JPH101733A - Al合金製ブレージングシート - Google Patents

Al合金製ブレージングシート

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JPH101733A
JPH101733A JP15223096A JP15223096A JPH101733A JP H101733 A JPH101733 A JP H101733A JP 15223096 A JP15223096 A JP 15223096A JP 15223096 A JP15223096 A JP 15223096A JP H101733 A JPH101733 A JP H101733A
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less
brazing
alloy
core material
brazing sheet
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JP15223096A
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Takenobu Dokou
武宜 土公
Koji Okada
光司 岡田
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温度でのろう付けが可能であり、これに伴
って低融点でかつ高強度の芯材合金の使用が可能とな
り、またAl合金製熱交換器スクラップが、新たな熱交
換器用ブレージングシートの製造の際に、そのろう材原
料としてリサイクル可能なAl合金製ブレージングシー
トを見出すこと。 【解決手段】 Al合金の芯材の一面に、7.0wt%を越え
12.0wt% 以下のSi、0.4wt%を越え8.0wt%以下のCu、0.5w
t%を越え6.0wt%以下のZn、0.05wt% を越え1.2wt%以下の
Mn、0.05wt% を越え0.5wt%以下のFeを含有し、残部がA
lと不可避的不純物とからなるAl合金ろう材をクラッ
ドし、他面に0.05wt% を越え6.0wt%以下のZn、0.001wt%
を越え0.3wt%以下のIn、0.001wt%を越え0.3wt%以下のSn
のうち1種または2種以上を含有し、残部がAlと不可
避的不純物とからなるAl合金をクラッドしたことを特
徴とするAl合金製ブレージングシート

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器の冷媒通
路部材、特にチューブ及びヘッダー等の部材に用いられ
るAl合金製ブレージングシートに関するもので、更に
詳しくは低温度でろう付けが可能であり、これに伴いこ
のブレージングシートの芯材に低融点でかつ高強度部材
が使用でき、かつろう付け中に他の薄肉部材(例えば熱
交換器のフィン)の座屈が少ないため、Al合金製熱交
換器の小型、軽量化が実現でき、又一般のAl合金製熱
交換器のスクラップが新たなブレージングシート製造の
際に、ろう材原料として使用可能なリサイクル性に優れ
たチューブ及びヘッダー等の部材に用いられるAl合金
製ブレージングシートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】Al合金製熱交換器の一例として、ラジ
エーターを用いて説明すると、ラジエーターの構造は、
図1に示すように複数本の偏平チューブ(1)の間に、
コルゲート状に加工した薄肉フィン(2)を一体に形成
し、該偏平チューブ(1)の両端はヘッダー(3)とタ
ンク(4)とで構成される空間にそれぞれ開口してお
り、一方のタンク側の空間から偏平チューブ(1)内を
通して水等の高温冷媒を他方のタンク(4)側の空間に
送り、チューブ(1)およびフィン(2)の部分で熱交
換して低温になった冷媒を再び循環させるものである。
【0003】このような熱交換器のチューブ材及びヘッ
ダー材は、例えばJIS3003 合金(Al-1.2wt%Mn-0.1wt%Cu
合金)を芯材とし、該芯材の内側、すなわち冷媒に常時
触れている側には内張材としてJIS7072 合金(Al-1.0wt
%Zn 合金)を、そして、該芯材の外側には、通常JIS404
5 合金(Al-10wt%Si合金)等のろう材をクラッドしたブ
レージングシートを用い、コルゲート加工を行ったフィ
ン等の他の部材とともにブレージング(ろう付け)によ
り一体に組み立てられている。なお、ここでいうブレー
ジングシートとは、ろう付けに用いる板であり、芯材の
片面又は両面にAl−Si系ろう材がクラッドされた板
をいう。またこのブレージングシートの製造は、芯材及
び皮材となるろう材を別々に所定の合金組成の合金に溶
解鋳造して鋳塊又は厚板とし、この両者を熱間で合わせ
圧延し、これを更に冷間圧延(必要に応じて焼鈍)し
て、所定の厚さの板とされる。
【0004】前記フィン材は、Al−Mn系または純A
l系の合金に例えばZnを1〜5%添加したベアーのA
l合金材が使用されている。このフィン材へのZn添加
の理由は、フィン材の犠牲陽極効果によるチューブ材の
防食のためである。これらは、600 ℃付近の温度に加熱
してブレージング(ろう付け)により組み立てられる
が、ブレージング工法としては、フラックスブレージン
グ法、真空ブレージング法、非腐食性のフラックスを用
いたノンコロジョンブレージング法等が行われる。
【0005】ところで、近年、熱交換器は軽量・小型化
の方向にあり、そのために材料の薄肉化が望まれてい
る。しかし、従来の方法で薄肉化を行った場合、多くの
問題点が生じる。まず、熱交換器の冷媒通路部材である
チューブ及びヘッダー材の外側(図1のC側)の耐食性
を向上させる必要があるが、有効な方法が確立されてい
ない。また、ブレージングシートからなるチューブ及び
ヘッダー材の薄肉化を行う場合、芯材にSi、Cu等を多量
に添加して高強度化する必要があるが、ろう付け温度(
従来、約600 ℃) との関係で、芯材が溶融するため、そ
の添加量には、限界がある。更に、ろう付時にフィンが
座屈したり、フィンにろうが拡散し溶融してしまう現象
は、フィンが薄くなるほど生じ易くなる。座屈が生じる
と通風抵抗の増加により熱交換器の熱効率が低下する。
【0006】上記の問題に加え、近年、地球資源の有効
利用の見地からリサイクル性が要求されるようになっ
た。自動車用の熱交換器は解体時に外され、Al合金と
して溶解される。しかし、上記のように、ブレージング
工法で製造されるAl合金製熱交換器は、前記の部材毎
に合金組成が異なり、熱交換器全体を溶解した時の平均
の合金組成は、多量のMn、Si、Zn等を含有しているた
め、他の材料へのリサイクルには適さない半端な組成に
なっている。そのため、ブレージング工法により製造し
たAl合金製熱交換器を溶解した時のAl合金塊は、鋳
物用としてしか利用できない。今後の廃車数量の増加
や、銅製の熱交換器からAl合金製熱交換器への移行等
を考慮すると、前記の各構成部材からなる大量のAl合
金製熱交換器のスクラップが鋳物用としてではなく、新
たに製造する熱交換器用ブレージングシートの部材(ろ
う材等)にそのままリサイクル可能なブレージングシー
トの必要性が高まっている。
【0007】また、熱交換器用のAl合金製ブレージン
グシートを製造する際に、工場で大量に発生する屑( 例
えば板両端の切断屑) も、この屑を溶解した場合の平均
組成がリサイクルには適さない合金組成となっており、
ブレージングシートの各部材(例えば、皮材としてのろ
う材)用の原料として展開できないという問題がある。
なお、参考までに、一例として従来のAl合金製熱交換
器のスクラップ及び従来のブレージングシート製造時の
工場屑の溶解後の平均的合金組成を表1に示す。Si
(1.8〜2.5wt%) 、Fe(0.2〜0.3wt%) 、Cu(0.1〜0.5w
t%) 、Mn(1.0wt%)、Zn(0.3〜1.2wt%) がかなりの量
含有されていることがわかる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、低温
度でのろう付けが可能であり、これに伴って冷媒通路部
材であるチューブ及びヘッダー等の熱交換器の部材に用
いられるブレージングシートの芯材に、低融点でかつ高
強度部材が使用でき、かつろう付け中の他の薄肉部材
(例えば熱交換器のフィン)の座屈を少なくすることに
より、Al合金製熱交換器の小型、軽量化が実現でき、
又一般のAl合金製熱交換器のスクラップが、新たなブ
レージングシートの製造の際に、そのろう材原料として
使用可能なリサイクル性に優れた熱交換器の部材に用い
られるAl合金製ブレージングシートを見出すことであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の請求項1の本発明は、0.2wt%を越え2.5wt%以下のSi、
0.05wt% を越え2.0wt%以下のFe、0.05wt% を越え2.5wt%
以下のCu、0.05wt% を越え2.0wt%以下のMnを含有し、残
部がAlと不可避的不純物とからなるAl合金を芯材と
し、外側となる前記芯材の片面に、7.0wt%を越え12.0wt
% 以下のSi、0.4wt%を越え8.0wt%以下のCu、0.5wt%を越
え6.0wt%以下のZn、0.05wt% を越え1.2wt%以下のMn、0.
