JPH07268527A

JPH07268527A - 非腐食性フラックスろう付用高強度チューブ材および該チューブ材用アルミニウム合金

Info

Publication number: JPH07268527A
Application number: JP8377694A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Oki; 義人沖; Haruo Sugiyama; 治男杉山; Shiyunichi Ushino; 俊一牛野; Masayuki Hanazaki; 昌幸花崎; Tatsuyuki Kobayashi; 達由樹小林
Original assignee: Nikkei Techno Research Co Ltd; Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Nikkei Techno Research Co Ltd; Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1995-10-17

Abstract

(57)【要約】【目的】弗化物系化合物のような非腐食性フラックス
によってろう付けされる自動車用ラジエーターなどの熱
交換器チューブ材に関して、薄肉化されたチューブ材の
強度および耐孔食性を確保するアルミニウム合金材の提
供。【構成】 wt％で、Fe：0.４〜1.６％、Mn：0.７〜1.７
％で且つ合計2.４％以下のFeとMnを含有すると共にSi：
0.７〜1.３％以下、Cu：0.３〜1.５％以下で且つSiとCu
の合計が1.５％以上を含有し、前記Fe、MnとSi，Cuとが
次式を満足する範囲で含有され、しかもMgを0.１％以下
に規制し、残部がアルミニウムと不可避不純物とからな
るアルミニウム合金芯材と、 Fe（％）＋Mn（％）≧1.７×〔2.５×Si（％）＋Cu
（％）〕−4.２該芯材の一面にクラッドされた、Zn：1.０〜3.０％、M
g：0.５〜2.５％、Si：0.０５〜0.５％、Fe：0.０５〜
0.５％を含有するアルミニウム合金皮材および前記芯材
の他面にクラッドされたAl−Si系ろう材から成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は非腐食性フラックスろう
付用高強度チューブ材および該チューブ材用アルミニウ
ム合金材に係り、弗化物系化合物のような非腐食性フラ
ックスによりろう付される自動車用ラジエーターなどの
熱交換器チューブ材に関して、近時において薄肉化され
たチューブ材の強度および耐孔食性を確保することので
きるアルミニウム合金材を提供しようとするものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車のラジエーターやヒーターコア等
の水系熱媒体が循環するアルミニウム製熱交換器は、例
えば図１に示すラジエーターのように、コルゲート加工
されたフィン１をはさんだ複数の偏平管２の両端にヘッ
ダープレート３とタンク４を配して熱媒体通路を形成し
た構造となっており、偏平管２とフィン１によって高温
の熱媒体と低温の空気が熱交換されるものである。

【０００３】上記したようなアルミニウム製熱交換器の
製造は、外面にろう材をクラッドしたブレージングシー
トからなる偏平管２及びヘッダープレート３とコルゲー
ト加工されたフィン１を組み合わせて５９０℃以上に加
熱し、ろう材を溶融して各部材を接合するいわゆるろう
付法により行われている。そしてろう付法としては、ろ
う付性に優れ且つ後処理の不要な弗化アルミニウムカリ
ウム系の非腐食性フラックスを使用した炉中ろう付法が
多く採用されていることは公知の如くである。

【０００４】水系熱媒体が内部を循環する熱交換器の管
用ブレージングシートとしては、ろう付後もある程度の
強度を有する３００３等のAl−Mn系合金を芯材とし、そ
の片面に４０４５等のAl−Si系合金ろう材を、更にアル
ミニウム材に対して腐食性のある水系熱媒体と常時接す
る他の片面に７０７２等のAl−Zn系合金犠牲陽極皮材を
クラッドした３層材が通常用いられている。即ちこのよ
うなブレージングシートは、芯材鋳塊とろう材及び皮材
を熱間においてクラッド圧延後、冷間圧延と焼鈍を適宜
組合わせて製造されている。

