JPH0994689A - アルミニウム合金ろう並びにこれを用いて製造した熱交換器およびその製造方法 - Google Patents
アルミニウム合金ろう並びにこれを用いて製造した熱交換器およびその製造方法Info
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- JPH0994689A JPH0994689A JP13391996A JP13391996A JPH0994689A JP H0994689 A JPH0994689 A JP H0994689A JP 13391996 A JP13391996 A JP 13391996A JP 13391996 A JP13391996 A JP 13391996A JP H0994689 A JPH0994689 A JP H0994689A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Al合金のろう付において、被接合材が100 μ
m 以下と薄い時もエロージョンによる貫通等の接合上の
問題のないろう材及びその使用方法を見出す。 【解決手段】 Zn:15 〜83%(以下、重量%)、残部Alおよ
び不可避不純物からなるAl合金ろう、又はZn:10 〜83%
及びSi:0.1〜0.5%未満、残部Al及び不可避不純物からな
るAl合金ろうアルミニウム合金ろう。Al合金ろうは粉末
状であると一層よい。熱交換器および熱交換器の製造方
法は、熱交換器のろう付部に上記ろう材の内少なくとも
一つを用い、フラックス融点をろう付温度未満とし、こ
の融点とろう付温度との差が５℃以上、１００℃以下の
温度でろう付する。する。
m 以下と薄い時もエロージョンによる貫通等の接合上の
問題のないろう材及びその使用方法を見出す。 【解決手段】 Zn:15 〜83%(以下、重量%)、残部Alおよ
び不可避不純物からなるAl合金ろう、又はZn:10 〜83%
及びSi:0.1〜0.5%未満、残部Al及び不可避不純物からな
るAl合金ろうアルミニウム合金ろう。Al合金ろうは粉末
状であると一層よい。熱交換器および熱交換器の製造方
法は、熱交換器のろう付部に上記ろう材の内少なくとも
一つを用い、フラックス融点をろう付温度未満とし、こ
の融点とろう付温度との差が５℃以上、１００℃以下の
温度でろう付する。する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、アルミニウム合
金製部材のろう付のためのアルミニウム合金ろう、並び
に、ろう付によって製造する熱交換器およびその製造方
法に関するものである。
金製部材のろう付のためのアルミニウム合金ろう、並び
に、ろう付によって製造する熱交換器およびその製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ろう付は、ろうを用いて母材を溶融しな
いで結合する方法であり、一般に、ろう材の溶融点は接
合される母材の溶融点より低い。各種アルミニウム合金
製部材のろう付に使用されるアルミニウム合金ろう（以
下、「ろう」という）には、ＡＡ４０４５（Ｓｉ：９．
０〜１１．０ wt.％、残り：Ａｌおよび不可避的不純
物）、ＡＡ４３４３（Ｓｉ：６．８〜８．２ wt.％、残
り：Ａｌおよび不可避的不純物）およびＡＡ４０４７
（Ｓｉ：１１．０〜１３．０ wt.％）等のＡｌ−Ｓｉ系
合金や、これに更にＺｎを添加したＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系
合金が使用されている（以下、「先行技術」という）。
そして、ろう材の形態としては、線、棒、板、条および
粉末、ろうからなる皮材を芯材にクラッドしたブレージ
ングシート、並びに、部材形状に合わせて加工されたプ
リフォーム等がある。
いで結合する方法であり、一般に、ろう材の溶融点は接
合される母材の溶融点より低い。各種アルミニウム合金
製部材のろう付に使用されるアルミニウム合金ろう（以
下、「ろう」という）には、ＡＡ４０４５（Ｓｉ：９．
０〜１１．０ wt.％、残り：Ａｌおよび不可避的不純
物）、ＡＡ４３４３（Ｓｉ：６．８〜８．２ wt.％、残
り：Ａｌおよび不可避的不純物）およびＡＡ４０４７
（Ｓｉ：１１．０〜１３．０ wt.％）等のＡｌ−Ｓｉ系
合金や、これに更にＺｎを添加したＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系
合金が使用されている（以下、「先行技術」という）。
そして、ろう材の形態としては、線、棒、板、条および
粉末、ろうからなる皮材を芯材にクラッドしたブレージ
ングシート、並びに、部材形状に合わせて加工されたプ
リフォーム等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術は、
アルミニウム合金のろう付性に優れているという利点を
有している。しかしながら、上述したろうを使用したろ
う付アルミニウム合金製部材において、ろう材に使用さ
れているＡｌ−Ｓｉ系合金は、ろう付性を確保するため
にいずれのろうにおいても亜共晶組成のものが用いられ
ている。このような亜共晶組成のろう材を使用したろう
付アルミニウム合金製部材が腐食環境下におかれると、
共晶α相が選択的に溶解するような局部腐食が生ずるた
めに、残った初晶α相が接合部から脱落する。この初晶
α相の脱落による減量の方が共晶α相の選択的溶解によ
る減量よりも接合部の腐食に対して大きく影響し、その
結果、接合部の腐食速度が増加するものと考えられる。
また、Ｓｉが晶出または析出していると、これとマトリ
ックスとの界面がカソード反応の核となる。従って、ろ
う材のＳｉ含有量の増加とともに接合部の腐食速度は増
加するという問題がある。
アルミニウム合金のろう付性に優れているという利点を
有している。しかしながら、上述したろうを使用したろ
う付アルミニウム合金製部材において、ろう材に使用さ
れているＡｌ−Ｓｉ系合金は、ろう付性を確保するため
にいずれのろうにおいても亜共晶組成のものが用いられ
ている。このような亜共晶組成のろう材を使用したろう
付アルミニウム合金製部材が腐食環境下におかれると、
共晶α相が選択的に溶解するような局部腐食が生ずるた
めに、残った初晶α相が接合部から脱落する。この初晶
α相の脱落による減量の方が共晶α相の選択的溶解によ
る減量よりも接合部の腐食に対して大きく影響し、その
結果、接合部の腐食速度が増加するものと考えられる。
また、Ｓｉが晶出または析出していると、これとマトリ
ックスとの界面がカソード反応の核となる。従って、ろ
う材のＳｉ含有量の増加とともに接合部の腐食速度は増
加するという問題がある。
【０００４】また、Ａｌ−Ｓｉ系合金（Ｓｉ固溶限：
１．６５ wt.％）のように、Ｓｉ固溶限の低いアルミニ
ウム合金をろう付する場合に、ろう材にＡｌ−Ｓｉ系合
金を使用すると、ろう材から拡散するＳｉにより母相の
Ｓｉ濃度は容易に固溶限を超え、ろう付接合部は溶融・
侵食（エロージョン）を起こす。この場合、ろう付によ
って接合される被接合材の肉厚が１００μm 以下と非常
に薄い場合には、接合部に侵食による貫通などによる問
題が起こる。
１．６５ wt.％）のように、Ｓｉ固溶限の低いアルミニ
ウム合金をろう付する場合に、ろう材にＡｌ−Ｓｉ系合
金を使用すると、ろう材から拡散するＳｉにより母相の
Ｓｉ濃度は容易に固溶限を超え、ろう付接合部は溶融・
侵食（エロージョン）を起こす。この場合、ろう付によ
って接合される被接合材の肉厚が１００μm 以下と非常
に薄い場合には、接合部に侵食による貫通などによる問
題が起こる。
【０００５】また、近年は省エネルギーおよび省資源の
観点から、ろう付温度の低温化、熱交換器の小型軽量化
に対応した素材の開発が望まれている。アルミニウムの
ろう付は素材そのものの融点に近い温度で行なわれてい
るが、小型軽量化に適した薄肉高強度材料は一般的に融
点が低い傾向をもつために、その融点とろう付温度との
差が従来材以上に小さく、材料の溶融・浸食や座屈が激
しくなるために実用化することができないという問題が
ある。
観点から、ろう付温度の低温化、熱交換器の小型軽量化
に対応した素材の開発が望まれている。アルミニウムの
ろう付は素材そのものの融点に近い温度で行なわれてい
るが、小型軽量化に適した薄肉高強度材料は一般的に融
点が低い傾向をもつために、その融点とろう付温度との
差が従来材以上に小さく、材料の溶融・浸食や座屈が激
しくなるために実用化することができないという問題が
ある。