05wt% を越え0.5wt%以下のFeを含有し、残部がAlと不
可避的不純物とからなるAl合金ろう材をクラッドし、
内側の冷媒通路となる前記芯材の他の片面に0.05wt% を
越え6.0wt%以下のZn、0.001wt%を越え0.3wt%以下のIn、
0.001wt%を越え0.3wt%以下のSnのうち1種または2種以
上を含有し、残部がAlと不可避的不純物とからなるA
l合金犠牲材をクラッドしたことを特徴とするAl合金
製ブレージングシートであり、
【0010】また、請求項2の本発明は、0.2wt%を越え
2.5wt%以下のSi、0.05wt% を越え2.0wt%以下のFe、0.05
wt% を越え2.5wt%以下のCu、0.05wt% を越え2.0wt%以下
のMnを含有し、残部がAlと不可避的不純物とからなる
Al合金を芯材とし、外側となる前記芯材の片面に、7.
0wt%を越え12.0wt% 以下のSi、0.4wt%を越え8.0wt%以下
のCu、0.5wt%を越え6.0wt%以下のZn、0.05wt% を越え1.
2wt%以下のMn、0.05wt% を越え0.5wt%以下のFeを含有
し、更に0.3wt%以下のIn、0.3wt%以下のSnのうち1種ま
たは2種を含有し、残部がAlと不可避的不純物とから
なるAl合金ろう材をクラッドし、内側の冷媒通路とな
る前記芯材の他の片面に0.05wt% を越え6.0wt%以下のZ
n、0.001wt%を越え0.3wt%以下のIn、0.001wt%を越え0.3
wt%以下のSnのうち1種または2種以上を含有し、残部
がAlと不可避的不純物とからなるAl合金犠牲材をク
ラッドしたことを特徴とするAl合金製ブレージングシ
ートであり、
【0011】また、請求項3の本発明は、0.2wt%を越え
2.5wt%以下のSi、0.05wt% を越え2.0wt%以下のFe、0.05
wt% を越え2.5wt%以下のCu、0.05wt% を越え2.0wt%以下
のMnを含有し、更に2.0wt%以下のNi、0.5wt%以下のMg、
0.3wt%以下のCr、0.3wt%以下のZr、0.3%以下のTiのうち
1種または2種以上を含有し、残部がAlと不可避的不
純物とからなるAl合金を芯材とし、外側となる前記芯
材の片面に、7.0wt%を越え12.0wt% 以下のSi、0.4wt%を
越え8.0wt%以下のCu、0.5wt%を越え6.0wt%以下のZn、0.
05wt% を越え1.2wt%以下のMn、0.05wt% を越え0.5wt%以
下のFeを含有し、残部がAlと不可避的不純物とからな
るAl合金ろう材をクラッドし、内側の冷媒通路となる
前記芯材の他の片面に0.05wt% を越え6.0wt%以下のZn、
0.001wt%を越え0.3wt%以下のIn、0.001wt%を越え0.3wt%
以下のSnのうち1種または2種以上を含有し、残部がA
lと不可避的不純物とからなるAl合金犠牲材をクラッ
ドしたことを特徴とするAl合金製ブレージングシート
であり、
【0012】また、請求項4の本発明は、0.2wt%を越え
2.5wt%以下のSi、0.05wt% を越え2.0wt%以下のFe、0.05
wt% を越え2.5wt%以下のCu、0.05wt% を越え2.0wt%以下
のMnを含有し、更に2.0wt%以下のNi、0.5wt%以下のMg、
0.3wt%以下のCr、0.3wt%以下のZr、0.3%以下のTiのうち
1種または2種以上を含有し、残部がAlと不可避的不
純物とからなるAl合金を芯材とし、外側となる前記芯
材の片面に、7.0wt%を越え12.0wt% 以下のSi、0.4wt%を
越え8.0wt%以下のCu、0.5wt%を越え6.0wt%以下のZn、0.
05wt% を越え1.2wt%以下のMn、0.05wt% を越え0.5wt%以
下のFeを含有し、更に0.3wt%以下のIn、0.3wt%以下のSn
のうち1種または2種を含有し、残部がAlと不可避的
不純物とからなるAl合金ろう材をクラッドし、内側の
冷媒通路となる前記芯材の他の片面に0.05wt% を越え6.
