JPS59116361A - ろう付け性と耐食性にすぐれたブレ−ジングシ−トの製造法 - Google Patents

ろう付け性と耐食性にすぐれたブレ−ジングシ−トの製造法

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JPS59116361A
JPS59116361A JP22579882A JP22579882A JPS59116361A JP S59116361 A JPS59116361 A JP S59116361A JP 22579882 A JP22579882 A JP 22579882A JP 22579882 A JP22579882 A JP 22579882A JP S59116361 A JPS59116361 A JP S59116361A
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Yoshio Baba
馬場 義雄
Teruo Uno
宇野 照生
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Nippon Steel Corp
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
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Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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  • Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ろう付は性にすぐれ、犠牲陽極効果による防
食作用を有する熱交換器用のフィン材に適したプレージ
ングシートの製造法に関する。
従来より、ブレージング組立てによる空冷式熱交換器に
は、冷媒あるいは冷却水などの作動流体の通路を構成す
る月ワ](板、管あるいは形材)および冷却用フィン材
料のいずれか一方あるいは両方にAl−5+系やAI 
−8i −Mg系のろう材を皮材とし、またアルミニウ
ムや耐食アルミニウム合金(AI−Mn系、AI−M9
系、AI −Mn−Mg系、Al −M(1−S1系な
ど)を芯材として構−tc するブレージングシー1〜
が用いられている。
しかし、この場合、厳しい腐食環境にさらされ!ことき
、作動流体通路を構成する月わ1に空気側より孔食を生
じ、作動流体の洩れを生じることがある。
このJ、うな場合には、フィン材の芯材に3n。
Z 11等を添加することにより犠牲陽極効果を伺与し
たプレージングシートを使用すれば、作動流体通路を構
成する拐料が著しく防食されることは公知の事実である
しかしながら、sn 、zn等の元素をブレージングシ
ー1へ芯材に添加して犠牲陽極効果を与えれば、熱交換
器の耐食性は改良されるもののろうイ」け性が著しく低
下する問題がある。
ここでいうろう付は性の低下とは、ろう付り加熱時に皮
材中のStがフィン材の芯材に著しく拡散し高温耐サグ
性が著しく低下】ることを指ず。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、3n、Zn等の低融
点金属を用いた場合でもろうflけ性にすぐれたブレー
ジングシー1〜を得ることができるもので、その要旨と
づる・ところは、Sn0.01〜0.09%、Zn0,
1〜1%、Mg0.05〜0.4%、1yln 0.6
〜1.5%、Fe0.05〜0.5%を含み、残り△1
と不純物よりなる合金を芯材とし、Si8〜12%、M
gO,1〜2.0%を含み、残りAIと不純物よりなる
合金を皮材とするブレージングシー1へにおいて、 (1)  芯材を400〜600℃で1〜24時間鋳塊