【０００６】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決することにより、Ａｌ−Ｓｉ系ろうやＡｌ−Ｓｉ
−Ｚｎ系ろうが有するような良好なろう付性を確保する
と共に、耐食性および耐エロージョン性に優れ、且つ、
低温ろう付に適したアルミニウム合金ろう、並びに、そ
れを用いて製作した熱交換器およびその製造方法を提供
することにある。
を解決することにより、Ａｌ−Ｓｉ系ろうやＡｌ−Ｓｉ
−Ｚｎ系ろうが有するような良好なろう付性を確保する
と共に、耐食性および耐エロージョン性に優れ、且つ、
低温ろう付に適したアルミニウム合金ろう、並びに、そ
れを用いて製作した熱交換器およびその製造方法を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前述した
目的を達成すべく鋭意検討を重ねた。その結果、ろうの
化学成分組成として、従来のＡｌ−Ｓｉ系ろうまたはＡ
ｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系ろうに対して、Ｓｉ含有量を極力低く
し、Ｓｉの代替元素としてＺｎを適正量含有させるか、
または、Ｓｉを固溶限組成以下の適正量を含有させると
ともに、Ｚｎを適正量含有させることにより、上記目的
を達成することができるとの知見を得た。
目的を達成すべく鋭意検討を重ねた。その結果、ろうの
化学成分組成として、従来のＡｌ−Ｓｉ系ろうまたはＡ
ｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系ろうに対して、Ｓｉ含有量を極力低く
し、Ｓｉの代替元素としてＺｎを適正量含有させるか、
または、Ｓｉを固溶限組成以下の適正量を含有させると
ともに、Ｚｎを適正量含有させることにより、上記目的
を達成することができるとの知見を得た。
【０００８】この発明は、上述した知見に基づいてなさ
れたものであって、この発明の耐食性および耐エロージ
ョン性に優れ、且つ、低温ろう付に適したアルミニウム
合金ろうは、Ｚｎ：１５〜８３ wt.％、および、残部、
Ａｌおよび不可避的不純物からなることに特徴を有する
ものである。
れたものであって、この発明の耐食性および耐エロージ
ョン性に優れ、且つ、低温ろう付に適したアルミニウム
合金ろうは、Ｚｎ：１５〜８３ wt.％、および、残部、
Ａｌおよび不可避的不純物からなることに特徴を有する
ものである。
【０００９】この発明の耐食性および耐エロージョン性
に優れ、且つ、低温ろう付に適した他のアルミニウム合
金ろうは、Ｚｎ：１０〜８３ wt.％、Ｓｉ：０．１〜
０．５wt.％未満、および、残部、Ａｌおよび不可避的
不純物からなることに特徴を有するものである。
に優れ、且つ、低温ろう付に適した他のアルミニウム合
金ろうは、Ｚｎ：１０〜８３ wt.％、Ｓｉ：０．１〜
０．５wt.％未満、および、残部、Ａｌおよび不可避的
不純物からなることに特徴を有するものである。
【００１０】この発明の耐食性および耐エロージョン性
に優れ、且つ低温ろう付に適したアルミニウム合金ろう
は、粉末状であることに特徴を有するものである。
に優れ、且つ低温ろう付に適したアルミニウム合金ろう
は、粉末状であることに特徴を有するものである。
【００１１】この発明の熱交換器およびその製造方法
は、常法のＡｌ合金のろう付におけるろう付温度で、熱
交換器のろう付部に上記ろう材の内少なくとも一つを用
いたろう材層が設けられた構成部材を組み立て、次いで
ろう付をするか、同じく上記少なくとも１つを用いたろ
う材層、およびフラックス層が設けられた構成部材を組
み立て、次いでろう付をするか、または、同じく上記少
なくとも１つを用いたろう材層が設けられた構成部材を
組み立てた後にフラックスを供給し、次いでろう付をす
るかのいずれかに特徴を有するものである。
は、常法のＡｌ合金のろう付におけるろう付温度で、熱
交換器のろう付部に上記ろう材の内少なくとも一つを用
いたろう材層が設けられた構成部材を組み立て、次いで
ろう付をするか、同じく上記少なくとも１つを用いたろ
う材層、およびフラックス層が設けられた構成部材を組
み立て、次いでろう付をするか、または、同じく上記少
なくとも１つを用いたろう材層が設けられた構成部材を
組み立てた後にフラックスを供給し、次いでろう付をす
るかのいずれかに特徴を有するものである。
【００１２】また、この発明の別の、熱交換器およびそ
の製造方法は、安定した低温ろう付をするためのもので
あって、本発明によるろう材を上述した通りに熱交換器
およびその製造方法において用い、且つ、フラックス融
点をろう付温度未満とし、この融点とろう付温度との差
が５℃以上、１００℃以下の温度でろう付をすることに
特徴を有するものである。ここで、低温ろう付における
低温とは、肉厚が１００μm 以下のアルミニウム合金製
フィンをろう付した場合、従来使用されているアルミニ
ウム合金ろうを用いてろう付するとろうによるフィンの
エロージョンが問題となり得るろう付温度よりも低い温
度を意味し、主としてフィンの化学成分組成に依存して
定まる温度であり、一義的に定めることはできないもの
である。例えば、Ａｌ−Ｍｎ系合金フィンのろう付に対
しては、５８０℃以下の温度をいう。なお、フラックス
の融点とは、その溶融温度範囲の内、本発明においては
固相線温度をさすことにした。
の製造方法は、安定した低温ろう付をするためのもので
あって、本発明によるろう材を上述した通りに熱交換器
およびその製造方法において用い、且つ、フラックス融
点をろう付温度未満とし、この融点とろう付温度との差
が５℃以上、１００℃以下の温度でろう付をすることに
特徴を有するものである。ここで、低温ろう付における
低温とは、肉厚が１００μm 以下のアルミニウム合金製
フィンをろう付した場合、従来使用されているアルミニ
ウム合金ろうを用いてろう付するとろうによるフィンの
エロージョンが問題となり得るろう付温度よりも低い温
度を意味し、主としてフィンの化学成分組成に依存して
定まる温度であり、一義的に定めることはできないもの
である。例えば、Ａｌ−Ｍｎ系合金フィンのろう付に対
しては、５８０℃以下の温度をいう。なお、フラックス
の融点とは、その溶融温度範囲の内、本発明においては
固相線温度をさすことにした。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明のアルミニウム合
金ろうの化学成分組成を上述した範囲内に限定した理
由、並びに、上記アルミニウム合金ろうを用いて熱交換
器を製造する理由およびその製造方法の上記限定理由に
ついて説明する。
金ろうの化学成分組成を上述した範囲内に限定した理
由、並びに、上記アルミニウム合金ろうを用いて熱交換
器を製造する理由およびその製造方法の上記限定理由に
ついて説明する。
【００１４】Ｚｎ：Ｚｎを添加することによりろう材の
融点は低下し、ろう付性が向上する。また、Ｚｎを添加
することによりろう材の電位が低下し、ろう材は母材に
対する犠牲陽極効果を発揮する。しかしながら、ろう材
のＺｎ含有量が１５ wt.％未満では、ろう材の融点が十
分低下せずろう付け性が十分付与されない。但し、Ｓｉ
が０．１ wt.％以上共存すると、Ｓｉによる融点の低下
作用が寄与する結果、ろう材のＺｎ含有量は１０ wt.％
以上含有されればろう付性は十分付与される。一方、ろ
う材のＺｎ含有量が８３ wt.％を超えると、ろう付時の
Ｚｎの拡散によって母材のＺｎ濃度が局部的に固溶限を
超え、溶融するために母材にエロージョンが発生する。
従って、ろう材のＺｎ含有量を、１５〜８３ wt.％の範
囲内とすべきである。但し、Ｓｉが０．１ wt.％以上共
存する場合は、ろう材のＺｎ含有量を、１０〜８３ wt.
％の範囲内にすべきである。
融点は低下し、ろう付性が向上する。また、Ｚｎを添加
することによりろう材の電位が低下し、ろう材は母材に
対する犠牲陽極効果を発揮する。しかしながら、ろう材
のＺｎ含有量が１５ wt.％未満では、ろう材の融点が十
分低下せずろう付け性が十分付与されない。但し、Ｓｉ
が０．１ wt.％以上共存すると、Ｓｉによる融点の低下
作用が寄与する結果、ろう材のＺｎ含有量は１０ wt.％
以上含有されればろう付性は十分付与される。一方、ろ
う材のＺｎ含有量が８３ wt.％を超えると、ろう付時の
Ｚｎの拡散によって母材のＺｎ濃度が局部的に固溶限を
超え、溶融するために母材にエロージョンが発生する。
従って、ろう材のＺｎ含有量を、１５〜８３ wt.％の範
囲内とすべきである。但し、Ｓｉが０．１ wt.％以上共
存する場合は、ろう材のＺｎ含有量を、１０〜８３ wt.