0wt%以下のZn、0.001wt%を越え0.3wt%以下のIn、0.001w
t%を越え0.3wt%以下のSnのうち1種または2種以上を含
有し、残部がAlと不可避的不純物とからなるAl合金
犠牲材をクラッドしたことを特徴とするAl合金製ブレ
ージングシートである。
【0013】更に、請求項5の発明は、前記Al合金犠
牲材に、更に0.05wt% を越え2.5wt%以下のMg、0.05wt%
を越え1.6wt%以下のMnのうち1種または2種を含有させ
たことを特徴とする請求項1〜4に記載のAl合金製ブ
レージングシートであり、
【0014】また、請求項6の発明は、冷媒通路となる
内側の耐蝕性を考慮する必要がある場合は、前記ブレー
ジングシートのAl合金芯材のCu含有量は、0.05wt% を
越え1.2wt%以下とすることを特徴とする請求項1〜5に
記載のAl合金製ブレージングシートである。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明に係わる熱交換器のチュー
ブ及びヘッダー等の部材用Al合金製ブレージングシー
トは、図3に示すごとく、Al合金芯材(61)の外側
面(C)に、Al合金ろう材(62)がクラッドされ、
水等の冷媒通路となる芯材の内側面(D)に、Al合金
犠牲材(63)がクラッドされたものである。まず、本
発明のAl合金製ブレージングシートを構成する各部材
の合金元素を決定した考え方について説明する。ラジエ
ーターー等のAl合金製熱交換器の特性について種々検
討を行った結果、軽量薄肉化のために最も必要な特性
は、チューブ及びヘッダー等の部材の内側耐蝕性と外側
耐食性、及びこれらの部材とフィン材の耐座屈特性であ
ることが判った。このようなことを背景として、先ず、
ブレージングシートの外側耐食性を向上させる方法を検
討した。その結果、Zn、Cuをろう材に添加することで、
ろう材の電位を調整し、さらにろう材にMnを添加するこ
とと、ろう付温度を低くすることでろう材と芯材の反応
を抑制することが有効なことが判明した。
【0016】次にチューブ及びヘッダー等の部材(ブレ
ージングシートの芯材)、フィン材の耐座屈特性の向上
について説明する。Al合金製熱交換器をブレージング
工法にて製造する場合の加熱温度は、通常600℃付近で
ある。この 600℃という温度は、Al合金にとってかな
りの高温であるため、加熱中にチューブ及びヘッダー等
の部材(ブレージングシートの芯材)、フィン材が座屈
したり、またこれらの材料に低融点の高強度合金部材が
使用できないという問題が生じる。
【0017】これらの問題の解決策としては、ろう付け
温度を下げることが有効であり、ろう付け温度が 585℃
以下であれば、ろう付け中のチューブ及びヘッダー等の
部材(芯材)、フィン材の座屈ないしは溶融が生じ難く
なり、またCu、Si等の含有量を増やした高強度合金部材
も使用できるようになり、その結果、材料の薄肉化が図
れる。即ち、ろう付け温度が低下すると、熱交換器のチ
ューブ及びヘッダー等の部材用ブレージングシートの芯
材に、Cu、Si等の合金元素を増加させて強度を向上させ
ることができ、材料の薄肉化が図れる。例えば、芯材の
合金元素がCu、Siの場合、ろう付け温度が 600℃では、
芯材が溶融するためCu、Siは各々1wt%までしか添加でき
ないが、ろう付け温度が 585℃以下になれば、Cu、Siは
各々2.5wt%程度まで添加でき芯材を高強度化できる。こ
のことは、フィン材についても同様である。本発明は、
このような温度でろう付けできる熱交換器のチューブ及
びヘッダー等の部材用ブレージングシートである。
【0018】さて、我々発明者等は、このように通常の
ろう付け温度(約 600℃)より低い温度でろう付けを行
うためのろう材(Al−Si−Cu−Zn−Fe系合
金)を先に提案した(特開平7-24593 号公報等)。この
ろう材と本発明で用いるろう材(Al−Si−Cu−Z
n−Fe−Mn系合金)との大きな違いは、本発明で用
いるろう材がMn添加により、熱交換器のチューブ及び
ヘッダー材の外側耐食性を向上させている点と、Al合
金製熱交換器のスクラップやブレージングシートの工場
屑が、新たに製造するブレージングシートのろう材原料
として使用可能なリサイクル性を考慮している点であ
る。
【0019】以下に、本発明に係わる熱交換器の部材用
Al合金製ブレージングシートを構成するろう材の合金
組成について、その添加元素の意義と組成範囲の限定理
由を説明する。本発明で用いるろう材の合金組成は、7.
0wt%を越え12.0wt% 以下のSi、0.4wt%を越え8.0wt%以下
のCu、0.5wt%を越え6.0wt%以下のZn、0.05wt% を越え1.
2wt%以下のMn、0.05wt% を越え0.5wt%以下のFeを含有
し、残部がAlと不可避的不純物からなるAl合金(請
求項1、3関係)、及び前記Al合金に更に、0.3wt%以
下のIn、0.3wt%以下のSnのうち1種または2種を添加し
たAl合金(請求項2、4関係)である。
【0020】Siは、合金の融点を下げるが、その量が
7.0wt% 以下では十分に融点が低下せず、585 ℃以下の
温度でろう付けできない。さらに、その量が12.0wt% を
越えると逆に融点が上がるため、585 ℃以下の温度でろ
う付けできない。従ってSiは、7.0wt%を越え12.0wt% 以
下とする。
【0021】Cuは、合金の融点を下げ、ろうの流動性を
向上させる。さらにCuは、熱交換器の冷媒通路部材であ
るチューブ及びヘッダー等の部材(ブレージングシー
ト)の芯材にCuを添加した合金を用いる場合に、冷媒通
路の外側の耐食性を高める働きを有する。すなわち、熱
交換器の冷媒通路の外側耐食性についてさまざまな検討
を行った結果、ろう材にCuを添加しない場合、冷媒通路
部材の芯材中に添加されているCuがろう付け中にろう材
に拡散し、ろう材とその芯材との境界付近に低Cu領域が
生じて、そこが優先的に腐食されるため、膨れをともな
う激しい腐食を生じることを見出した。本発明では、ろ
う材にCuを添加することで、チューブ及びヘッダー等の
部材の芯材からろう材へのCuの拡散を防止し、ろう材と
その芯材との境界付近に低Cu領域が生じないようにして
耐食性を向上させた。ここで、Cuの量が0.4wt%以下では
耐食性向上の効果が十分でなく、その量が8.0wt%を越え
るとろう合金の圧延加工性が低下し、熱交換器用のブレ
ージングシートとすることが難しくなる。従ってCuは、
0.4wt%を越え8.0wt%以下とするが、低温でのろうの流動
性を考慮すると1.0wt%以上添加し、圧延性を考慮すると
4.0wt%以下添加するのがより好ましい。
【0022】Znの添加は、合金の融点を下げる。さら
に、本発明のようにCuを添加したろう合金では熱交換器
の外側腐食によるふくれの発生は抑えられるものの、ろ
うの電位が芯材の電位より貴になり、外側腐食がピット
状に進行しその速度が早いという問題がある。Znの添加
は、ろうの電位を下げ、ろうの電位を芯材合金の電位に
近づけ、耐食性を向上させる。しかし、その量が0.5wt%
以下では効果が十分でなく、その量が6.0wt%を越えると
ろうの自己耐食性が低下する上に、合金の圧延加工性が
低下し、熱交換器のチューブ及びヘッダー等の部材用ブ
レージングシートに用いるろう材としては適さなくな
る。従ってZnは、0.5wt%を越え6.0wt%以下とするが、低
温でのろうの流動性を考慮すると2.0wt%以上添加し、圧
延性を考慮すると5.0wt%以下添加するのがより好まし
い。
【0023】Mnは、ろうが溶融後凝固するときに生じる
金属間化合物をMn系の化合物とすることで、耐食性を向
上させる。すなわち、ろう材にMnが添加されていない合
金では、Feを含んだAl-Fe-Si系の金属間化合物が凝固時
