JPS6153639B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6153639B2 JPS6153639B2 JP57185258A JP18525882A JPS6153639B2 JP S6153639 B2 JPS6153639 B2 JP S6153639B2 JP 57185258 A JP57185258 A JP 57185258A JP 18525882 A JP18525882 A JP 18525882A JP S6153639 B2 JPS6153639 B2 JP S6153639B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brazing
- core material
- alloy
- aluminum
- heat exchanger
- Prior art date
- 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.)
- Expired
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 41
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 38
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 33
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 23
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 22
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 13
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 13
- 229910000882 Ca alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004210 cathodic protection Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 229910019064 Mg-Si Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910019406 Mg—Si Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018566 Al—Si—Mg Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 229910018134 Al-Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021365 Al-Mg-Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021364 Al-Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018137 Al-Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018467 Al—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018573 Al—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019018 Mg 2 Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017639 MgSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- GPGMRSSBVJNWRA-UHFFFAOYSA-N hydrochloride hydrofluoride Chemical compound F.Cl GPGMRSSBVJNWRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
- F28F19/02—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
- F28F19/06—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings of metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Description
本発明はアルミニウム製熱交換器に関するもの
で、特に冷却循環水と接触する部分、すなわち管
板部分の耐（孔）食性を向上せしめたものであ
る。 従来、アルミニウム製熱交換器、例えば自動車
用ラジエーターは第１図に示すように直立する平
列状の多数の水管１の両端に、管板２，２′と、
各水管の間に多数のフイン３とサイドブラケツト
４を組付け、同時に真空ブレージングを行ない接
合したコアーと樹脂からなるタンク５，５′を第
１図のＡ−Ａ断面図である第２図ように機械的に
締結して作られる。 このような熱交換器のフインにはJIS3003（Al
−Mn合金）JIS5005（Al−Mg合金）又は、これ
らにZn、Sn等を添加した犠性陽極フインを使用
し、水管あるいは管板の外面を防食している。 管板は、AA6951（Al−Mg−Si合金）を芯材
と、冷却水側には、Zn0.8〜1.3wt％（以下wt％
を単に％と略記）を含むアルミニウム合金、例え
ばJIS7072（Al−Zn合金）を皮材（第２図６）と
してクラツドし、他面にはろう材（第２図７）と
してJIS4045（Al−Si合金）、JIS4004（Al−Si−
Mg）あるいはAA4104（Al−Si−Mg−Bi）をク
ラツドしたもので、これをプレス成形して外表面
にろう材を有する管板を形成し、フイン及び水管
と共にブレージングにより接合している。これら
接合コアーと樹脂のタンク５をＯリング８を介し
て機械的に締結することによつて、熱交換器を製
造するものである。 前記の管板に用いた複合板は腐食性の冷却水に
晒した場合、芯材に比べて電位の低い皮材が優先
的に腐食して芯材を防食する作用、即ち陰極防食
効果を有する。 このような複合板を用いて熱交換器を製造する
ためには、従来フラツクスを用いて大気中でブレ
ージングを行なうか、又は溶融フラツクス中でブ
レージングを行なつている。 しかし、これらの方法は塩化物、弗化物系のフ
ラツクスを用いるため、その排水処理など公害上
の問題があり、またブレージング後にフラツクス
を完全に除去する必要があるなど、工程上複雑で
コスト上昇に大きな影響を与える。 これに鑑み近年真空中でブレージングする方法
が開発され、盛んに行なわれるようになつた。 しかしながら真空中でブレージングを行なう
と、管板を形成する複合板の皮材に含まれている
Znが真空中へ蒸発し、皮材のZn濃度が極端に減
少（80％以上）するため、陰極防食効果がほとん
どなくなり、自動車用ラジエーターのように腐食
環境の厳しい雰囲気、特に腐食抑制剤（インヒビ
ター）によつて管理されていない冷却水に晒され
ると、孔食が芯材にまで達し、遂には管板に貫通
孔を生ずる欠点があつた。しかも芯材として用い
ているAA6951は、主成分であるMgとSiが、粒界
に化合物として析出し易く、これらが粒界腐食感
受性を高めるため、上記の孔食を促進させるなど
の欠点もある。 本発明はこれに鑑み種々研究の結果、アルミニ
ウムに微量のCaを添加した合金が、JIS7072（Al
−Zn合金）に替つて皮材となつた場合、真空ブ
レージングによつても何んら変化なく、Caも蒸
発せず優れた犠牲陽極層となりうること知見し
た。更に芯材を構成するAA6951のCu、Mnを増
しMgを減らし、またCr、Zr、Tiの１種又は２種
以上を微量添加することで粒界腐食感受性を低
め、前記皮材と複合させることによつて耐食性に
優れた複合板を見出し、この複合板を管板として
用いることにより、耐食性の優れたアルミニウム
製熱交換器を開発したものである。 即ち、本発明熱交換器は複数個の平列状水管の
両端に取付けた水室の管板を外表面にろう材を有
するアルミニウム複合板で形成し、水管の間に多
数のアルミニウム製コルゲートフインを取付けて
真空ブレージングによりろう付接合した熱交換器
において、管板をCu0.2〜0.8％、Mn0.1〜0.8％、
Mg0.1〜0.5％、Si0.1〜0.6％を必須とし、Cr0.01
〜0.3％、Zr0.01〜0.3％、Ti0.01〜0.3％の１種又
は２種以上と残部Alおよび通常の不純物からな
るアルミニウム合金を芯材とし、その片面にろう
材を設け、他面にCa0.005〜0.2％、FeとSiの合計
が0.5％以下、残部アルミニウムからなるアルミ
ニウム合金（以下Al−Ca合金と略記）を皮材と
して設けた複合板で形成し、水室の内面側を皮材
としたことを特徴とするものである。 複合板はAA6951を改良したアルミニウム合金