加熱処理する1稈、 (2)  熱間合せ圧延を400〜550℃で開始し、
1.5〜5mm厚にコイルアップする工程、(3)熱延
上り板を少むくとも70%以上の冷間圧延を行なう工程
、 f41  冷間圧延板を有機溶剤中で脱脂し、冷間圧延
時に細首した圧延油を除去する工程、(5)上記冷延板
を300〜450℃の温度で最終軟化する工程、 (6)最終軟化した材料を15〜30%冷間圧延する工
程、 を順次iうなうことを特徴とするろう付は性と耐食性に
づぐれたプレージングシートの製造法である。
本発明にiJ3いて、芯材の成分中、S nはブレージ
ングシー1〜の電位を卑にして犠牲陽極効果を与え、例
えば作動流体通路を防食する効果があり、下限未満Cは
その効果が十分でなく、上限を越えるどろう付は性や圧
延加工性が低下りる。
Znは3 nと共存して電位を卑にして、犠牲陽極効果
を与えるとともに、フィンの強度、成形加工性を改良覆
るもので、下限未満では防食効果が不十分であり、上限
を越えるとろう付(プ性が低Fりる。
Mgは熱間圧延加工性や冷間圧延加工性を向トさせるも
ので、下限未満ではこの効果が不十分で、上限を越える
とろうイ」(プ性が低下し、実用熱交換器のろう付(]
工程において不良率が増加づる。
Mllは強度、成形加工性、耐垂下性(耐サグ性)等を
向上させるもので、下限未満ではこの効果が不十分であ
り、上限を越えると鋳造時に巨大金属間化合物を生成し
て犠牲陽極効果を減少させる。
Feは成形加工性および耐垂下性を向上させるもので、
Mnと共存した場合特にこの効果が現れる。下限未満で
はこの効果は少なく、上限を越えると巨大金属間化合物
を形成して、圧延加]性、ろう何tノ性を低下さける。
その他不純物として、0.6%までのSiの添加は強度
を向上さU耐垂下性を向上させるが、0.6%を越える
とろう付は性や犠牲陽極効果が低下する。
CIもSlと同じ理由で0.15%まで含lυでもよい
。0.15%を越えるとろうイ」け性が低下する。
Cr 、Zrは成形加工性や耐垂下性を向上させるlこ
め0.2%まで含んでもよく、0.2%を越えると巨大
金属間化合物が晶出Jる1=めろう(=j+J +!I
が低下りる。
T’ i 、L3は1ノ1塊の鋳造組織を微細化づるた
め、r i <ヨ0,1%、84;10,05%まで含
んCもよく、各々ぞの」−限単を越えると巨人金属間化
合物を晶出4るので好ましくない。
皮Hの成分中、3iは溶融温麻を下げろうイ」【ブを可
能にづるbので、J、限を越えると塑性加工性が低下し
、ト限未満ではろう付けが不iiJ能となる。
MCIはろう(=Jり性を改善し、フラックスなしろう
付(プを可能にし、下限未満てはろうイ」け性改善効果
が不十分であり、上限を越えるど圧延加工性が低下りる
つぎに本発明の製造工程について説明りる。
第(1)工程は鋳造時に晶出しているSIl、M(1を
M(12311として固溶させ、鋳塊の加工性を改良づ
る1、又、1VIn、Feも強制固溶させ、その債の加
工、熱処理■稈て均一な微細析出物を析出させるのに役
立つ。この工程に400 ℃未満ではイの効果が不十分
であり、600℃を越えると鋳塊が溶融してしまう。時
間も1〜24時間の範囲内が適当である。
第(2)工程は熱間圧延を1.5〜5mm厚に仕上げる
ことにより熱間圧延、冷間圧延時に生ずる板端部の耳割
れの綜合除去量が少なく、圧延時の綜合歩留率を向上せ
しめる。温度が400〜550℃の範囲を外れると熱間
圧延時の耳割れの程度が大きい。また、圧延中、強制固
溶したM(12sn1Mn、Fe系などの析出核の形成
(b微細析出が進行する。
第(2)工程と第(3)工程との間に必要に応じて熱間
圧延終了材の軟化を行なう。軟化は300〜500℃の
温度で30分以上行なうことにより、最終板の機械的性
質や結晶粒径が安定する。
第(3)工程は、熱間圧延I]械を冷間圧延組織とし、
最終軟化処理により芯材を結晶粒径100μ以上の粗大
