JPH0699785B2 - 真空ろう付け用アルミニウム合金軟質板の製造方法 - Google Patents

真空ろう付け用アルミニウム合金軟質板の製造方法

Info

Publication number
JPH0699785B2
JPH0699785B2 JP7811789A JP7811789A JPH0699785B2 JP H0699785 B2 JPH0699785 B2 JP H0699785B2 JP 7811789 A JP7811789 A JP 7811789A JP 7811789 A JP7811789 A JP 7811789A JP H0699785 B2 JPH0699785 B2 JP H0699785B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
brazing
hours
fin
soft plate
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 - Fee Related
Application number
JP7811789A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02259052A (ja
Inventor
勉 森山
信 土田
輝雄 倉知
哲男 安孫子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Precision Products Co Ltd, Sumitomo Light Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority to JP7811789A priority Critical patent/JPH0699785B2/ja
Publication of JPH02259052A publication Critical patent/JPH02259052A/ja
Publication of JPH0699785B2 publication Critical patent/JPH0699785B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Metal Rolling (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、真空ろう付け時の座屈変形の少ないアルミニ
ウム合金軟質板の製造方法に関する。
[従来の技術] 車輌用、各種産業用のコンデンサー、ラジエター、エバ
ポレーター等の熱交換器のフィン材には、加工性が良好
で耐食性も優れ、しかも軽量である等の理由でアルミニ
ウム合金が用いられている。そして、アルミニウム合金
の接合方法としては、大きくわけてフラックスろう付け
と、フラックスを用いない真空ろう付けがある。フラッ
クスろう付けは、フラックス自体が高価であることや、
洗浄工程や排水処理の問題があるため、近年では真空ろ
う付けが多用されている。そして、大型の熱交換器の需
要の増加に伴ない、真空加熱炉も大型化してきた。
ところが、大型の真空加熱炉でろう付けした場合、従来
のフラックスろう付けや小型の真空加熱炉によるろう付
けでは生じなかったろう付け時のエロージョンが原因
で、フィンの座屈が発生した。
耐エロージョンに関してはいくつかの論文があり、エロ
ージョンの発生は、ろう溶融開始温度までに亜結晶粒が
残存している場合に顕著であり、逆に粗大に再結晶しや
すい場合にはエロージョンの発生しにくいことがわかっ
ている(鈴木ら;軽金属、vol.34、No.2[1984]p708、
当摩ら;軽金属、vol.37、No.2[1987]p119など)。さ
らに大型の真空加熱炉ではろう付け加熱時の昇温速度が
ゆるやかになるので、エロージョンが生じやすい。
[発明が解決しようとする課題] 以上のことから、本発明ではろう付け時の座屈変形を小
さくしようとするものである。
大型の真空加熱炉は5〜100℃/hrというゆるやかな昇温
速度によるろう付けであるが、従来の場合、100℃/hrよ
り速い昇温速度によるろう付けである。さらに大型の熱
交換器の場合、フィン材にかかる荷重は約0.2kgf/cm2
ある。
そこで、本発明を実施するに当り、フィンコア組立品に
0.2kgf/cm2に相当する荷重をかけながらの真空ろう付け
を行い、耐座屈性を調べることで、座屈変形量の小さい
フィン材を得ることができた。
さらに詳しく説明すると、フィン材には強度、耐食性が
必要とされることから、Mnを含むA3003系合金が本用途
に使われることが多い。A3003系合金においてはAl−Mn
系化合物が析出して再結晶挙動を支配する。真空ろう付
けは約10℃/hrの比較的遅い昇温で550℃以上まで加熱す
るが、このとき、再結晶が十分に起らずに、亜結晶粒組
織が残存するとろうの侵食によりエロージョンが起る。
エロージョンが起ると強度が著しく低下し、局部変形
(座屈)して、ろう付け後に形状不良となり好ましくな
い。エロージョンを起しにくくするには、真空ろう付け
の加熱時にろう材が溶ける(温度に達する)以前に、材
料が十分に再結晶するようにすればよい。
本発明ではこれらの条件を種々検討した結果、Fe、Mn、
Si、Cu量と析出物の分布サイズを規制することで、ろう
付け時の座屈変形を小さくすることができることを見出
した。
[課題を解決するための手段] 本発明は、Mn:1.0〜1.6%(重量%、以下同じ)、Fe:0.
8%以下、Si:0.4%以下、Cu:0.2%以下を含む残部Alと
不可避不純物で、かつ、Fe/Si=1〜4 Mn/Si=3〜12 である合金材料を、通常の半連続鋳造法で鋳塊とし、58
0〜600℃で8〜20hrまたは600℃を越える融点以下で3
〜20hr加熱し、450〜550℃で熱間圧延し、冷間圧延を行
わないかまたは冷間圧延を行った後、350〜450℃で5〜
20hr加熱処理し、さらに板厚減少率30%以上の冷間圧延
を行い、300〜450℃で1〜20hr加熱処理することによ