（以下Al−Cu−Mn−Mg−Si合金と略記）を芯材
とし、その片面にAl−Si合金、Al−Si−Mg合金
等のろう材、例えばAl−10％Si−1.5％Mg合金又
はこれはBiを微量添加したろう材をクラツドし、
他面にAl−Ca合金材をクラツドしたものであ
る。この複合板をプレス成形により、第２図に示
すように水管１の両端に取り付けて、外面にろう
材７、内面にAl−Ca合金材６を有する管板と
し、真空ブレージング後に、樹脂製タンク５とＯ
リングを介して機械的に締結するもので、冷却水
が通る水室の内面が皮材であるAl−Ca合金層と
なるようにしたものである。 Al−Ca合金のCaは、真空ブレージングにより
蒸発し、炉内を汚染することなく、アルミニウム
に含まれる不可避の不純物のFe及びSiと化合物
を作り、マトリツクスを高純化して合金の電位を
下げる作用をなす。 しかしてCa含有量を0.005〜0.2％、アルミニウ
ムに含まれる不可避の不純物FeとSiの合計含有
量を0.5％以下と限定したのはCa含有量が0.005％
未満ではアルミニウムに不純物として含まれる
Fe及びSiと完全に結びつくには少なすぎ、芯材
に対する電位が陰極防食効果を発揮する程十分に
低くならず、0.2％を越えるとFe及びSiと結びつ
かない過剰のCaがAlと化合物を作り、塑性加工
性を低下させてしまう。またFeとSiの合計含有
量が0.5％を超えると、Fe及びSiが単体又はAlと
化合物としてマトリツクス中に晶出し、芯材に対
する電位が十分低くならないと共にそれ自体の耐
食性も低下するためである。 一方芯材を構成するAl−Cu−Mn−Mg−Si合
金のCuとMnは芯材の電位を高める作用と、芯材
に必要な強度を付与するもので、Cu0.2〜0.8％、
Mn0.1〜0.8％としたのは、いずれも上限を越え
ると電位上昇効果は飽和してしまうばかりでな
く、塑性加工性を低下させてしまう。特にCuの
増加は自己腐食を増大して好ましくない。 一方CuとMnが、それぞれ0.2、0.1％未満では
芯材の電位を、十分に高めることは出来ない。 MgとSiはMgSiの化合物を作り、芯材の強度を
高める効果がある。特にブレージング加熱後、一
般の冷却を行なつても焼入れの効果があり、樹脂
タンクにかしめる場合に必要な強度（引張強さで
15Kg/mm2以上）が得られるもので、Mg0.1〜0.5
％、Si0.1〜0.6％としたのは、両者とも上限を越
えると芯材の融点が低下してしまい、ろう付性が
損なわれるばかりでなく、Mg2Siの化合物が多量
に粒界に析出し、粒界腐食が起こり易くなる。一
方MgとSiが、それぞれ0.1％未満では、樹脂タン
クにかしめる際、必要とする強度が得られない。 Cr、Ti、Zrは、本発明の芯材であるAl−Cu−
Mn−Mg−Si合金製造上、鋳塊の結晶粒を微細化
し、使用時の加工性あるいは強度、耐食性に効果
的作用をなすもので、添加量をCr0.01〜0.3％、
Ti0.01〜0.3％、Zr0.01〜0.3％の範囲に限定した
理由は、それぞれ0.3％を越えて添加しても上記
の効果は飽和するばかりでなく、巨大な金属間化
合物を形成し、塑性加工性を低下させてしまう。
また0.01％未満では上記の効果が得られず、特に
耐食性を低下させてしまう。 この複合板の全板厚に対するAl−Ca合金材の
皮覆比率、すなわちクラツド比については特に限
定するものではないが、板厚の変化によつて２〜
20％とする。 また、他面にはろう材を設けるが、真空ブレー
ジング用としてはAl−Si−Mg系（JIS4004、
JIS4N04など）あるいはAl−Si−Mg−Bi系
（AA4104など）が最適で、その皮覆率は、板厚
によつて５〜15％とすることが望ましい。 本発明熱交換器は以上の構成からなり、第１図
に示すように、本発明用の複合板によつて加工し
た管板（第１図−２）とチユーブ１フイン３とを
組み合せて１×10-4〜１×10-5Torrの真空中で
580〜600℃の温度に加熱する真空ブレージングに
より接合したコアーを、樹脂タンク５に機械的に
かしめることによつて得られるものである。 以下本発明の実施例について説明する。 実施例 １ 第１表に示す組成のAl−Ca合金（皮材）とAl
−Cu−Mn−Mg−Si合金（芯材）からなる板厚
1.0mmの熱交換器の管板用複合板（皮材のクラツ
ド比10％、皮材の層0.1mm）を試作し、これを真
空ブレージングを想定して５×10-5Torrの真空
中で600℃の温度に10分間加熱した後、次の各試
験を行なつた。また比較のため、従来例として
A6951（Al−0.25 Cu−0.6 Mg−0.4 Si合金）を