に生じこれが腐食の起点となるが、本発明ではこの化合
物中にMnが含有されることで、金属間化合物の特性が変
化し、耐食性が極めて向上する。後の実施例で示すが、
この作用により耐食寿命は2倍以上に伸びるのである。
このような効果を発揮させるには、0.05wt% を越えるMn
が必要であり、1.2wt%を越えると粗大なMn系化合物を形
成し、合金としての成形性が低下し、鋳造後加工できな
くなる。従ってMnは、0.05wt% を越え1.2wt%以下とする
が、耐食性を考慮すると0.1wt%を越えて添加し、ろうの
流動性を考慮すると0.8wt%以下添加するのがより好まし
い。
【0024】Feは、ろうが溶融後凝固するときの結晶粒
を微細化し、フィレットの強度を高める働きを有する
が、その量が0.05wt% 以下では十分に効果を発揮しな
い。さらに、先に述べたように、Feは凝固時に金属間化
合物を形成し、これが腐食の起点となる。Fe量が増える
とMnと化合物を作らないFeが生じる。そのため、Fe量は
結晶粒の微細化効果と腐食性とのバランスから0.05wt%
を越え0.5wt%以下と定めるが、その上限は耐食性の点か
ら0.2wt%以下がより望ましい。
【0025】InおよびSnは、ろうの電位を卑にしこの犠
牲陽極効果によりチューブ及びヘッダー材の耐食性を向
上させる。つまりろう材中のZnの効果を助ける意味で、
各々0.3wt%以下の範囲で添加する。その量が0.3wt%を越
えると、合金の圧延加工性が低下する。より好ましい範
囲は各々0.01〜0.3wt%である。なお、InおよびSnは、上
記の範囲で1種または2種を添加する。
【0026】次に本発明のチューブ及びヘッダー等の部
材用ブレージングシートに係わるろう材の不可避的不純
物としては、Ni、Cr、Zr、Ti、Mg等がある。Niは、その
特性がFeとほぼ同じであるので、不可避的不純物として
のNiは、0.5wt%以下なら特に問題ない。また、不可避的
不純物としてのCr、Zr、Ti、Mg等は、各々が0.30wt% 以
下であれば特に問題ない。
【0027】本発明のチューブ及びヘッダー等の部材用
ブレージングシートのろう材の特徴は、リサイクル性を
考慮した合金組成にある。従来のAl合金製熱交換器に
用いられる部材の合金元素には、フィン等での犠牲陽極
効果付与のためのZn、ろう材に多量に含有されるSi、芯
材での強度向上のためのCu、Mn等がある。そして、前記
Al合金製熱交換器のスクラップ合金は、これらの合金
元素を全て含有するため、熱交換器用部材として新たに
製造するブレージングシート(特にろう材)への原料に
は展開できないものであった。結局、Al合金製熱交換
器のスクラップ合金は、鋳物用原料として使用されてい
るが、これらはあくまで再利用であり、省資源の見地か
らはAl合金製熱交換器スクラップから、熱交換器用部
材として新たに製造するブレージングシート(特にろう
材)への原料という真のリサイクルが望ましい。
【0028】本発明のチューブ及びヘッダー等の部材用
ブレージングシートで用いるろう材の合金元素は、Si、
Cu、Zn、Mn、Fe、更にIn、Snであり、ブレージング工法
で製造されるAl合金製熱交換器の部材に通常添加され
ている元素をすべて含んでいる。すなわち、本発明のブ
レージングシートのろう材は、従来の一般的なAl合金
製熱交換器のスクラップを熱交換器用部材となる新たな
ブレージングシートの製造の際に、そのシートのろう材
の原料としてリサイクルできる合金である。なお、本発
明の熱交換器の部材用Al合金製ブレージングシートの
工場生産で発生する工場屑も、又このろう材へのリサイ
クルが可能である。
【0029】次に、本発明の熱交換器の部材用Al合金
製ブレージングシートに使用する芯材の合金組成につい
て述べる。本発明で用いる芯材は、0.2wt%を越え2.5wt%
以下のSi、0.05wt% を越え2.0wt%以下のFe、0.05wt% を
越え2.5wt%以下のCu、0.05wt% を越え2.0wt%以下のMnを
含有し、残部がAlと不可避的不純物からなるAl合金
(請求項1、2関係)、ならびに前記Al合金に更に、
2.0wt%以下のNi、0.5wt%以下のMg、0.3wt%以下のCr、0.
3wt%以下のZr、0.3wt%以下のTiのうちの1種または2種
以上を含有させたAl合金(請求項3、4関係)であ
る。
【0030】以下に、芯材合金に添加する元素の意義及
び添加範囲の限定理由について、述べる。Siは、強度向
上に寄与する。Siが0.2wt%以下ではその効果が十分でな
く、2.5wt%を越えると融点が低下し、本発明のろう材を
用いても、ろう付け時に溶融してしまう。従って、Siは
0.2wt%を越え2.5wt%以下とするが、耐食性、ろう付け性
のバランスを考慮すると0.3wt%〜1.0wt%付近がより望ま
しい。
【0031】Feは、粗大な金属間化合物を合金中に分布
させ、芯材の結晶粒を微細にし、成形加工時の割れを防
止する作用を有する。その量が0.05wt% 以下ではその効
果が十分に得られず、2.0wt%を越えると成形性が逆に低
下し、成形加工時にブレージングシートが割れてしま
う。従って、Feは0.05wt% を越え2.0wt%以下とする。
【0032】Cuは、強度向上に寄与する。Cuが0.05wt%
以下ではその効果が十分でなく、2.5wt%を越えると融点
が低下し、本発明のろう材を用いてもろう付け時に芯材
が溶融してしまう。従って、Cuは0.05wt% を越え2.5wt%
以下とする。なお、ラジエーターの冷媒は水であるが、
普通この水には地域によってエチレングリコールのよう
な防氷剤やりん酸、安息香酸等の防錆剤が添加される
が、このように水が管理されない場合、即ち水に防錆剤
を添加しなく普通の水を使用する恐れがある場合には、
内側(冷媒側)が腐食されやすいので、この耐蝕性を考
慮して、チューブ及びヘッダー等の部材用ブレージング
シートの芯材のCu量は、0.05wt% を越え1.2wt%以下と
するのが好ましい(請求項6関係)。
【0033】Mnは、微細な金属間化合物を合金中に分布
させ、耐食性を低下させることなく強度を向上させるた
めの必須元素である。その量が0.05wt% 以下では十分な
効果が得られず、2.0wt%を越えると成形性が低下して成
形加工時にブレージングシートが割れてしまう。従っ
て、Mnは0.05wt% を越え2.0wt%以下とする。また、Mnは
熱交換器の冷媒通路部材の外側耐食性を向上させる作用
がある。即ち、ろう材が溶融したときにSiが芯材の粒界
に沿って拡散するため、粒界が腐食の経路になるが、Mn
はSiをトラップして内部への拡散を抑える。特に本発明
のろう材と組み合わせる場合、本発明のろう材にはMnが
添加されているため、芯材からろう材へのMn拡散量が少
なく、上記作用に寄与する芯材のMnが確保され、外側耐
食性が著しく向上する。
【0034】Cr、Zr、Tiは、いずれも微細な金属間化合
物を形成して合金の強度と耐食性の向上に寄与する。C
r、Zr、Tiは、それぞれ0.3wt%を越えて添加すると、成
形性が低下して組付け等の加工時にブレージングシート
が割れてしまう。従って、添加する場合は、それぞれ0.
3wt%以下とする。
【0035】Niは、微細な金属間化合物を合金中に分布
させ、合金の強度を向上させる作用を有する。Niは、添
加が任意の合金元素で、リサイクル性とコストを考慮す
る場合は添加しなくとも良い。2.0wt%を越えて含有され
ると成形性が低下し、成形加工時にブレージングシート
が割れてしまう。従って、添加する場合は2.0wt%以下と
する。
【0036】Mgは、固溶硬化により合金の強度を向上さ
せる。Mgが0.5wt%を越えて含有されていると、フッ化カ
リウム系フラックスを用いた場合、ろう付性が低下す
る。従って、強度を向上を目的として添加する場合は0.