％の範囲内にすべきである。
【００１５】なお、Ａｌ−Ｚｎ系アルミニウム合金のよ
うにＺｎの固溶限が高い合金（Ａｌ−Ｚｎ２元合金の場
合、Ｚｎの固溶限：８２．３ wt.％と高い）を、Ａｌ−
Ｚｎ系ろう材でろう付した場合、ろう材から母材へＺｎ
が拡散しても、母材は容易にＺｎの固溶限に達しないの
でエロージョンを起こすことはない。また、Ａｌ−Ｚｎ
系合金の固溶体の電位と析出Ｚｎの電位とはほぼ同程度
で、腐食環境下においても、どちらかが選択的に溶解す
ることはない。従って、Ａｌ−Ｚｎ系アルミニウム合金
をＡｌ−Ｚｎ系ろう材でろう付した場合にも、接合部の
耐腐食性に優れている。
うにＺｎの固溶限が高い合金（Ａｌ−Ｚｎ２元合金の場
合、Ｚｎの固溶限：８２．３ wt.％と高い）を、Ａｌ−
Ｚｎ系ろう材でろう付した場合、ろう材から母材へＺｎ
が拡散しても、母材は容易にＺｎの固溶限に達しないの
でエロージョンを起こすことはない。また、Ａｌ−Ｚｎ
系合金の固溶体の電位と析出Ｚｎの電位とはほぼ同程度
で、腐食環境下においても、どちらかが選択的に溶解す
ることはない。従って、Ａｌ−Ｚｎ系アルミニウム合金
をＡｌ−Ｚｎ系ろう材でろう付した場合にも、接合部の
耐腐食性に優れている。
【００１６】Ｓｉ：Ｓｉは、ろう材の融点を低下させ、
ろう付性を向上させる。しかしながら、Ｓｉ含有量が
０．１ wt.％未満ではその効果が発揮されない。一方、
Ｓｉ含有量を０．５ wt.％以下にすると、母材はＳｉの
拡散によって固溶限を超えることはなく、エロージョン
が発生することがなく、また、共晶相が出現することに
よる耐食性および耐孔食性の低下が起きることもない。
従って、ろう材のＳｉ含有量を、０．１〜０．５ wt.％
未満の範囲内とすべきである。
ろう付性を向上させる。しかしながら、Ｓｉ含有量が
０．１ wt.％未満ではその効果が発揮されない。一方、
Ｓｉ含有量を０．５ wt.％以下にすると、母材はＳｉの
拡散によって固溶限を超えることはなく、エロージョン
が発生することがなく、また、共晶相が出現することに
よる耐食性および耐孔食性の低下が起きることもない。
従って、ろう材のＳｉ含有量を、０．１〜０．５ wt.％
未満の範囲内とすべきである。
【００１７】熱交換器およびその製造方法：本発明のろ
う材は、耐食性および耐エロージョン性を考慮して発明
されたものであり、しかもこの開発段階で、このろう材
合金の融点が従来用いられていたＡｌ−Ｓｉ系合金の融
点よりも著しく低く、低温ろう付に適することが確認さ
れた。アルミニウム合金のろう付において、融点が低下
傾向をもつ薄肉高強度材料に対しては、ろう付温度を従
来材料に対するよりも低い温度で行なうこと、即ち、低
温ろう付をするためには、先ずろう材合金の融点が低い
ことが必須要件である。
う材は、耐食性および耐エロージョン性を考慮して発明
されたものであり、しかもこの開発段階で、このろう材
合金の融点が従来用いられていたＡｌ−Ｓｉ系合金の融
点よりも著しく低く、低温ろう付に適することが確認さ
れた。アルミニウム合金のろう付において、融点が低下
傾向をもつ薄肉高強度材料に対しては、ろう付温度を従
来材料に対するよりも低い温度で行なうこと、即ち、低
温ろう付をするためには、先ずろう材合金の融点が低い
ことが必須要件である。
【００１８】しかしながら、それだけでは不十分であ
り、ろう付の際に用いるフラックスの融点とろう付温度
との関係によっては、期待したエロージョン抑制効果が
発揮されないことがわかった。即ち、本発明のろう材の
化学成分組成の限定理由において、高温域でのＺｎおよ
びＳｉの固体内拡散現象によるエロージョンの機構につ
いて述べたが、如何に固体内拡散を抑えても、溶融した
金属による母材の侵食は固体内拡散による侵食と比較し
て著しく大きい。その主な理由は、固体同士間での固体
内への拡散速度と、一方が固体で他方が液体である場合
の固体内への拡散速度とを比較した場合、後者の方が著
しく速く、物質移動が著しく活発に起こるためであるこ
とが挙げられる。また、後者では、拡散による成分元素
の濃度分布は液体内部で急速に均一化されるので、固液
界面における濃度差が容易に飽和せず、常に濃度差を持
った状態が続くので、反応の推進力が常に働くことによ
りエロージョンの進行が抑制されないことが挙げられ
る。
り、ろう付の際に用いるフラックスの融点とろう付温度
との関係によっては、期待したエロージョン抑制効果が
発揮されないことがわかった。即ち、本発明のろう材の
化学成分組成の限定理由において、高温域でのＺｎおよ
びＳｉの固体内拡散現象によるエロージョンの機構につ
いて述べたが、如何に固体内拡散を抑えても、溶融した
金属による母材の侵食は固体内拡散による侵食と比較し
て著しく大きい。その主な理由は、固体同士間での固体
内への拡散速度と、一方が固体で他方が液体である場合
の固体内への拡散速度とを比較した場合、後者の方が著
しく速く、物質移動が著しく活発に起こるためであるこ
とが挙げられる。また、後者では、拡散による成分元素
の濃度分布は液体内部で急速に均一化されるので、固液
界面における濃度差が容易に飽和せず、常に濃度差を持
った状態が続くので、反応の推進力が常に働くことによ
りエロージョンの進行が抑制されないことが挙げられ
る。
【００１９】従って、実際のろう付工程では、ろう材の
融点が低く且つろう付温度よりも著しく融点が低いフラ
ックスを用いると、その初期時点で溶融したろう材金属
が自らの表面に形成されていた酸化皮膜の殻を破って流
出し、母材と接触して母材の侵食を開始するため、エロ
ージョンが著しくなることがわかった。このエロージョ
ン機構について検討を重ねた結果、ろう材による母材の
エロージョンを抑制するためには、ろう材の融点に係わ
らず、ろう付工程のどの時点でフラックスが作用し、液
状のろう材と母材とが接触するかを制御することが重要
であることがわかった。即ち、ろう材表面が自らの表面
に形成されている酸化皮膜で覆われている間は、ろう材
が上記酸化皮膜の内部で液状になっていてもエロージョ
ンには影響しないが、この酸化皮膜がフラックスによっ
て破壊されて、液状のろう材が母材と接触した時点から
ろう付終了までの温度および時間がエロージョンの大き
さに影響することを突き止めた。より詳細に述べると、
温度が高いほど拡散速度が速くなり、ろう材の液相割合
も多くなることと、時間が長いほどエロージョンの侵攻
が深くなることがわかった。
融点が低く且つろう付温度よりも著しく融点が低いフラ
ックスを用いると、その初期時点で溶融したろう材金属
が自らの表面に形成されていた酸化皮膜の殻を破って流
出し、母材と接触して母材の侵食を開始するため、エロ
ージョンが著しくなることがわかった。このエロージョ
ン機構について検討を重ねた結果、ろう材による母材の
エロージョンを抑制するためには、ろう材の融点に係わ
らず、ろう付工程のどの時点でフラックスが作用し、液
状のろう材と母材とが接触するかを制御することが重要
であることがわかった。即ち、ろう材表面が自らの表面
に形成されている酸化皮膜で覆われている間は、ろう材
が上記酸化皮膜の内部で液状になっていてもエロージョ
ンには影響しないが、この酸化皮膜がフラックスによっ
て破壊されて、液状のろう材が母材と接触した時点から
ろう付終了までの温度および時間がエロージョンの大き
さに影響することを突き止めた。より詳細に述べると、
温度が高いほど拡散速度が速くなり、ろう材の液相割合
も多くなることと、時間が長いほどエロージョンの侵攻
が深くなることがわかった。
【００２０】従って、エロージョン抑制のためには、フ
ラックスが溶融してからろう付温度に達するまでの温度