芯材とし、A7072（Al−1.1Zn合金）を皮材とす
る管板用複合板について同様の加熱処理を行なつ
た後、次の各試験を行なつた。これ等の結果を第
２表に示した。 25℃、５％食塩水中で飽和甘汞電極を基準と
して皮材と芯材の電位を測定した。 曲げあるいはエリクセン試験機によつて加工
性を検討した。 引張強さ（Kg/mm2）を測定した。15Kg/mm2以上
が樹脂タンクのかしめに対して有効である。 芯材の裏面をポリエステルテープでシール
し、水道水＋10ppm Cu++の腐食液中に浸漬
し、液の温度を80℃、８時間保持した後、室温
に16時間放置するサイクルを２ケ月間繰返し
て、皮材面の最大孔食深さを測定した。
で、特に冷却循環水と接触する部分、すなわち管
板部分の耐（孔）食性を向上せしめたものであ
る。 従来、アルミニウム製熱交換器、例えば自動車
用ラジエーターは第１図に示すように直立する平
列状の多数の水管１の両端に、管板２，２′と、
各水管の間に多数のフイン３とサイドブラケツト
４を組付け、同時に真空ブレージングを行ない接
合したコアーと樹脂からなるタンク５，５′を第
１図のＡ−Ａ断面図である第２図ように機械的に
締結して作られる。 このような熱交換器のフインにはJIS3003（Al
−Mn合金）JIS5005（Al−Mg合金）又は、これ
らにZn、Sn等を添加した犠性陽極フインを使用
し、水管あるいは管板の外面を防食している。 管板は、AA6951（Al−Mg−Si合金）を芯材
と、冷却水側には、Zn0.8〜1.3wt％（以下wt％
を単に％と略記）を含むアルミニウム合金、例え
ばJIS7072（Al−Zn合金）を皮材（第２図６）と
してクラツドし、他面にはろう材（第２図７）と
してJIS4045（Al−Si合金）、JIS4004（Al−Si−
Mg）あるいはAA4104（Al−Si−Mg−Bi）をク
ラツドしたもので、これをプレス成形して外表面
にろう材を有する管板を形成し、フイン及び水管
と共にブレージングにより接合している。これら
接合コアーと樹脂のタンク５をＯリング８を介し
て機械的に締結することによつて、熱交換器を製
造するものである。 前記の管板に用いた複合板は腐食性の冷却水に
晒した場合、芯材に比べて電位の低い皮材が優先
的に腐食して芯材を防食する作用、即ち陰極防食
効果を有する。 このような複合板を用いて熱交換器を製造する
ためには、従来フラツクスを用いて大気中でブレ
ージングを行なうか、又は溶融フラツクス中でブ
レージングを行なつている。 しかし、これらの方法は塩化物、弗化物系のフ
ラツクスを用いるため、その排水処理など公害上
の問題があり、またブレージング後にフラツクス
を完全に除去する必要があるなど、工程上複雑で
コスト上昇に大きな影響を与える。 これに鑑み近年真空中でブレージングする方法
が開発され、盛んに行なわれるようになつた。 しかしながら真空中でブレージングを行なう
と、管板を形成する複合板の皮材に含まれている
Znが真空中へ蒸発し、皮材のZn濃度が極端に減
少（80％以上）するため、陰極防食効果がほとん
どなくなり、自動車用ラジエーターのように腐食
環境の厳しい雰囲気、特に腐食抑制剤（インヒビ
ター）によつて管理されていない冷却水に晒され
ると、孔食が芯材にまで達し、遂には管板に貫通
孔を生ずる欠点があつた。しかも芯材として用い
ているAA6951は、主成分であるMgとSiが、粒界
に化合物として析出し易く、これらが粒界腐食感
受性を高めるため、上記の孔食を促進させるなど
の欠点もある。 本発明はこれに鑑み種々研究の結果、アルミニ
ウムに微量のCaを添加した合金が、JIS7072（Al
−Zn合金）に替つて皮材となつた場合、真空ブ
レージングによつても何んら変化なく、Caも蒸
発せず優れた犠牲陽極層となりうること知見し
た。更に芯材を構成するAA6951のCu、Mnを増
しMgを減らし、またCr、Zr、Tiの１種又は２種
以上を微量添加することで粒界腐食感受性を低
め、前記皮材と複合させることによつて耐食性に
優れた複合板を見出し、この複合板を管板として
用いることにより、耐食性の優れたアルミニウム
製熱交換器を開発したものである。 即ち、本発明熱交換器は複数個の平列状水管の
両端に取付けた水室の管板を外表面にろう材を有
するアルミニウム複合板で形成し、水管の間に多
数のアルミニウム製コルゲートフインを取付けて
真空ブレージングによりろう付接合した熱交換器
において、管板をCu0.2〜0.8％、Mn0.1〜0.8％、
Mg0.1〜0.5％、Si0.1〜0.6％を必須とし、Cr0.01
〜0.3％、Zr0.01〜0.3％、Ti0.01〜0.3％の１種又
は２種以上と残部Alおよび通常の不純物からな
るアルミニウム合金を芯材とし、その片面にろう
材を設け、他面にCa0.005〜0.2％、FeとSiの合計
が0.5％以下、残部アルミニウムからなるアルミ
ニウム合金（以下Al−Ca合金と略記）を皮材と
して設けた複合板で形成し、水室の内面側を皮材
としたことを特徴とするものである。 複合板はAA6951を改良したアルミニウム合金
（以下Al−Cu−Mn−Mg−Si合金と略記）を芯材
とし、その片面にAl−Si合金、Al−Si−Mg合金
等のろう材、例えばAl−10％Si−1.5％Mg合金又
はこれはBiを微量添加したろう材をクラツドし、
他面にAl−Ca合金材をクラツドしたものであ
る。この複合板をプレス成形により、第２図に示
すように水管１の両端に取り付けて、外面にろう
材７、内面にAl−Ca合金材６を有する管板と
し、真空ブレージング後に、樹脂製タンク５とＯ
リングを介して機械的に締結するもので、冷却水
が通る水室の内面が皮材であるAl−Ca合金層と
なるようにしたものである。 Al−Ca合金のCaは、真空ブレージングにより
蒸発し、炉内を汚染することなく、アルミニウム
に含まれる不可避の不純物のFe及びSiと化合物
を作り、マトリツクスを高純化して合金の電位を
下げる作用をなす。 しかしてCa含有量を0.005〜0.2％、アルミニウ
ムに含まれる不可避の不純物FeとSiの合計含有
量を0.5％以下と限定したのはCa含有量が0.005％
未満ではアルミニウムに不純物として含まれる
Fe及びSiと完全に結びつくには少なすぎ、芯材
に対する電位が陰極防食効果を発揮する程十分に
低くならず、0.2％を越えるとFe及びSiと結びつ
かない過剰のCaがAlと化合物を作り、塑性加工
性を低下させてしまう。またFeとSiの合計含有
量が0.5％を超えると、Fe及びSiが単体又はAlと
化合物としてマトリツクス中に晶出し、芯材に対
する電位が十分低くならないと共にそれ自体の耐
食性も低下するためである。 一方芯材を構成するAl−Cu−Mn−Mg−Si合
金のCuとMnは芯材の電位を高める作用と、芯材
に必要な強度を付与するもので、Cu0.2〜0.8％、
Mn0.1〜0.8％としたのは、いずれも上限を越え
ると電位上昇効果は飽和してしまうばかりでな
く、塑性加工性を低下させてしまう。特にCuの
増加は自己腐食を増大して好ましくない。 一方CuとMnが、それぞれ0.2、0.1％未満では
芯材の電位を、十分に高めることは出来ない。 MgとSiはMgSiの化合物を作り、芯材の強度を
高める効果がある。特にブレージング加熱後、一
般の冷却を行なつても焼入れの効果があり、樹脂
タンクにかしめる場合に必要な強度（引張強さで
15Kg/mm2以上）が得られるもので、Mg0.1〜0.5
％、Si0.1〜0.6％としたのは、両者とも上限を越
えると芯材の融点が低下してしまい、ろう付性が
損なわれるばかりでなく、Mg2Siの化合物が多量
に粒界に析出し、粒界腐食が起こり易くなる。一
方MgとSiが、それぞれ0.1％未満では、樹脂タン
クにかしめる際、必要とする強度が得られない。 Cr、Ti、Zrは、本発明の芯材であるAl−Cu−
Mn−Mg−Si合金製造上、鋳塊の結晶粒を微細化
し、使用時の加工性あるいは強度、耐食性に効果
的作用をなすもので、添加量をCr0.01〜0.3％、
Ti0.01〜0.3％、Zr0.01〜0.3％の範囲に限定した
理由は、それぞれ0.3％を越えて添加しても上記
の効果は飽和するばかりでなく、巨大な金属間化
合物を形成し、塑性加工性を低下させてしまう。
また0.01％未満では上記の効果が得られず、特に
耐食性を低下させてしまう。 この複合板の全板厚に対するAl−Ca合金材の
皮覆比率、すなわちクラツド比については特に限
定するものではないが、板厚の変化によつて２〜
20％とする。 また、他面にはろう材を設けるが、真空ブレー
ジング用としてはAl−Si−Mg系（JIS4004、
JIS4N04など）あるいはAl−Si−Mg−Bi系
（AA4104など）が最適で、その皮覆率は、板厚
によつて５〜15％とすることが望ましい。 本発明熱交換器は以上の構成からなり、第１図
に示すように、本発明用の複合板によつて加工し
た管板（第１図−２）とチユーブ１フイン３とを
組み合せて１×10-4〜１×10-5Torrの真空中で
580〜600℃の温度に加熱する真空ブレージングに
より接合したコアーを、樹脂タンク５に機械的に
かしめることによつて得られるものである。 以下本発明の実施例について説明する。 実施例 １ 第１表に示す組成のAl−Ca合金（皮材）とAl
