JPS6033578B2 - 皮材中のＳｉの芯材中への拡散を抑制するアルミニウム合金ブレ−ジング・シ−ト - Google Patents
皮材中のＳｉの芯材中への拡散を抑制するアルミニウム合金ブレ−ジング・シ−トInfo
- Publication number
- JPS6033578B2 JPS6033578B2 JP51124565A JP12456576A JPS6033578B2 JP S6033578 B2 JPS6033578 B2 JP S6033578B2 JP 51124565 A JP51124565 A JP 51124565A JP 12456576 A JP12456576 A JP 12456576A JP S6033578 B2 JPS6033578 B2 JP S6033578B2
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- Japan
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- core material
- brazing
- diffusion
- alloy
- skin
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルミニウム又はその合金からなるプレージン
グ・シートに関し、詳しくは皮材中のＳｉが芯材中へ拡
散しがたいプレージング・シートに関する。
グ・シートに関し、詳しくは皮材中のＳｉが芯材中へ拡
散しがたいプレージング・シートに関する。
アルミニウム又はその合金を用いた特に複雑な構造物の
ろう付けには、アルミニウム又はその合金からなる芯材
上に、ろう材（一般にＡＩ−６〜１２％Ｓｉ合金）を皮
村として設けたいわゆるプレージング・シートが用いら
れている。
ろう付けには、アルミニウム又はその合金からなる芯材
上に、ろう材（一般にＡＩ−６〜１２％Ｓｉ合金）を皮
村として設けたいわゆるプレージング・シートが用いら
れている。
そして、ろう付け方法にはフラックスを用いたトーチろ
う付け・炉中ろう付け・浸演ろう付けの他、フラックス
を用いない真空ろう付け、不活性ガス雰囲気ろう付けな
ど多くの方法がある。
う付け・炉中ろう付け・浸演ろう付けの他、フラックス
を用いない真空ろう付け、不活性ガス雰囲気ろう付けな
ど多くの方法がある。
ろう付けは、ＡＩ−Ｓｉ合金ろう（Ｓｉ６〜１３％程度
）を用いた場合、一般に６１０００前後の温度で行われ
るが、浸演ろう付けでは溶融フラックス浴中に構造物を
浸債する前に、ろう材の固相温度以下の比較的高温で長
時間の予熱が必要であり、また通常の炉中ろう付でもと
くに大型構造物では、しばいまろう付前の子熱が行なわ
れる。このように予熱が行なわれる場合には、皮材中の
Ｓｉが芯材（一般にＡＡ３００３合金、ＡＡ６９５１合
金など）中へ拡散して、皮材中のＳｉの不足を来し、そ
の結果、接合不良を生じる。
）を用いた場合、一般に６１０００前後の温度で行われ
るが、浸演ろう付けでは溶融フラックス浴中に構造物を
浸債する前に、ろう材の固相温度以下の比較的高温で長
時間の予熱が必要であり、また通常の炉中ろう付でもと
くに大型構造物では、しばいまろう付前の子熱が行なわ
れる。このように予熱が行なわれる場合には、皮材中の
Ｓｉが芯材（一般にＡＡ３００３合金、ＡＡ６９５１合
金など）中へ拡散して、皮材中のＳｉの不足を来し、そ
の結果、接合不良を生じる。
この額向は予熱条件が厳しいほど、またプレージング・
シートが薄いほど著しく、条件によっては（断面を顕微
鏡で観察すると）皮村中の初晶Ｓｉ粒が全く認められな
い程顕著なことがある。このような状態ではもちろん皮
材に、ろう材としての役割を期待することはできない。
また、ろう付け前に子熱が行われない場合にも、例えば
フィン材にプレージング・シートを用いた場合には板厚
が非常に薄いので、ろう付け時のＳｉの拡散に基く欠陥
（例えば、構造物の自重や治具の重さにより、ろう付け
時にフィンが座屈し、その結果ろう付け後の寸法が所定
の範囲に入らない）が発生することがある。
シートが薄いほど著しく、条件によっては（断面を顕微
鏡で観察すると）皮村中の初晶Ｓｉ粒が全く認められな
い程顕著なことがある。このような状態ではもちろん皮
材に、ろう材としての役割を期待することはできない。
また、ろう付け前に子熱が行われない場合にも、例えば
フィン材にプレージング・シートを用いた場合には板厚
が非常に薄いので、ろう付け時のＳｉの拡散に基く欠陥