差および時間が短い方がよいということがわかり、その
条件について検討した結果、本発明のろう材組成の場合
には、ろう付の昇温速度に依存せずエロージョンを抑制
すると同時に十分なろう付性を得るためには、フラック
ス融点とろう付温度との差が５℃以上、１００℃以下で
あればよいことがわかった。つまり、ろう付時の昇温速
度が速い場合には上記温度差が大きくてもよいが、その
昇温速度が遅い場合には上記温度差が小さくなければい
けない。これは、ろう付時の昇温速度が速い場合には熱
交換器部材の温度上昇が昇温速度に追いつかずに遅れる
ため問題ないが、昇温速度が遅い場合には部材の温度上
昇が昇温速度に追従するためである。
ラックスが溶融してからろう付温度に達するまでの温度
差および時間が短い方がよいということがわかり、その
条件について検討した結果、本発明のろう材組成の場合
には、ろう付の昇温速度に依存せずエロージョンを抑制
すると同時に十分なろう付性を得るためには、フラック
ス融点とろう付温度との差が５℃以上、１００℃以下で
あればよいことがわかった。つまり、ろう付時の昇温速
度が速い場合には上記温度差が大きくてもよいが、その
昇温速度が遅い場合には上記温度差が小さくなければい
けない。これは、ろう付時の昇温速度が速い場合には熱
交換器部材の温度上昇が昇温速度に追いつかずに遅れる
ため問題ないが、昇温速度が遅い場合には部材の温度上
昇が昇温速度に追従するためである。
【００２１】この発明によるエロージョンの抑制は、ろ
う材が粉末状の場合により一層顕著な効果が現れる。つ
まり、ろう材が粉末状の場合には、ろう材が微小単位で
酸化皮膜の中に包まれているために、フラックスが完全
に作用しない限りろうは溶融しない。これに対して、ろ
う材が所謂ブレージングシートで使用される場合には、
張り合わされたろう材と母材間には酸化皮膜が存在しな
いために、この部分ではろうの溶融と同時にエロージョ
ンが起こる。従って、より高温まで液状のろう材と母材
とが全く接触しない粉末状ろう材は耐エロージョン性に
優れる。
う材が粉末状の場合により一層顕著な効果が現れる。つ
まり、ろう材が粉末状の場合には、ろう材が微小単位で
酸化皮膜の中に包まれているために、フラックスが完全
に作用しない限りろうは溶融しない。これに対して、ろ
う材が所謂ブレージングシートで使用される場合には、
張り合わされたろう材と母材間には酸化皮膜が存在しな
いために、この部分ではろうの溶融と同時にエロージョ
ンが起こる。従って、より高温まで液状のろう材と母材
とが全く接触しない粉末状ろう材は耐エロージョン性に
優れる。
【００２２】また、本発明におけるフラックスは、アル
ミニウムの酸化皮膜を破壊する効果が認められるもので
あって、ろう付温度とその融点との差が５℃以上、１０
０℃未満であれば特にその成分を限定する必要はなく、
例えば、塩化物系フラックスおよびフッ化物系フラック
ス等が挙げられ、その供給方法も水またはアルコール等
の適当な分散媒に懸濁させてスプレー塗布する方法や、
粉末状のまま振りかける方法、粉末状ろう材と混合して
使用する方法等を採用することができる。なお、真空ろ
う付をする場合には、本発明においてフラックスを用い
ない場合（請求項４または８に記載の発明）を採用すれ
ばよい。
ミニウムの酸化皮膜を破壊する効果が認められるもので
あって、ろう付温度とその融点との差が５℃以上、１０
０℃未満であれば特にその成分を限定する必要はなく、
例えば、塩化物系フラックスおよびフッ化物系フラック
ス等が挙げられ、その供給方法も水またはアルコール等
の適当な分散媒に懸濁させてスプレー塗布する方法や、
粉末状のまま振りかける方法、粉末状ろう材と混合して
使用する方法等を採用することができる。なお、真空ろ
う付をする場合には、本発明においてフラックスを用い
ない場合（請求項４または８に記載の発明）を採用すれ
ばよい。
【００２３】
【実施例】次に、この発明を実施例により更に詳細に説
明する。 〔実施例１〕表１に示すように、本発明の範囲内の化学
成分組成を有するろう、および、本発明の範囲外の化学
成分組成を有するろうを、それぞれ皮材とし、次のよう
にブレージングシートを調製して、本発明供試体Ｎo.１
〜７、および、比較用供試体Ｎo.１〜８とした。即ち、
板厚０．５ｍｍのＡＡ３００３合金からなる薄板を芯材
とし、この両面の各々に厚さ５０μm の上記ろう材をク
ラッドしてブレージングシートを調製した。
明する。 〔実施例１〕表１に示すように、本発明の範囲内の化学
成分組成を有するろう、および、本発明の範囲外の化学
成分組成を有するろうを、それぞれ皮材とし、次のよう
にブレージングシートを調製して、本発明供試体Ｎo.１
〜７、および、比較用供試体Ｎo.１〜８とした。即ち、
板厚０．５ｍｍのＡＡ３００３合金からなる薄板を芯材
とし、この両面の各々に厚さ５０μm の上記ろう材をク
ラッドしてブレージングシートを調製した。
【００２４】本発明供試体および比較用供試体の各ブレ
ージングシートに、板厚８０μm のＡｌ−Ｍｎ系アルミ
ニウム合金フィン材を組み付け、融点５６０℃のフラッ
クスを塗布した後、６００℃で１０ｍｉｎ間保持のろう
付相当熱処理を行なった。このようにして得られた各試
験体の耐エロージョン性について試験し、更に、腐食試
験を行って、耐食性および耐孔食性を評価した。なお、
以下、フラックスの融点とは固相線温度を指すものとす
る。上記試験結果を表１に併記した。
ージングシートに、板厚８０μm のＡｌ−Ｍｎ系アルミ
ニウム合金フィン材を組み付け、融点５６０℃のフラッ
クスを塗布した後、６００℃で１０ｍｉｎ間保持のろう
付相当熱処理を行なった。このようにして得られた各試
験体の耐エロージョン性について試験し、更に、腐食試
験を行って、耐食性および耐孔食性を評価した。なお、
以下、フラックスの融点とは固相線温度を指すものとす
る。上記試験結果を表１に併記した。
【００２５】
【表１】
【００２６】耐エロージョン性は、ろうによるフィンの
侵食深さで評価した。耐食性は、腐食試験として酸性塩
水噴霧試験を行ない、酸性塩水噴霧試験３０日後の腐食
形態および侵食深さ（孔食深さ）で評価した。また、ろ
う付性を、ろう付後のフィンとブレージングシートとの
接合率で評価した。
侵食深さで評価した。耐食性は、腐食試験として酸性塩
水噴霧試験を行ない、酸性塩水噴霧試験３０日後の腐食
形態および侵食深さ（孔食深さ）で評価した。また、ろ
う付性を、ろう付後のフィンとブレージングシートとの
接合率で評価した。
【００２７】表１に、本発明供試体および比較用供試体
についての上記試験結果を併記した。同表から下記事項
が明らかである。
についての上記試験結果を併記した。同表から下記事項
が明らかである。
【００２８】Ｚｎを含有せず、しかもＳｉ含有量が本発
明の範囲を外れて高い比較用供試体Ｎo.１は、局部腐食
が発生し、耐食性および耐エロージョン性に劣ってい
る。Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れて、Ａｌ−Ｓｉ合
金のＳｉ固溶限：１．６５wt.％よりも相当に高く、且
つ、Ｚｎが本発明の範囲を外れて低い比較用供試体Ｎo.
２は、局部腐食が発生し、耐食性および耐エロージョン
性に劣っている。
明の範囲を外れて高い比較用供試体Ｎo.１は、局部腐食
が発生し、耐食性および耐エロージョン性に劣ってい
る。Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れて、Ａｌ−Ｓｉ合
金のＳｉ固溶限：１．６５wt.％よりも相当に高く、且
つ、Ｚｎが本発明の範囲を外れて低い比較用供試体Ｎo.