5wt%以下とする。なおMgは、添加が任意の合金元素であ
り、材料のリサイクル性の点からは含有されない方が良
い。前記Cr、Zr、Ti、Ni、Mgは、目的に応じて添加する
場合は、各々の元素について、前記の範囲で1種又は2
種以上添加する。
【0037】以上が本発明で用いる芯材の合金元素につ
いての説明であるが、鋳塊組織の微細化のために添加さ
れるBや、結晶組織制御やV系粒子の分散強化による強
度向上を目的として添加されるV等及び他の不可避的不
純物元素は、それぞれ0.05wt% 以下であれば、含有され
ていても差し支えない。
【0038】次に、本発明の熱交換器のチューブ及びヘ
ッダー等の部材用Al合金製ブレージングシートに使用
するAl合金犠牲材の組成について述べる。この犠牲材
は、ブレージングシートからなる冷媒通路の内側耐蝕性
を向上させるために、内側となる芯材の片面にクラッド
する。
【0039】このAl合金犠牲材は、0.05wt% を越え6.
0wt%以下のZn、0.001wt%を越え0.3wt%以下のIn、0.001w
t%を越え0.3wt%以下のSnのうち1種または2種以上を含
有し、残部がAlと不可避的不純物とからなるAl合金
(請求項1〜4関係)及び前記Al合金に、更に0.05wt
% を越え2.5wt%以下のMg、0.05wt% を越え1.6wt%以下の
Mnのうち1種または2種を含有させたAl合金(請求項
5関係)である。
【0040】Zn、In、Snは、Al合金に犠牲効果を付与
するための添加元素である。0.05wt% 以下のZn、0.001w
t%以下のIn、0.001wt%以下のSnでは犠牲効果を付与する
効果がない。また、6.0wt%を越えるZnを添加すると合金
の融点が低下し、本発明のろう合金を用いたとしもろう
付け時に溶融してしまう。In、Snが0.3wt%を越えると合
金の圧延加工性が低下し、3層材のブレージングシート
に用いる犠牲層としては適さなくなる。Zn、In、Snのな
かでは、Znの添加を特に推奨する。Znの添加は、チュー
ブ材の耐蝕性を向上させるとともに材料全体の強度を向
上する。犠牲層からZnが芯材へ拡散することで、強度が
向上するのである。強度向上効果と耐蝕性をバランスさ
せて考えると特に3.5wt%〜5wt%でのZn量で優れた特性を
示す。
【0041】Mg添加は、犠牲効果を与えると共に犠牲層
合金を高強度化し、材料全体の強度を向上する。その量
が0.05wt% 以下では効果がなく、2.5wt%を越えると熱間
圧延での加工性が低下し、圧着できなくなり、3層材と
てのブレージングシートの製造ができなくなる。従って
Mg量は、0.05wt% を越え2.5wt%以下とするが、リサイク
ルの観点からは少ないほど望ましく、0.5wt%以下がより
望ましい。
【0042】Mnの添加は、犠牲合金を高強度化し材料全
体の強度を向上するために添加する任意添加元素であ
る。その量が1.6wt%を越えると合金の圧延加工性が低下
し、3層材のブレージングシートに用いる犠牲層として
は適さなくなる。
【0043】本発明のAl合金犠牲材の添加元素は以上
の通りである。不可避的不純物としてのSiは0.5wt%以
下、Feは0.8wt%以下の含有は問題ないが、耐蝕性の点か
らいずれも0.1wt%以下がより望ましい。また、Cr、Zr、
Ti等は、0.05wt% 以下の含有は問題ない。
【0044】次に、本発明の熱交換器のチューブ及びヘ
ッダー等の部材用Al合金製ブレージングシートの構成
について述べる。本発明のAl合金製ブレージングシー
ト(前記請求項1〜6)は、図3に示すごとく前記組成
のAl合金を芯材(61)とし、その片面(チューブ及
びヘッダー等の冷媒通路の外側となる面、C)に前記組
成のAl合金ろう材(62)をクラッドし、他の片面
(冷媒通路の内側となる面、D)に前記組成のAl合金
犠牲材(63)をクラッドした3層構造のシートである
が、芯材、ろう材、犠牲材は、用途に応じて、適宜選択
して前記請求項1〜6のように組み合わせて使用され
る。本発明のブレージングシートの用途は、図1〜図2
に示すごとく、主としてラジエーター等の熱交換器の冷
媒通路部材であるチューブ及びヘッダー等の部材であ
る。即ち、チューブ材はこのブレージングシートを用い
て、ろう材側を外面として管状に電縫加工し、続いて偏
平状のチューブに成形加工する。また、ヘッダー材はこ
のブレージングシートを用いてろう材側が外面と成るよ
う所定の形状に成形加工し、これらを図のように組み立
て一体にろう付けされる。また、本発明のブレージング
シートは、エバポレーター、オイルクーラー等の熱交換
器の部材としても適用可能である。なお、このブレージ
ングシートの芯材のCu量は0.05wt% を越え2.5wt%以下
とするが、ラジエーターの場合冷媒は水であり、前述し
たごとくこの水が管理されない場合、即ち水に防錆剤を
添加しなく普通の水を使用する恐れがある場合には、内
側(冷媒側)が腐食されやすいので、この耐蝕性を考慮
して、チューブ及びヘッダー等の部材用ブレージングシ
ートの芯材のCu量は、0.05wt% を越え1.2wt%以下とす
るのが好ましい(請求項6)。これらのブレージングシ
ートの板厚は、用途に応じて0.15〜3mm 程度であるが、
芯材には、前記の理由で高強度Al合金が使用できるた
め、従来の板厚より薄肉化が可能である。また、ろう材
のクラッド率は1 〜20% 程度で、板厚及び用途により変
える。クラッド率は、一般には、板厚が厚いほど小さく
なる。本発明に係わるブレージングシートの調質は、特
に規定しない。成形性等を考慮して、O材、H1n材、
H2n材、またはH3n材等の中から適当に選択すれば
よい。
【0045】本発明に係わるブレージングシートの用途
は、熱交換器のチューブ及びヘッダー等の部材が中心で
あるが、これに限定されるものではなく、熱交換器の他
の部材又は熱交換器以外の他の用途にも使用可能であ
る。
【0046】本発明の熱交換器の部材用Al合金製ブレ
ージングシートは、ろう付け温度を570℃を超え 585℃
以下で行うことを推奨する。その理由は、ろう付け温度
が 570℃以下では、本発明のろう材は組成的に溶融せ
ず、ろう付できないためである。また 585℃を超える
と、冷媒通路部材を構成するブレージングシートの芯材
に、低融点の合金やCuを多量に含有した高強度合金が使
用できなくなるためである。また、同時にろう付けする
他の部材、例えば高強度フィン材の高温での耐座屈性が
低下、若しくは溶融するためである。なお、このように
ろう付け温度を低下させることで、ろう付け炉の寿命が
延びるという効果も得られる。
【0047】ここで、本発明の熱交換器の部材用Al合
金製ブレージングシートは、ろう付け温度は限定される
が、それ以外のろう付け条件は従来とほとんど同様でよ
い。すなわち、フラックスブレージング法、真空ブレー
ジング法、非腐食性のフラックスを用いたノンコロジョ
ンブレージング法等の任意のろう付け法が適用できる。
ろう付け前の組立て、洗浄、必要により施すフラックス
塗布等も従来通り行えばよい。
【0048】
【実施例】以下に、本発明に係わる熱交換器の部材用A
l合金製ブレージングシートの実施例を比較例、従来例
と比較して、より具体的に説明する。 (実施例1)本発明のブレージングシートの芯材のCu含
有量は、0.05〜2.5 wt% であるが、本実施例において
は、ラジエーターの冷媒通路側(シートの内側)の腐食
を考慮して(例えば冷媒として普通の水を使用する場
合)、ブレージングシートの芯材のCuの含有量が少ない
範囲( 0.05〜1.20wt% )で実施した。屑材の一例とし