【０００５】ところが近年において熱交換器の小型軽量
化の進行とともに、管用材料の板厚を薄くする要求が高
まってきた。しかし、従来用いられていた上述のブレー
ジングシートをそのまま薄肉化したのでは、ろう付後の
強度が不足したり水系熱媒体に対する内部耐食性を満足
できなくなるという問題が生じることが知られ、このた
め、従来のAl−Mn系合金を芯材とするブレージングシー
トのろう付後の強度を高め、且つ内部耐食性を向上させ
るために種々の検討がなされていて、例えば特開昭６３
−１１８０４４、特開平２−５０９３４に開示されてい
るように芯材にSiやCu或はさらにMgを添加したり、特開
平２−１７５０９３、特開平４−３７１３６８に開示さ
れているようにAl−Zn合金犠牲陽極皮材にMgを添加した
材料が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記した特開昭６３−
１１８０４４のように、Al−Mn系合金芯材へのSi、Cuの
添加は材料強度を高めるとしても、その添加量が多くな
ると溶融開始温度が低下し５９０〜６１０℃のろう付温
度でバーニングを生ずる恐れがある。即ちこのためにそ
れらの元素添加量には限度があり、薄肉化のための強度
向上を図るのに充分な量を添加することができない。

【０００７】また、前記特開平２−５０９３４のような
芯材へのMgの添加は、少量でもその強度を適切に向上す
ることができるが、弗化アルミニウムカリウム系の非腐
食性フラックスを用いたろう付では微量添加されただけ
でもろう付性を著しく阻害することは一般に知られてい
る如くであって適切な手法となし得ない。

【０００８】さらに、前記特開平２−１７５０９３、特
開平４−３７１３６８のように犠牲陽極皮材へのMgの添
加によっても材料強度を高めることができるが、皮材の
厚さは芯材の厚さの１／１０〜１／５程度であるため、
チューブ材全体に対する強度向上効果としては充分とは
なし得ない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来技術における課題を解決し、ろう付性を適切に満足
すると共に薄肉化のための有効な強度向上を図ることに
ついて検討を重ねた結果、芯材用アルミニウム合金とし
てFe及びMnをSi，Cu添加量との関係である程度以上添加
することにより、溶融開始温度を低下させることなくS
i，Cu添加量を増大して強度を確保し得ることを見いだ
し、さらにFe，Mnの添加はSi，Cuの添加ほど顕著でない
としても一段の強度向上効果の得られることを確認し
た。このようにして得られた芯材に、Mgを添加したAl−
Zn系犠牲陽極皮材とAl−Si系ろう材をクラッドすること
によって優れたろう付後の強度を有するチューブ材が得
られることを確認した。

【００１０】また、本発明においては、腐食性を有する
水系熱媒体に対する内部耐食性を高めるために、皮材組
成及び皮材の厚さについて種々の検討を行ったところ、
薄肉化されたチューブにおいては、ろう付後における皮
材中の最大Zn濃度と皮材表面のCu濃度及びその比が内部
耐食性に重要であることを見いだし、これら濃度及びそ
の比を適切な範囲にするために、皮材の厚さを芯材のCu
含有量に応じて増加することによって、従来よりも一段
と内部耐食性に優れたチューブ材が得られることを明ら
かにし、本発明を完成したものであって、以下の如くで
ある。

【００１１】(1) wt％で、Fe：0.４〜1.６％、Mn：0.
７〜1.７％で且つ合計2.４％以下のFeとMnを含有すると
共にSi：0.７〜1.３％以下、Cu：0.３〜1.５％以下で且
つSiとCuの合計が1.５％以上を含有し、前記Fe、MnとS
i，Cuとが次式を満足する範囲で含有され、しかもMgを
0.１％以下に規制し、残部がアルミニウムと不可避不純
物とからなるアルミニウム合金芯材と、 Fe（％）＋Mn（％）≧1.７×〔2.５×Si（％）＋Cu
（％）〕−4.２該芯材の一面にクラッドされた、Zn：1.０〜3.０％、M
g：0.５〜2.５％、Si：0.０５〜0.５％、Fe：0.０５〜
0.５％を含有するアルミニウム合金皮材および前記芯材
の他面にクラッドされたAl−Si系ろう材から成ることを
特徴とした非腐食性フラックスろう付用高強度チューブ
材。