２は、局部腐食が発生し、耐食性および耐エロージョン
性に劣っている。
【００２９】Ｚｎ含有量は本発明の範囲内の低目である
が、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れ、しかも固溶限組
成よりも高い比較用供試体Ｎo.３は、耐エロージョン性
に劣ると共に耐食性に若干劣る。Ｚｎ含有量は本発明の
範囲内の低目であるが、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外
れて低い比較用供試体Ｎo.４は、ろう付性に劣ると共に
耐食性に若干劣る。Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて
低い比較用供試体Ｎo.５は、ろう付性に劣ると共に、耐
食性に若干劣る。なお、比較用供試体Ｎo.４および５の
ようにろう付性に劣り接合率の低いものについての耐エ
ロージョン性は評価するに及ばず不可であり、結果を
「──」で表示した。以下、同じである。
が、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れ、しかも固溶限組
成よりも高い比較用供試体Ｎo.３は、耐エロージョン性
に劣ると共に耐食性に若干劣る。Ｚｎ含有量は本発明の
範囲内の低目であるが、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外
れて低い比較用供試体Ｎo.４は、ろう付性に劣ると共に
耐食性に若干劣る。Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて
低い比較用供試体Ｎo.５は、ろう付性に劣ると共に、耐
食性に若干劣る。なお、比較用供試体Ｎo.４および５の
ようにろう付性に劣り接合率の低いものについての耐エ
ロージョン性は評価するに及ばず不可であり、結果を
「──」で表示した。以下、同じである。
【００３０】Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて高い比
較用供試体Ｎo.６は、耐エロージョン性および耐食性に
劣る。Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて高く、しか
も、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れて低い比較用供試
体Ｎo.７は、耐エロージョン性および耐食性に劣る。Ｚ
ｎ含有量が本発明の範囲を外れて高く、しかも、Ｓｉ含
有量が本発明の範囲を外れて高い比較用供試体Ｎo.８
は、耐エロージョン性および耐食性に劣る。
較用供試体Ｎo.６は、耐エロージョン性および耐食性に
劣る。Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて高く、しか
も、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れて低い比較用供試
体Ｎo.７は、耐エロージョン性および耐食性に劣る。Ｚ
ｎ含有量が本発明の範囲を外れて高く、しかも、Ｓｉ含
有量が本発明の範囲を外れて高い比較用供試体Ｎo.８
は、耐エロージョン性および耐食性に劣る。
【００３１】これに対して、本発明供試体Ｎo.１〜７
は、いずれも、良好なろう付性を確保すると共に、耐食
性および耐エロージョン性にも優れている。
は、いずれも、良好なろう付性を確保すると共に、耐食
性および耐エロージョン性にも優れている。
【００３２】〔実施例２〕表２に示すように、本発明の
範囲内の化学成分組成を有するろう、および、本発明の
範囲外の化学成分組成を有するろうのそれぞれをプリフ
ォームして直径１．６ｍｍの細線を調製し、本発明供試
体Ｎo.２１〜２７、および、比較用供試体Ｎo.２１〜２
６とし、下記の試験を行なった。
範囲内の化学成分組成を有するろう、および、本発明の
範囲外の化学成分組成を有するろうのそれぞれをプリフ
ォームして直径１．６ｍｍの細線を調製し、本発明供試
体Ｎo.２１〜２７、および、比較用供試体Ｎo.２１〜２
６とし、下記の試験を行なった。
【００３３】図１は、上記供試体を用いてアルミニウム
合金部材のろう付をする方法を示す概略縦断面図であ
る。同図に示すように、板厚５ｍｍのＡｌ−Ｍｎ系合金
ＡＡ３００３製薄板１の表面と、同材質製管２の一端と
を直角に突き合わせ、各供試体のろう材３を接合部に接
近させて配置し、接合部およびろう材の表面を融点が５
６０℃のフラックス４で被覆して、突合せ体を調製し
た。上記突合せ体を加熱炉に装入し、窒素雰囲気中で６
００℃、１０ｍｉｎ間のろう付熱処理を行なった。この
ようにして得られた各試験体について、耐エロージョン
性およびろう付性を評価した。耐エロージョン性は、ろ
うによる管の侵食深さで、また、ろう付性は、ろう付後
の管とブレージングシートとの接合率で評価した。上記
試験結果を、表２に併記した。
合金部材のろう付をする方法を示す概略縦断面図であ
る。同図に示すように、板厚５ｍｍのＡｌ−Ｍｎ系合金
ＡＡ３００３製薄板１の表面と、同材質製管２の一端と
を直角に突き合わせ、各供試体のろう材３を接合部に接
近させて配置し、接合部およびろう材の表面を融点が５
６０℃のフラックス４で被覆して、突合せ体を調製し
た。上記突合せ体を加熱炉に装入し、窒素雰囲気中で６
００℃、１０ｍｉｎ間のろう付熱処理を行なった。この
ようにして得られた各試験体について、耐エロージョン
性およびろう付性を評価した。耐エロージョン性は、ろ
うによる管の侵食深さで、また、ろう付性は、ろう付後
の管とブレージングシートとの接合率で評価した。上記
試験結果を、表２に併記した。
【００３４】
【表２】
【００３５】表２から下記事項が明らかである。Ｚｎを
含有せず、しかもＳｉ含有量が本発明の範囲を外れて高
い比較用供試体Ｎo.２１は、耐エロージョン性に劣って
いる。Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れて、Ａｌ−Ｓｉ
合金のＳｉ固溶限：１．６５wt.％よりも相当に高い比
較用供試体Ｎo.２２は、耐エロージョン性に劣ってい
る。
含有せず、しかもＳｉ含有量が本発明の範囲を外れて高
い比較用供試体Ｎo.２１は、耐エロージョン性に劣って
いる。Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れて、Ａｌ−Ｓｉ
合金のＳｉ固溶限：１．６５wt.％よりも相当に高い比
較用供試体Ｎo.２２は、耐エロージョン性に劣ってい
る。
【００３６】Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて低い比
較用供試体Ｎo.２３、および、Ｚｎ含有量は本発明の範
囲内の低目であるが、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れ
て低い比較用供試体Ｎo.２４はいずれも、ろう付性に劣
る。Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて高い比較用供試
体Ｎo.２５は、耐エロージョン性に劣っている。Ｓｉ含
有量およびＺｎ含有量がいずれも本発明の範囲を外れて
高い比較用供試体Ｎo.２６は、耐エロージョン性に劣っ
ている。
較用供試体Ｎo.２３、および、Ｚｎ含有量は本発明の範
囲内の低目であるが、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れ
て低い比較用供試体Ｎo.２４はいずれも、ろう付性に劣
る。Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて高い比較用供試
体Ｎo.２５は、耐エロージョン性に劣っている。Ｓｉ含
有量およびＺｎ含有量がいずれも本発明の範囲を外れて
高い比較用供試体Ｎo.２６は、耐エロージョン性に劣っ
ている。
【００３７】これに対して、本発明供試体Ｎo.２１〜２
７は、いずれも、良好なろう付性を確保すると共に、耐
エロージョン性にも優れている。
７は、いずれも、良好なろう付性を確保すると共に、耐
エロージョン性にも優れている。
【００３８】〔実施例３〕表３に示すように、本発明の
範囲内の化学成分組成を有するろう材粉末、および、本
発明の範囲外の化学成分組成を有するろう材粉末を調製
し、本発明供試体Ｎo.３１〜３７、および、比較用供試
体Ｎo.３１〜３８とし、下記の試験を行なった。
範囲内の化学成分組成を有するろう材粉末、および、本
発明の範囲外の化学成分組成を有するろう材粉末を調製
し、本発明供試体Ｎo.３１〜３７、および、比較用供試
体Ｎo.３１〜３８とし、下記の試験を行なった。
【００３９】本発明供試体および比較用供試体のろう材
粉末を、有機系接着剤、融点５６０℃のフラックスおよ
び有機系溶剤と混合してろう付用組成物を調製し、これ
をアルミニウム合金板上に厚さ４０μm でろう材重量と
して６０ｇ／ｍ2 を塗布した。上記の通りろう付用組成
物が塗布されたアルミニウム合金板に、板厚８０μmの
Ａｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金フィン材を組み付け、６
００℃で１０ｍｉｎ間保持のろう付相当熱処理を行なっ
た。このようにして得られた各試験体について、耐エロ
ージョン性について試験し更に、腐食試験を行なって、