粒組織に再結晶しやりくさせる。
第(4]工程は冷間圧延時に付着した圧延油を洗浄脱脂
づることにより第(5)工程における最終軟化の際に発
生ずる板面への圧延油の焼付の程度を軽減させ、板面の
清浄化をはかるものである。
本発明のようなグしt−ジングシート冷延板を脱脂覆る
ことなく最終軟化づる場合には板面に△I 203、M
qO等の酸化被膜と油の焼付層が形成されるが、このよ
うな表面層が薄いほど板面が活性であり、ろう付は性が
向上する。皮材のM(Iは軟化時にMoOの皮膜を形成
して、M(IMが極度に多いとろう付(プ性を低下させ
る場合があるが、IIt2脂により板面の油の焼イ」層
を軽減する場合には、皮材中のM(lffiが多い場合
でも良9Yなろう付【プ性を得ることが可能となる。
、第(51工程は、R終軟化で300−450℃の調度
で行なうが、300℃未満の場合には100μ以上の粗
大な再結晶粒粗織が得られず、450℃を越えると、再
結晶粒界にZnや3 nが析出づるため最終板のろうイ
NJ(プ性が低下する。
第(6)工程の最終冷間圧延の加工度は特に重要Cあり
、15へ・30%とり−る必要がある。15%未満の場
合には、最終製品のろう付り性が(+(1’りる。
その理由は、R終軟化温度300〜4;)0℃に加熱し
た場合には、加熱時に結晶粒界に70や3n等の低融点
金属を析出し、最終軟化後に低加工度(15%以下)の
冷間圧延を行ないろう付り温度(約600℃)に加熱し
た場合には、加工度が低いと完全に再結晶しないため、
最終軟化時に形成された結晶粒がろう付は温度加熱時に
そのまま残留するからである。そのため粒界に析出した
’;ln 、Sn等の低融点金属がろう付は温度加熱時
に溶融し、この部分より皮材中の3iが芯材に急速に拡
散してフィンが座屈しろうイ」け性が低下するのである
。最終冷間加工度が極端に低い場合(6%程廉)には、
強度が著しく低下Jるため、フィン成形加工性が低下す
る。また、最終冷間圧延加工度が30%以−Fの場合に
は強度が高くなるため、ルーパー加工やコルゲート加工
性が低下する問題がある。
なお、クラツド率は片面又は両面クラッドの場合共に片
面1〜18%とする。7%未満の場合にはフィレットの
形成が長く、ろう(J t)性が低下し、18%を越え
ると強度が低下する。
つぎに実施例について述べる。
実施例゛1 芯材どし【ト記表1に承り合金を用いた。
く  ず蒙家家家家f家家 皮材として下記表2に示す合金を用いた。
表2 合             絹    成    (
%)金S i r’e Cu fvln fVIgCr
 Zn −1i△1Δ 11,00,310.01 (
1,020,42−−−0,01残B io、70.2
50.010.011.1−−0.Of残上記芯+Ad
3よび皮材を用い表3に示す組合せにより、以下の条件
で0.16mm t−ト(14ブレージングフイン伺を
製造した。
皮材鋳塊を内削後に500°Cで所定の厚みにまで圧延
して皮材とした。芯材と皮材を接合後に500℃x21
1r鋳塊加熱処理後、480℃で2 、 Ommtに熱
間クラッド圧延し、平均昇温)*麿り0℃/1+rて3
80 ”Cに加熱し、1時間保持軟化した。
その後0.21mmまで冷間圧延し、有機溶剤(1〜リ
クレン)中で1悦脂した後に平均昇温速度30℃/旧゛
て380°(Cに加熱し、1時間保持軟化したつ軟化終
了後的24%の冷間圧延を行ない0.16mmのフィン
材とした。なお、クラツド率は片面12%の両面クラッ
ドであった。
製品の諸性能を表3に示したが、皮相は芯材にほとんど
拡散せず、耐垂下性も良好であり、ろう付t)不良率も
小さく、ろう44 lj性にすぐれていることは明らか
である。なお、ろうイ」け性は1O−5−ro+・rの
真空下で600℃×3分加熱した場合の皮材の芯材への
拡散状況、サグ邑およびテスI〜コアににるろう(=J
け不良率により評価し!、:、。