て、工場生産の際に出るブレージングシート屑、および
Al合金製熱交換器のスクラップを溶解鋳造した平均的
な合金組成を表1に示す。
【0049】
【表1】
【0050】なお、表1中、フイン用ブレージングシー
ト工場屑は、主としてAl−Mn−Zn系合金の芯材の
両面に、ろう材としてAl−Si系合金の皮材をクラッ
ドしたブレージングシート等の工場屑である。チューブ
用ブレージングシート工場屑は、主としてAl−Mn−
Cu系合金の芯材の片面に、ろう材としてAl−Si系
合金、他面に犠牲材としてAl−Zn系合金をクラッド
したブレージングシート等の工場屑である。また、Al
合金製熱交換器スクラップは、Al合金製ラジエーター
で、Al−Mn−Cu系合金の芯材の片面に、ろう材と
してAl−Si系合金、他面に犠牲材としてAl−Zn
系合金をクラッドしたチューブ材、ヘッダー材とAl−
Mn−Zn系合金からなるベアーのフイン材、その他か
ら構成されたものである。
【0051】表1に示す屑合金(No.1、2、3)を
配合して、表2に示す種々の組成のAl合金ろう材を溶
解鋳造した。なお、表2のろう合金材No.A〜J、M
〜Oは、前記屑材を使用し、Al地金を追加、更にS
i、Cu、Zn等も追加添加して所定の合金組成とし
た。表2の比較例の一部(No.K、L)と従来合金
(No.P、Q)の製造では、屑組成との関係で前記屑
材は使用できなかった。ろう合金材には、不可避的不純
物として、Cr、Zr、Ti等の元素が0.03wt% 以下含有され
ており、特に合金材BではNiが0.06wt% 以下含有されて
いる。また、Al合金芯材は、表3に示す合金組成の鋳
塊とした。更にAl合金犠牲材は、表4の組成の合金鋳
塊とした。この犠牲材には、FeとSiがいずれも最大0.2w
t%含有されている。皮材となるろう材板及び犠牲材板の
製造は、DC鋳造、面削、均質化処理、熱間圧延を施す
常法により行った。
【0052】
【表2】
【0053】
【表3】
【0054】
【表4】
【0055】次に、得られたろう材板、犠牲材板を前記
芯材合金鋳塊の両面に合わせ、これを加熱して、熱間圧
延でクラッドして熱間圧延板とし、これを更に常法によ
り冷間圧延と焼鈍により所定の厚さと調質にして、一面
にろう材を、他面に犠牲材をクラッドしたブレージング
シートを製造した。このブレージングシートの構成を表
5に示す。
【0056】
【表5】
【0057】上記のごとく製造したブレージングシート
は、板厚が0.25mmと1.0mmでり、調質は厚さ
0.25mm板でH14材、厚さ1.0mm板で0材で
ある。皮材のクラッド率は、厚さ0.25mm板でろう
材が全板厚の10%、犠牲材が全板厚の15%であり、
厚さ1.0mm板でろう材が全板厚の5%、犠牲材が全
板厚の5%である。
【0058】前記厚さ1.0mmのブレージングシート
について、表5に示すろう付け温度で加熱したのち、シ
ートの外側面(熱交換器の冷媒通路の外側に相当する
面)の耐食性試験を行った。前記シートの外側面の耐食
性試験は、CASS試験(JISH8681)を 100時間行い、試
験後の腐食状況を調べた。サンプルには、切断端部等の
影響をなくするため、ろう材表面の中央部を残してシー
ルしたものを用いた。
【0059】また、前記厚さ0.25mmのブレージン
グシートは、ろう材が外側となるように電縫加工により
偏平チューブとし、このチューブとコルゲート加工した
板厚0.06mmのAl-1.2wt%Si-0.25wt%Fe-0.4wt%Cu-1.1wt%M
n-4wt%Zn合金でH14材からなる高強度フィン材を用い
て、3段のコアに組立て、この組立てられたコアに、フ
ッ化カリウム系フラックスを10% の濃度で含有する液を
塗布し、N2 ガス中で加熱してろう付けした。ろう付け
温度は、表5に併記した。ろう付け後のコアについて、
外観観察によりフィンの潰れ具合およびフィレットの形
成具合を調査した。また、ブレージングシートからなる
チューブの外側面(ろう材側)の別の耐食性試験とし
て、前記のろう付け後のコアについて、チューブ端部を
マスキングしてSWAAT(seawater acidified test,
cyclic) 試験を2000時間行い、試験後の腐食の程度を調
べた。これらの結果を表6に示す。
【0060】
【表6】(その1)
【0061】
【表6】(その2)
【0062】表6より明らかなように、本発明例のブレ
ージングシート(No.1〜25)は、そのシートのろ
う材に屑材を配合したものであるが、ろう付け加熱後の
CASS試験、フィン潰れ試験、フィレット形成試験、
SWAAT試験等の諸特性に優れており、このブレージ
ングシートのろう材への屑のリサイクルによる資源の有
効利用が可能なことが実証された。さらに、ろう付け温
度が低温化できるので、融点の低い高強度のフィン材を
使用してもろう付け時にフィンが潰れるようなことがな
かった。また、このブレージングシートは、その芯材に
Siを1.50wt% 含有した高強度合金であるにもかかわら
ず、ろう付け時に溶融することなくろう付けすることが
できた。従って、従来のブレージングシートによるチュ
ーブ材等よりも、板厚を薄くでき、薄肉化できることも
確認された。
【0063】これに対して、比較例のNo.26、27
のブレージングシートは、ろう材にMnまたはCuを含有し
ていないのでリサイクルができなかった(ろう材に屑材
を配合できなかった)。その上、シートの外側耐食性が
劣っている。さらに、No.27のブレージングシート
は、Cuを含有していないため、ろうの融点が上昇し、ろ
う付け性が低下してフィレットが十分に形成されていな
かった。
【0064】No.28〜30のブレージングシート
は、本発明のろう材組成と異なる組成であるが、ろう材
への屑材のリサイクルは可能である。しかし、No.2
8のブレージングシートは、ろう材のSi量が本発明の限
定範囲より少ないため、ろう材の融点が高く、ろう付け
性が低下してフィレットが十分に形成されなかった。N
o.29のブレージングシートは、ろう材のMn量が本発
明の限定範囲より多いためろうの流動性が低下して、フ
ィレットが形成されなかった。No.30のブレージン
グシートは、ろう材のZn量が本発明の限定範囲より少な
いためシートの外側耐食性が低下した。
【0065】No.31〜33のブレージングシート
は、従来のろう材を使用した例であり、ろう材にMn、C
u、Znが含有されていないため、屑材をろう材にリサイ
クルができなかった。また、No.32のブレージング
シートは、芯材のSi量(1.50wt%)が多いため、 600℃の
ろう付け温度ではシートの芯材が溶融したため、試験が
できなかった。さらに、No.31、33のブレージン
グシートは、ろう付け温度が 600℃と高かったため、膨
れ腐食が発生し、またフィンに潰れが生じた。
【0066】(実施例2)本実施例は、ラジエーターの
冷媒である水が管理された水であることを想定して、ブ
レージングシートからなる芯材のCuの含有量が多い範囲
( 1.20 〜2.5wt%)で実施した。なお、芯材のCuの含有
量が0.05〜1.20wt% の範囲は前記実施例1と同様であ
る。
【0067】実施例1と同様に、表1に示す屑合金(N
o.1、2、3)を配合して、表7に示す種々の組成の
Al合金ろう材を溶解鋳造した。なお、表7のろう合金
材No.A〜O、R,Sは、前記屑材を使用し、Al地
金を追加、更にSi、Cu、Zn等も追加添加して所定
の合金組成とした。表6の比較例の一部(No.P、
Q)と従来合金(No.T)の製造では、屑組成との関