（例えば、構造物の自重や治具の重さにより、ろう付け
時にフィンが座屈し、その結果ろう付け後の寸法が所定
の範囲に入らない）が発生することがある。
皮村中のＳｉが芯村へ拡散した状況を予熱前と予熱後と
を対比して図面により説明すると、第１図は子熱前のプ
レージング・シート断面のミクロ組織を漠式的に示した
ものであり、第２図はプレージング・シートを皮村の固
相温度（山一Ｓｉ合金では５７７ｏｏ）以下の比較的高
温（例えば５６０℃）で長時間（例えば７時間）加熱し
たあとの断面のミクロ組織を模式的に示したものである
。
を対比して図面により説明すると、第１図は子熱前のプ
レージング・シート断面のミクロ組織を漠式的に示した
ものであり、第２図はプレージング・シートを皮村の固
相温度（山一Ｓｉ合金では５７７ｏｏ）以下の比較的高
温（例えば５６０℃）で長時間（例えば７時間）加熱し
たあとの断面のミクロ組織を模式的に示したものである
。
これらの図で、１は皮材（ＡＩ−Ｓｉ合金、他にＣ山Ｚ
ｎなどを含んでもよい）、２は芯材、３は皮材中の初晶
Ｓｉ粒、４は芯材と皮材の境界を示す。
ｎなどを含んでもよい）、２は芯材、３は皮材中の初晶
Ｓｉ粒、４は芯材と皮材の境界を示す。
境界４は点線で示されているが、芯材２と皮材３は熱間
圧暖によって捨金的に接合されているので、実際には点
線で示されるほど明確でないことはいうまでもない。と
ころで、第１図のプレージング・シートを高温で長時間
加熱すると、第２図の５で示したように、皮材中に境界
４からある幅をもって初晶Ｓｉ粒が誠められない領域５
が形成される。
圧暖によって捨金的に接合されているので、実際には点
線で示されるほど明確でないことはいうまでもない。と
ころで、第１図のプレージング・シートを高温で長時間
加熱すると、第２図の５で示したように、皮材中に境界
４からある幅をもって初晶Ｓｉ粒が誠められない領域５
が形成される。
これは高温・長時間の加熱によって皮材中のＳｉが芯材
中へ拡散することにより生じたものであり、その程度は
皮材や芯材の化学成分、皮材や芯材の厚さ、初晶Ｓｉ粒
の形状や大きさ、加熱条件などによって異なる。本発明
は叙上の欠陥を防止するため、芯材中に各種の元素を貼
加することにより皮材中のＳｉが芯材中へ拡散するのを
抑制する目的で行った研究の結果に基〈ものであり、そ
の特徴とするところは従来のプレージング・シート用芯
材合金に０．６５〜１．６ｗｔ％、好ましくは０．７５
〜１．前れ％の範囲内にＳｉを含ませた芯材合金よりな
るプレージング・シートにある。Ｓｉが０．６５ｗｔ％
未満では皮材中のＳｉの芯材への拡散を抑制する効果が
なく、０．７５ｗｔ％未満ではその効果が弱く、また１
．６ｗｔ％を超えると芯村の融点が低くなり、ろう付時
に芯材が溶融するので芯材としての役割を期待できない
。
中へ拡散することにより生じたものであり、その程度は
皮材や芯材の化学成分、皮材や芯材の厚さ、初晶Ｓｉ粒
の形状や大きさ、加熱条件などによって異なる。本発明
は叙上の欠陥を防止するため、芯材中に各種の元素を貼
加することにより皮材中のＳｉが芯材中へ拡散するのを
抑制する目的で行った研究の結果に基〈ものであり、そ
の特徴とするところは従来のプレージング・シート用芯
材合金に０．６５〜１．６ｗｔ％、好ましくは０．７５
〜１．前れ％の範囲内にＳｉを含ませた芯材合金よりな
るプレージング・シートにある。Ｓｉが０．６５ｗｔ％
未満では皮材中のＳｉの芯材への拡散を抑制する効果が
なく、０．７５ｗｔ％未満ではその効果が弱く、また１
．６ｗｔ％を超えると芯村の融点が低くなり、ろう付時
に芯材が溶融するので芯材としての役割を期待できない
。
なお、ここでいう芯材合金とは一般にＡＩ−Ｍｎ系の３
００３合金、ＡＩ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６９５１合金である
が、もちろん芯材合金はこれらに限定されず、芯材とし
て用いられ得る純アルミあるいはその合金をも含む。
００３合金、ＡＩ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６９５１合金である
が、もちろん芯材合金はこれらに限定されず、芯材とし
て用いられ得る純アルミあるいはその合金をも含む。
一方、皮材は基本的には山一Ｓｉ系合金（通常Ｓｉ６〜
１３の％程度、例えばＡＡ４０４３ ４０４５合金など
）であるが、皮材はこれらに限定されず、Ｎ−Ｓｉ系合
金に種々の目的、例えばＦ融点を下げるため、濡れ性の
改善のため、あるいは真空並びに霧圏気ろう付を可能に
するためにＺｎ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ｂｉ，Ｂｅなどの元素が
単独あるいは複合して添加された合金も含んでいること
はいうまでもない。本発明になるプレージング・シート
を素材とした大型の構造物はろう付け前に高温長時間の
予熱を行っても満足なろう付け継手が得られ、また本発
明になるプレージング・シートを高温長時間の子熱を要
しないような板厚が非常に薄いフィン材などのろう付け
構造物に用いても満足な継手が得られた。これは本発明
によるプレージング・シートを素材とした構造物では、
ろう付前の予熱時に皮材中のＳｉの芯材への拡散が有効
に抑制されたこと、また予熱を必要あるいは必要としな
いずれのろう付においても、ろう付温度に加熱された時
に、溶融ろうの芯村オへの拡散が抑制されたことによる
ためである。
１３の％程度、例えばＡＡ４０４３ ４０４５合金など
）であるが、皮材はこれらに限定されず、Ｎ−Ｓｉ系合
金に種々の目的、例えばＦ融点を下げるため、濡れ性の
改善のため、あるいは真空並びに霧圏気ろう付を可能に
するためにＺｎ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ｂｉ，Ｂｅなどの元素が
単独あるいは複合して添加された合金も含んでいること
はいうまでもない。本発明になるプレージング・シート
を素材とした大型の構造物はろう付け前に高温長時間の
予熱を行っても満足なろう付け継手が得られ、また本発
明になるプレージング・シートを高温長時間の子熱を要
しないような板厚が非常に薄いフィン材などのろう付け
構造物に用いても満足な継手が得られた。これは本発明
によるプレージング・シートを素材とした構造物では、
ろう付前の予熱時に皮材中のＳｉの芯材への拡散が有効
に抑制されたこと、また予熱を必要あるいは必要としな
いずれのろう付においても、ろう付温度に加熱された時
に、溶融ろうの芯村オへの拡散が抑制されたことによる
ためである。
以下に本発明になるプレージング・シートおよび従来の
３００３合金を芯材として用いたプレージング・シート
について、高温長時間加熱後のＳｉ拡散状況を実施例で
示す。
３００３合金を芯材として用いたプレージング・シート
について、高温長時間加熱後のＳｉ拡散状況を実施例で
示す。
実施例 １
それぞれ純アルミ及びこれに１％のＳｉを添加した合金
を芯材とし、それぞれＡＩ−７．５％Ｓｉ及びＡＩ−１
２％Ｓｉ合金を皮材としたプレージング・シート（板厚
２肌、皮率８％、芯村の結晶粒度３０〜３６仏）を５６
０ｑｏ×１止 ２仇功ロ熱してから、試料断面について
Ｓｉの拡散状況を顕微鏡にて観察したところ、第１表の
結果が得られた。
を芯材とし、それぞれＡＩ−７．５％Ｓｉ及びＡＩ−１
２％Ｓｉ合金を皮材としたプレージング・シート（板厚
２肌、皮率８％、芯村の結晶粒度３０〜３６仏）を５６
０ｑｏ×１止 ２仇功ロ熱してから、試料断面について
Ｓｉの拡散状況を顕微鏡にて観察したところ、第１表の
結果が得られた。
第１表 高温長時間加熱後のブレーンンク・シートのＳ
ｉの拡散状況上表より芯材中に１％Ｓ；を含ませた場合
、故意にＳｉを含ませない芯材を用いたものに比し、皮
村中のＳｉの芯材への拡散が著しく抑制されることが明
らかである。
ｉの拡散状況上表より芯材中に１％Ｓ；を含ませた場合
、故意にＳｉを含ませない芯材を用いたものに比し、皮
村中のＳｉの芯材への拡散が著しく抑制されることが明
らかである。
またこの効果は皮材中のＳｉ量が多いほど大きい。次に
加熱前あるいは加熱後の本発明になるプレージング・シ
ートを通常のろう付温度則ち５８０〜６２０００に１０
〜１５分加熱して、そのミクロ組織を調べたところ、芯
材の溶融は全く認められなかった。第１表のプレージン
グシートと３００３合金フィン材とを絹合せて熱交換器
モデルをつくり、５６０００ｘｌ加持間子熱した後、６
１０００×１び分の加熱条件でろう付接合したところ、
Ｓｊｌ％を含む芯村からなる本発明のプレージングシー
トを用いた場合には、接合部に充分なＱ相とＳｉとの共
晶が存在する満足な継手が得られた。
加熱前あるいは加熱後の本発明になるプレージング・シ
ートを通常のろう付温度則ち５８０〜６２０００に１０
〜１５分加熱して、そのミクロ組織を調べたところ、芯
材の溶融は全く認められなかった。第１表のプレージン
グシートと３００３合金フィン材とを絹合せて熱交換器
モデルをつくり、５６０００ｘｌ加持間子熱した後、６
１０００×１び分の加熱条件でろう付接合したところ、
Ｓｊｌ％を含む芯村からなる本発明のプレージングシー
トを用いた場合には、接合部に充分なＱ相とＳｉとの共
晶が存在する満足な継手が得られた。
一方Ｓｉを含まない純アルミ芯材からなるプレージング
シートを用いた場合には、皮材のＳｉが芯材中へ拡散し
た結果として、ろう付温度に加熱したところ、ろう付に
関与するに必要なＳｉ量が不足し、接合部ではＱ相とＳ
ｉとの共晶が大部分失なわれて空隙部を形成し接合不良
が生じた。実施例 ２ それぞれ３００３合金（ＡＩ−１．２％Ｍｎ、Ｓｉ量０
．３％）及びＡＩ−１．２％Ｍｎ合金に各１％及び１．
２５％Ｓｊを添加した合金（Ｓｉを除く不純物量は通常
の３００３合金と同程度に調整）を芯村とし、それぞれ
ＡＩ−７．５％Ｓｊ及びＡＩ−１２％Ｓｉ合金を皮村と
したプレージング・シート（板厚１．６側、皮率７％、
芯材の結晶粒度約８０〃）を５６０ｏＣ×１０、２血の
ロ熱してから、試料断面についてＳｉの拡散状況を顕微
鏡にて観察したところ、第２表の結果が得られた。
シートを用いた場合には、皮材のＳｉが芯材中へ拡散し
た結果として、ろう付温度に加熱したところ、ろう付に
関与するに必要なＳｉ量が不足し、接合部ではＱ相とＳ
ｉとの共晶が大部分失なわれて空隙部を形成し接合不良
が生じた。実施例 ２ それぞれ３００３合金（ＡＩ−１．２％Ｍｎ、Ｓｉ量０
．３％）及びＡＩ−１．２％Ｍｎ合金に各１％及び１．
２５％Ｓｊを添加した合金（Ｓｉを除く不純物量は通常
の３００３合金と同程度に調整）を芯村とし、それぞれ
ＡＩ−７．５％Ｓｊ及びＡＩ−１２％Ｓｉ合金を皮村と
したプレージング・シート（板厚１．６側、皮率７％、
芯材の結晶粒度約８０〃）を５６０ｏＣ×１０、２血の
ロ熱してから、試料断面についてＳｉの拡散状況を顕微
鏡にて観察したところ、第２表の結果が得られた。
第２表 高温長時間加熱後のブレ−ヅンクシートのＳｉ
の拡散状況む芯材からなる本発明のプレージングシート
を用いた場合には、接合部に充分なＱ相とＳｉとの共晶
が存在する満足な継手が得られた。一方Ｓｉを０．３％
しか含まない３００３合金芯村からなるプレージングシ
ートを用いた場合には、皮材のＳｉが芯村中へ拡散した
結果として、ろう付温度に加熱したところ、ろう付に関
与するに必要なＳｉ量が不足し、接合部ではＱ相とＳｉ
との共晶を大部分失なわれて空隙部を形成し、接合不良
が生じた。
の拡散状況む芯材からなる本発明のプレージングシート
を用いた場合には、接合部に充分なＱ相とＳｉとの共晶
が存在する満足な継手が得られた。一方Ｓｉを０．３％
しか含まない３００３合金芯村からなるプレージングシ
ートを用いた場合には、皮材のＳｉが芯村中へ拡散した
結果として、ろう付温度に加熱したところ、ろう付に関
与するに必要なＳｉ量が不足し、接合部ではＱ相とＳｉ
との共晶を大部分失なわれて空隙部を形成し、接合不良
が生じた。
第１図は子熱前プレージング・シートの断面のミクロ組
織を模式的に示した図。 第２図は子熱後プレージング・シートの断面のミクロ組
織を榛式上表より芯材中に１％及び１．２５％Ｓｉを含
ませると、Ｓｉを含まない芯材を用いた場合に比べて、
皮材中のＳｉの芯材への拡散が著しく抑制されることが
明らかである。また、この効果は皮材中のＳｉ量が多い
ほど大きい。次に加熱前あるいは加熱後の本発明になる
プレージング・シートを通常のろう付温度則ち５８０〜
６２０℃に１０〜１５分加熱してそのミクロ組織を調べ
たところ、芯材の溶融は全く認められなかった。第２表
のプレージングシートと３００３合金フィン材とを組合
せて熱交換器モデルをつくり、５６０℃×１餌時間子熱
した後、６１０ｑＣ×１０分の加熱条件でろう付接合し
たところ、Ｓｉｌ％および１．２５％を含的に示した図
。 第１図 第２図
織を模式的に示した図。 第２図は子熱後プレージング・シートの断面のミクロ組
織を榛式上表より芯材中に１％及び１．２５％Ｓｉを含
ませると、Ｓｉを含まない芯材を用いた場合に比べて、
皮材中のＳｉの芯材への拡散が著しく抑制されることが
明らかである。また、この効果は皮材中のＳｉ量が多い
ほど大きい。次に加熱前あるいは加熱後の本発明になる
プレージング・シートを通常のろう付温度則ち５８０〜
６２０℃に１０〜１５分加熱してそのミクロ組織を調べ
たところ、芯材の溶融は全く認められなかった。第２表
のプレージングシートと３００３合金フィン材とを組合
せて熱交換器モデルをつくり、５６０℃×１餌時間子熱
した後、６１０ｑＣ×１０分の加熱条件でろう付接合し
たところ、Ｓｉｌ％および１．２５％を含的に示した図
。 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯材上
に主合金元素の一つとしてＳｉを含むアルミニウム合金
を皮材として設けたブレージング・シートにおいて、ろ
う付け工程において前記皮材中のＳｉが芯材中へ拡散す
るのを抑制するために、前記芯材に０．６５〜１．６ｗ
ｔ％の範囲内にＳｉを含ませたことを特徴とするアルミ
ニウム合金ブレージング・シート。 ２ 特許請求の範囲１において、芯材に０．７５〜１．
６ｗｔ％の範囲内にＳｉを含ませたことを特徴とするア
ルミニウム合金ブレージング・シート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51124565A JPS6033578B2 (ja) | 1976-10-18 | 1976-10-18 | 皮材中のＳｉの芯材中への拡散を抑制するアルミニウム合金ブレ−ジング・シ−ト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51124565A JPS6033578B2 (ja) | 1976-10-18 | 1976-10-18 | 皮材中のＳｉの芯材中への拡散を抑制するアルミニウム合金ブレ−ジング・シ−ト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5348956A JPS5348956A (en) | 1978-05-02 |
| JPS6033578B2 true JPS6033578B2 (ja) | 1985-08-03 |
Family
ID=14888617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51124565A Expired JPS6033578B2 (ja) | 1976-10-18 | 1976-10-18 | 皮材中のＳｉの芯材中への拡散を抑制するアルミニウム合金ブレ−ジング・シ−ト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033578B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54121214A (en) * | 1978-03-15 | 1979-09-20 | Sumitomo Light Metal Ind | Aluminium alloy brazing sheet for controlling diffusion of silicon within surface material into core material |
| JPS54152915U (ja) * | 1978-04-15 | 1979-10-24 | ||
| EP1633522A4 (en) * | 2003-04-16 | 2007-10-31 | Showa Denko Kk | HEAT EXCHANGERS AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4834497A (ja) * | 1971-09-06 | 1973-05-18 | ||
| JPS5146547A (en) * | 1974-10-21 | 1976-04-21 | Mitsubishi Aluminium | Bureejinguyo aruminiumugokinkuratsudofukugozai |
-
1976
- 1976-10-18 JP JP51124565A patent/JPS6033578B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4834497A (ja) * | 1971-09-06 | 1973-05-18 | ||
| JPS5146547A (en) * | 1974-10-21 | 1976-04-21 | Mitsubishi Aluminium | Bureejinguyo aruminiumugokinkuratsudofukugozai |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5348956A (en) | 1978-05-02 |
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