JPH0615702B2 - ブレージングシート用芯材 - Google Patents
ブレージングシート用芯材Info
- Publication number
- JPH0615702B2 JPH0615702B2 JP2196774A JP19677490A JPH0615702B2 JP H0615702 B2 JPH0615702 B2 JP H0615702B2 JP 2196774 A JP2196774 A JP 2196774A JP 19677490 A JP19677490 A JP 19677490A JP H0615702 B2 JPH0615702 B2 JP H0615702B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brazing
- core material
- alloy
- strength
- corrosion resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
本発明は自動車熱交換器用のろう付性、強度、成形性お
よび耐食性に優れたアルミニウム合金製のブレージング
シート用芯材に関する。
よび耐食性に優れたアルミニウム合金製のブレージング
シート用芯材に関する。
アルミニウム合金製ブレージングシートは近年特に自動
車用の熱交換器に多用されるようになってきている。 これら熱交換器の種類としてはラジエーター、ヒーター
コア、エバポレーター等があり、これら製品のタンク、
ヘッダープレート等の一部のブレージングシート部材に
は一般にろう付性、成形性、ろう付後の強度および耐食
性といった全ての性能を兼ね備えることが要求されてお
り大変厳しい要求となっている。 こうした盛り沢山の要求性能を同時に満足させるべく以
下に示すような２〜３の提案がなされている。 即ち、芯材中に主要４元素Ｍｇ，Ｓｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、の
他にＣｒ、Ｚｒ等の種々の元素を添加して上記性能のバ
ランス調整を行なっている。（例えば特公昭６２−４８
７４２、特開昭６３−３０３０２７）しかしこれら元素
は種類が多くかつ元素の種類によってはある性能には好
適だが他の性能には逆にマイナスになるといった副作用
的な面をもつ、さらにはこれら元素間で相互作用を持つ
ためこれら種々の元素を上記全性能を同時に最適にする
ための添加量に調整することが難しく未だ上記４性能を
同時に満足させるもの得られていないのが現状である。 このためたとえば他の３性能は良好だがろう付性のみが
劣る場合には漏れ発生等の不良率の発生が高いとか、成
形性のみが劣る場合には成形不良による割れ、または取
り付け寸法精度不良による漏れ等の不良率の発生が高く
なるとか、強度のみが劣る場合には耐圧試験で変形が大
になり不良率が高くなるとか、耐食性のみが劣る場合に
は使用中に貫通ピットによる漏れ不良率の発生が高くな
るとかの問題があった。
車用の熱交換器に多用されるようになってきている。 これら熱交換器の種類としてはラジエーター、ヒーター
コア、エバポレーター等があり、これら製品のタンク、
ヘッダープレート等の一部のブレージングシート部材に
は一般にろう付性、成形性、ろう付後の強度および耐食
性といった全ての性能を兼ね備えることが要求されてお
り大変厳しい要求となっている。 こうした盛り沢山の要求性能を同時に満足させるべく以
下に示すような２〜３の提案がなされている。 即ち、芯材中に主要４元素Ｍｇ，Ｓｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、の
他にＣｒ、Ｚｒ等の種々の元素を添加して上記性能のバ
ランス調整を行なっている。（例えば特公昭６２−４８
７４２、特開昭６３−３０３０２７）しかしこれら元素
は種類が多くかつ元素の種類によってはある性能には好
適だが他の性能には逆にマイナスになるといった副作用
的な面をもつ、さらにはこれら元素間で相互作用を持つ
ためこれら種々の元素を上記全性能を同時に最適にする
ための添加量に調整することが難しく未だ上記４性能を
同時に満足させるもの得られていないのが現状である。 このためたとえば他の３性能は良好だがろう付性のみが
劣る場合には漏れ発生等の不良率の発生が高いとか、成
形性のみが劣る場合には成形不良による割れ、または取
り付け寸法精度不良による漏れ等の不良率の発生が高く
なるとか、強度のみが劣る場合には耐圧試験で変形が大
になり不良率が高くなるとか、耐食性のみが劣る場合に
は使用中に貫通ピットによる漏れ不良率の発生が高くな
るとかの問題があった。
この発明は上記の従来技術の欠点を解消し、ろう付性、
強度、延性および耐食性の全てに優れたアルミニウム合
金製ブレージングシートを提供することにより熱交換器
の不良率を大幅に低減しこれら諸性能をさらに向上する
事を目的とするものである。
強度、延性および耐食性の全てに優れたアルミニウム合
金製ブレージングシートを提供することにより熱交換器
の不良率を大幅に低減しこれら諸性能をさらに向上する
事を目的とするものである。
本発明の骨子は、従来のブレージングシート芯材中の相
互に影響を及ぼす主要４元素の働きのうち特にＭｎの働
きを考慮してこれら成分量を厳密に組み合わせ制御した
ことに加え新たに特に耐食性向上のためＴｉを添加した
ことである。 すなわち、本願発明は Ｃｕを0.1〜0.7％（以下特記しない限り重量％を意味す
る。），Ｍｎを0.1〜0.3％未満，Ｍｇを0.1〜0.3％，Ｓ
ｉを0.8〜1.2％，Ｔｉを0.05〜0.2％を含有し，残部が
Ａｌ及び不可避不純物よりなるろう付性、強度、成形
性、および耐食性に優れたブレージングシート用芯材 である。 ここで成分の限定理由を示す Ｃｕの添加は強度を高めると同時に電位を高める効果を
有し、その添加量が0.1％未満ではこの効果が十分発揮
されず、0.7％を越えると逆に耐食性および成形性が低
下するようになる。そのため添加量は0.1〜0.7％とし
た。 Ｍｇの添加はＳｉとＭｇ2Ｓｉ化合物を形成してろう付
後の自然または人工時効により強度を高めるのに効果を
有し、その添加量が0.1％未満ではこの効果が十分発揮
されず、0.3％を越えるとろうのしみ込み感受性が高く
なったり非腐食性フラックスブレージングではフラック
スと反応してろう付性が劣化する。そのため添加量は0.
1〜0.3％と厳しく制限した。 Ｓｉの添加はＭｇとＭｇ2Ｓｉ化合物を形成してまたは
一部単独でろう付後の自然または人工時効により強度を
高めるのに効果を有し、その添加量が0.8％未満では上
記のようにＭｇ添加を厳しく制限しているためこの効果
が十分発揮されず、1.2％を越えるとろう付性が劣化す
る。そのため添加量は0.8〜1.2％と厳しく制限した。 Ｍｎの添加は固溶により強度を高めるのに効果を有しそ
の添加量が0.1％未満ではこの効果が十分発揮されず0.3
％以上では後述のＭｇとＳｉによる時効硬化特性および
ＣｕとＡｌ-Ｍｎ-Ｃｕ化合物を形成しこの化合物を起点
とした耐食性さらにはＭｎの固溶硬化の反動としての成
形性を各々劣化させるためその添加量は0.1〜0.3％未満
と厳しく制限した。 Ｔｉの添加はピット状の腐食形態を層状に変化させ従っ
て最大腐食深さを低下させるのに特に効果を有し、その
添加量が0.05％未満ではこの効果が十分発揮されず0.2
％を越えるとこの効果も飽和するそのためこれ以上添加
するのは経済的でない。従って添加量は0.05〜0.2％と
した。 本願発明の芯材は、両皮材にＡｌ-Ｓｉ系合金またはＡ
ｌ-Ｓｉ-Ｍｇ系合金のろう材層を形成したブレージング
シートとして用いてもよいし、一方の皮材にＡｌ-Ｓｉ
系合金またはＡｌ-Ｓｉ-Ｍｇ系合金のろう材層を形成
し、もう一方の皮材に芯材よりも卑な電位を有するアル
ミニウム合金を形成したブレージングシートとして用い
てもよい。 これら本願発明の芯材と組み合わせて用いる皮材につい
て説明する。 ろう材のＡｌ−Ｓｉ系合金またはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合
金としては4003,4004,4104,4005,4N04,4045,4343,4145,
4047等が使用できるが特に限定されるものではない。 一方、皮材に用いる芯材よりも卑な電位を有するアルミ
ニウム合金としては通常1070,1050,1200等の純Ａｌ、70
72等のＡｌ−Ｚｎ，Ａｌ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｓｎ合金等及び
これら合金成分を組み合わせた合金が好ましく使用で
き、この面を水系熱媒体接触面側に用いるとこの皮材が
芯材に対して犠牲陽極的働きをなして芯材の防食に有効
である。 使用する部位あるいは各性能の要求度合によって、前記
芯材の両面にろう材を形成する場合と、片面にろう材を
もう一方の面に芯材よりも卑な電位を有するアルミニウ
ム合金を形成する場合がある。 なお、ろう付方法としては真空ろう付、フラックスろう
付、および非腐食性フラックスろう付法等が好ましく適
用できるが、特に限定されるものでない。
互に影響を及ぼす主要４元素の働きのうち特にＭｎの働
きを考慮してこれら成分量を厳密に組み合わせ制御した
ことに加え新たに特に耐食性向上のためＴｉを添加した
ことである。 すなわち、本願発明は Ｃｕを0.1〜0.7％（以下特記しない限り重量％を意味す
る。），Ｍｎを0.1〜0.3％未満，Ｍｇを0.1〜0.3％，Ｓ
ｉを0.8〜1.2％，Ｔｉを0.05〜0.2％を含有し，残部が
Ａｌ及び不可避不純物よりなるろう付性、強度、成形
性、および耐食性に優れたブレージングシート用芯材 である。 ここで成分の限定理由を示す Ｃｕの添加は強度を高めると同時に電位を高める効果を
有し、その添加量が0.1％未満ではこの効果が十分発揮
されず、0.7％を越えると逆に耐食性および成形性が低
下するようになる。そのため添加量は0.1〜0.7％とし
た。 Ｍｇの添加はＳｉとＭｇ2Ｓｉ化合物を形成してろう付
後の自然または人工時効により強度を高めるのに効果を
有し、その添加量が0.1％未満ではこの効果が十分発揮
されず、0.3％を越えるとろうのしみ込み感受性が高く
なったり非腐食性フラックスブレージングではフラック
スと反応してろう付性が劣化する。そのため添加量は0.
1〜0.3％と厳しく制限した。 Ｓｉの添加はＭｇとＭｇ2Ｓｉ化合物を形成してまたは
一部単独でろう付後の自然または人工時効により強度を
高めるのに効果を有し、その添加量が0.8％未満では上
記のようにＭｇ添加を厳しく制限しているためこの効果
が十分発揮されず、1.2％を越えるとろう付性が劣化す
る。そのため添加量は0.8〜1.2％と厳しく制限した。 Ｍｎの添加は固溶により強度を高めるのに効果を有しそ
の添加量が0.1％未満ではこの効果が十分発揮されず0.3
％以上では後述のＭｇとＳｉによる時効硬化特性および
ＣｕとＡｌ-Ｍｎ-Ｃｕ化合物を形成しこの化合物を起点
とした耐食性さらにはＭｎの固溶硬化の反動としての成
形性を各々劣化させるためその添加量は0.1〜0.3％未満
と厳しく制限した。 Ｔｉの添加はピット状の腐食形態を層状に変化させ従っ
て最大腐食深さを低下させるのに特に効果を有し、その
添加量が0.05％未満ではこの効果が十分発揮されず0.2
％を越えるとこの効果も飽和するそのためこれ以上添加
するのは経済的でない。従って添加量は0.05〜0.2％と
した。 本願発明の芯材は、両皮材にＡｌ-Ｓｉ系合金またはＡ
ｌ-Ｓｉ-Ｍｇ系合金のろう材層を形成したブレージング
シートとして用いてもよいし、一方の皮材にＡｌ-Ｓｉ
系合金またはＡｌ-Ｓｉ-Ｍｇ系合金のろう材層を形成
し、もう一方の皮材に芯材よりも卑な電位を有するアル
ミニウム合金を形成したブレージングシートとして用い
てもよい。 これら本願発明の芯材と組み合わせて用いる皮材につい
て説明する。 ろう材のＡｌ−Ｓｉ系合金またはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合
金としては4003,4004,4104,4005,4N04,4045,4343,4145,
4047等が使用できるが特に限定されるものではない。 一方、皮材に用いる芯材よりも卑な電位を有するアルミ
ニウム合金としては通常1070,1050,1200等の純Ａｌ、70
72等のＡｌ−Ｚｎ，Ａｌ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｓｎ合金等及び
これら合金成分を組み合わせた合金が好ましく使用で
き、この面を水系熱媒体接触面側に用いるとこの皮材が
芯材に対して犠牲陽極的働きをなして芯材の防食に有効
である。 使用する部位あるいは各性能の要求度合によって、前記
芯材の両面にろう材を形成する場合と、片面にろう材を
もう一方の面に芯材よりも卑な電位を有するアルミニウ
ム合金を形成する場合がある。 なお、ろう付方法としては真空ろう付、フラックスろう
付、および非腐食性フラックスろう付法等が好ましく適
用できるが、特に限定されるものでない。
【実施例１】 第１表に示す組成の合金６種類を芯材用とし、ろう材と
して4045合金（Al-9.8%Si）犠牲用皮材として7072合金
（Al-1.1%Zn）を各々溶解鋳造して鋳塊を得た。 これら鋳塊を面削、均質化処理を行なった後、芯材用合
金は板厚40ｍｍに、ろう材および犠牲用皮材は板厚5ｍ
ｍに各々熱間圧延した。 次に上記の芯材用合金の板にろう材合金または犠牲用皮
材の板を重ね合わせ第２表に示すように組み合わせ、熱
間圧延にてクラッドした後、適宜中間焼鈍を加えながら
冷間圧延および最終焼鈍を施すことにより板厚1ｍｍに
した本発明合金を製造した。 ついで、これらのブレージングシートを用いて成形性、
ろう付性、ろう付後の強度およ耐食性を調べた。成形性
の評価はろう付前の元板の引張り試験での伸びを、ろう
付性ではろう付間隙充填試験における間隙充填長さを、
ろう付後の強さではろう付後１週間自然時効後の引張り
試験での強度を、耐食性ではろう付後の平板（40ｍｍ×
70ｍｍ）を用いてろう材側面は酢酸酸性塩水噴霧試験試
験（5%NaCl、50℃、2000hr,PH＝3）を、犠牲用皮材側面
は内部浸漬試験（50℃、500hr,ＡＳＴＭ腐食水）を行い
試験後のブレージングシート上の最大ピット深さの大小
により各々評価した。 ろう付は非腐食性フラックスろう付（Ｎ2ガス雰囲気
中、弗素系5％フラックスを塗布、 600℃× 5分加熱）
を行った。 第２，３，４表にこれら結果を示す。 なお、比較用として本発明とは芯材組成が異なる従来の
合金も作成し上記と同様な製造および試験を行って評価
しその結果を各々同じ表に示す。 第２表より本発明合金は元板の伸びが従来材に比べて約
５割向上し成形時の割れ等の不良率低減に大きく寄与す
ることが明らかである。（但しここで比較例で伸びが優
れている材料も一部認められるがこれは伸びのみまたは
他の一部性能のみが優れているに過ぎずこれの総合評価
は後掲第５表で述べる。） また同表より本発明合金はろう付後の強さが従来材の強
さに比べて約２〜８割向上し耐圧試験時の変形不良率低
減に大きく寄与することが明らかである。（但しここで
比較例で強さが優れている材料も一部認められるがこれ
は強さのみまたは他の一部性能のみが優れているに過ぎ
ずこれの総合評価は後掲第５表で述べる。） 第３表より本発明合金はろう付性が従来材に比べて同等
以上でありろう付時のろう付不良率低減に大きく寄与す
ることが明らかである。（但しここで比較列でろう付性
が優れている材料も一部認められるがこれはろう付性の
みまたは他の一部性能のみが優れているに過ぎずこれの
総合評価は後掲第５表で述べる。） 第４表より本発明合金は耐食性が従来材に比べて２倍以
上であり実製品の使用時の耐食性不良に伴うクレーム率
低減に大きく寄与することが明ら かである。 最後に結果のまとめとして第５表にこれら全ての性能の
総合評価を示す。 第５表からわかるように本発明芯材を用いたブレージン
グシートはろう付性、強度、延性および耐食性の全ての
特性を同時にみたしていることが明らかである。
して4045合金（Al-9.8%Si）犠牲用皮材として7072合金
（Al-1.1%Zn）を各々溶解鋳造して鋳塊を得た。 これら鋳塊を面削、均質化処理を行なった後、芯材用合
金は板厚40ｍｍに、ろう材および犠牲用皮材は板厚5ｍ
ｍに各々熱間圧延した。 次に上記の芯材用合金の板にろう材合金または犠牲用皮
材の板を重ね合わせ第２表に示すように組み合わせ、熱
間圧延にてクラッドした後、適宜中間焼鈍を加えながら
冷間圧延および最終焼鈍を施すことにより板厚1ｍｍに
した本発明合金を製造した。 ついで、これらのブレージングシートを用いて成形性、
ろう付性、ろう付後の強度およ耐食性を調べた。成形性
の評価はろう付前の元板の引張り試験での伸びを、ろう
付性ではろう付間隙充填試験における間隙充填長さを、
ろう付後の強さではろう付後１週間自然時効後の引張り
試験での強度を、耐食性ではろう付後の平板（40ｍｍ×
70ｍｍ）を用いてろう材側面は酢酸酸性塩水噴霧試験試
験（5%NaCl、50℃、2000hr,PH＝3）を、犠牲用皮材側面
は内部浸漬試験（50℃、500hr,ＡＳＴＭ腐食水）を行い
試験後のブレージングシート上の最大ピット深さの大小
により各々評価した。 ろう付は非腐食性フラックスろう付（Ｎ2ガス雰囲気
中、弗素系5％フラックスを塗布、 600℃× 5分加熱）
を行った。 第２，３，４表にこれら結果を示す。 なお、比較用として本発明とは芯材組成が異なる従来の
合金も作成し上記と同様な製造および試験を行って評価
しその結果を各々同じ表に示す。 第２表より本発明合金は元板の伸びが従来材に比べて約
５割向上し成形時の割れ等の不良率低減に大きく寄与す
ることが明らかである。（但しここで比較例で伸びが優
れている材料も一部認められるがこれは伸びのみまたは
他の一部性能のみが優れているに過ぎずこれの総合評価
は後掲第５表で述べる。） また同表より本発明合金はろう付後の強さが従来材の強
さに比べて約２〜８割向上し耐圧試験時の変形不良率低
減に大きく寄与することが明らかである。（但しここで
比較例で強さが優れている材料も一部認められるがこれ
は強さのみまたは他の一部性能のみが優れているに過ぎ
ずこれの総合評価は後掲第５表で述べる。） 第３表より本発明合金はろう付性が従来材に比べて同等
以上でありろう付時のろう付不良率低減に大きく寄与す
ることが明らかである。（但しここで比較列でろう付性
が優れている材料も一部認められるがこれはろう付性の
みまたは他の一部性能のみが優れているに過ぎずこれの
総合評価は後掲第５表で述べる。） 第４表より本発明合金は耐食性が従来材に比べて２倍以
上であり実製品の使用時の耐食性不良に伴うクレーム率
低減に大きく寄与することが明ら かである。 最後に結果のまとめとして第５表にこれら全ての性能の
総合評価を示す。 第５表からわかるように本発明芯材を用いたブレージン
グシートはろう付性、強度、延性および耐食性の全ての
特性を同時にみたしていることが明らかである。
以上実施例からも明らかなように本発明心材を用いたブ
レージングシートは、熱交換器のタンク、ヘッダープレ
ート等に要求されるろう付性、強度、延性および耐食性
の全ての特性を同時に満たし熱交換器の製造における不
良率を大幅に低減してその性能を大幅に向上させるため
これら用途に良好に適用できることが明らかである。
レージングシートは、熱交換器のタンク、ヘッダープレ
ート等に要求されるろう付性、強度、延性および耐食性
の全ての特性を同時に満たし熱交換器の製造における不
良率を大幅に低減してその性能を大幅に向上させるため
これら用途に良好に適用できることが明らかである。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｃｕを0.1〜0.7％（以下特記しない限り重
量％を意味する。），Ｍｎを0.1〜0.3％未満，Ｍｇを0.
1〜0.3％，Ｓｉを0.8〜1.2％，Ｔｉを0.05〜0.2％を含
有し，残部がＡｌ及び不可避不純物よりなるろう付性、
強度、成形性、および耐食性に優れたブレージングシー
ト用芯材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2196774A JPH0615702B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | ブレージングシート用芯材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2196774A JPH0615702B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | ブレージングシート用芯材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04228534A JPH04228534A (ja) | 1992-08-18 |
| JPH0615702B2 true JPH0615702B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=16363410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2196774A Expired - Lifetime JPH0615702B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | ブレージングシート用芯材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615702B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100170669A1 (en) * | 2007-06-26 | 2010-07-08 | Carrier Corporation | Aluminum heat exchanger with pit resistant braze joints |
| CN105965121B (zh) * | 2016-06-22 | 2018-03-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种连接镁合金与铝合金的方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60251243A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-11 | Kobe Steel Ltd | 真空ろう付用耐水．高強度ブレ−ジングシ−ト及びこれを用いた熱交換器 |
| JPS61195947A (ja) * | 1985-02-26 | 1986-08-30 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 耐食性が良好なアルミニウム合金製熱交換器のコア |
-
1990
- 1990-07-25 JP JP2196774A patent/JPH0615702B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04228534A (ja) | 1992-08-18 |
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