JPH09302433A - ろう付け性に優れたアルミニウム合金クラッド材およびその製造方法 - Google Patents
ろう付け性に優れたアルミニウム合金クラッド材およびその製造方法Info
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- JPH09302433A JPH09302433A JP8140655A JP14065596A JPH09302433A JP H09302433 A JPH09302433 A JP H09302433A JP 8140655 A JP8140655 A JP 8140655A JP 14065596 A JP14065596 A JP 14065596A JP H09302433 A JPH09302433 A JP H09302433A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 芯材に所定量以上のＭｇを含有させて強度を
向上させたアルミニウム合金クラッド材において、ろう
付け性に優れ、強度、耐食性も良好で、アルミニウム製
熱交換器のチューブ材、プレート材などに好適に使用で
きるクラッド材を提供する。 【解決手段】 芯材の片側に犠牲陽極材をクラッドし、
他の面にＡｌ−Ｓｉ系ろう材をクラッドしてなり、不活
性雰囲気中でフッ化物系フラックスを使用してろう付け
接合を行うアルミニウム合金クラッド材において、ろう
材中のＭｇ含有量を０．０２ｗｔ％以下、ろう材の表面
から１５０オングストローム深さまでの表層部の平均Ｍ
ｇ濃度を１０ａｔ％以下に規制する。
向上させたアルミニウム合金クラッド材において、ろう
付け性に優れ、強度、耐食性も良好で、アルミニウム製
熱交換器のチューブ材、プレート材などに好適に使用で
きるクラッド材を提供する。 【解決手段】 芯材の片側に犠牲陽極材をクラッドし、
他の面にＡｌ−Ｓｉ系ろう材をクラッドしてなり、不活
性雰囲気中でフッ化物系フラックスを使用してろう付け
接合を行うアルミニウム合金クラッド材において、ろう
材中のＭｇ含有量を０．０２ｗｔ％以下、ろう材の表面
から１５０オングストローム深さまでの表層部の平均Ｍ
ｇ濃度を１０ａｔ％以下に規制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ろう付け性に優れ
たアルミニウム合金クラッド材、詳しくは、フッ化物系
フラックスを用いる不活性ガス雰囲気ろう付けにより、
自動車用のラジエーター、ヒータコア、オイルクーラ
ー、インタークーラー、あるいはカーエアコン用コンデ
ンサー、エバポレーターなどのアルミニウム製熱交換器
を製造する場合、その構成部材、とくにプレート材、チ
ューブ材として適用され、ろう付け性に優れ、ろう付け
後、優れた強度、耐食性を有する熱交換器用アルミニウ
ム合金クラッド材およびその製造方法に関する。
たアルミニウム合金クラッド材、詳しくは、フッ化物系
フラックスを用いる不活性ガス雰囲気ろう付けにより、
自動車用のラジエーター、ヒータコア、オイルクーラ
ー、インタークーラー、あるいはカーエアコン用コンデ
ンサー、エバポレーターなどのアルミニウム製熱交換器
を製造する場合、その構成部材、とくにプレート材、チ
ューブ材として適用され、ろう付け性に優れ、ろう付け
後、優れた強度、耐食性を有する熱交換器用アルミニウ
ム合金クラッド材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記自動車用のアルミニウム製熱交換器
のチューブ材、プレート材としては、従来3003合金など
のＡｌ−Ｍｎ系合金からなる芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ系
ろう材をクラッドし、他の面に、犠牲陽極材として、純
Ａｌ、Ａｌ−Ｚｎ系合金、Ａｌ−Ｓｎ合金、Ａｌ−Ｉｎ
合金などをクラッドした３層のアルミニウム合金クラッ
ド材が使用され、チューブ材の場合は、ろう材層が外面
となるように曲成し、端面を溶接することにより製造す
る溶接管として用いられている。
のチューブ材、プレート材としては、従来3003合金など
のＡｌ−Ｍｎ系合金からなる芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ系
ろう材をクラッドし、他の面に、犠牲陽極材として、純
Ａｌ、Ａｌ−Ｚｎ系合金、Ａｌ−Ｓｎ合金、Ａｌ−Ｉｎ
合金などをクラッドした３層のアルミニウム合金クラッ
ド材が使用され、チューブ材の場合は、ろう材層が外面
となるように曲成し、端面を溶接することにより製造す
る溶接管として用いられている。
【０００３】当該アルミニウム合金クラッド材におい
て、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材は、フッ化物系フラックスを用
いる不活性ガス雰囲気ろう付けあるいは真空ろう付けに
より行われるチューブ材とフィン材との接合、チューブ
材とヘッダープレート材との接合のために設けられるも
のであり、犠牲陽極材は、ラジエータやヒータコア、そ
の他のアルミニウム製熱交換器に組立てられた場合、作
動流体に対して犠牲陽極効果を発揮して芯材の孔食、隙
間腐食を防ぐために設けられるものである。
て、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材は、フッ化物系フラックスを用
いる不活性ガス雰囲気ろう付けあるいは真空ろう付けに
より行われるチューブ材とフィン材との接合、チューブ
材とヘッダープレート材との接合のために設けられるも
のであり、犠牲陽極材は、ラジエータやヒータコア、そ
の他のアルミニウム製熱交換器に組立てられた場合、作
動流体に対して犠牲陽極効果を発揮して芯材の孔食、隙
間腐食を防ぐために設けられるものである。
【０００４】近年、自動車の軽量化の観点から、アルミ
ニウム製熱交換器にも軽量化の要求が強く、チューブ材
についても、例えば0.3mm 未満の薄肉化が要求されてお
り、そのために、ろう付け後の強度を向上させることが
重要視されており、芯材として、従来のＡｌ−Ｍｎ系合
金に、Ｍｇ、Ｃｕなどを含む高強度材を使用したクラッ
ド材、例えば、芯材が、Ｍｎ:0.3〜1.5 ％、Ｃｕ:0.25
〜1.0 ％、Ｍｇ:0.05〜1.0 ％、Ｓｉ:1.0％以下を含有
し、またはさらにＴｉ:0.06 〜0.35％を含み、残部Ａｌ
および不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成
され、犠牲陽極材が、Ｚｎ:0.5〜2.0 ％、Ｍｇ:0.3〜1.
0 ％を含有し、さらにＩｎ:0.005〜0.1％、Ｓｎ:0.01
〜0.1 ％のうちの１種または２種を含み、残部Ａｌおよ
び不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成され
たラジエータのヘッダープレート用アルミニウム合金複
合材が提案されている（特開平3-253533号公報) 。
ニウム製熱交換器にも軽量化の要求が強く、チューブ材
についても、例えば0.3mm 未満の薄肉化が要求されてお
り、そのために、ろう付け後の強度を向上させることが
重要視されており、芯材として、従来のＡｌ−Ｍｎ系合
金に、Ｍｇ、Ｃｕなどを含む高強度材を使用したクラッ
ド材、例えば、芯材が、Ｍｎ:0.3〜1.5 ％、Ｃｕ:0.25
〜1.0 ％、Ｍｇ:0.05〜1.0 ％、Ｓｉ:1.0％以下を含有
し、またはさらにＴｉ:0.06 〜0.35％を含み、残部Ａｌ
および不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成
され、犠牲陽極材が、Ｚｎ:0.5〜2.0 ％、Ｍｇ:0.3〜1.