耐食性および耐孔食性を評価した。上記試験結果を表３
に併記した。
粉末を、有機系接着剤、融点５６０℃のフラックスおよ
び有機系溶剤と混合してろう付用組成物を調製し、これ
をアルミニウム合金板上に厚さ４０μm でろう材重量と
して６０ｇ／ｍ2 を塗布した。上記の通りろう付用組成
物が塗布されたアルミニウム合金板に、板厚８０μmの
Ａｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金フィン材を組み付け、６
００℃で１０ｍｉｎ間保持のろう付相当熱処理を行なっ
た。このようにして得られた各試験体について、耐エロ
ージョン性について試験し更に、腐食試験を行なって、
耐食性および耐孔食性を評価した。上記試験結果を表３
に併記した。
【００４０】
【表３】
【００４１】表３から下記事項が明らかである。Ｚｎを
含有せず、しかもＳｉ含有量が本発明の範囲を外れて高
い比較用供試体Ｎo.３１は、局部腐食が発生し、耐食性
および耐エロージョン性に劣っている。Ｓｉ含有量が本
発明の範囲を外れて、Ａｌ−Ｓｉ合金のＳｉ固溶限：
１．６５wt.％よりも相当に高く、且つ、Ｚｎが本発明
の範囲を外れて低い比較用供試体Ｎo.３２は、局部腐食
が発生し、耐食性および耐エロージョン性に劣ってい
る。
含有せず、しかもＳｉ含有量が本発明の範囲を外れて高
い比較用供試体Ｎo.３１は、局部腐食が発生し、耐食性
および耐エロージョン性に劣っている。Ｓｉ含有量が本
発明の範囲を外れて、Ａｌ−Ｓｉ合金のＳｉ固溶限：
１．６５wt.％よりも相当に高く、且つ、Ｚｎが本発明
の範囲を外れて低い比較用供試体Ｎo.３２は、局部腐食
が発生し、耐食性および耐エロージョン性に劣ってい
る。
【００４２】Ｚｎ含有量は本発明の範囲内の低目である
が、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れ、しかも固溶限組
成よりも高い比較用供試体Ｎo.３３は、耐エロージョン
性に劣ると共に耐食性に若干劣る。Ｚｎ含有量は本発明
の範囲内の低目であるが、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を
外れて低い比較用供試体Ｎo.３４は、ろう付性に劣ると
共に耐食性に若干劣る。Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外
れて低い比較用供試体Ｎo.３５は、ろう付性に劣ると共
に、耐食性に若干劣る。
が、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れ、しかも固溶限組
成よりも高い比較用供試体Ｎo.３３は、耐エロージョン
性に劣ると共に耐食性に若干劣る。Ｚｎ含有量は本発明
の範囲内の低目であるが、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を
外れて低い比較用供試体Ｎo.３４は、ろう付性に劣ると
共に耐食性に若干劣る。Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外
れて低い比較用供試体Ｎo.３５は、ろう付性に劣ると共
に、耐食性に若干劣る。
【００４３】Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて高い比
較用供試体Ｎo.３６は、耐エロージョン性および耐食性
に劣る。Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて高く、しか
もＳｉ含有量が本発明の範囲を外れて低い比較用供試体
Ｎo.３７は、耐エロージョン性および耐食性に劣る。Ｚ
ｎ含有量が本発明の範囲を外れて高く、しかもＳｉ含有
量が本発明の範囲を外れて高い比較用供試体Ｎo.３８
は、耐エロージョン性および耐食性に劣る。
較用供試体Ｎo.３６は、耐エロージョン性および耐食性
に劣る。Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて高く、しか
もＳｉ含有量が本発明の範囲を外れて低い比較用供試体
Ｎo.３７は、耐エロージョン性および耐食性に劣る。Ｚ
ｎ含有量が本発明の範囲を外れて高く、しかもＳｉ含有
量が本発明の範囲を外れて高い比較用供試体Ｎo.３８
は、耐エロージョン性および耐食性に劣る。
【００４４】これに対して、本発明供試体Ｎo.３１〜３
７は、いずれも、良好なろう付性を確保すると共に、耐
食性および耐エロージョン性にも優れている。
７は、いずれも、良好なろう付性を確保すると共に、耐
食性および耐エロージョン性にも優れている。
【００４５】〔実施例４〕表４および５に示す通りの、
本発明の範囲内の化学成分組成を有するろう、および、
本発明の範囲外の化学成分組成を有するろうをそれぞれ
皮材とし、板厚０．５ｍｍのＡＡ３００３合金からなる
薄板を芯材とし、この両面の各々に厚さ５０μm の上記
皮材をクラッドしてブレージングシートを調製した。
本発明の範囲内の化学成分組成を有するろう、および、
本発明の範囲外の化学成分組成を有するろうをそれぞれ
皮材とし、板厚０．５ｍｍのＡＡ３００３合金からなる
薄板を芯材とし、この両面の各々に厚さ５０μm の上記
皮材をクラッドしてブレージングシートを調製した。
【００４６】上記本発明の範囲内および範囲外のアルミ
ニウム合金ろう材がクラッドされた各ブレージングシー
トに、板厚８０μm のＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金フ
ィン材を組み付け、融点４６０℃のフラックスを塗布し
た後、５５０℃、または６００℃で１０ｍｉｎ間保持の
ろう付相当熱処理を行なった。このようにして調製され
た供試体の製造方法は下記からに分けられる。 本発明供試体Ｎo.４１〜４７：本発明の範囲内のろう
材を用い、低温ろう付し、且つフラックス融点とろう付
温度との差が５〜１００℃を満たす条件でろう付した場
合。 比較用供試体Ｎo.４１〜４７：ろう材は本発明の範囲
内にあり、且つろう付温度が常法による温度領域である
が、フラックス融点とろう付温度との差が常法による温
度範囲を外れて大幅に大きい（ここでは１４０℃）場
合。 比較用供試体Ｎo.４８〜５５：低温ろう付し、且つフ
ラックス融点とろう付温度との差が５〜１００℃を満た
すが、ろう材が本発明の範囲外のものを用いた場合。 比較用供試体Ｎo.５６〜６３：ろう付温度が常法によ
る温度領域であるが、フラックス融点とろう付温度との
差が常法による温度範囲を外れて大幅に大きく（ここで
は１４０℃）、ろう材も本発明の範囲外のものを用いた
場合。 このようにして調製された各供試体の耐エロージョン性
について試験し、更に、腐食試験を行って、耐食性およ
び耐孔食性を評価した。上記試験結果を表４および５に
併記した。
ニウム合金ろう材がクラッドされた各ブレージングシー
トに、板厚８０μm のＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金フ
ィン材を組み付け、融点４６０℃のフラックスを塗布し
た後、５５０℃、または６００℃で１０ｍｉｎ間保持の
ろう付相当熱処理を行なった。このようにして調製され
た供試体の製造方法は下記からに分けられる。 本発明供試体Ｎo.４１〜４７：本発明の範囲内のろう
材を用い、低温ろう付し、且つフラックス融点とろう付
温度との差が５〜１００℃を満たす条件でろう付した場
合。 比較用供試体Ｎo.４１〜４７：ろう材は本発明の範囲
内にあり、且つろう付温度が常法による温度領域である
が、フラックス融点とろう付温度との差が常法による温
度範囲を外れて大幅に大きい（ここでは１４０℃）場
合。 比較用供試体Ｎo.４８〜５５：低温ろう付し、且つフ
ラックス融点とろう付温度との差が５〜１００℃を満た
すが、ろう材が本発明の範囲外のものを用いた場合。 比較用供試体Ｎo.５６〜６３：ろう付温度が常法によ
る温度領域であるが、フラックス融点とろう付温度との
差が常法による温度範囲を外れて大幅に大きく（ここで
は１４０℃）、ろう材も本発明の範囲外のものを用いた
場合。 このようにして調製された各供試体の耐エロージョン性
について試験し、更に、腐食試験を行って、耐食性およ
び耐孔食性を評価した。上記試験結果を表４および５に
併記した。
【００４７】
【表４】
【００４８】
【表５】
【００４９】〔実施例４〕における試験条件の最大の特
徴は、ろう付温度を低くすることができる適正なろう付
条件を備えていることであり、ろう付温度を常法の５８
０〜６２０℃に対して５５０℃の低温とし、フラックス
についてもこれに応じて低目の適正な温度範囲内の融点
を有するもの（ここでは４６０℃のもの）を選定したこ
とである。
徴は、ろう付温度を低くすることができる適正なろう付
条件を備えていることであり、ろう付温度を常法の５８
０〜６２０℃に対して５５０℃の低温とし、フラックス
についてもこれに応じて低目の適正な温度範囲内の融点
を有するもの（ここでは４６０℃のもの）を選定したこ
とである。
【００５０】表４および５の試験結果から下記事項が明
らかである。 （イ）従来の常法によるろう付条件下で使用する場合に
は耐エロージョン性に優れたろう材であっても、ろう付
相当熱処理中の早期段階でフラックスが溶融し、溶融し
たろうが母材と接触する時間が所定値より長い場合、即
ち、ろう付温度（６００℃）とフラックスの融点（４６
０℃）との差が大きい（ここでは１４０℃と大きい）場
合には、母材のエロージョンを抑制することができない
（上記の場合）が、ろう付温度とフラックスの融点と
の差が小さくこれが１００℃以下でろう付をした場合に
は、〔実施例１〕における本発明供試体Ｎo.１〜７にお
けるろう付の場合と同様に良好な耐エロージョン性が得
られる効果を発揮する（上記の場合）。 （ロ）ろう材として本発明の範囲外のものを用いた場合
には、低温ろう付においてフラックス融点とろう付温度
との差が５〜１００℃を満たしても良好な耐エロージョ
ン性は得られない（上記の場合）。なお、ろう付温度
を常法による温度領域としても、ろう材として本発明の
範囲外のものを使用し、しかもフラックス融点とろう付
温度との差が常法による温度範囲を外れて大幅に大きい
場合には、当然のことながら良好な耐エロージョン性は
得られない（上記の場合）。
らかである。 （イ）従来の常法によるろう付条件下で使用する場合に
は耐エロージョン性に優れたろう材であっても、ろう付
相当熱処理中の早期段階でフラックスが溶融し、溶融し
たろうが母材と接触する時間が所定値より長い場合、即
ち、ろう付温度（６００℃）とフラックスの融点（４６
０℃）との差が大きい（ここでは１４０℃と大きい）場
合には、母材のエロージョンを抑制することができない
（上記の場合）が、ろう付温度とフラックスの融点と
の差が小さくこれが１００℃以下でろう付をした場合に
は、〔実施例１〕における本発明供試体Ｎo.１〜７にお
けるろう付の場合と同様に良好な耐エロージョン性が得
られる効果を発揮する（上記の場合）。 （ロ）ろう材として本発明の範囲外のものを用いた場合
には、低温ろう付においてフラックス融点とろう付温度
との差が５〜１００℃を満たしても良好な耐エロージョ
ン性は得られない（上記の場合）。なお、ろう付温度
を常法による温度領域としても、ろう材として本発明の
範囲外のものを使用し、しかもフラックス融点とろう付
温度との差が常法による温度範囲を外れて大幅に大きい
場合には、当然のことながら良好な耐エロージョン性は
得られない（上記の場合）。
【００５１】〔実施例５〕表６および７に示す通りの、
本発明の範囲内の化学成分組成を有するろう材粉末、お
よび、本発明の範囲外の化学成分組成を有するろう材粉
末を調製し、下記方法で本発明供試体および比較用供試
体を作製した。
本発明の範囲内の化学成分組成を有するろう材粉末、お
よび、本発明の範囲外の化学成分組成を有するろう材粉
末を調製し、下記方法で本発明供試体および比較用供試
体を作製した。
【００５２】上記各ろう材粉末を、有機系接着剤、融点
４６０℃のフラックスおよび有機系溶剤と混合してろう
付用組成物を調製し、これをアルミニウム合金板上に厚
さ４０μm でろう材重量として６０ｇ／ｍ2 を塗布し
た。上記の通りろう付用組成物が塗布されたアルミニウ
ム合金板に、板厚８０μm のＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム
合金フィン材を組み付け、５５０℃または６００℃で１
０ｍｉｎ間保持のろう付相当熱処理を行なった。このよ
うにして調製された供試体の製造方法は実施例４におけ
ると同様、下記からに分けられる。 本発明供試体Ｎo.５１〜５７：本発明の範囲内のろう
材を用い、低温ろう付し、且つフラックス融点とろう付
温度との差が５〜１００℃を満たす条件でろう付した場
合。 比較用供試体Ｎo.７１〜７７：ろう材は本発明の範囲
内にあり、且つろう付温度が常法による温度領域である
が、フラックス融点とろう付温度との差が常法による温
度範囲を外れて大幅に大きい（ここでは１４０℃）場
合。 比較用供試体Ｎo.７８〜８５：低温ろう付し、且つフ
ラックス融点とろう付温度との差が５〜１００℃を満た
すが、ろう材が本発明の範囲外のものを用いた場合。 比較用供試体Ｎo.８６〜９３：ろう付温度が常法によ
る温度領域であるが、フラックス融点とろう付温度との
差が常法による温度範囲を外れて大幅に大きく（ここで
は１４０℃）、ろう材も本発明の範囲外のものを用いた
場合。 このようにして調製された各供試体の耐エロージョン性
について試験し、更に、腐食試験を行って、耐食性およ
び耐孔食性を評価した。上記試験結果を表６および７に
併記した。
４６０℃のフラックスおよび有機系溶剤と混合してろう
付用組成物を調製し、これをアルミニウム合金板上に厚
さ４０μm でろう材重量として６０ｇ／ｍ2 を塗布し
た。上記の通りろう付用組成物が塗布されたアルミニウ
ム合金板に、板厚８０μm のＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム
合金フィン材を組み付け、５５０℃または６００℃で１
０ｍｉｎ間保持のろう付相当熱処理を行なった。このよ
うにして調製された供試体の製造方法は実施例４におけ
ると同様、下記からに分けられる。 本発明供試体Ｎo.５１〜５７：本発明の範囲内のろう
材を用い、低温ろう付し、且つフラックス融点とろう付
温度との差が５〜１００℃を満たす条件でろう付した場
合。 比較用供試体Ｎo.７１〜７７：ろう材は本発明の範囲
内にあり、且つろう付温度が常法による温度領域である
が、フラックス融点とろう付温度との差が常法による温
度範囲を外れて大幅に大きい（ここでは１４０℃）場
合。 比較用供試体Ｎo.７８〜８５：低温ろう付し、且つフ
ラックス融点とろう付温度との差が５〜１００℃を満た
すが、ろう材が本発明の範囲外のものを用いた場合。 比較用供試体Ｎo.８６〜９３：ろう付温度が常法によ
る温度領域であるが、フラックス融点とろう付温度との
差が常法による温度範囲を外れて大幅に大きく（ここで
は１４０℃）、ろう材も本発明の範囲外のものを用いた
場合。 このようにして調製された各供試体の耐エロージョン性
について試験し、更に、腐食試験を行って、耐食性およ
び耐孔食性を評価した。上記試験結果を表６および７に
併記した。
【００５３】
【表６】
【００５４】
【表７】
【００５５】〔実施例５〕における試験条件の最大の特
徴は、〔実施例４〕と同様、ろう付温度を低くすること
ができる適正なろう付条件を備えていることであり、ろ
う付温度を常法の５８０〜６２０℃に対して５５０℃の
低温とし、フラックスについてもこれに応じて低目の適
正な温度範囲内の融点を有するもの（ここでは４６０℃
のもの）を選定したことである。
徴は、〔実施例４〕と同様、ろう付温度を低くすること
ができる適正なろう付条件を備えていることであり、ろ
う付温度を常法の５８０〜６２０℃に対して５５０℃の
低温とし、フラックスについてもこれに応じて低目の適
正な温度範囲内の融点を有するもの（ここでは４６０℃
のもの）を選定したことである。
【００５６】表６および７の試験結果から下記事項が明
らかである。 （ハ）従来の常法によるろう付条件下で使用する場合に
は耐エロージョン性に優れたろう材であっても、ろう付
相当熱処理中の早期段階でフラックスが溶融し、溶融し
たろうが母材と接触する時間が所定値より長い場合、即
ち、ろう付温度（６００℃）とフラックスの融点（４６
０℃）との差が大きい（ここでは１４０℃と大きい）場
合には、母材のエロージョンを抑制することができない
（上記の場合）が、ろう付温度とフラックスの融点と
の差が小さくこれが１００℃以下でろう付をした場合に
は、〔実施例１〕における本発明供試体Ｎo.１〜７にお
けるろう付の場合と同様に良好な耐エロージョン性が得
られる効果を発揮する（上記の場合）。 （ニ）ろう材として本発明の範囲外のものを用いた場合
には、低温ろう付においてフラックス融点とろう付温度
との差が５〜１００℃を満たしても良好な耐エロージョ
ン性は得られない（上記の場合）。なお、ろう付温度
を常法による温度領域としても、ろう材として本発明の
範囲外のものを使用し、しかもフラックス融点とろう付
温度との差が常法による温度範囲を外れて大幅に大きい
場合には、当然のことながら良好な耐エロージョン性は
得られない（上記の場合）。
らかである。 （ハ）従来の常法によるろう付条件下で使用する場合に
は耐エロージョン性に優れたろう材であっても、ろう付
相当熱処理中の早期段階でフラックスが溶融し、溶融し
たろうが母材と接触する時間が所定値より長い場合、即
ち、ろう付温度（６００℃）とフラックスの融点（４６
０℃）との差が大きい（ここでは１４０℃と大きい）場
合には、母材のエロージョンを抑制することができない
（上記の場合）が、ろう付温度とフラックスの融点と
の差が小さくこれが１００℃以下でろう付をした場合に
は、〔実施例１〕における本発明供試体Ｎo.１〜７にお
けるろう付の場合と同様に良好な耐エロージョン性が得
られる効果を発揮する（上記の場合）。 （ニ）ろう材として本発明の範囲外のものを用いた場合
には、低温ろう付においてフラックス融点とろう付温度
との差が５〜１００℃を満たしても良好な耐エロージョ
ン性は得られない（上記の場合）。なお、ろう付温度
を常法による温度領域としても、ろう材として本発明の
範囲外のものを使用し、しかもフラックス融点とろう付
温度との差が常法による温度範囲を外れて大幅に大きい
場合には、当然のことながら良好な耐エロージョン性は
得られない（上記の場合）。
【００５７】上述したように、ろうを粉末状で有機溶剤
等との混合物で所定部材に塗布する形態で使用する場合
でも、〔実施例４〕におけるようにろうをブレージング