ろう付(プ試験に用いるデス1−コアは、図に示づよう
な形状のもので、ブレージングフィン月1を高す(it
 ) 22m+n、フィンピッチ(L)5mmにコルグ
ー1−加工し、幅(W ) 40nv、高さく11)7
mm 、 Wさくt  )  0.9mmのJIS  
A3003チユー 7 vJ2とともに脱脂した後に鉄
製の冶具C固定して3 X 10 ’ −1−orrの
真室中で600’CX 3分の真空ろうイ」()を行な
って製作したものである。ろう(=lり性の評価は、ろ
うイ」(プ後のテストコアを切断し、チューブ材にろう
(=J’ G]されたフ実施例2 芯材として表1の合金1おにび3、皮材として表2の合
金△およびBを使用して実施例1と同じ方法で2mm 
 に熱間クラッド0−延した。実施例1と同じ条件で軟
化後に0.25 ヘ、0゜17mmに冷間圧延した。有
機溶剤(トリクレン)で脱脂後に実施例1と同じ条f′
[でR終軟化を行ない、その後金板厚から0.16mm
 +にまC冷間圧延し、種々の冷間圧延加工度をうけた
0、1(imm t−1114板を製作した。
これらの板の+Ji性能を表4に示−4゜なa3、クラ
ツド率は片面13%の両面クラブI〜である。
?0訳  りゝマONNへのωのNへへヘイ ′h −1記表4に承りように、最終冷間加工度が15へ一3
0%の場合(No、3〜6.13よびNo、10へ・1
3)にはリグIiQ b小さく、芯手Δへの皮USiの
拡散も顕著rなく、ろう付(プ性にもすぐれている。
加工度が大きい場合(N o、 7、No、14)には
強電が高くなるため、フィン成形加工時のルーパー加エ
ヤ)コルグー1〜加工性が低下し、良好な成形性が11
16机ない。
加工度が極度に低い場合(NO,1J:;よびNo。
8)には、強度が河しく低下するため、同様に成形性が
低トづる。
実施例3 氾、4;A合金8、皮材含金Δの組合せの0.14mm
−1414板を表5に示づ条件で製作しIζ。クラツド
率は片面12%の両面クラッドである。
表5 ※※ 最終軟化前に有機溶剤で脱脂実施。
但し、条件No、10は脱脂ぜす。
上記条件により製造した製品の諸性能を表6に承り。
表6 ろう付 不烏率 (%) 1.2 1.1 1.5 1.0 1.0 1.0 1.3 1.5 1.0 8.5 上記表6から明らかなとおり、本発明条イ′1で製造し
た材料は良好なろう付け(’4ユと成形加工性を有し7
ている。
【図面の簡単な説明】
図は、本発明にお(ブるろうイ1け試験のテストコアの
斜視図である。 1・・・・・・ブレージングフィン材 2・・・・・・チューブ材

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、  Sn O,O1〜0.09%、ZnO,1〜1
    %、M(] 0,05〜0.4%、MlI O,6〜1
    .5%、Fe0.05〜0.5%を含み、残りA1と不
    純物にりなる合金を芯材とし、Si8〜12%、M(1
    0,1〜2.0%を含み、残りA1と不純物よりなる合
    金を皮材と覆るブレージングシー1〜において、 (1)  芯材を400〜600°0で1〜24時間鋳
    塊加熱処理づる工程、 (2)  熱間合V圧延を400〜550°Cて開始し
    、1.5〜5mm厚にコイルアップする工程、(3) 
     熱延上り板を少なくとも70%以上の冷間圧延を行な
    う工程、 (/I)  冷間圧延板を有機溶剤中で脱脂し、冷間圧
    延時に付着した圧延油を除去覆る工程、(5)上記冷延
    板を300〜450℃の温度で最終軟化する工程、 (6)  最終軟化した材料を15へ・30%冷間圧延
    する工程、 を順次行なうことを特徴とするろう付は性と耐食性にづ
    ぐれたプレージングシートの製造法。
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