【００１２】(2) wt％で、Fe：0.４〜1.６％、Mn：0.
７〜1.７％で且つ合計2.４％以下のFeとMnを含有すると
共にSi：0.７〜1.３％以下、Cu：0.３〜1.５％以下で且
つSiとCuの合計が1.５％以上を含有し、しかもCr：0.０
５〜0.３％、Zr：0.０５〜0.３％、Ti：0.０５〜0.３％
の何れか１種または２種以上を含有し、前記Fe、MnとS
i，Cuとが下式を満足する範囲で含有されると共にMgを
0.１％以下に規制し、残部がアルミニウムと不可避不純
物とからなるアルミニウム合金芯材と、 Fe（％）＋Mn（％）≧1.７×〔2.５×Si（％）＋Cu
（％）〕−4.２該芯材の一面にクラッドされた、Zn：1.０〜3.０％、M
g：0.５〜2.５％、Si：0.０５〜0.５％、Fe：0.０５〜
0.５％を含有するアルミニウム合金皮材、および前記芯
材の他面にクラッドされたAl−Si系ろう材からなること
を特徴とした非腐食性フラックスろう付用高強度チュー
ブ材。

【００１３】(3) 皮材の厚さが３０〜７０μm で、且
つ下式を満足することを特徴とした前記（１）項または
前記（２）項に記載の非腐食性フラックスろう付用高強
度チューブ材。皮材の厚さ（μm ）≧芯材のCu含有量（％）×２５＋２
０

【００１４】(4) 非腐食性フラックスを用いたろう付
加熱後の皮材中における最大Zn濃度が0.７〜2.０％で、
皮材表面のCu濃度が0.２５％以下であり、且つ最大Zn濃
度と表面Cu濃度との比が４以上であることを特徴とした
前記（３）項に記載の非腐食性フラックスろう付高強度
チューブ材用アルミニウム合金。

【００１５】

【作用】アルミニウム合金芯材とアルミニウム合金皮材
およびAl−Si系ろう材のクラッドされたものであること
によって該チューブに対しフィンなどを量産的にろう付
して熱交換特性に優れた機構を提供し、また皮材によっ
て芯材における孔食発生などを防止して耐用性の高い熱
交換機構を提供せしめる。

【００１６】芯材における添加元素の限定理由は以下の
如くである。 Fe：0.４〜1.６％、 Feは、Si，Cuが多く添加されたアルミニウム合金の溶融
開始温度を上昇させる作用を有し、またMn，Siと共に微
細な第二相化合物を生成するため強度向上にも有効であ
る。その添加量が0.４％未満ではそれらの効果が乏し
く、1.６％を越え、もしくはMnとの合計量で2.４％を越
えると鋳造時に巨大な晶出物が生じて延性を低下するの
でこれを上限とする。

【００１７】Mn：0.７〜1.７％、 Mnは、Si，Cuが多く含有されたアルミニウム合金の溶融
開始温度を上昇させる作用を有することはFeと同じであ
り、またFe，Siと共に微細な第二相化合物を生成し強度
向上にも有効であることにおいても同様である。このMn
添加量が0.７％未満ではそれらの効果が充分でなく、一
方1.７％を越え、又はFeとの合計量で2.４％を越えると
鋳造時に巨大な晶出物を生ぜしめて延性を低下し好まし
くない。

【００１８】Si：0.７〜1.３％以下、Cu：0.３〜1.５％
以下、 SiとCuは、ともにろう付後の強度を向上させるのに有効
な元素であって、これらのSiおよびCuは何れもろう付後
に固溶状態及びMn，Feと共に微細な第二相化合物を生成
してろう付後の強度を向上させる。SiとCuの添加量が合
計で1.５％未満では前記強度向上が不十分であり、しか
もSi添加量が1.３％を越えるとFe，Mnを巨大晶が生成し
ない上限まで添加しても溶融開始温度がろう付温度以下
に低下し、またCu添加量が1.５％を越えると成形加工性
が低下するようになって好ましくないことになるので、
これらを上限とする。また、Si、Cuの下限値以下では強
度が低下する。

【００１９】Fe，Mnの添加量と、Si，Cuの添加量の関係
については、 Fe（％）＋Mn（％）≧1.７×〔2.５×Si（％）＋Cu
（％）〕−4.２の式を満足した組合せの合金とすることにより、溶融開
始温度がろう付温度の６１０℃以上となり、バーニング
の生ずる恐れを解消せしめる。

【００２０】なお本発明によるものが、鋳造に際して鋳
造割れが発生しまたは発生する恐れのあるときは常法に
より鋳造組織の微細化剤を添加することによりこれを防
止することができる。かかる微細化剤としてはTi：0.０
５％以下、Ｂを併用するときはTi：0.０５％以下、Ｂ：
0.０１％以下が好ましい。

【００２１】また本発明による芯材合金には必要に応じ
てCr，Zr，Tiの何れか１種または２種以上を下記する組
成範囲で含有することができる。 Cr：0.０５〜0.３％ Zr：0.０５〜0.３％ Ti：0.０５〜0.３％即ち、Cr，Zr，TiはそれぞれAl−Cr系，Al−Zr系，Al−
Ti系の微細化合物を生成して材料の高温強度を高める。
それらの添加量がそれぞれ0.０５％未満ではその作用が
不十分であり、しかもそれぞれが0.３％を越えると鋳造
時に粗大な晶出物を生じて延性が低下するのでこれを上
限とする。

【００２２】なお本発明では芯材にMg：0.１％以下を含
有させることができ、このMgは、少量でもろう付後の強
度を高めるが、弗化アルミニウムカリウム系の非腐食性
フラックスを用いてろう付すると、フラックス成分であ
るＦとMgが反応するためフラックスの効果が低減してろ
う付性が著しく低下するので0.１％以下に規制すること
が必要である。

【００２３】次に本発明における皮材の成分組成につい
て述べると以下の如くである。 Zn：1.０〜3.０％ Znは、皮材に犠牲陽極効果をもたせ、芯材を水系熱媒体
による腐食から保護するために必須の元素である。添加
量が1.０％未満ではその効果が少なく、一方3.０％を越
えると自己腐食量が多くなり皮材の寿命が低下するので
好ましくない。

【００２４】Mg：0.５〜2.５％ Mgは、ろう付時に生じる皮材表面からのZnの蒸発を抑制
するとともに皮材電位を卑に移行させ犠牲陽極効果を高
める。また、ろう付時に芯材に拡散して芯材SiとMg₂Si
化合物を生成し、ろう付後の強度を向上させる効果もあ
る。添加量が0.５％未満であるとそれらの効果が少な
く、また2.５％を越えると溶融開始温度が低下するので
0.５％〜2.５％とした。

【００２５】Si：0.０５〜0.５％ Siは、MgとともにMg₂Si 化合物を生成し、皮材のろう付
後の強度を向上させる。添加量が0.０５％未満だとその
効果が少なく、一方0.５％を越えると貴な電位を有する
Al−Fe−Si系化合物が多く生成するようになり皮材の犠
牲陽極効果を減ずるので好ましくない。

【００２６】Fe：0.０５〜0.５％ Feは、Siとともに微細なAl−Fe−Si系化合物を生成し、
皮材のろう付後の強度を向上させる。添加量が0.０５％
未満ではその効果が少なく、0.５％を越えると効果が飽
和するのに加え耐孔食性が低下することから0.０５〜0.
５％とした。

【００２７】芯材にクラッドされる皮材の厚さとして
は、３０〜７０μm の範囲が望ましく、且つ芯材のCu含
有量との関係で下式を満足する範囲であれば内部耐食性
は一段と向上する。皮材の厚さ（μm ）≧芯材のCu含有量（％）×２５＋２
０

【００２８】即ち、皮材厚が３０μm 未満であると、ろ
う付時に生じるZnの蒸発及び芯材への拡散によって、皮
材中のZn残存量の低下が大きくなる。さらに、ろう付時
の拡散により芯材中のCuが皮材表面に到達し易くなるた
め、皮材と芯材の電位差が少なくなり、十分な犠牲陽極
効果を示さなくなる恐れがある。このような芯材Cuの皮
材表面への拡散は、強度向上のため芯材のCu含有量を増
加すると必然的に多くなる。この場合には皮材の厚さを
上式の範囲とすることにより、ろう付時の拡散により皮
材表面に達するCuを少なく抑えることができ、皮材の犠
牲陽極効果が損なわれることを防止できる。一方、皮材
厚が７０μm を越えると、ろう付後に残存するZn量が多
くなって皮材の自己腐食量が増大し、それに伴って発生
する腐食生成物が管路内に滞留することになり熱効率を
低下させるため好ましくない。

【００２９】ろう付後の皮材中の最大Zn濃度を0.７％以
上且つ皮材表面のCu濃度を0.２５％以下、さらに最大Zn
量と表面Cu量の比を４以上とすることによって、皮材の
電位を芯材よりも５０mV以上卑にして皮材の犠牲陽極効
果を十分発揮させる。Cu濃度が0.２５％を越えるかまた
はZn濃度が0.７％未満、あるいは最大Zn量と表面Cu量の
比が４より小さいと、一段と薄肉化されたチューブとし
ての内部耐食性を満足できなくなる。また皮材中の最大
Zn濃度が2.０％を越えると、皮材の自己腐食量が増大す
るため好ましくない。このようなろう付後における皮材
中の最大Zn濃度及び皮材表面のCu濃度は、チューブ皮材
のZn含有量及び皮材の厚さを上述のようにすることによ
り、通常のろう付加熱条件、即ち５９０℃まで５〜３０
分で昇温し、５９０〜６１０℃で２〜１０分保持後、４
００℃まで２〜２０分で冷却することにより適切に達成
できる。

【００３０】ろう材としては、４０４５、４３４３等の
Al−Si合金が使用される。また熱交換器部材であるフィ
ン材、ろう材、芯材の間で、ろう付後の電位関係が
（卑）フィン材＜ろう材＜芯材（貴）の条件を壊さない
限り、ろう材中に0.５〜2.５％のZnをAl−Si合金系のろ
う材に添加して、最適電位勾配を得ることができる。芯
材の防食を図る最適電位勾配としては、フィン材とろう
材及びろう材と芯材との間に電位差５０mV以上を確保す
ることが望ましい。ろう材におけるSi含有量は一般的に
７〜１５％、特に９〜１２％である。

【００３１】

【実施例】本発明によるものの具体的な実施例について
説明すると以下の如くである。実施例１本発明者等は次の表１に示す組成のアルミニウム合金芯
材、Al−Si合金ろう材及びAl−Zn−Mg合金犠牲陽極皮材
を各々ＤＣ鋳造し、まずろう材及び犠牲陽極皮材を４８
０℃で熱間圧延してクラッド用厚板を作製し、次いで４
８０℃で３時間の均質化処理を施した芯材スラブと熱間
でクラッド圧延後、冷間圧延にて厚さ0.４３mmの板とし
た。

【００３２】

【表１】

【００３３】上記のようにして得られた板はこれを４０
０℃で２時間の焼鈍処理後、さらに冷間圧延して厚さ0.
３０mmのブレージングシートを作製した。なお、ろう材
のクラッド率は８％で、皮材のクラッド率は１５％であ
る。このようにして得られた各板について、ろう付後の
強度、粗大な第二相化合物の有無及びろう付性の評価を
行った。また、芯材スラブのみを熱間圧延、冷間圧延し
て厚さ3.０mmの板を作製し芯材合金の溶融開始温度を求
めた結果は次の表２に示す如くであった。

【００３４】

【表２】

【００３５】即ち、ろう付後の強度は、ろう付を想定し
て６００℃で３分間の加熱処理を行った供試板からＪＩ
Ｓ−１３Ｂ号引張試験片を切出し、引張試験で測定し
た。また粗大な第二相化合物の有無は、供試板の断面組
織観察により判定した。さらにろう付性の評価は、板厚
0.５mmであるＡ３００３材の上に、幅２５mm、長さ４０
mmの供試ブレージングシートを垂直に固定し、これを溶
剤で脱脂後、 KAlF₄とK₃AlF₆の混合組成からなるフラッ
クスを約２ g／m²塗布し、露点−３０℃に制御した窒素
ガス雰囲気中で６１０℃により３分間のろう付処理した
試験片の接合状態及びバーニングに伴うろうの芯材への
侵食状態を断面組織観察することにより行った。また、
芯材合金の溶融開始温度は、供試板材を２℃／分の昇温
速度で示差熱分析することにより求めた。

【００３６】表２の結果によれば、本発明材によるもの
は何れもろう付後引張強さにおいて１９１ N／mm² 以上
で、芯材の溶融開始温度が６１０℃以上であり、芯材中
に粗大な第二相化合物がなくて、ろう付部接合状態も良
好であり、ろうの侵食も小さいのに対し、比較材８〜１
２、１７、１８及び従来材３３はろう付後強度が１４３
〜１８７ N／mm² であり、また比較材１０、１９及び２
０の溶融開始温度は６０７℃以下であって、ろう付後に
バーニングに伴うろうの侵食が大きい。また、比較材１
１、１２及び３０〜３２には粗大な第二相化合物が生じ
ており、比較材２９のろう付部接合状態は不良であっ
て、比較材及び従来材は何れも好ましいろう付用高強度
アルミニウム合金チューブ材となし得ない。

【００３７】実施例２次の表３に示す組成のアルミニウム合金犠牲陽極皮材
と、Al−Si合金ろう材及び前記表１のNo. １４合金芯材
を各々ＤＣ鋳造し、まずろう材及び犠牲陽極皮材を４８
０℃で熱間圧延してクラッド用厚板を作製し、次いで４
８０℃で３時間の均質化処理を施した芯材スラブと熱間
でクラッド圧延後、冷間圧延にて厚さ0.３５mmの板とし
た。これを４００℃で２時間の焼鈍処理後、さらに冷間
圧延して厚さ0.２５mmのブレージングシートを作製し
た。なお、ろう材のクラッド率は８％で、皮材のクラッ
ド率は１８％（皮材の厚さは４５μm ）である。

【００３８】

【表３】

【００３９】上記のようにして得られた各板について、
ろう付後の強度および内部耐食性評価を行った結果は、
次の表４に示す如くであった。

【００４０】

【表４】

【００４１】前記表４に於けるろう付後の強度は、ろう
付を想定して６００℃で３分間の加熱処理を行った供試
板からＪＩＳ−１３Ｂ号引張試験片を切出し、引張試験
で測定した。腐食試験後の最大孔食深さは、ろう付を想
定して窒素ガス雰囲気中で６００℃で３分間の加熱処理
後、ろう材側及び端部を樹脂でシールし、Clイオン５０
０ppm 、SO₄イオン５００ppm 、Cuイオン１０ppm を塩
酸で pH ３に調整した腐食液に浸漬して、８８℃×８時
間→３５℃×１６時間を１サイクルとして２８回繰り返
すビーカーテストを行い、皮材側に発生した孔食の深さ
を顕微鏡焦点深度法で測定して求めた。皮材中の最大Zn
濃度及び皮材表面のCu濃度は、ろう付後の板材断面をＸ
ＭＡライン分析したチャートから求めた。

【００４２】即ち本発明皮材によるチューブ材はろう付
後の引張強さが１９２ N／mm² 以上あり、ろう付後の皮
材中の最大Zn濃度が0.７８〜1.６３％、表面Cu濃度は0.
１５％以下、Zn濃度とCu濃度の比は5.２以上であるため
内部耐食性は良好で、腐食試験により最大７５μm 以下
の浅い腐食しか生じていない。これに対し、比較皮材
８、１０〜１２及び従来皮材１３を用いたチューブ材
は、ろう付後の引張強さは十分であるが、比較材８、１
０及び従来材１３は皮材Mg量が0.７％未満であるか皮材
Zn量が1.０％未満のため、ろう付後に皮材中に残存する
Zn濃度が0.５６％以下と少なく、腐食試験で１２２μm
以上の深い孔食が発生している。また、比較材１１及び
１２は、ろう付後の最大Zn濃度、表面Cu濃度とも問題な
い範囲にあるが、皮材Si量または皮材Fe量が本発明範囲
よりも多いため、腐食試験で１０７μm 以上の深い孔食
が発生した。なお、比較皮材９を用いたチューブ材は、
６００℃の加熱処理により皮材にバーニングが生じたた
め、評価試験は行わなかった。

【００４３】実施例３次の表５に示す組成のアルミニウム合金芯材（表１のN
o. ２、６及び１４合金）と、Al−Si合金ろう材及び犠
牲陽極皮材（表３のNo. ２合金）を各々ＤＣ鋳造し、ま
ずろう材及び犠牲陽極皮材を４８０℃で熱間圧延してク
ラッド用厚板を作製し、次いで４８０℃で３時間の均質
化処理を施した芯材スラブと熱間で表５に示した皮材ク
ラッド率でクラッド圧延後、冷間圧延にて厚さ0.３５mm
の板とした。これを４００℃で２時間の焼鈍処理後、さ
らに冷間圧延して厚さ0.２５mmのブレージングシートを
作製した。なお、ろう材のクラッド率は８％てある。

【００４４】

【表５】

【００４５】上記した表５のようにして得られた各板に
ついて内部耐食性評価を行った結果は次の表６に示す如
くであった。

【００４６】

【表６】

【００４７】前記表６に於けるろう付後の強度は、ろう
付を想定して６００℃で３分間の加熱処理を行った供試
板からＪＩＳ−１３Ｂ号引張試験片を切出し、引張試験
で測定した。腐食試験後の最大孔食深さは、ろう付を想
定して窒素ガス雰囲気中で６００℃で３分間の加熱処理
後、ろう材側及び端部を樹脂でシールし、Clイオン５０
０ppm 、SO₄イオン５００ppm 、Cuイオン１０ppm を塩
酸で pH ３に調整した腐食液に浸漬して、８８℃×８時
間→３５℃×１６時間を１サイクルとして２８回繰り返
すビーカーテストを行い、皮材側に発生した孔食の深さ
を顕微鏡焦点深度法で測定して求めた。皮材中の最大Zn
濃度及び皮材表面のCu濃度は、ろう付後の板材断面をＸ
ＭＡライン分析したチャートから求めた。

【００４８】即ち本発明の第３発明によるチューブ材１
〜４、６〜８、１１及び１２は、ろう付後の皮材中の最
大Zn濃度が0.８１〜1.４２％、表面Cu濃度は0.２１％以
下、Zn濃度とCu濃度の比は4.６以上であるため内部耐食
性は良好で、腐食試験により最大７４μm 以下の浅い腐
食しか生じていない。これに対し、皮材の厚さが第３発
明の範囲から外れるチューブ材５、９及び１０は、ろう
付後の表面Cu濃度が0.２５％を越えるか皮材中の最大Zn
濃度と表面Cu濃度の比が４未満のため、腐食試験で８３
〜９５μm のやや深い孔食が発生している。なお、上記
チューブ材のろう付後の引張強さはいずれも１９１ N／
mm² 以上あり、一段と薄肉化されたチューブ材としての
強度を十分満たしている。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したような本発明によれば、非
腐食性フラックスを用いたろう付時にバーニング及びろ
う付不具合の恐れがなく、且つ内部耐食性に優れた高強
度アルミニウム合金チューブ材を適切に得ることがで
き、内部における腐食性水系熱媒体が循環する熱交換器
の耐用性を有効に向上して薄肉軽量化が可能になるもの
であるから、工業的にその効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車用ラジエーターの１例について部分切欠
して示した斜面図である。

【符号の説明】

１コルゲートフィン２偏平管３ヘッダープレート４タンク

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【手続補正書】

【提出日】平成６年４月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者牛野俊一静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号株式会社日軽技研内 (72)発明者花崎昌幸静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号株式会社日軽技研内 (72)発明者小林達由樹静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号株式会社日軽技研内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 wt％で、Fe：0.４〜1.６％、Mn：0.７〜
1.７％で且つ合計2.４％以下のFeとMnを含有すると共に
Si：0.７〜1.３％以下、Cu：0.３〜1.５％以下で且つSi
とCuの合計が1.５％以上を含有し、前記Fe、MnとSi，Cu
とが次式を満足する範囲で含有され、しかもMgを0.１％
以下に規制し、残部がアルミニウムと不可避不純物とか
らなるアルミニウム合金芯材と、 Fe（％）＋Mn（％）≧1.７×〔2.５×Si（％）＋Cu
（％）〕−4.２該芯材の一面にクラッドされた、Zn：1.０〜3.０％、M
g：0.５〜2.５％、Si：0.０５〜0.５％、Fe：0.０５〜
0.５％を含有するアルミニウム合金皮材および前記芯材
の他面にクラッドされたAl−Si系ろう材から成ることを
特徴とした非腐食性フラックスろう付用高強度チューブ
材。
【請求項２】 wt％で、Fe：0.４〜1.６％、Mn：0.７〜
1.７％で且つ合計2.４％以下のFeとMnを含有すると共に
Si：0.７〜1.３％以下、Cu：0.３〜1.５％以下で且つSi
とCuの合計が1.５％以上を含有し、しかもCr：0.０５〜
0.３％、Zr：0.０５〜0.３％、Fe：0.０５〜0.３％の何
れか１種または２種以上を含有し、前記Fe、MnとSi，Cu
とが下式を満足する範囲で含有されると共にMgを0.１％
以下に規制し、残部がアルミニウムと不可避不純物とか
らなるアルミニウム合金芯材と、 Fe（％）＋Mn（％）≧1.７×〔2.５×Si（％）＋Cu
（％）〕−4.２該芯材の一面にクラッドされたZn：1.０〜3.０％、Mg：
0.５〜2.５％、Si：0.０５〜0.５％、Fe−0.０５〜0.５
％を含有するアルミニウム合金皮材、および前記芯材の
他面にクラッドされたAl−Si系ろう材から成ることを特
徴とした非腐食性フラックスろう付用高強度チューブ
材。
【請求項３】皮材の厚さが３０〜７０μm で、且つ下
式を満足することを特徴とした請求項１または請求項２
に記載の非腐食性フラックスろう付用高強度チューブ
材。皮材の厚さ（μm ）≧芯材のCu含有量（％）×２５＋２
０
【請求項４】非腐食性フラックスを用いたろう付加熱
後の皮材中における最大Zn濃度が0.７〜2.０％で、皮材
表面のCu濃度が0.２５％以下であり、且つ最大Zn濃度と
表面Cu濃度との比が４以上であることを特徴とした請求
項３に記載の非腐食性フラックスろう付高強度チューブ
材用アルミニウム合金。