り、材料内の金属間化合物のうち、0.1〜1μmの大き
さの化合物を1×105個/mm2以上、0.1μm未満の大き
さの化合物を1×104個/mm2以下とすることを特徴とす
る真空ろう付け用アルミニウム合金軟質板の製造方法で
ある。
ろう付け時に座屈変形の少ないようにするには、高温変
形しにくい材料であるとともに、エロージョンの起りに
くい材料である必要があるが、本発明ではMnとCuを適当
添加することで、大型の真空ろう付け時にかかる応力
(約0.2kgf/cm2)に耐えうるだけの高温強度を得ること
ができる。エロージョンが起りにくい点については、成
分と合せて析出物の分布状態により決定される材料内部
の組織が最も影響ある因子といえる。つまり、ろう付け
時にエロージョンの起りにくい材料とするには、ろう付
け時に粗大に再結晶しやすいことが必要で、そのために
は、ろう付け前の軟質板の状態で、大きさ0.1〜1μm
の微細な析出物が1×105個/mm2以上の分布密度を有す
ることが必要である。析出物が1μmより大きくなる
と、フィン加工後のろう付け加熱の際の再結晶の核とし
て働きやすくなり、結晶粒を細く形成させてしまうため
好ましくない。また、分布密度が面積率で1×105個/m
m2より少ない場合、ろう付け加熱前の析出量が不十分
で、ろう付け加熱時に析出しやすくなり、結晶粒が細く
なってしまうため好ましくない。また、ろう付け時に粗
大に再結晶させるためには、ろう付け前の軟質板の状態
で、0.1μm未満の極微細な化合物が多いと再結晶を阻
害するので、極力これを少なくすることが必要である。
実験的調査によれば、1×104個/mm2以下であれば、実
用上充分な性能が得られることが判った。
成分については、Fe、Si、Mnの量が特に析出状態に影響
を与える。これらの元素はAlと化合し、安定相であるα
相として析出しやすい。
Fe/Si=1〜4が適当である。1未満であると固溶Si量
が増加し、ろう付け加熱時のSiの析出による結晶粒微細
化が起りやすくなる。また、4より大きいと、1μmよ
り大きい粗大なAl−Mn−Fe化合物を生じやすくなり、再
結晶粒が微細になりやすくなり、さらに0.1〜1μmのA
l−Mn−Si化合物の析出も阻害してしまう。
一方、 Mn/Si=3〜12が適当である。3未満であると
同じく固溶Si量が増えるため好ましくないし、12より大
きいと固溶Mn量が増し、ろう付け加熱時のAl−Mn化合物
の析出により結晶粒が微細になりやすい。
成分の絶対量としては、Fe≦0.8%、1.0≦Mn≦1.6%、S
i≦0.4%が適当である。いずれも最大値を越えて添加さ
れると、1μm以上の粗大な化合物が形成しやすくな
り、かつ固溶量も増加するため、前述のとおりろう付け
加熱時の結晶粒が微細になりやすい。Mn量が1%未満の
場合は、高温強度が劣ってしまう。Cuは高温強度を得る
ためには積極的に添加した方がよい。しかし、0.2%を
越えて添加された場合、耐食性が劣るためCu≦0.2%が
好ましい。
製造条件は、微細化合物の大きさ、分布をコントロール
するために限定される。鋳塊加熱を580℃以上で8hr以上
行うことは、0.1μm未満の化合物を溶入化させること
によって、その分布を減らし、一部を0.1μm以上の大
きさに成長させるためである。温度は高く、長時間ほど
好ましい。しかし実用上、経済性から20hr以内とする。
600℃以上では反応が速いため、3時間以上加熱すれば
よい。
熱間圧延、中間焼鈍は、合金板の厚みを調整するために
行われるが、その後の加熱処理で再び合金成分の析出を
促進させるためには、30%以上の冷間加工が加えられて
いると都合がよい。熱間圧延は450〜550℃、中間焼鈍の
加熱処理は350〜450℃で5〜20hr行うとよい。
最終的に行う合金板の加熱処理は、合金成分を析出さ
せ、かつ、その大きさを大きくするためである。その温
度が300℃未満では効果が小さいし、450℃より高いと再
結晶粒が粗大に成長して、合金板の強度、加工性を損い
好ましくない。
このようにして作られた軟質板材のフィン加工に際して
は、20%より大きい加工度では再結晶粒が粗大になりに
くいため20%以下の加工度が好ましい。
再結晶粒が細かいと、粒界部分へのろう材の侵入が多く
なって好ましくない。ろう付けのための加熱に当って、
550℃まで加熱昇温したときに再結晶粒径は100μm以上
好ましくは200〜500μmの大きさに成長することが、ろ
う材によるエロージョン防止(軽減)と構造体の強度維
持のために好ましい。
ろう付け時の昇温速度を5〜100℃/hrとするのは、これ
より速い昇温では、本発明条件によらなくても、好結果
が期待できること、また、遅い場合はろう付け構造体の
工業生産において経済的、設備能力的にほとんどあり得
ないことから限定した。
[実施例] 表1に示す成分を有するアルミニウム合金鋳塊を半連続
鋳造法で造塊した。鋳塊加熱を580℃×10hrの条件で行
い、550℃で熱間圧延し、その後0.4mmまで冷間圧延し
た。中間焼鈍を400℃×10hrの条件で行い、0.2mmまで冷
間圧延した。板厚減少率は50%である。0.2mm厚板の焼
鈍を350℃×3hrの条件で行い軟質板とした。
0.2mm厚軟質板の0.1mm未満と0.1〜1μmの大きさの析
出物の分布を画像解析装置((株)ニレコ製、Luzex50
0)を用いて測定し、表1にその結果を示す。
このようにして作成した軟質板をフィンピッチ2.7mm、
フィン高さ9〜11mmのフィンに成形した。フィン高さ9m
mの場合のフィン加工度は5〜15%、フィン高さ10mmの
場合のフィン加工度は5〜20%、フィン高さ11mmの場合
のフィン加工度は10〜25%であった。(この値は断面の
硬度変化から推計した) そして、第1図に示すように、フィン1の上下をJIS
A 3003にJIS A 4004をクラッドした板2、3で挟
み、実験用フィンコアとした。このコアに応力0.2kgf/c
m2相当の重りをのせ、真空度約5×10-6Torrの真空加熱
