記作用により一層の向上
効果が得られないことから、その含有量を
0.0002〜0.002％と定めた。Ｃ製造条件熱処理における加熱温度が200℃未満でも、
またその保持時間が0.5時間未満でも、さらに
最終冷間圧延における減面加工率が80％未満で
も、心材が均一にして粗大な結晶粒で構成され
たブレージングシートを形成することができ
ず、一方熱処理における加熱温度が400℃を越
えたり、またその保持時間が５時間を越えたり
すると、冷延複合板の表面にろう付性に悪影響
を及ぼす層厚の酸化皮膜が形成されるようにな
り、さらに最終冷間圧延における減面加工率が
96％を越えると、再び心材の結晶粒が微細化す
ると共に、不均一化するようになつて、ろう付
性が劣化し、高いろう付強度を確保することが
できなくなることから、それぞれ熱処理におけ
る加熱温度を200〜400℃、望ましくは300〜350
℃、その保持時間を0.5〜５時間と定め、さら
に最終冷間圧延における減面加工率を80〜96％
と定めたのである。〔実施例〕つぎに、この発明の方法を実施例により具体的
に説明する。それぞれ第１表に示される成分組成、並びに
幅：150mm×厚さ：40mm×長さ：250mmの寸法をも
つた心材用素材と、同じく第２表に示される成分
組成、並びに幅：150mm×厚さ：５mm×長さ：300
mmの寸法をもつたろう材用素材を用意し、これら
素材をそれぞれ第３表に示される組合せにて心材
の両面にろう材を位置せしめて重ね合わせ、この
重ね合わせ体に、400〜550℃の範囲内の所定の圧
延開始温度で、76％の減面加工率にて熱間圧延を
施してクラツドし、全体厚さが12mmにして、心材
厚さ：9.6mm、ろう材片側厚さ：1.2mmの熱延複合
板を製造し、ついでこの熱延複合板に、同じく第
３表に示される条件にて冷間圧延と熱処理を施し
て、最終全体厚さ：0.6mmにして、心材厚さ：
0.48mm、ろう材片側厚さ：0.06mmの冷延複合板を
製造し、引続いて、この冷延複合板に300〜400℃
の範囲内の所定温度に２時間保持の最終焼鈍を施
すことによつて、本発明真空ろう付ブレージング
シート１〜１１および前記の熱処理を行なわない
従来真空ろう付ブレ

【表】

〔発明の効果〕

第３表に示される結果から、本発明真空ろう付
ブレージングシート１〜１１は、いずれもこれを
ドロンカツプ材として用い、かつ苛酷な条件下で
実用に供された場合にも、著しく強固なろう付強
度を示すので、使用不能に到ることがないのに対
して、従来真空ろう付ブレージングシートにおい
ては、ろう付部に形成されるフイレツトの断面積
が比較的小さいので、苛酷な条件下での実用に際
しては、ろう付部に剥離が生じ、使命寿命に到る
ことが明らかである。上述のように、この発明の方法によれば、心材
における結晶粒が粗大にして、均一である一方、
この心材にクラツドされたろう材はすぐれた流動
性とぬれ性を有する真空ろう付ブレージングシー
トを製造することができ、したがつて、この真空
ろう付ブレージングシートをドロンカツプ型熱交
換器のドロンカツプ材として用いた場合には、そ
の製造工程である真空ろう付に際して、ろう付部
に断面積の大きなフイレツトが形成されるように
なり、この結果ろう付強度は著しく高いものとな
るので、苛酷な条件下での使用に対しても十分耐
えることができるようになり、長期に亘つてすぐ
れた性能を発揮するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はドロンカツプ型熱交換器の要部概略縦
断面図、第２図はドロンカツプ材の概略平面図、
第３図は耐圧試験用試験部片の半部縦断正面図で
ある。１……ドロンカツプ材、２……アウターフイ
ン、３……インナーフイン、４……エンドプレー
ト、５……エンドプレート補強材。

Claims

【特許請求の範囲】１心材が、重量％で、 (a) Mn：0.2〜２％、を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる
組成を有するAl合金。 (b) Mn：0.2〜２％、 Cu：0.03〜0.5％、を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる
組成を有するAl合金。 (c) Mn：0.2〜２％、 Mg：0.03〜１％、を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる
組成を有するAl合金。 (d) Mn：0.2〜２％、 Cu：0.03〜0.5％、 Mg：0.03〜１％、を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる
組成を有するAl合金。以上(a)〜(d)のうちのいずれか１種のAl合金で
構成され、かつ前記心材の片面あるいは両面にク
ラツドされたろう材が、重量％で、 Si：６〜15％、 Mg：0.1〜３％、 Bi：0.05〜0.5％、 Be：0.0002〜0.002％、を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金で構成された熱延複合板に冷
間圧延を施し、冷間圧延後最終焼鈍を施して、ド
ロンカツプ型熱交換器のドロンカツプ材用真空ろ
う付ブレージングシートを製造するに際して、前
記冷間圧延の途中で、200〜400℃の範囲内の所定
温度に0.5〜５時間の範囲内の所定時間保持の条
件で冷延複合板に熱処理を施し、引続いて減面加
工率で80〜96％の最終冷間圧延を施すことを特徴
とするドロンカツプ型熱交換器のドロンカツプ材
用真空ろう付ブレージングシートの製造法。