0 ％を含有し、さらにＩｎ:0.005〜0.1％、Ｓｎ:0.01
〜0.1 ％のうちの１種または２種を含み、残部Ａｌおよ
び不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成され
たラジエータのヘッダープレート用アルミニウム合金複
合材が提案されている（特開平3-253533号公報) 。
【０００５】とくに、芯材へのＭｇの添加は強度向上効
果を助長するが、フッ化物系フラックスを使用してろう
付けを行う場合、芯材中のＭｇがろう付け工程において
拡散してフッ化物系フラックス中のＦと反応し、綿状の
ＭｇＦ2 化合物を形成する。このため、ろう付け時にお
いて有効に作用するフラックス量が減少して、フラック
スの酸化皮膜除去効果を低下させ、ろう付け性を阻害す
ることが少なくないことが経験されている。
果を助長するが、フッ化物系フラックスを使用してろう
付けを行う場合、芯材中のＭｇがろう付け工程において
拡散してフッ化物系フラックス中のＦと反応し、綿状の
ＭｇＦ2 化合物を形成する。このため、ろう付け時にお
いて有効に作用するフラックス量が減少して、フラック
スの酸化皮膜除去効果を低下させ、ろう付け性を阻害す
ることが少なくないことが経験されている。
【０００６】強度を向上させるためにＭｇを含有する芯
材を構成材料とするクラッド材を使用する場合には、ろ
う付け性を改善するために、高濃度のフラックスをスプ
レーで塗布したり、ハケで塗ったりすることも行われて
いるが、この方法では、フラックスの使用量が多くなっ
て製造コストが高くなるとともに、スプレー噴射口の目
詰まりが生じるなどの技術的問題も発生する。熱交換器
の表面精度が要求される部位では、ろう付け後のフラッ
クスの残渣が多くなって要求される面精度が得られない
などの問題がある。また、フラックスの塗布量を多くし
ても確実にろう付け性が改善されるとはいい難い。
材を構成材料とするクラッド材を使用する場合には、ろ
う付け性を改善するために、高濃度のフラックスをスプ
レーで塗布したり、ハケで塗ったりすることも行われて
いるが、この方法では、フラックスの使用量が多くなっ
て製造コストが高くなるとともに、スプレー噴射口の目
詰まりが生じるなどの技術的問題も発生する。熱交換器
の表面精度が要求される部位では、ろう付け後のフラッ
クスの残渣が多くなって要求される面精度が得られない
などの問題がある。また、フラックスの塗布量を多くし
ても確実にろう付け性が改善されるとはいい難い。
【０００７】芯材の両面に皮材とろう材をクラッドした
アルミニウム合金の３層クラッドのブレージングシート
において、芯材中のＭｇ量を0.05〜0.2 ％に規定し（特
開平4-371368号公報) 、芯材にＡｌ−Ｓｉ系のろう材を
クラッドした積層チューブシート材において、芯材とろ
う材の各々のＭｇ量を0.03％以下に限定し（特開平7-17
1692号公報) 、あるいは芯材の両面に皮材をクラッドし
たフィン材において、皮材中のＭｇ量を0.03％以下に規
制して（特開平5-125477号公報) 、ろう付け工程でのＭ
ｇとフッ化物系フラックスとの反応をなくしてフラック
スの消費を防止しようとすることも提案されているが、
強化元素として最も効果のあるＭｇの含有量を制限する
ため、クラッド材の強度向上の面で不利となる。
アルミニウム合金の３層クラッドのブレージングシート
において、芯材中のＭｇ量を0.05〜0.2 ％に規定し（特
開平4-371368号公報) 、芯材にＡｌ−Ｓｉ系のろう材を
クラッドした積層チューブシート材において、芯材とろ
う材の各々のＭｇ量を0.03％以下に限定し（特開平7-17
1692号公報) 、あるいは芯材の両面に皮材をクラッドし
たフィン材において、皮材中のＭｇ量を0.03％以下に規
制して（特開平5-125477号公報) 、ろう付け工程でのＭ
ｇとフッ化物系フラックスとの反応をなくしてフラック
スの消費を防止しようとすることも提案されているが、
強化元素として最も効果のあるＭｇの含有量を制限する
ため、クラッド材の強度向上の面で不利となる。
【０００８】発明者らは、芯材中に強化成分としてＭｇ
を含有するアルミニウム合金クラッド材を、フッ化物系
のフラックスを使用してろう付けする場合における上記
の問題点を解決するために、ろう材中のＭｇ含有量、ろ
う材表面層のＭｇ濃度とろう付け性の関係について実
験、検討を行った結果、ろう材中のＭｇ量を所定量以下
に規制するとともに、ろう材表面層のＭｇ濃度を限定す
ることにより、芯材中にＭｇが含有されている場合であ
っても、Ｍｇとフラックスとの反応が抑制され、通常の
フラックス塗布量で、良好なろう付け性が得られること
を見出し、本発明に至った。
を含有するアルミニウム合金クラッド材を、フッ化物系
のフラックスを使用してろう付けする場合における上記
の問題点を解決するために、ろう材中のＭｇ含有量、ろ
う材表面層のＭｇ濃度とろう付け性の関係について実
験、検討を行った結果、ろう材中のＭｇ量を所定量以下
に規制するとともに、ろう材表面層のＭｇ濃度を限定す
ることにより、芯材中にＭｇが含有されている場合であ
っても、Ｍｇとフラックスとの反応が抑制され、通常の
フラックス塗布量で、良好なろう付け性が得られること
を見出し、本発明に至った。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の知見
に基づいてなされたものであり、その目的は、フッ化物
系フラックスを使用する不活性ガス雰囲気ろう付けによ
り接合されるアルミニウム合金クラッド材であって、ろ
う付け性に優れているとともに、ろう付け後に高強度が
得られ、耐食性も良好で、熱交換器用構成部材として好
適に使用することができるろう付け性に優れたアルミニ
ウム合金クラッド材およびその製造方法を提供すること
にある。
に基づいてなされたものであり、その目的は、フッ化物
系フラックスを使用する不活性ガス雰囲気ろう付けによ
り接合されるアルミニウム合金クラッド材であって、ろ
う付け性に優れているとともに、ろう付け後に高強度が
得られ、耐食性も良好で、熱交換器用構成部材として好
適に使用することができるろう付け性に優れたアルミニ
ウム合金クラッド材およびその製造方法を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明によるろう付け性に優れたアルミニウム合金
クラッド材は、芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ系ろう材をクラ
ッドし、他の面に犠牲陽極材をクラッドし、フッ化物系
フラックスを使用して不活性雰囲気中でろう付けを行う
ためのアルミニウム合金クラッド材において、ろう材中
のＭｇ量を0 〜0.02％以下、ろう材の表面から深さ150
までの表層部の平均Ｍｇ量を0 〜10at％以下に規制し
たことを構成上の特徴とする。
めの本発明によるろう付け性に優れたアルミニウム合金
クラッド材は、芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ系ろう材をクラ
ッドし、他の面に犠牲陽極材をクラッドし、フッ化物系
フラックスを使用して不活性雰囲気中でろう付けを行う
ためのアルミニウム合金クラッド材において、ろう材中
のＭｇ量を0 〜0.02％以下、ろう材の表面から深さ150
までの表層部の平均Ｍｇ量を0 〜10at％以下に規制し
たことを構成上の特徴とする。
【００１１】また、芯材が、Ｍｎ:0.4〜2.0 ％、Ｃｕ:
0.25 〜1.0 ％、Ｍｇ:0.2〜0.8 ％、Ｓｉ:0.1〜1.0
％、Ｆｅ:0.06 〜0.8 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可
避的不純物からなるアルミニウム合金で構成され、犠牲
陽極材が、Ｚｎ:0.5〜3.0 ％、Ｍｇ:0.2〜0.8 ％、Ｓ
ｉ:0.06 〜0.3 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不
純物からなるアルミニウム合金で構成されることを第２
の特徴とし、芯材の成分のうちＭｇ:0.3〜0.8 ％とする
こと、ろう材のＳｉ:5.0〜15％とすることを第３、第４
の特徴とする。
0.25 〜1.0 ％、Ｍｇ:0.2〜0.8 ％、Ｓｉ:0.1〜1.0
％、Ｆｅ:0.06 〜0.8 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可
避的不純物からなるアルミニウム合金で構成され、犠牲
陽極材が、Ｚｎ:0.5〜3.0 ％、Ｍｇ:0.2〜0.8 ％、Ｓ
ｉ:0.06 〜0.3 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不
純物からなるアルミニウム合金で構成されることを第２
の特徴とし、芯材の成分のうちＭｇ:0.3〜0.8 ％とする
こと、ろう材のＳｉ:5.0〜15％とすることを第３、第４
の特徴とする。
【００１２】本発明によるろう付け性に優れたアルミニ
ウム合金クラッド材の製造方法は、上記組成を有するア
ルミニウム合金の芯材、犠牲陽極材およびろう材からな
るクラッド材を冷間圧延し、250 〜350 ℃以下の温度で
焼鈍処理することを特徴とする。
ウム合金クラッド材の製造方法は、上記組成を有するア
ルミニウム合金の芯材、犠牲陽極材およびろう材からな
るクラッド材を冷間圧延し、250 〜350 ℃以下の温度で
焼鈍処理することを特徴とする。
【００１３】本発明においては、芯材にクラッドするＡ
ｌ−Ｓｉ系ろう材中のＭｇ含有量を0 〜0.02％以下、ろ
う材の表面から深さ150 までの表層部の平均Ｍｇ濃度
を0〜10at％（原子濃度）以下に規制するものである
が、これらの規制により、ろう付け加熱時、フラックス
は溶融しているが、ろう材は溶融していない状態下で、
ろう材最表層部に濃縮するＭｇ量が低く抑制され、溶融
しているフラックスとＭｇとの反応が抑えられて、ろう
材とフラックスが共に溶融するろう付け時におけるフラ
ックスによる酸化皮膜除去効果が維持される。
ｌ−Ｓｉ系ろう材中のＭｇ含有量を0 〜0.02％以下、ろ
う材の表面から深さ150 までの表層部の平均Ｍｇ濃度
を0〜10at％（原子濃度）以下に規制するものである
が、これらの規制により、ろう付け加熱時、フラックス
は溶融しているが、ろう材は溶融していない状態下で、
ろう材最表層部に濃縮するＭｇ量が低く抑制され、溶融
しているフラックスとＭｇとの反応が抑えられて、ろう
材とフラックスが共に溶融するろう付け時におけるフラ
ックスによる酸化皮膜除去効果が維持される。
【００１４】ろう材中のＭｇ量が0.02％を越えると、ろ
う材表層部の平均Ｍｇ濃度が10at％以下であっても、ろ
う付け加熱とともに、ろう材中のＭｇが所定量以上表層
部に濃縮し、フラックス溶融開始温度（約562 ℃) にお
いて、ろう材最表層部に濃縮するＭｇの濃度が高くな
り、このＭｇとフラックスとが反応して、ろう付け時に
有効なフラックス量が不足し、ろう付け性が低下する。
う材表層部の平均Ｍｇ濃度が10at％以下であっても、ろ
う付け加熱とともに、ろう材中のＭｇが所定量以上表層
部に濃縮し、フラックス溶融開始温度（約562 ℃) にお
いて、ろう材最表層部に濃縮するＭｇの濃度が高くな
り、このＭｇとフラックスとが反応して、ろう付け時に
有効なフラックス量が不足し、ろう付け性が低下する。
【００１５】ろう材の表面から深さ150 までの表層部
の平均Ｍｇ濃度が10at％を越えた場合は、ろう材中のＭ
ｇ含有量が0.02％以下であっても、フラックス溶融開始
温度において、ろう材最表層部のＭｇ濃度が高くなり、
濃縮したＭｇとフラックスとが反応して有効フラックス
量に不足が生じ、ろう付け性が低下する。
の平均Ｍｇ濃度が10at％を越えた場合は、ろう材中のＭ
ｇ含有量が0.02％以下であっても、フラックス溶融開始
温度において、ろう材最表層部のＭｇ濃度が高くなり、
濃縮したＭｇとフラックスとが反応して有効フラックス
量に不足が生じ、ろう付け性が低下する。
【００１６】本発明における合金成分の意義およびその
限定理由について説明すると、芯材中のＭｎは、芯材の
強度を向上させるとともに、芯材の電位を貴にし、犠牲
陽極材との電位差を大きくして耐食性を高めるよう機能
する。Ｍｎの好ましい含有範囲は0.4 〜2.0 ％であり、
0.4 ％未満ではその効果が小さく、2.0 ％を越えて含有
すると、鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が
害される結果、健全な板材が得難い。Ｍｎのさらに好ま
しい範囲は0.6 〜1.6 ％である。
限定理由について説明すると、芯材中のＭｎは、芯材の
強度を向上させるとともに、芯材の電位を貴にし、犠牲
陽極材との電位差を大きくして耐食性を高めるよう機能
する。Ｍｎの好ましい含有範囲は0.4 〜2.0 ％であり、
0.4 ％未満ではその効果が小さく、2.0 ％を越えて含有
すると、鋳造時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が
害される結果、健全な板材が得難い。Ｍｎのさらに好ま
しい範囲は0.6 〜1.6 ％である。
【００１７】Ｃｕは、芯材の強度を向上させるととも
に、芯材の電位を貴にし、犠牲陽極材との電位差、ろう
材との電位差を大きくして、防食効果を向上させるよう
機能する。Ｃｕの好ましい含有量は0.25〜1.0 ％の範囲
であり、0.25％未満ではその効果が小さく、1.0 ％を越
えると、芯材の耐食性が低下し、また融点が低下して、
ろう付け時に犠牲陽極材表面までＣｕが拡散し耐食性が
低下する。Ｃｕのさらに好ましい含有範囲は0.3 〜0.8
％である。
に、芯材の電位を貴にし、犠牲陽極材との電位差、ろう
材との電位差を大きくして、防食効果を向上させるよう
機能する。Ｃｕの好ましい含有量は0.25〜1.0 ％の範囲
であり、0.25％未満ではその効果が小さく、1.0 ％を越
えると、芯材の耐食性が低下し、また融点が低下して、
ろう付け時に犠牲陽極材表面までＣｕが拡散し耐食性が
低下する。Ｃｕのさらに好ましい含有範囲は0.3 〜0.8
％である。
【００１８】Ｍｇは、芯材の強度を向上させる機能を有
するが、ろう付け性低下の観点から、含有量は0.2 〜0.
8 ％とするのが好ましい。0.2 ％未満では強度向上の効
果が小さく、0.8 ％を越えて含有すると、フッ化物系の
フラックスを使用する不活性ガス雰囲気ろう付けにおい
て、ろう付け加熱時にＭｇがろう材側に拡散してフッ化
物系フラックスと反応し、ろう付け性が阻害される。ま
た自己腐食性も増加する。Ｍｇのさらに好ましい範囲は
0.3 〜0.8 ％、最も好ましい範囲は0.3 〜0.6％であ
る。
するが、ろう付け性低下の観点から、含有量は0.2 〜0.
8 ％とするのが好ましい。0.2 ％未満では強度向上の効
果が小さく、0.8 ％を越えて含有すると、フッ化物系の
フラックスを使用する不活性ガス雰囲気ろう付けにおい
て、ろう付け加熱時にＭｇがろう材側に拡散してフッ化
物系フラックスと反応し、ろう付け性が阻害される。ま
た自己腐食性も増加する。Ｍｇのさらに好ましい範囲は
0.3 〜0.8 ％、最も好ましい範囲は0.3 〜0.6％であ
る。
【００１９】Ｓｉは、芯材の強度を向上させる機能を有
する。とくに、ろう付け中に犠牲陽極材から拡散してく
るＭｇと共存することによりＭｇ2 Ｓｉを生成し、ろう
付け後、時効硬化を生ぜしめ、強度をさらに高める。好
ましい含有範囲は0.1 〜1.0％であり、0.1 ％未満では
その効果が十分でなく、1.0 ％を越えて含有すると、芯
材の結晶粒径が小さくなって、溶融したろう材が芯材中
に浸食し易くなり、ろう付け性を低下させる。また自己
腐食性も増加する。Ｓｉのさらに好ましい範囲は0.2 〜
0.8 ％である。
する。とくに、ろう付け中に犠牲陽極材から拡散してく
るＭｇと共存することによりＭｇ2 Ｓｉを生成し、ろう
付け後、時効硬化を生ぜしめ、強度をさらに高める。好
ましい含有範囲は0.1 〜1.0％であり、0.1 ％未満では
その効果が十分でなく、1.0 ％を越えて含有すると、芯
材の結晶粒径が小さくなって、溶融したろう材が芯材中
に浸食し易くなり、ろう付け性を低下させる。また自己
腐食性も増加する。Ｓｉのさらに好ましい範囲は0.2 〜
0.8 ％である。
【００２０】Ｆｅは、芯材の強度を向上させる効果を有
する。好ましい含有範囲は0.06〜0.8 ％であり、0.06％
未満てはその効果が小さく、0.8 ％を越えると、芯材の
結晶粒径が小さくなって、溶融したろう材が芯材中に浸
食し易くなり、ろう付け性を低下させる。また自己腐食
性も増加する。Ｆｅのさらに好ましい範囲は0.1 〜0.6
％である。
する。好ましい含有範囲は0.06〜0.8 ％であり、0.06％
未満てはその効果が小さく、0.8 ％を越えると、芯材の
結晶粒径が小さくなって、溶融したろう材が芯材中に浸
食し易くなり、ろう付け性を低下させる。また自己腐食
性も増加する。Ｆｅのさらに好ましい範囲は0.1 〜0.6
％である。
【００２１】芯材中には、その他の元素として、少量の
Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｉが含有さ
れていてもクラッド材の性能に影響を与えることがな
い。但し、Ｚｎは、芯材の電位を卑にし、犠牲陽極材お
よびろう材との電位差を小さくするので0.1 ％未満に限
定するのが好ましい。Ｃｒは0.4 ％以下、Ｚｒは0.4 ％
以下に制限するのが好ましく、Ｂは50ppm 以下に制限す
るのが好ましい。また、その他の元素は0.5 ％以下に制
限するのが好ましい。
Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｉが含有さ
れていてもクラッド材の性能に影響を与えることがな
い。但し、Ｚｎは、芯材の電位を卑にし、犠牲陽極材お
よびろう材との電位差を小さくするので0.1 ％未満に限
定するのが好ましい。Ｃｒは0.4 ％以下、Ｚｒは0.4 ％
以下に制限するのが好ましく、Ｂは50ppm 以下に制限す
るのが好ましい。また、その他の元素は0.5 ％以下に制
限するのが好ましい。
【００２２】犠牲陽極材中のＺｎは、犠牲陽極材の電位
を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果を保持させる機能
を有する。具体的には、ろう付け時の拡散により犠牲陽
極材の表層部から芯材にかけて、連続的にＺｎの濃度が
減少するＺｎの濃度勾配、すなわち電位勾配が生じ、腐
食が板厚方向に進行するのを防止する。Ｚｎの好ましい
含有量は0.5 〜3.0 ％の範囲であり、0.5 ％未満ではそ
の効果が小さく、3.0％を越えると、自己腐食性が大き
くなる。Ｚｎのさらに好ましい含有範囲は0.7〜2.0 ％
である。
を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果を保持させる機能
を有する。具体的には、ろう付け時の拡散により犠牲陽
極材の表層部から芯材にかけて、連続的にＺｎの濃度が
減少するＺｎの濃度勾配、すなわち電位勾配が生じ、腐
食が板厚方向に進行するのを防止する。Ｚｎの好ましい
含有量は0.5 〜3.0 ％の範囲であり、0.5 ％未満ではそ
の効果が小さく、3.0％を越えると、自己腐食性が大き
くなる。Ｚｎのさらに好ましい含有範囲は0.7〜2.0 ％
である。
【００２３】Ｍｇは、犠牲陽極材の強度を向上させると
ともに、犠牲陽極材中のＭｇの一部は、ろう付け時に芯
材中に拡散し、芯材の強度を向上させる機能も有する。
好ましい含有量は、0.2 〜0.8 ％の範囲であり、0.2 ％
未満ではその効果が十分でなく、0.8 ％を越えると、耐
孔食性がわるくなる。ＳｉはＭｇと共存して強度を高め
る作用を有する。好ましい含有範囲は0.06〜0.3 ％であ
り、0.06％未満ではその効果が小さく、0.3 ％を越えて
含有すると、耐孔食性を劣化させる。ＭｇおよびＳｉの
さらに好ましい範囲は、それぞれ0.2 〜0.6 ％および0.
06〜0.2 ％である。
ともに、犠牲陽極材中のＭｇの一部は、ろう付け時に芯
材中に拡散し、芯材の強度を向上させる機能も有する。
好ましい含有量は、0.2 〜0.8 ％の範囲であり、0.2 ％
未満ではその効果が十分でなく、0.8 ％を越えると、耐
孔食性がわるくなる。ＳｉはＭｇと共存して強度を高め
る作用を有する。好ましい含有範囲は0.06〜0.3 ％であ
り、0.06％未満ではその効果が小さく、0.3 ％を越えて
含有すると、耐孔食性を劣化させる。ＭｇおよびＳｉの
さらに好ましい範囲は、それぞれ0.2 〜0.6 ％および0.
06〜0.2 ％である。
【００２４】なお、本発明の犠牲陽極材に、0.6 ％以下
のＦｅ、0.8 ％以下のＮｉ、0.5 ％以下のＣｕ、0.4 ％
以下のＴｉ、50ppm 以下のＢ、0.4 ％以下のＣｒ、0.4
％以下のＺｒ、0.5 ％以下のＭｎが添加されても性能が
害されることはない。また、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａなど、電
位を卑にする元素を添加することにより、犠牲陽極効果
をさらに高めることができる。
のＦｅ、0.8 ％以下のＮｉ、0.5 ％以下のＣｕ、0.4 ％
以下のＴｉ、50ppm 以下のＢ、0.4 ％以下のＣｒ、0.4
％以下のＺｒ、0.5 ％以下のＭｎが添加されても性能が
害されることはない。また、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａなど、電
位を卑にする元素を添加することにより、犠牲陽極効果
をさらに高めることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明のろう付け性に優れたアル
ミニウム合金クラッド材は、芯材、犠牲陽極材およびろ
う材を構成するアルミニウム合金を、半連続鋳造により
造塊し、均質化処理したのち、それぞれ所定厚さまで熱
間圧延する。ついで、各材料を組合わせ、常法に従っ
て、熱間圧延によりクラッド材とし、中間焼鈍を介在さ
せて所定厚さまで冷間圧延し、または所定厚さまで冷間
圧延したのち最終焼鈍する工程を経て製造される。
ミニウム合金クラッド材は、芯材、犠牲陽極材およびろ
う材を構成するアルミニウム合金を、半連続鋳造により
造塊し、均質化処理したのち、それぞれ所定厚さまで熱
間圧延する。ついで、各材料を組合わせ、常法に従っ
て、熱間圧延によりクラッド材とし、中間焼鈍を介在さ
せて所定厚さまで冷間圧延し、または所定厚さまで冷間
圧延したのち最終焼鈍する工程を経て製造される。
【００２６】この場合、焼鈍処理は250 〜350 ℃以下の
温度で1 〜5 時間行うのが好ましい。焼鈍処理温度が高
くなるほど、ろう材表層部のＭｇの濃縮量が増加し、焼
鈍温度が350 ℃より高くなると、ろう材表層部の平均Ｍ
ｇ濃度が10at％を越え、ろう付け工程においてＭｇとフ
ラックスとの反応が生じて、ろう付け性が低下する。25
0 ℃以下の焼鈍温度で芯材組織が再結晶しないため十分
に軟化せず、製品のプレス加工性がわるくなるとともに
ろう付け後の結晶粒が著しく微細になり、ろう付け時に
ろうの芯材への侵食が増加してろう付け性が劣化する。
温度で1 〜5 時間行うのが好ましい。焼鈍処理温度が高
くなるほど、ろう材表層部のＭｇの濃縮量が増加し、焼
鈍温度が350 ℃より高くなると、ろう材表層部の平均Ｍ
ｇ濃度が10at％を越え、ろう付け工程においてＭｇとフ
ラックスとの反応が生じて、ろう付け性が低下する。25
0 ℃以下の焼鈍温度で芯材組織が再結晶しないため十分
に軟化せず、製品のプレス加工性がわるくなるとともに
ろう付け後の結晶粒が著しく微細になり、ろう付け時に
ろうの芯材への侵食が増加してろう付け性が劣化する。
【００２７】焼鈍時における焼鈍炉は、空気炉でもよい
が、炉内雰囲気を不活性ガスにより置換して、炉内の酸
素濃度を約 500ppm 以下にするのが、ろう材最表層部の
Ｍｇの濃縮量の増加を抑制する上で好ましい。
が、炉内雰囲気を不活性ガスにより置換して、炉内の酸
素濃度を約 500ppm 以下にするのが、ろう材最表層部の
Ｍｇの濃縮量の増加を抑制する上で好ましい。
【００２８】本発明のアルミニウム合金クラッド材から
溶接管を製造して熱交換器用チューブ材とし、またヘッ
ダープレート材として、自動車用のラジエータやヒータ
コアなどのアルミニウム製熱交換器の組立てに使用する
場合には、アルミニウム合金のフィン材を組合わせ、ろ
う付け炉中において、フッ化物系フラックスを用いる不
活性ガス雰囲気ろう付けを行う。
溶接管を製造して熱交換器用チューブ材とし、またヘッ
ダープレート材として、自動車用のラジエータやヒータ
コアなどのアルミニウム製熱交換器の組立てに使用する
場合には、アルミニウム合金のフィン材を組合わせ、ろ
う付け炉中において、フッ化物系フラックスを用いる不
活性ガス雰囲気ろう付けを行う。
【００２９】そのために、本発明のアルミニウム合金ク
ラッド材において、芯材の片面にはＡｌ−Ｓｉ系ろう材
がクラッドされる。この場合、フッ化物系フラックスを
用いる不活性ガス雰囲気ろう付け用ろう材としては、基
本的に5.0 〜15％、好ましくは7.0 〜13％のＳｉを含有
するＡｌ−Ｓｉ合金が適用される。このＡｌ−Ｓｉ合金
には、ろう付け性を改善するために、少量、例えば0.1
％以下のＢｉ、Ｓｒ、Ｂｅ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｎａのうちの
１種または２種以上を含有させてもよい。また、Ｃｕ、
Ｚｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎは0.8 ％以下、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚ
ｒは0.5 ％以下、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｐｂは0.1 ％以下
が含まれていても本発明の効果を損なうことはない。
ラッド材において、芯材の片面にはＡｌ−Ｓｉ系ろう材
がクラッドされる。この場合、フッ化物系フラックスを
用いる不活性ガス雰囲気ろう付け用ろう材としては、基
本的に5.0 〜15％、好ましくは7.0 〜13％のＳｉを含有
するＡｌ−Ｓｉ合金が適用される。このＡｌ−Ｓｉ合金
には、ろう付け性を改善するために、少量、例えば0.1
％以下のＢｉ、Ｓｒ、Ｂｅ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｎａのうちの
１種または２種以上を含有させてもよい。また、Ｃｕ、
Ｚｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎは0.8 ％以下、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚ
ｒは0.5 ％以下、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｐｂは0.1 ％以下
が含まれていても本発明の効果を損なうことはない。
【００３０】以下、本発明の実施例を比較例と対比して
説明する。
説明する。
実施例１ 連続鋳造により、表１に示す組成を有する芯材用アルミ
ニウム合金、犠牲陽極材用アルミニウム合金およびろう
材用合金を造塊した。各鋳塊について均質化処理を行
い、犠牲陽極材用アルミニウム合金およびろう材用合金
の鋳塊を所定の厚さまで熱間圧延し、これらの圧延材と
芯材用合金の鋳塊を組合わせて熱間圧延し、クラッド材
とした。さらに所定厚さまで冷間圧延したのち、表１に
示す条件で焼鈍処理した。クラッド材の厚さは1.0mm 、
クラッド率は、ろう材10％、芯材80％、犠牲陽極材10％
とした。
ニウム合金、犠牲陽極材用アルミニウム合金およびろう
材用合金を造塊した。各鋳塊について均質化処理を行
い、犠牲陽極材用アルミニウム合金およびろう材用合金
の鋳塊を所定の厚さまで熱間圧延し、これらの圧延材と
芯材用合金の鋳塊を組合わせて熱間圧延し、クラッド材
とした。さらに所定厚さまで冷間圧延したのち、表１に
示す条件で焼鈍処理した。クラッド材の厚さは1.0mm 、
クラッド率は、ろう材10％、芯材80％、犠牲陽極材10％
とした。
【００３１】
【表１】
【００３２】作製したクラッド材（試験材No.1〜11) に
ついて、以下のような測定、試験を行った。 表層部のＭｇ濃度測定：クラッド材のろう材表面につい
て、オージェにより深さ方向の分析を行い、表面から15
0 深さまでの表層部の平均Ｍｇ濃度を測定した。 ろう付け性評価：クラッド材１および3003合金板２( 厚
さ1.0mm)を、図１に示す寸法に切断し、ろう材３、芯材
４、犠牲陽極材５からなるクラッド材１のろう材３に、
非腐食性フッ化物系フラックスを塗布し( 塗布量8g/
m2)、3003合金板２にも同じフラックスを塗布して（塗
布量2g/m2)、十分に乾燥させ、図１に示すように、クラ
ッド材１をろう材３を上側にして水平に置き、3003合金
板２を垂直にして、片側をクラッド材１のろう材３に接
触させ、他側にスペーサロッド（直径3mm)６を介在させ
て組付けたのち、窒素ガス雰囲気炉内に装入して600 ℃
に加熱してろう付けを行い、図２に示すように、溶融し
たろうがクラッド材と3003合金板の間隙に充填されるろ
うの間隙充填長さＬを測定した。
ついて、以下のような測定、試験を行った。 表層部のＭｇ濃度測定：クラッド材のろう材表面につい
て、オージェにより深さ方向の分析を行い、表面から15
0 深さまでの表層部の平均Ｍｇ濃度を測定した。 ろう付け性評価：クラッド材１および3003合金板２( 厚
さ1.0mm)を、図１に示す寸法に切断し、ろう材３、芯材
４、犠牲陽極材５からなるクラッド材１のろう材３に、
非腐食性フッ化物系フラックスを塗布し( 塗布量8g/
m2)、3003合金板２にも同じフラックスを塗布して（塗
布量2g/m2)、十分に乾燥させ、図１に示すように、クラ
ッド材１をろう材３を上側にして水平に置き、3003合金
板２を垂直にして、片側をクラッド材１のろう材３に接
触させ、他側にスペーサロッド（直径3mm)６を介在させ
て組付けたのち、窒素ガス雰囲気炉内に装入して600 ℃
に加熱してろう付けを行い、図２に示すように、溶融し
たろうがクラッド材と3003合金板の間隙に充填されるろ
うの間隙充填長さＬを測定した。
【００３３】引張試験：クラッド材のろう材に、フッ化
物系フラックスを8g/m2 で塗布して600 ℃の温度に加
熱、冷却したのち、クラッド材からJIS-５号試験片を採
取して引張試験を行った。 腐食試験：クラッド材のろう材に、フッ化物系フラック
スを8g/m2 で塗布して600 ℃の温度に加熱、冷却したの
ち、以下の腐食試験を行った。 腐食試験１：ろう材側について、ＣＡＳＳ試験（JIS-D0
201 、試験期間14日)を行った。 腐食試験２：犠牲陽極材側について、Ｃｌ- :100ppm 、
ＳＯ4 2 - :100ppm 、ＨＣＯ3 - :100ppm 、Ｃｕ2+:10pp
m、を含む水溶液を腐食液とし、試験材を、80℃の温度
に加熱した腐食液中に8h浸漬したのち、室温まで放冷し
ながら16h 放置するというサイクルを2 カ月間繰り返し
た。
物系フラックスを8g/m2 で塗布して600 ℃の温度に加
熱、冷却したのち、クラッド材からJIS-５号試験片を採
取して引張試験を行った。 腐食試験：クラッド材のろう材に、フッ化物系フラック
スを8g/m2 で塗布して600 ℃の温度に加熱、冷却したの
ち、以下の腐食試験を行った。 腐食試験１：ろう材側について、ＣＡＳＳ試験（JIS-D0
201 、試験期間14日)を行った。 腐食試験２：犠牲陽極材側について、Ｃｌ- :100ppm 、
ＳＯ4 2 - :100ppm 、ＨＣＯ3 - :100ppm 、Ｃｕ2+:10pp
m、を含む水溶液を腐食液とし、試験材を、80℃の温度
に加熱した腐食液中に8h浸漬したのち、室温まで放冷し
ながら16h 放置するというサイクルを2 カ月間繰り返し
た。
【００３４】測定、試験結果を表３に示す。表３にみら
れるように、本発明に従う試験材は、いずれも、間隙充
填長さ18mm以上の良好なろう付け性を示し、ろう付け後
の強度に相当する引張強度は140MPa以上の優れた値を示
した。また、腐食試験１による最大腐食深さはいずれも
0.20mm以下、腐食試験２による最大腐食深さはいずれも
0.10mm以下の優れた耐食性を示した。
れるように、本発明に従う試験材は、いずれも、間隙充
填長さ18mm以上の良好なろう付け性を示し、ろう付け後
の強度に相当する引張強度は140MPa以上の優れた値を示
した。また、腐食試験１による最大腐食深さはいずれも
0.20mm以下、腐食試験２による最大腐食深さはいずれも
0.10mm以下の優れた耐食性を示した。
【００３５】
【表２】
【００３６】比較例１ 連続鋳造により、表３に示す組成を有する芯材用アルミ
ニウム合金、犠牲陽極材用アルミニウム合金、およびろ
う材用合金を造塊し、実施例１と同様の工程により、厚
さ1.0mm のクラッド材（クラッド率は、ろう材10％、芯
材80％、犠牲陽極材10％）を作製した。焼鈍処理温度を
表３に示す。得られたクラッド板材について、実施例１
と同じ方法で測定および試験を行った。結果を表４に示
す。なお、表３および表４において、本発明の条件を外
れたものには下線を付した。
ニウム合金、犠牲陽極材用アルミニウム合金、およびろ
う材用合金を造塊し、実施例１と同様の工程により、厚
さ1.0mm のクラッド材（クラッド率は、ろう材10％、芯
材80％、犠牲陽極材10％）を作製した。焼鈍処理温度を
表３に示す。得られたクラッド板材について、実施例１
と同じ方法で測定および試験を行った。結果を表４に示
す。なお、表３および表４において、本発明の条件を外
れたものには下線を付した。
【００３７】
【表３】
【００３８】
【表４】
【００３９】表４にみられるように、試験材No.12 は、
ろう材中のＭｇ量が高いため、ろう材表層部に濃縮する
Ｍｇ濃度が高くなり、ろう付け性が劣る。また芯材中の
Ｍｎ含有量が少ないため、十分な強度が得られず、犠牲
陽極材中のＺｎ含有量が低いため、犠牲陽極材側の耐食
性がわるい。試験材No.13 は、芯材中のＭｎ量が多過ぎ
るため、圧延加工性時に割れが生じ試験材が製造できな
かった。試験材No.14は、クラッド材製造時の焼鈍処理
温度が高いため、ろう材表層部に濃縮するＭｇの濃度が
高くなり、ろう付け性が劣る。また芯材のＣｕ量が少な
いため強度も不十分である。試験材No.15 は、素材製造
時の最終焼鈍温度が低いため、ろうの母材侵食が激し
く、ろう付け性がわるい。また、芯材のＣｕ量が多過ぎ
るため、ろう材側の耐食性が劣り、犠牲陽極材のＭｇ量
が多いため、犠牲陽極材側の耐食性もわるい。試験材N
o.16 は、芯材のＭｇ量が少ないため、引張強度が低
い。試験材No.17 は、芯材のＭｇ量が高いため、ろう付
け性がわるく、ろう材側の耐食性が劣る。試験材No.18
は芯材のＳｉ含有量が低いため、強度が不十分となる。
ろう材中のＭｇ量が高いため、ろう材表層部に濃縮する
Ｍｇ濃度が高くなり、ろう付け性が劣る。また芯材中の
Ｍｎ含有量が少ないため、十分な強度が得られず、犠牲
陽極材中のＺｎ含有量が低いため、犠牲陽極材側の耐食
性がわるい。試験材No.13 は、芯材中のＭｎ量が多過ぎ
るため、圧延加工性時に割れが生じ試験材が製造できな
かった。試験材No.14は、クラッド材製造時の焼鈍処理
温度が高いため、ろう材表層部に濃縮するＭｇの濃度が
高くなり、ろう付け性が劣る。また芯材のＣｕ量が少な
いため強度も不十分である。試験材No.15 は、素材製造
時の最終焼鈍温度が低いため、ろうの母材侵食が激し
く、ろう付け性がわるい。また、芯材のＣｕ量が多過ぎ
るため、ろう材側の耐食性が劣り、犠牲陽極材のＭｇ量
が多いため、犠牲陽極材側の耐食性もわるい。試験材N
o.16 は、芯材のＭｇ量が少ないため、引張強度が低
い。試験材No.17 は、芯材のＭｇ量が高いため、ろう付
け性がわるく、ろう材側の耐食性が劣る。試験材No.18
は芯材のＳｉ含有量が低いため、強度が不十分となる。
【００４０】試験材No.19 は、芯材のＳｉ量が多いた
め、芯材へのろう材の浸食が激しくなり、ろう付け性が
わるくなり、ろう材側の耐食性も劣る。また犠牲陽極材
のＺｎ量が多いため、犠牲陽極材の自己腐食が激しく耐
食性が劣る。試験材No.20 は、素材製造時の最終焼鈍温
度が高く、ろう材最表層に濃縮しているＭｇ濃度が高い
ため、間隙充填長さが短く、ろう付け性がわるい。ま
た、芯材のＦｅ量が少ないため、強度が不十分となる。
試験材No.21 は、芯材のＦｅ量が多過ぎるため、結晶粒
が小さく、芯材中にろう材が浸食し易くなり、ろう付け
性がわるい。ろう材側の耐食性も劣る。試験材No.22
は、ろう材中のＳｉ量が多いため、圧延加工時にろう材
表面に割れが生じ、試験材を製造することができなかっ
た。試験材No.23 は、犠牲陽極材中のＭｇ量が低いため
強度が十分でなく、また、ろう材のＳｉ量が少ないた
め、ろう付け時、ろうの流動性が低下し、ろう付け性が
わるくなっている。試験材No.24 は、ろう材中のＭｇ量
が0.02％を越えているため、ろう材表層部へのＭｇの濃
縮が多くなって、ろう付け性を低下させる。また犠牲陽
極材のＳｉ量が少ないため強度が不十分となる。試験材
No.25 は、焼鈍温度が高いため、ろう材表層部へのＭｇ
の濃縮が多くなり、ろう付け性がわるくなる。また犠牲
陽極材のＳｉ量が高いため、犠牲陽極側の耐食性が劣っ
ている。
め、芯材へのろう材の浸食が激しくなり、ろう付け性が
わるくなり、ろう材側の耐食性も劣る。また犠牲陽極材
のＺｎ量が多いため、犠牲陽極材の自己腐食が激しく耐
食性が劣る。試験材No.20 は、素材製造時の最終焼鈍温
度が高く、ろう材最表層に濃縮しているＭｇ濃度が高い
ため、間隙充填長さが短く、ろう付け性がわるい。ま
た、芯材のＦｅ量が少ないため、強度が不十分となる。
試験材No.21 は、芯材のＦｅ量が多過ぎるため、結晶粒
が小さく、芯材中にろう材が浸食し易くなり、ろう付け
性がわるい。ろう材側の耐食性も劣る。試験材No.22
は、ろう材中のＳｉ量が多いため、圧延加工時にろう材
表面に割れが生じ、試験材を製造することができなかっ
た。試験材No.23 は、犠牲陽極材中のＭｇ量が低いため
強度が十分でなく、また、ろう材のＳｉ量が少ないた
め、ろう付け時、ろうの流動性が低下し、ろう付け性が
わるくなっている。試験材No.24 は、ろう材中のＭｇ量
が0.02％を越えているため、ろう材表層部へのＭｇの濃
縮が多くなって、ろう付け性を低下させる。また犠牲陽
極材のＳｉ量が少ないため強度が不十分となる。試験材
No.25 は、焼鈍温度が高いため、ろう材表層部へのＭｇ
の濃縮が多くなり、ろう付け性がわるくなる。また犠牲
陽極材のＳｉ量が高いため、犠牲陽極側の耐食性が劣っ
ている。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、芯材に所定量以上のＭ
ｇを含有させて強度を向上させたアルミニウム合金クラ
ッド材において、ろう付け性が優れ、強度、耐食性に優
れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材が提供され
る。このアルミニウム合金クラッド材は、自動車用熱交
換器のチューブ材、プレート材として好適に使用でき、
部材の薄肉化、熱交換器の軽量、コンパクト化の達成に
役立つ。
ｇを含有させて強度を向上させたアルミニウム合金クラ
ッド材において、ろう付け性が優れ、強度、耐食性に優
れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材が提供され
る。このアルミニウム合金クラッド材は、自動車用熱交
換器のチューブ材、プレート材として好適に使用でき、
部材の薄肉化、熱交換器の軽量、コンパクト化の達成に
役立つ。
【図１】本発明におけるろう付け性評価試験における試
験前の試験材の配置を示す側面図である。
験前の試験材の配置を示す側面図である。
【図２】図１の試験後のろう材の流動状態を示す側面図
である。
である。
１ クラッド材 ２ ３００３合金板 ３ ろう材 ４ 芯材 ５ 犠牲陽極材 ６ スペーサロッド Ｌ ろう材の間隙充填長さ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年７月４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明によるろう付け性に優れたアルミニウム合金
クラッド材は、芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ系ろう材をクラ
ッドし、他の面に犠牲陽極材をクラッドし、フッ化物系
フラックスを使用して不活性雰囲気中でろう付けを行う
ためのアルミニウム合金クラッド材において、ろう材中
のＭｇ量を０〜０．０２％以下、ろう材の表面から深さ
１５０オングストロームまでの表層部の平均Ｍｇ量を０
〜１０ａｔ％以下に規制したことを構成上の特徴とす
る。
めの本発明によるろう付け性に優れたアルミニウム合金
クラッド材は、芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ系ろう材をクラ
ッドし、他の面に犠牲陽極材をクラッドし、フッ化物系
フラックスを使用して不活性雰囲気中でろう付けを行う
ためのアルミニウム合金クラッド材において、ろう材中
のＭｇ量を０〜０．０２％以下、ろう材の表面から深さ
１５０オングストロームまでの表層部の平均Ｍｇ量を０
〜１０ａｔ％以下に規制したことを構成上の特徴とす
る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】本発明においては、芯材にクラッドするＡ
ｌ−Ｓｉ系ろう材中のＭｇ含有量を０〜０．０２％以
下、ろう材の表面から深さ１５０オングストロームまで
の表層部の平均Ｍｇ濃度を０〜１０ａｔ％（原子濃度）
以下に規制するものであるが、これらの規制により、ろ
う付け加熱時、フラックスは溶融しているが、ろう材は
溶融していない状態下で、ろう材最表層部に濃縮するＭ
ｇ量が低く抑制され、溶融しているフラックスとＭｇと
の反応が抑えられて、ろう材とフラックスが共に溶融す
るろう付け時におけるフラックスによる酸化皮膜除去効
果が維持される。
ｌ−Ｓｉ系ろう材中のＭｇ含有量を０〜０．０２％以
下、ろう材の表面から深さ１５０オングストロームまで
の表層部の平均Ｍｇ濃度を０〜１０ａｔ％（原子濃度）
以下に規制するものであるが、これらの規制により、ろ
う付け加熱時、フラックスは溶融しているが、ろう材は
溶融していない状態下で、ろう材最表層部に濃縮するＭ
ｇ量が低く抑制され、溶融しているフラックスとＭｇと
の反応が抑えられて、ろう材とフラックスが共に溶融す
るろう付け時におけるフラックスによる酸化皮膜除去効
果が維持される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】ろう材の表面から深さ１５０オングストロ
ームまでの表層部の平均Ｍｇ濃度が１０ａｔ％を越えた
場合は、ろう材中のＭｇ含有量が０．０２％以下であっ
ても、フラックス溶融開始温度において、ろう材最表層
部のＭｇ濃度が高くなり、濃縮したＭｇとフラックスと
が反応して有効フラックス量に不足が生じ、ろう付け性
が低下する。
ームまでの表層部の平均Ｍｇ濃度が１０ａｔ％を越えた
場合は、ろう材中のＭｇ含有量が０．０２％以下であっ
ても、フラックス溶融開始温度において、ろう材最表層
部のＭｇ濃度が高くなり、濃縮したＭｇとフラックスと
が反応して有効フラックス量に不足が生じ、ろう付け性
が低下する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】作製したクラッド材（試験材Ｎｏ．１〜１
１）について、以下のような測定、試験を行った。 表層部のＭｇ濃度測定：クラッド材のろう材表面につい
て、オージェにより深さ方向の分析を行い、表面から１
５０オングストローム深さまでの表層部の平均Ｍｇ濃度
を測定した。 ろう付け性評価：クラッド材１および３００３合金板２
（厚さ１．０ｍｍ）を、図１に示す寸法に切断し、ろう
材３、芯材４、犠牲陽極材５からなるクラッド材１のろ
う材３に、非腐食性フッ化物系フラックスを塗布し（塗
布量８ｇ／ｍ２）、３００３合金板２にも同じフラック
スを塗布して（塗布量２ｇ／ｍ２）、十分に乾燥させ、
図１に示すように、クラッド材１をろう材３を上側にし
て水平に置き、３００３合金板２を垂直にして、片側を
クラッド材１のろう材３に接触させ、他側にスペーサロ
ッド（直径３ｍｍ）６を介在させて組付けたのち、窒素
ガス雰囲気炉内に装入して６００℃に加熱してろう付け
を行い、図２に示すように、溶融したろうがクラッド材
と３００３合金板の間隙に充填されるろうの間隙充填長
さＬを測定した。
１）について、以下のような測定、試験を行った。 表層部のＭｇ濃度測定：クラッド材のろう材表面につい
て、オージェにより深さ方向の分析を行い、表面から１
５０オングストローム深さまでの表層部の平均Ｍｇ濃度
を測定した。 ろう付け性評価：クラッド材１および３００３合金板２
（厚さ１．０ｍｍ）を、図１に示す寸法に切断し、ろう
材３、芯材４、犠牲陽極材５からなるクラッド材１のろ
う材３に、非腐食性フッ化物系フラックスを塗布し（塗
布量８ｇ／ｍ２）、３００３合金板２にも同じフラック
スを塗布して（塗布量２ｇ／ｍ２）、十分に乾燥させ、
図１に示すように、クラッド材１をろう材３を上側にし
て水平に置き、３００３合金板２を垂直にして、片側を
クラッド材１のろう材３に接触させ、他側にスペーサロ
ッド（直径３ｍｍ）６を介在させて組付けたのち、窒素
ガス雰囲気炉内に装入して６００℃に加熱してろう付け
を行い、図２に示すように、溶融したろうがクラッド材
と３００３合金板の間隙に充填されるろうの間隙充填長
さＬを測定した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｆ 13/00 Ｃ２３Ｆ 13/00 Ｅ Ｆ２８Ｆ 21/08 Ｆ２８Ｆ 21/08 Ｄ
Claims (5)
- 【請求項１】 芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ系のろう材をク
ラッドし、他の面に犠牲陽極材をクラッドし、フッ化物
系フラックスを使用してろう付けを行うためのアルミニ
ウム合金クラッド材において、ろう材中のＭｇ含有量を
0 〜0.02wt％( 以下単に％と記す）以下、ろう材の表面
から深さ150 までの表層部の平均Ｍｇ濃度を0 〜10at
％以下に規制したことを特徴とするろう付け性に優れた
アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項２】 芯材が、Ｍｎ:0.4〜2.0 ％、Ｃｕ:0.25
〜1.0 ％、Ｍｇ:0.2〜0.8 ％、Ｓｉ:0.1〜1.0 ％、Ｆ
ｅ:0.06 〜0.8 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不
純物からなるアルミニウム合金で構成され、犠牲陽極材
が、Ｚｎ:0.5〜3.0 ％、Ｍｇ:0.2〜0.8 ％、Ｓｉ:0.06
〜0.3 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物から
なるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする請
求項１記載のろう付け性に優れたアルミニウム合金クラ
ッド材 - 【請求項３】 芯材が、Ｍｎ:0.4〜2.0 ％、Ｃｕ:0.25
〜1.0 ％、Ｍｇ:0.3〜0.8 ％、Ｓｉ:0.1〜1.0 ％、Ｆ
ｅ:0.06 〜0.8 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不
純物から構成されることを特徴とする請求項２記載のろ
う付け性に優れたアルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項４】 ろう材が、Ｓｉ:5.0〜15％を含有するＡ
ｌ−Ｓｉ系合金であることを特徴とする請求項１〜３記
載のろう付け性に優れたアルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項５】 請求項１〜３記載の組成を有するアルミ
ニウム合金の芯材、犠牲陽極材およびろう材からなるク
ラッド材を冷間圧延し、250 〜350 ℃以下の温度で焼鈍
処理することを特徴とするろう付け性に優れたアルミニ
ウム合金クラッド材の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP14065596A JP3222768B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | ろう付け性に優れたアルミニウム合金クラッド材およびその製造方法 |
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| JP14065596A JP3222768B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | ろう付け性に優れたアルミニウム合金クラッド材およびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09302433A true JPH09302433A (ja) | 1997-11-25 |
| JP3222768B2 JP3222768B2 (ja) | 2001-10-29 |
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ID=15273699
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14065596A Expired - Fee Related JP3222768B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | ろう付け性に優れたアルミニウム合金クラッド材およびその製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3222768B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011036914A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-24 | Kobe Steel Ltd | アルミニウム合金製ブレージングシート |
| JP2011036915A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-24 | Kobe Steel Ltd | アルミニウム合金製ブレージングシート |
| JP2011195889A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け性に優れた高強度熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
| JP2011195890A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け性に優れた高強度熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
| JP2011195891A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け性に優れた高強度熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
| JP2013194267A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Kobe Steel Ltd | アルミニウム合金ブレージングシート |
| WO2022124122A1 (ja) * | 2020-12-08 | 2022-06-16 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器の製造方法、空気調和機の製造方法、熱交換器および空気調和機 |
-
1996
- 1996-05-10 JP JP14065596A patent/JP3222768B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2011195890A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け性に優れた高強度熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
| JP2011195891A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け性に優れた高強度熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3222768B2 (ja) | 2001-10-29 |
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