炉にて600℃まで加熱しろう付けした。
昇温速度は5〜100℃/hr(No.1〜18)と120〜500℃/hr
(No.19)とした。そして、第2図に示すようにろう付
け後の座屈量αを測定し表1に示した。
また、0.2mmt軟質板の耐食性を確認するために、5%食
塩水(35℃)を100時間噴霧し、JIS Z 2371に準拠し
て耐食性試験を行い、その結果をJIS A 1050と相対
的に比較して評価し、表1に示した。なお、JIS A1050
の成分は、Fe:0.26%、Si:0.08%で他は0.01%以下の不
可避不純物であり、製造法は実施例の場合と同じとし
た。
表1の各材料について説明する。
本発明による板材はNo.1〜8である。No.1はFe/Siを上
限の4.0、Mn量を上限近傍の1.58%とした材料である。N
o.2はFe/Siを下限近傍の1.1、Mn量を上限の1.60%とし
た材料である。No.3はMn/Siを下限近傍の3.2、Si量を上
限近傍の0.38%とした材料である。No.4はMn/Siを上限
近傍の11.1とした材料である。No.5はFe量を上限近傍の
0.77%、Cu量を上限近傍の0.18%とした材料である。N
o.6はMn量を下限近傍の1.08%とした材料である。No.7
はFe/SiおよびMn/Siを下限近傍とし、0.1〜1μmの析
出物の分布密度を下限近傍とした材料である。No.8はフ
ィン高さを10mmとし、フィン加工度を上限の20%まで上
げたものである。
比較材はNo9〜19である。No.9はFe/Siの上限を越える材
料である。No.10はFe/Siを下限を下まわる材料である。
No.11はMn/Siの上限を越える材料である。No.12はMn/Si
の下限を下まわる材料である。
No.13はFe量の上限を越える材料である。
No.14はMn量の上限を越える材料である。
No.15はSi量の上限を越える材料である。
No.16はCu量の上限を越える材料である。
No.17はMn量を極端に小さくし、かつFe/Si、Mn/Siを下
限近傍とすることで、0.1〜1μmの析出物の分布密度
を下限より下まわるようにした材料である。No.18はフ
ィン高さを11mmとし、フィン加工度を20%を越える25%
まで上げたものである。No.19はろう付け加熱時の昇温
速度を100℃/hrを上まわる120〜500℃/hrとしたもので
ある。
表1のNo.1〜8の本発明による板材のろう付け構造体
は、座屈試験結果から100μm以下の座屈量を示し、耐
座屈性に優れていることがわかる。また、耐食性もJIS
A 1050より若干劣るものがあるものの良好といえ
る。
表1のNo.9〜15、No.17〜19の比較例によるろう付け構
造体は、100μm以上の座屈量を示し、耐座屈性に劣る
ことがわかる。また、Cu量が0.2%を越えるNo.16は耐食
性に劣る。
実施例2 付に表2に示す合金A、Bを半連続鋳造法で鋳塊とな
し、表3に示すような製造条件を組み合せて得られた0.
2mm厚軟質板の化合物の分布と、実施例1と同様にして
試験したフィン座屈量は表3のとおりであった。
No.24〜27の如く、熱処理条件が不適当なときは、0.1μ
m未満の析出物が多くなり、ろう付け時にエロージョン
を招き、座屈しやすくなる。
[発明の効果] 本発明によれば、ゆるやかな昇温速度による大型真空ろ
う付けにおいて、座屈の少ないアルミニウム合金軟質板
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の試験片の説明図、第2図は試
験結果の説明図である。 1…フィン、2、3…板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉知 輝雄 兵庫県尼崎市西長洲本通2―6 住友精密 工業株式会社内 (72)発明者 安孫子 哲男 兵庫県尼崎市西長洲本通2―6 住友精密 工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Mn:1.0〜1.6%(重量%、以下同じ)、Fe:
    0.8%以下、Si:0.4%以下、Cu:0.2%以下を含む残部Al
    と不可避不純物で、かつ、Fe/Si=1〜4 Mn/Si=3〜12 である合金材料を、通常の半連続鋳造法で鋳塊とし、58
    0〜600℃で8〜20hrまたは600℃を越える融点以下で3
    〜20hr加熱し、450〜550℃で熱間圧延し、冷間圧延を行
    わないかまたは冷間圧延を行った後、350〜450℃で5〜
    20hr加熱処理し、さらに板厚減少率30%以上の冷間圧延
    を行い、300〜450℃で1〜20hr加熱処理することによ
    り、材料内の金属間化合物のうち、0.1〜1μmの大き
    さの化合物を1×105個/mm2以上、0.1μm未満の大き
    さの化合物を1×104個/mm2以下とすることを特徴とす
    る真空ろう付け用アルミニウム合金軟質板の製造方法。
JP7811789A 1989-03-31 1989-03-31 真空ろう付け用アルミニウム合金軟質板の製造方法 Expired - Fee Related JPH0699785B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7811789A JPH0699785B2 (ja) 1989-03-31 1989-03-31 真空ろう付け用アルミニウム合金軟質板の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7811789A JPH0699785B2 (ja) 1989-03-31 1989-03-31 真空ろう付け用アルミニウム合金軟質板の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02259052A JPH02259052A (ja) 1990-10-19
JPH0699785B2 true JPH0699785B2 (ja) 1994-12-07