係で前記屑材は使用できなかった。また、ろう合金材に
は、不可避的不純物として、Cr、Zr、Ti等の元素が0.03
wt% 以下含有されており、特に合金材BではNiが0.06wt
% 以下含有されている。また、Al合金芯材は、表8に
示す合金組成の鋳塊とした。更にAl合金犠牲材は、表
9の組成の合金鋳塊とした。この犠牲材には、FeとSiが
いずれも最大0.2wt%含有されている。皮材となるろう材
板及び犠牲材板の製造は、DC鋳造、面削、均質化処
理、熱間圧延を施す常法により行った。
【0068】
【表7】
【0069】
【表8】
【0070】
【表9】
【0071】次に、得られたろう材板、犠牲材板を前記
芯材合金鋳塊の両面に合わせ、これを加熱して、熱間圧
延でクラッドして熱間圧延板とし、これを更に常法によ
り冷間圧延と焼鈍により所定の厚さと調質にして、一面
にろう材を、他面に犠牲材をクラッドしたブレージング
シートを製造した。このブレージングシートの構成を表
10に示す。
【0072】
【表10】
【0073】上記のごとく製造したブレージングシート
は、板厚が0.25mmでり、調質はH14材である。
皮材のクラッド率は、ろう材が全板厚の10%、犠牲材
が全板厚の15%である。
【0074】前記ブレージングシートについて、表10
に示すろう付け温度で加熱したのち、シートの外側面
(熱交換器の冷媒通路の外側に相当する面)の耐食性試
験を行った。前記シートの外側面の耐食性試験は、CA
SS試験(JISH8681)を 100時間行い、試験後の腐食状況
を調べた。サンプルには、切断端部等の影響をなくする
ため、ろう材表面の中央部を残してシールしたものを用
いた。
【0075】また、前記ブレージングシートは、ろう材
が外側となるように電縫加工により偏平チューブとし、
このチューブとコルゲート加工した板厚0.06mmのAl-1.2
wt%Si-0.25wt%Fe-0.4wt%Cu-1.1wt%Mn-4wt%Zn合金でH1
4材からなる高強度フィン材を用いて、3段のコアに組
立て、この組立てられたコアに、フッ化カリウム系フラ
ックスを10% の濃度で含有する液を塗布し、N2 ガス中
で加熱してろう付けした。ろう付け温度は、表10に併
記した。ろう付け後のコアについて、外観観察によりフ
ィンの潰れ具合およびフィレットの形成具合を調査し
た。また、ブレージングシートからなるチューブの外側
面(ろう材側)の別の耐食性試験として、前記のろう付
け後のコアについて、チューブ端部をマスキングしてS
WAAT(seawater acidified test,cyclic) 試験を20
00時間行い、試験後の腐食の程度を調べた。これらの結
果を表11に示す。
【0076】
【表11】
【0077】表11より明らかなように、本発明例のブ
レージングシート(No.1〜21)は、そのシートの
ろう材に屑材を配合したものであるが、ろう付け加熱後
の引張強さ、CASS試験、フィン潰れ試験、フィレッ
ト形成試験、SWAAT試験等の諸特性に優れており、
このブレージングシートのろう材への屑のリサイクルに
よる資源の有効利用が可能なことが実証された。さら
に、ろう付け温度が低温化できるので、融点の低い高強
度のフィン材を使用してもろう付け時にフィンが潰れる
ようなことがなかった。また、このブレージングシート
は、その芯材にCuが1.32〜2.19wt% 、Siが1.69wt% まで
含有された高強度合金であるにもかかわらず、ろう付け
時に溶融することなくろう付けすることができた。従っ
て、従来のブレージングシートによるチューブ材等より
も、板厚を薄くでき、薄肉化できることも確認された。
【0078】これに対して、比較例のNo.23、24
のブレージングシートは、ろう材にCuまたはMnを含有し
ていないのでリサイクルができなかった(ろう材に屑材
を配合できなかった)。その上、シートの外側耐食性が
劣っている。さらに、No.23のブレージングシート
は、Cuを含有していないため、ろうの融点が上昇し、ろ
う付け性が低下してフィレットが十分に形成されていな
かった。
【0079】No.22、25、26のブレージングシ
ートは、本発明のろう材組成と異なる組成であるが、ろ
う材への屑材のリサイクルは可能である。しかし、N
o.22のブレージングシートは、ろう材のSi量が本発
明の限定範囲より少ないため、ろう材の融点が高く、ろ
う付け性が低下してフィレットが十分に形成されなかっ
た。No.25のブレージングシートは、ろう材のMn量
が本発明の限定範囲より多いためろうの流動性が低下し
て、フィレットが形成されなかった。No.26のブレ
ージングシートは、ろう材のZn量が本発明の限定範囲よ
り少ないためシートの外側耐食性が低下した。
【0080】No.27、28のブレージングシート
は、従来のろう材を使用した例であり、ろう材にMn、C
u、Znが含有されていないため、屑材をろう材にリサイ
クルができなかった。また、No.27のブレージング
シートは、芯材のCu量(2.15wt%)が多いため、 600℃の
ろう付け温度ではブレージングシートの芯材が溶融した
ため、試験ができなかった。さらに、No.28のブレ
ージングシート(従来例)は、ろう付け温度が 600℃と
高かったため、膨れ腐食が発生し、またフィンに潰れが
生じた。
【0081】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係わる熱
交換器のチューブ及びヘッダー等の部材用Al合金製ブ
レージングシートは、低温度でろう付けが可能であり、
これに伴いその芯材に高強度合金材が使用でき、またろ
う付け中の他の薄肉部材(例えば熱交換器のフィン)の
座屈が少ないため、Al合金製熱交換器の小型、軽量化
が実現できる。又一般のAl合金製熱交換器のスクラッ
プ及び工場で発生するブレージングシート屑が、本発明
に係わる新たなブレージングシートの製造の際に、その
ろう材原料として使用が可能でリサイクル性に優れる
等、工業上顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、ラジエーターの一例を示す一部断面を
含む斜視図である。
【図2】図2は、図1のB部拡大図である。
【図3】図3は、熱交換器のチューブ及びヘッダー等の
部材用Al合金製ブレージングシートの断面構造を示す
図である。
【符号の説明】
1.偏平チューブ 2.フィン 3.ヘッダー 4.タンク 5.ゴムパッキング 6.ブレージングシート 61.芯材 62.ろう材 63.犠牲材 C.熱交換器の冷媒通路の外側に相当する面 D.熱交換器の冷媒通路の内側に相当する面 10.熱交換器(ラジエーター)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 0.2wt%を越え2.5wt%以下のSi、0.05wt%
    を越え2.0wt%以下のFe、0.05wt% を越え2.5wt%以下のC
    u、0.05wt% を越え2.0wt%以下のMnを含有し、残部がA
    lと不可避的不純物とからなるAl合金を芯材とし、外
    側となる前記芯材の片面に、7.0wt%を越え12.0wt% 以下
    のSi、0.4wt%を越え8.0wt%以下のCu、0.5wt%を越え6.0w
    t%以下のZn、0.05wt% を越え1.2wt%以下のMn、0.05wt%
    を越え0.5wt%以下のFeを含有し、残部がAlと不可避的
    不純物とからなるAl合金ろう材をクラッドし、内側の
    冷媒通路となる前記芯材の他の片面に0.05wt% を越え6.
    0wt%以下のZn、0.001wt%を越え0.3wt%以下のIn、0.001w
    t%を越え0.3wt%以下のSnのうち1種または2種以上を含
    有し、残部がAlと不可避的不純物とからなるAl合金
    犠牲材をクラッドしたことを特徴とするAl合金製ブレ
    ージングシート。
  2. 【請求項2】 0.2wt%を越え2.5wt%以下のSi、0.05wt%
    を越え2.0wt%以下のFe、0.05wt% を越え2.5wt%以下のC
    u、0.05wt% を越え2.0wt%以下のMnを含有し、残部がA
    lと不可避的不純物とからなるAl合金を芯材とし、外
    側となる前記芯材の片面に、7.0wt%を越え12.0wt% 以下
    のSi、0.4wt%を越え8.0wt%以下のCu、0.5wt%を越え6.0w
    t%以下のZn、0.05wt% を越え1.2wt%以下のMn、0.05wt%
    を越え0.5wt%以下のFeを含有し、更に0.3wt%以下のIn、
    0.3wt%以下のSnのうち1種または2種を含有し、残部が
    Alと不可避的不純物とからなるAl合金ろう材をクラ
    ッドし、内側の冷媒通路となる前記芯材の他の片面に0.
    05wt% を越え6.0wt%以下のZn、0.001wt%を越え0.3wt%以
    下のIn、0.001wt%を越え0.3wt%以下のSnのうち1種また
    は2種以上を含有し、残部がAlと不可避的不純物とか
    らなるAl合金犠牲材をクラッドしたことを特徴とする
    Al合金製ブレージングシート。
  3. 【請求項3】 0.2wt%を越え2.5wt%以下のSi、0.05wt%
    を越え2.0wt%以下のFe、0.05wt% を越え2.5wt%以下のC
    u、0.05wt% を越え2.0wt%以下のMnを含有し、更に2.0wt
    %以下のNi、0.5wt%以下のMg、0.3wt%以下のCr、0.3wt%
    以下のZr、0.3%以下のTiのうち1種または2種以上を含
    有し、残部がAlと不可避的不純物とからなるAl合金
    を芯材とし、外側となる前記芯材の片面に、7.0wt%を越
    え12.0wt% 以下のSi、0.4wt%を越え8.0wt%以下のCu、0.
    5wt%を越え6.0wt%以下のZn、0.05wt% を越え1.2wt%以下
    のMn、0.05wt% を越え0.5wt%以下のFeを含有し、残部が
    Alと不可避的不純物とからなるAl合金ろう材をクラ
    ッドし、内側の冷媒通路となる前記芯材の他の片面に0.
    05wt% を越え6.0wt%以下のZn、0.001wt%を越え0.3wt%以
    下のIn、0.001wt%を越え0.3wt%以下のSnのうち1種また
    は2種以上を含有し、残部がAlと不可避的不純物とか
    らなるAl合金犠牲材をクラッドしたことを特徴とする
    Al合金製ブレージングシート。
  4. 【請求項4】 0.2wt%を越え2.5wt%以下のSi、0.05wt%
    を越え2.0wt%以下のFe、0.05wt% を越え2.5wt%以下のC
    u、0.05wt% を越え2.0wt%以下のMnを含有し、更に2.0wt
    %以下のNi、0.5wt%以下のMg、0.3wt%以下のCr、0.3wt%
    以下のZr、0.3%以下のTiのうち1種または2種以上を含
    有し、残部がAlと不可避的不純物とからなるAl合金
    を芯材とし、外側となる前記芯材の片面に、7.0wt%を越
    え12.0wt% 以下のSi、0.4wt%を越え8.0wt%以下のCu、0.
    5wt%を越え6.0wt%以下のZn、0.05wt% を越え1.2wt%以下
    のMn、0.05wt% を越え0.5wt%以下のFeを含有し、更に0.
    3wt%以下のIn、0.3wt%以下のSnのうち1種または2種を
    含有し、残部がAlと不可避的不純物とからなるAl合
    金ろう材をクラッドし、内側の冷媒通路となる前記芯材
    の他の片面に0.05wt% を越え6.0wt%以下のZn、0.001wt%
    を越え0.3wt%以下のIn、0.001wt%を越え0.3wt%以下のSn
    のうち1種または2種以上を含有し、残部がAlと不可
    避的不純物とからなるAl合金犠牲材をクラッドしたこ
    とを特徴とするAl合金製ブレージングシート。
  5. 【請求項5】 前記Al合金犠牲材に、更に0.05wt% を
    越え2.5wt%以下のMg、0.05wt% を越え1.6wt%以下のMnの
    うち1種または2種を含有させたことを特徴とする請求
    項1〜4に記載のAl合金製ブレージングシート。
  6. 【請求項6】 冷媒通路となる内側の耐蝕性を考慮する
    必要がある場合は、前記ブレージングシートのAl合金
    芯材のCu含有量は、0.05wt% を越え1.2wt%以下とするこ
    とを特徴とする請求項1〜5に記載のAl合金製ブレー
    ジングシート。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007169745A (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Kobe Steel Ltd 熱交換器のヘッダ部材およびタンク部材用アルミニウムクラッド材
JP2009161827A (ja) * 2008-01-09 2009-07-23 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 熱交換器のチューブ材用ブレージングシート及びそれを用いる熱交換器の製造方法
JP2011085290A (ja) * 2009-10-14 2011-04-28 Furukawa-Sky Aluminum Corp 熱交換器、ならびに、当該熱交換器用管材及びフィン材

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