シートの形態で使用する場合と同様の結果が得られる。
なお、〔実施例４〕と〔実施例５〕との試験結果を比較
すると、他の条件が同じ場合には、ろうをブレージング
シートの形態で使用する場合（表４および５）よりも粉
末状でフラックスと混合した形態で使用する場合（表６
および７）の方が、アルミニウム合金部材の耐エロージ
ョン性は向上することがわかる。
等との混合物で所定部材に塗布する形態で使用する場合
でも、〔実施例４〕におけるようにろうをブレージング
シートの形態で使用する場合と同様の結果が得られる。
なお、〔実施例４〕と〔実施例５〕との試験結果を比較
すると、他の条件が同じ場合には、ろうをブレージング
シートの形態で使用する場合（表４および５）よりも粉
末状でフラックスと混合した形態で使用する場合（表６
および７）の方が、アルミニウム合金部材の耐エロージ
ョン性は向上することがわかる。
【００５８】
【発明の効果】上述したように、この発明のアルミニウ
ム合金ろうによれば、アルミニウム合金部材のろう付に
おいて、従来のＡｌ−Ｓｉ系ろうやＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系
ろうが有するような良好なろう付性を確保すると共に、
耐食性および耐エロージョン性に優れたアルミニウム合
金ろうを提供することができる。この発明のろう材を用
い、且つフラックスの融点をろう付温度未満で且つその
融点とろう付温度との差を５℃以上、１００℃以下に制
御することにより、耐エロージョン性に優れた熱交換器
を低温ろう付により製造することができ、１００μm 以
下の肉厚極薄のアルミニウム合金のろう付を安定して行
なうことができ、小型軽量化された熱交換器を製造する
ことができる、工業上有用な効果がもたらされる。
ム合金ろうによれば、アルミニウム合金部材のろう付に
おいて、従来のＡｌ−Ｓｉ系ろうやＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系
ろうが有するような良好なろう付性を確保すると共に、
耐食性および耐エロージョン性に優れたアルミニウム合
金ろうを提供することができる。この発明のろう材を用
い、且つフラックスの融点をろう付温度未満で且つその
融点とろう付温度との差を５℃以上、１００℃以下に制
御することにより、耐エロージョン性に優れた熱交換器
を低温ろう付により製造することができ、１００μm 以
下の肉厚極薄のアルミニウム合金のろう付を安定して行
なうことができ、小型軽量化された熱交換器を製造する
ことができる、工業上有用な効果がもたらされる。
【図１】供試体を用いてアルミニウム合金部材をろう付
する方法の一例を示す概略縦断面図である。
する方法の一例を示す概略縦断面図である。
１ 薄板 ２ 管 ３ ろう材 ４ フラックス
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ２２Ｃ 18/04 Ｃ２２Ｃ 18/04 21/00 21/00 Ｄ Ｆ２８Ｆ 9/18 Ｆ２８Ｆ 9/18 19/06 19/06 Ｂ
Claims (11)
- 【請求項１】 Ｚｎ：１５〜８３ wt.％を含有し、残部
がＡｌおよび不可避的不純物からなることを特徴とする
耐食性および耐エロージョン性に優れ、且つ低温ろう付
に適したアルミニウム合金ろう。 - 【請求項２】 Ｚｎ：１０〜８３ wt.％、および、Ｓ
ｉ：０．１〜０．５ wt.％未満を含有し、残部がＡｌお
よび不可避的不純物からなることを特徴とする耐食性お
よび耐エロージョン性に優れ、且つ低温ろう付に適した
アルミニウム合金ろう。 - 【請求項３】 前記アルミニウム合金ろうの形態は粉末
であることを特徴とする請求項１または２記載のアルミ
ニウム合金ろう。 - 【請求項４】 構成部材をろう付することにより製造さ
れる熱交換器において、前記熱交換器を構成する前記部
材の各接合箇所に請求項１〜３記載のアルミニウム合金
ろうの内から選ばれた少なくとも１つを用いたろう材層
が設けられた前記構成部材を組み立て、次いでろう付を
することにより製作されたことを特徴とする熱交換器。 - 【請求項５】 構成部材をろう付することにより製造さ
れる熱交換器において、前記熱交換器を構成する前記部
材の各接合箇所に請求項１〜３記載のアルミニウム合金
ろうの内から選ばれた少なくとも１つを用いたろう材
層、およびフラックス層が設けられた前記構成部材を組
み立て、次いでろう付をすることにより製作されたこと
を特徴とする熱交換器。 - 【請求項６】 構成部材をろう付することにより製造さ
れる熱交換器において、前記熱交換器を構成する前記部
材の各接合箇所に請求項１〜３記載のアルミニウム合金
ろうの内から選ばれた少なくとも１つを用いたろう材層
が設けられた前記構成部材を組み立てた後にフラックス
を供給し、次いでろう付をすることにより製作されたこ
とを特徴とする熱交換器。 - 【請求項７】 前記ろう付は低温ろう付とし、前記フラ
ックスの融点は前記ろう付の温度未満であって、前記フ
ラックスの融点と前記ろう付の温度との差が５℃以上、
１００℃以下であることを特徴とする請求項５または６
記載の熱交換器。 - 【請求項８】 構成部材をろう付することにより熱交換
器を製造する方法において、前記熱交換器を構成する前
記部材の各接合箇所に請求項１〜３記載のアルミニウム
合金ろうの内から選ばれた少なくとも１つを用いたろう
材層が設けられた前記構成部材を組み立て、次いでろう
付をすることを特徴とする熱交換器の製造方法。 - 【請求項９】 構成部材をろう付することにより熱交換
器を製造する方法において、前記熱交換器を構成する前
記部材の各接合箇所に請求項１〜３記載のアルミニウム
合金ろうの内から選ばれた少なくとも１つを用いたろう
材層、およびフラックス層が設けられた前記構成部材を
組み立て、次いでろう付をすることを特徴とする熱交換
器の製造方法。 - 【請求項１０】 構成部材をろう付することにより熱交
換器を製造する方法において、前記熱交換器を構成する
前記部材の各接合箇所に請求項１〜３記載のアルミニウ
ム合金ろうの内から選ばれた少なくとも１つを用いたろ
う材層が設けられた前記構成部材を組み立てた後にフラ
ックスを供給し、次いでろう付をすることを特徴とする
熱交換器の製造方法。 - 【請求項１１】 前記ろう付は低温ろう付で行ない、前
記フラックスとしてその融点は前記ろう付の温度未満で
あるものを使用し、しかも前記ろう付を前記フラックス
の融点と前記ろう付の温度との差が５℃以上、１００℃
以下の範囲内で行なうことを特徴とする請求項９または
１０記載の熱交換器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13391996A JP3595067B2 (ja) | 1995-07-27 | 1996-05-28 | アルミニウム合金ろう並びにこれを用いて製造した熱交換器およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-212728 | 1995-07-27 | ||
| JP21272895 | 1995-07-27 | ||
| JP13391996A JP3595067B2 (ja) | 1995-07-27 | 1996-05-28 | アルミニウム合金ろう並びにこれを用いて製造した熱交換器およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0994689A true JPH0994689A (ja) | 1997-04-08 |
| JP3595067B2 JP3595067B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=26468150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13391996A Expired - Fee Related JP3595067B2 (ja) | 1995-07-27 | 1996-05-28 | アルミニウム合金ろう並びにこれを用いて製造した熱交換器およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3595067B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018044693A (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 株式会社Uacj | プレコートフィン及びこれを用いた熱交換器 |
-
1996
- 1996-05-28 JP JP13391996A patent/JP3595067B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018044693A (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 株式会社Uacj | プレコートフィン及びこれを用いた熱交換器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3595067B2 (ja) | 2004-12-02 |
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