Family

ID=13652941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7811789A Expired - Fee Related JPH0699785B2 (ja) 1989-03-31 1989-03-31 真空ろう付け用アルミニウム合金軟質板の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0699785B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5793336B2 (ja) * 2010-09-21 2015-10-14 株式会社Uacj 高強度アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02259052A (ja) 1990-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8784582B2 (en) High strength aluminum alloy fin material and method of production of same
JP4408567B2 (ja) アルミニウム合金フィン素材を製造する方法
KR20060123608A (ko) 열교환기용 고강도 알루미늄 합금 핀재 및 그 제조방법
WO2007131727A1 (en) Method of producing a clad aluminum alloy sheet for brazing purposes and sheet produced by said method
EP0365367B1 (en) Brazeable aluminum alloy sheet and process for its manufacture
EP3030685B1 (en) High strength aluminum alloy fin stock for heat exchanger
EP1252351A1 (en) High thermal conductivity aluminum fin alloys
JP2023061968A (ja) 熱交換器のフィン用のアルミニウム合金
JP7207935B2 (ja) アルミニウム合金フィン材および熱交換器
JP7207936B2 (ja) アルミニウム合金フィン材および熱交換器
JP3333600B2 (ja) 高強度Al合金フィン材およびその製造方法
JP2002256402A (ja) 熱交換器のフィン材の製造方法
JP4574036B2 (ja) 熱交換器のフィン材用アルミニウム合金、及び熱交換器のフィン材の製造方法
JPH11241136A (ja) 高耐食性アルミニウム合金並びにその複合材及び製造方法
JP2010270386A (ja) 熱交換器用アルミニウム合金フィン材
JP3735700B2 (ja) 熱交換器用アルミニウム合金製フィン材およびその製造方法
JP2004176091A (ja) 圧延性に優れた自動車熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材及びその製造方法
JPH0699785B2 (ja) 真空ろう付け用アルミニウム合金軟質板の製造方法
JPH0747802B2 (ja) 真空ろう付け構造体の製造方法
JP3253823B2 (ja) 熱交換器用アルミニウム合金製高強度高耐熱性フィン材の製造方法
JP4326906B2 (ja) ブレージングシートの製造方法
JP2002256403A (ja) 熱交換器のフィン材の製造方法
JP2005125365A (ja) ブレージングシートの製造方法
JP2005125364A (ja) ブレージングシートの製造方法
JP2004084015A (ja) 耐エロージョン性および強度に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071207

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 14

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081207

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees