JPS60110836A - 熱交換器のフィン芯材用Al合金 - Google Patents
熱交換器のフィン芯材用Al合金Info
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- JPS60110836A JPS60110836A JP21897383A JP21897383A JPS60110836A JP S60110836 A JPS60110836 A JP S60110836A JP 21897383 A JP21897383 A JP 21897383A JP 21897383 A JP21897383 A JP 21897383A JP S60110836 A JPS60110836 A JP S60110836A
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- Japan
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- alloy
- fin
- buckling
- heat exchanger
- brazing
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
41′発111i、1ノ)う(J’ &こより構成する
A/合金製部交]川とHのフィン用芯(Aに用いる耐座
屈性と@注腸1jf(kjl宋のイ費れた/V合6欠に
関するものである。
A/合金製部交]川とHのフィン用芯(Aに用いる耐座
屈性と@注腸1jf(kjl宋のイ費れた/V合6欠に
関するものである。
−般に1]朝屯のラジェーター−やニアコンディショニ
ングVこはA1合金製熱交候器が用いられている。これ
vン7:、8ν交侠器のファーには水や7レオン1工ど
の冷媒促11j1才千ユーブと熱を放散させるフィンか
らなり、通常フィンにはA7− Mll糸台<l>、例
えばAl−0,J 5 wt<co (以下wt%を%
と略記)−1,1%〜111合位(A−30033やk
l −1,1% Mll (八 32(131′t/
i二木オ J−1−J−の 1lii +白+(FA1
2−8in合金からなるろう材、例えばAl−7,5%
Si合金(BA4343)やAe 10 % Si 1
.5%Mg(Bi2004 )をクラッドしたプレージ
ングシートを用い、純kl、例えばA1050や110
0或いは上記Al−fvln糸合金からなるチューブと
組合せ、真空中、不活性ガス中又はフラックスを用いて
大気中でろう付することによりコアーを製造して℃・る
。
ングVこはA1合金製熱交候器が用いられている。これ
vン7:、8ν交侠器のファーには水や7レオン1工ど
の冷媒促11j1才千ユーブと熱を放散させるフィンか
らなり、通常フィンにはA7− Mll糸台<l>、例
えばAl−0,J 5 wt<co (以下wt%を%
と略記)−1,1%〜111合位(A−30033やk
l −1,1% Mll (八 32(131′t/
i二木オ J−1−J−の 1lii +白+(FA1
2−8in合金からなるろう材、例えばAl−7,5%
Si合金(BA4343)やAe 10 % Si 1
.5%Mg(Bi2004 )をクラッドしたプレージ
ングシートを用い、純kl、例えばA1050や110
0或いは上記Al−fvln糸合金からなるチューブと
組合せ、真空中、不活性ガス中又はフラックスを用いて
大気中でろう付することによりコアーを製造して℃・る
。
フィンは通常0.16〜0.20 flllIlの板厚
のプレー ) ンクシートをコルゲート加工したもので
、第1図に示すように蛇行状に成形加工したチューブ(
1)間にフルゲート状フィン(21足装着し、ろう何時
の接合性を良く1−るため、図に示す矢印方向より鉄製
治具で固定してろう付することによりファーを製造して
いる。ろう付は通常590〜620℃の高温に1JII
熱して行われるため、ろう材中のSiが芯4′A中に拡
散して8祠の座屈性を低下させ、更に鉄製治具とコアー
〇熱膨張の差により図に示す矢印方向にかなりの応力が
作用し、そのためフィンが変杉して外KI]=好ましく
、’、Ct・ばかりか、コアーの寸法が変動し取伺けが
出来な(・ことがある。
のプレー ) ンクシートをコルゲート加工したもので
、第1図に示すように蛇行状に成形加工したチューブ(
1)間にフルゲート状フィン(21足装着し、ろう何時
の接合性を良く1−るため、図に示す矢印方向より鉄製
治具で固定してろう付することによりファーを製造して
いる。ろう付は通常590〜620℃の高温に1JII
熱して行われるため、ろう材中のSiが芯4′A中に拡
散して8祠の座屈性を低下させ、更に鉄製治具とコアー
〇熱膨張の差により図に示す矢印方向にかなりの応力が
作用し、そのためフィンが変杉して外KI]=好ましく
、’、Ct・ばかりか、コアーの寸法が変動し取伺けが
出来な(・ことがある。
最近、眉資源、省エネルギー化により熱交換体ζにお(
・でも軽Ijt比が望まれ、フィンの薄肉化が試みられ
てし・る。しかしながらフィンの厚さはに記1′(5屈
性の+Mjから(1,16mmより薄くすることが困り
!IFで、史にコンデンサーのフィンでは高さが10〜
20mmと11石いため、一層座屈に敏感て声、す、そ
のC改善が強く望まれている。
・でも軽Ijt比が望まれ、フィンの薄肉化が試みられ
てし・る。しかしながらフィンの厚さはに記1′(5屈
性の+Mjから(1,16mmより薄くすることが困り
!IFで、史にコンデンサーのフィンでは高さが10〜
20mmと11石いため、一層座屈に敏感て声、す、そ
のC改善が強く望まれている。
ニした、こA1らの熱交換器が厳しい腐食環境、例えは
塩分の多いrfi洋性容性雰囲気結防止剤を冬期に使I
l+する道路、あるいは高温多湿地帯では、冷礫通路?
構成−「るチューブ捌において著しい孔食を生じ内部の
冷媒が洩れて、当該熱交防詣のI・U用幀囲に多くの1
i1J限か加えられていた。
塩分の多いrfi洋性容性雰囲気結防止剤を冬期に使I
l+する道路、あるいは高温多湿地帯では、冷礫通路?
構成−「るチューブ捌において著しい孔食を生じ内部の
冷媒が洩れて、当該熱交防詣のI・U用幀囲に多くの1
i1J限か加えられていた。
すなわち従来の熱交換器では第2図に示すようにフィン
(1)とチューブ゛(2)とのろうイ寸フィレット1l
ls i:(+の71L位がカッ−ドとなり、チューブ
′(2)がアノードとなるため、腐食電流が矢印のごと
くチューブ(2)からろう付けフィレットMsf31へ
と流れ、チューブ(2)に孔食(4)が生ずることにな
る。
(1)とチューブ゛(2)とのろうイ寸フィレット1l
ls i:(+の71L位がカッ−ドとなり、チューブ
′(2)がアノードとなるため、腐食電流が矢印のごと
くチューブ(2)からろう付けフィレットMsf31へ
と流れ、チューブ(2)に孔食(4)が生ずることにな
る。
本発明は上記の2点を考慮してなされたもので、まずろ
う付時の座jtNに及ぼす諸因子について種々検討の結
果、A、l地金に不ijJ避的に含まれるSi及びFe
含有計が大きな影響を及ぼし、かつMr+を添加するこ
とにより強度が向上すると共にろう付は時のJJu熱に
より大きな再結晶粒を生じ、これが8拐へのSiの拡散
を抑1rlJ して耐座屈性を卸゛持することを知見し
、更に検削の結果、これらの台金i’CZnあるいはS
l+を単独もしくは同時に添加することにより、フィン
の電位かチューブよりも低く 7;cす、すなわち第3
1]に示す如く、本発1111によればフィン(11が
アノードとなり、チューブ+21がカソードとなって腐
食電流は第2図と全く逆で、フィン(11からチューブ
(2)オよびろう付フィレットVAS t31に矢印の
如く流れるのでフィン(1)に孔食(5)を生じチュー
ブ(2)は防食されることを知見し、耐座屈性と犠注腸
極効宋の優れた熱交換器のフィン8拐用A1合金を開発
したもので、不rJrm的不純物中、Sio、zs%以
下、l’c (1,15%以下のi+< Alに、Ml
l 1.5〜2.5%添加し、史にZll 0.2〜2
.0 %、Sn O,01〜0、1%の1種もしくは2
棟を添加したことを特徴とするものである。
う付時の座jtNに及ぼす諸因子について種々検討の結
果、A、l地金に不ijJ避的に含まれるSi及びFe
含有計が大きな影響を及ぼし、かつMr+を添加するこ
とにより強度が向上すると共にろう付は時のJJu熱に
より大きな再結晶粒を生じ、これが8拐へのSiの拡散
を抑1rlJ して耐座屈性を卸゛持することを知見し
、更に検削の結果、これらの台金i’CZnあるいはS
l+を単独もしくは同時に添加することにより、フィン
の電位かチューブよりも低く 7;cす、すなわち第3
1]に示す如く、本発1111によればフィン(11が
アノードとなり、チューブ+21がカソードとなって腐
食電流は第2図と全く逆で、フィン(11からチューブ
(2)オよびろう付フィレットVAS t31に矢印の
如く流れるのでフィン(1)に孔食(5)を生じチュー
ブ(2)は防食されることを知見し、耐座屈性と犠注腸
極効宋の優れた熱交換器のフィン8拐用A1合金を開発
したもので、不rJrm的不純物中、Sio、zs%以
下、l’c (1,15%以下のi+< Alに、Ml
l 1.5〜2.5%添加し、史にZll 0.2〜2
.0 %、Sn O,01〜0、1%の1種もしくは2
棟を添加したことを特徴とするものである。
しかして本発明において、Mn添)JU 駿を1.5〜
25%と限定したのはMn添加により一合金の強度を向
に1−ると兵に、Mnを強制固溶させることに、1.す
、ろう付は時の結晶粒を大きく成長させて、ノ)つ拐よ
りのSiの拡散を抑11tlJ L 、フィンとしての
耐叩’t1! M:を層1.持するためで、添加量が1
.5%未満ではこれらの効果が顕著でなく、2.5%を
越えイ)と巨人なA、e−Mn化合物が生成し、圧延朋
1:性を阻′pFするためである。
25%と限定したのはMn添加により一合金の強度を向
に1−ると兵に、Mnを強制固溶させることに、1.す
、ろう付は時の結晶粒を大きく成長させて、ノ)つ拐よ
りのSiの拡散を抑11tlJ L 、フィンとしての
耐叩’t1! M:を層1.持するためで、添加量が1
.5%未満ではこれらの効果が顕著でなく、2.5%を
越えイ)と巨人なA、e−Mn化合物が生成し、圧延朋
1:性を阻′pFするためである。
また、純Aeに不if 避的に含まれる不純物中、’4
′、’i°にSr o−15%以下、FcO,15%以
下と限定したのは、Slの?il’(In含有はろう利
よりSiの拡散を抑i1?lJ して、耐座屈性を維持
するも、0.15%を越えると111結晶粒が小さくな
って、ろう材からのSiの拡散が容易となるばかりでな
く、8拐の融点を低ドさせ、耐座屈性を低下するためで
ある。
′、’i°にSr o−15%以下、FcO,15%以
下と限定したのは、Slの?il’(In含有はろう利
よりSiの拡散を抑i1?lJ して、耐座屈性を維持
するも、0.15%を越えると111結晶粒が小さくな
って、ろう材からのSiの拡散が容易となるばかりでな
く、8拐の融点を低ドさせ、耐座屈性を低下するためで
ある。
またFeはSiと同様、ろう付時の1)′結晶粒を小さ
くする恐れがあるばかりか、Al−Mn −Fe化合物
を形成し、1111記Mnの効果を損なうため、0.1
5%以−Fと限定したものである。
くする恐れがあるばかりか、Al−Mn −Fe化合物
を形成し、1111記Mnの効果を損なうため、0.1
5%以−Fと限定したものである。
なお純Al中手FrJ 目的に含まれる不純物中81と
Fe以外については通常の範囲内であれば、フィンの座
屈性にはほとんど影響しない。
Fe以外については通常の範囲内であれば、フィンの座
屈性にはほとんど影響しない。
またZnとSnの流力11歇をそれぞれ0.2〜2.(
)%、o−oi〜0. ]%と限定したのは、これらは
フィン相の′11種を低くシ、ろうイ」けによって熱交
換器を組立だ場合にフィンが犠牲陽極となり、チューブ
を陰極防食する効果があるためで、Zll添JJO量が
0.2%未満、S口添JJII量が0.01%未満では
、これらの効果が顕著でなく、それぞれ2.0%、0.
1%を越えて添加しても効果は飽和するばかりでなく、
前者は融点を低下さぜるため耐座屈性に悪影響を及ぼす
。また後者は低融点化合物であるため添加量が多くなる
と塑性UIJ工性を著しく低下させるためである。なお
望ましい添JJU耽は、Zn単独の場合は0.8〜1.
5%、Sn IIJ独の場合は0.06〜0.09 、
両者併用する場合は1、ZlI O,3〜0.6%、S
lI O,02〜0.05%である。
)%、o−oi〜0. ]%と限定したのは、これらは
フィン相の′11種を低くシ、ろうイ」けによって熱交
換器を組立だ場合にフィンが犠牲陽極となり、チューブ
を陰極防食する効果があるためで、Zll添JJO量が
0.2%未満、S口添JJII量が0.01%未満では
、これらの効果が顕著でなく、それぞれ2.0%、0.
1%を越えて添加しても効果は飽和するばかりでなく、
前者は融点を低下さぜるため耐座屈性に悪影響を及ぼす
。また後者は低融点化合物であるため添加量が多くなる
と塑性UIJ工性を著しく低下させるためである。なお
望ましい添JJU耽は、Zn単独の場合は0.8〜1.
5%、Sn IIJ独の場合は0.06〜0.09 、
両者併用する場合は1、ZlI O,3〜0.6%、S
lI O,02〜0.05%である。
そして、フラックスを用いるろう例の場合にはZ+1屯
独添加、不活性ガスろう付の場合には、ZIF単独かZ
llとSll併J−T=I添加、真空ろう付の場合には
、Sn単独か、ZnとSn併用添加が望ましい。
独添加、不活性ガスろう付の場合には、ZIF単独かZ
llとSll併J−T=I添加、真空ろう付の場合には
、Sn単独か、ZnとSn併用添加が望ましい。
以下本発明を実咄例について説明する。
第1表に示す組成のA1合金を8拐とし、その両面にA
l−7,5%Si (7ラツクスろう併用)、Ae−1
0%5i−0,IBi(不活1生ガスろう併用)とA、
l −1+1%Si −t s%Mg(真空ろう併用)
のろう月をクラッドしたそれぞれのブレージング用フィ
ン拐ヲ作成した。これらフ・rン拐は板1’、I: o
、13111111、ろうイΔのクラッド4 ] (1
%で、何れもコルゲート状(尚さ1611聞、ピッチ4
mm)に加工し、純Al(A、 1050 )の抽出千
ユーヅを第1図に示すように蛇行状に成形し、チューブ
間にフィンを装入し、上下方向を鉄製治具で固定し、そ
れぞれフラックスろう付(大気中、605℃で3分加熱
、フラックス60%水溶液使用)、不活性ガスろう一伺
(N2ガス、610°Cで3分)Ju熱)、真空ろう付
(5X 10 ’1.”orr、600℃で3分加熱)
を行なってファーを作成し ブこ。
l−7,5%Si (7ラツクスろう併用)、Ae−1
0%5i−0,IBi(不活1生ガスろう併用)とA、
l −1+1%Si −t s%Mg(真空ろう併用)
のろう月をクラッドしたそれぞれのブレージング用フィ
ン拐ヲ作成した。これらフ・rン拐は板1’、I: o
、13111111、ろうイΔのクラッド4 ] (1
%で、何れもコルゲート状(尚さ1611聞、ピッチ4
mm)に加工し、純Al(A、 1050 )の抽出千
ユーヅを第1図に示すように蛇行状に成形し、チューブ
間にフィンを装入し、上下方向を鉄製治具で固定し、そ
れぞれフラックスろう付(大気中、605℃で3分加熱
、フラックス60%水溶液使用)、不活性ガスろう一伺
(N2ガス、610°Cで3分)Ju熱)、真空ろう付
(5X 10 ’1.”orr、600℃で3分加熱)
を行なってファーを作成し ブこ。
これらコアーの変形状態よりフィンの塵屈度を測定した
。座屈度はフィンの座屈により全体が縮んだ縮み率を測
定して、1%以内の変形度を良好であると1tli価し
た。
。座屈度はフィンの座屈により全体が縮んだ縮み率を測
定して、1%以内の変形度を良好であると1tli価し
た。
犠牲陽極効果につ(・ては、720時間のCASS試験
をコアーについて行ない、千ユープに発生した孔食深さ
を測定し、(1,3Inm以内の孔食状態であれは良好
であると5゛ト価した。
をコアーについて行ない、千ユープに発生した孔食深さ
を測定し、(1,3Inm以内の孔食状態であれは良好
であると5゛ト価した。
これらの結果を第1表に併記した。
第1表から明らかなように従来芯材(y/G 24゜/
1525)を用いたものは、板厚013mmではフィン
の座11B度は4.5%で規格の1%を大巾に上回り、
耐座屈性不良であることがわかる。またチューブに発生
した孔食深さも0,6〜0.65 mmで目標の0.3
Hを大巾に越えており、従来フィンの犠牲陽極効果が
劣ることがわかる。これに対して本発明8拐(41〜1
5)を用いたものは何れも耐座屈性及び犠牲陽極効果に
優れており、フィン材の重量として約20%の軽量化が
ijJ能である。
1525)を用いたものは、板厚013mmではフィン
の座11B度は4.5%で規格の1%を大巾に上回り、
耐座屈性不良であることがわかる。またチューブに発生
した孔食深さも0,6〜0.65 mmで目標の0.3
Hを大巾に越えており、従来フィンの犠牲陽極効果が
劣ることがわかる。これに対して本発明8拐(41〜1
5)を用いたものは何れも耐座屈性及び犠牲陽極効果に
優れており、フィン材の重量として約20%の軽量化が
ijJ能である。
これに対して本発明8拐の組成より外れるものはj61
7と&23を除いて耐座屈性が劣るか、犠牲1場極効果
が劣るかのいずれかであった。
7と&23を除いて耐座屈性が劣るか、犠牲1場極効果
が劣るかのいずれかであった。
Mn及びSllを多htに添加した扁17と届23は塑
性加工性がいずれも著しく低下し、フィンの作成が困何
Fであった。
性加工性がいずれも著しく低下し、フィンの作成が困何
Fであった。
このように本発明によれば、ろう(=Jけにより構成す
るA7合金製熱交換器のフィン用芯拐として、ろう付に
おける耐座屈性が優れており、フィン拐として重にで約
20%の軽量化がoJ能で、しかも顕著な犠牲陽極効果
を秦するものである。
るA7合金製熱交換器のフィン用芯拐として、ろう付に
おける耐座屈性が優れており、フィン拐として重にで約
20%の軽量化がoJ能で、しかも顕著な犠牲陽極効果
を秦するものである。
第1図はA1合金製熱交換器のファーの1例を第3図は
本発明による熱交換器の犠牲陽極作用の説明図 (1) チューブ (2) フィン 1ull ろうイリけフィレット部 i41 、 i5フ 孔食 第1図 ■ 第2図 と 第31゛χ1
本発明による熱交換器の犠牲陽極作用の説明図 (1) チューブ (2) フィン 1ull ろうイリけフィレット部 i41 、 i5フ 孔食 第1図 ■ 第2図 と 第31゛χ1
Claims (1)
- 小川l1if的不純物中、sio、15wt%以下、に
’eo、15wt%以下の純AlKMn 1.5〜2.
5w1%添加し、更にZl’I O,2〜2.0 W
1%、SlI O,01〜0.1 wt%の1種もしく
11.2411+を添加したことを特徴とする耐座屈
性と犠11゛陽極効11!:の優れた熱交換器のフィン
芯材用A1合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21897383A JPS60110836A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | 熱交換器のフィン芯材用Al合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21897383A JPS60110836A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | 熱交換器のフィン芯材用Al合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60110836A true JPS60110836A (ja) | 1985-06-17 |
Family
ID=16728258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21897383A Pending JPS60110836A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | 熱交換器のフィン芯材用Al合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60110836A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63223139A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-16 | Furukawa Alum Co Ltd | 熱交換器用アルミニウム合金フイン材 |
US5476725A (en) * | 1991-03-18 | 1995-12-19 | Aluminum Company Of America | Clad metallurgical products and methods of manufacture |
JP2006281266A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Furukawa Sky Kk | アルミニウム合金クラッド材、その製造方法及びそのアルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器 |
-
1983
- 1983-11-21 JP JP21897383A patent/JPS60110836A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63223139A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-16 | Furukawa Alum Co Ltd | 熱交換器用アルミニウム合金フイン材 |
US5476725A (en) * | 1991-03-18 | 1995-12-19 | Aluminum Company Of America | Clad metallurgical products and methods of manufacture |
US5669436A (en) * | 1991-03-18 | 1997-09-23 | Aluminum Company Of America | Method of continuously casting composite strip |
JP2006281266A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Furukawa Sky Kk | アルミニウム合金クラッド材、その製造方法及びそのアルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器 |
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