−Cu−Mn−Mg−Si合金（芯材）からなる板厚
1.0mmの熱交換器の管板用複合板（皮材のクラツ
ド比10％、皮材の層0.1mm）を試作し、これを真
空ブレージングを想定して５×10-5Torrの真空
中で600℃の温度に10分間加熱した後、次の各試
験を行なつた。また比較のため、従来例として
A6951（Al−0.25 Cu−0.6 Mg−0.4 Si合金）を
芯材とし、A7072（Al−1.1Zn合金）を皮材とす
る管板用複合板について同様の加熱処理を行なつ
た後、次の各試験を行なつた。これ等の結果を第
２表に示した。 25℃、５％食塩水中で飽和甘汞電極を基準と
して皮材と芯材の電位を測定した。 曲げあるいはエリクセン試験機によつて加工
性を検討した。 引張強さ（Kg/mm2）を測定した。15Kg/mm2以上
が樹脂タンクのかしめに対して有効である。 芯材の裏面をポリエステルテープでシール
し、水道水＋10ppm Cu++の腐食液中に浸漬
し、液の温度を80℃、８時間保持した後、室温
に16時間放置するサイクルを２ケ月間繰返し
て、皮材面の最大孔食深さを測定した。
【表】
【表】
【表】
【表】
第２表から明らかなように本発明に使用する複
合板は何れも芯材の電位に比較して皮材の電位が
50〜110ｍＶと十分に低く、最大孔食深さ0.1mm
で、皮材の厚さ（0.1mm）で止まつており、従来
用複合板No.27と比較し、はるかに優れているこ
とが判る。また加工性は良好で、ろう付後の引張
強さも15Kg/mm2以上で、樹脂タンクとのかしめ性
も優れている。 これに対して、皮材のCaが0.005％未満あるい
は0.2％を越える比較材No.16、No.17あるいはFe
＋Siの含有量が0.7％と多い比較材No.18は何れも
皮材の電位が十分低くなく、孔食深さが0.3mm以
上と皮材の厚さを通し、芯材に達していることが
判る。 また芯材のCu、Mnがそれぞれ0.2、0.1未満の
比較材No.19は芯材の電位が低くなつて、孔食深
さが0.25mmと皮材を貫通しているし、Cu、Mnが
何れも0.8％を越えた比較材No.20は、耐食性は良
好であるが加工性が低下している。更に芯材の
Mg、Siが何れも0.1未満、あるいは何れかが0.1未
満の比較材No.21、No.25、No.26は、ろう付後の
強度が15Kg/mm2未満で、樹脂タンクとのかしめ性
が劣る。またMg、Siがそれぞれ0.5％、0.6％を越
えた比較材No.22はろう付性が悪く、しかも粒界
腐食が起こり易く、耐食性が低下する（0.3mm）。 そして芯材のCr、Zr、Tiも限定範囲外
（No.23、No.24）だと耐食性が劣るか、加工性が
劣るかの何れかである。 実施例 ２ 第３表に示す組成の芯材と皮材を用い、芯材の
片面に皮材をクラツド（クラツド10％）し、その
他面にAl−10％Si−1.5％Mg−0.08％Bi合金
（4104）からなるろう材をクラツド（クラツド比
15％）した板厚1.2mmの管板用の複合板を作り、
熱交換器の内側に皮材を有する様に管板を作り、
第１図に示すようにコルゲートフインと水管とを
一体に組立て、５×10-5Torrの真空中でブレー
ジング（600℃、15分）を行ない、熱交換器コア
ーを作成した。 次に、このコアーを樹脂タンクにＯリングを介
して第２図の如く締結し、ラジエーターを作成し
た。 このラジエーター内に腐食液（水道水＋
10ppm Cu++）を80〜100℃の温度で８時間循環さ
せ、残り16時間は放冷というサイクルを６ケ月間
繰返した後、管板内側（皮材面）に発生した孔食
の深さを測定した。その結果を、ろう付性、樹脂
タンクとのかしめ性ともに第３表に併記した。
合板は何れも芯材の電位に比較して皮材の電位が
50〜110ｍＶと十分に低く、最大孔食深さ0.1mm
で、皮材の厚さ（0.1mm）で止まつており、従来
用複合板No.27と比較し、はるかに優れているこ
とが判る。また加工性は良好で、ろう付後の引張
強さも15Kg/mm2以上で、樹脂タンクとのかしめ性
も優れている。 これに対して、皮材のCaが0.005％未満あるい
は0.2％を越える比較材No.16、No.17あるいはFe
＋Siの含有量が0.7％と多い比較材No.18は何れも
皮材の電位が十分低くなく、孔食深さが0.3mm以
上と皮材の厚さを通し、芯材に達していることが
判る。 また芯材のCu、Mnがそれぞれ0.2、0.1未満の
比較材No.19は芯材の電位が低くなつて、孔食深
さが0.25mmと皮材を貫通しているし、Cu、Mnが
何れも0.8％を越えた比較材No.20は、耐食性は良
好であるが加工性が低下している。更に芯材の
Mg、Siが何れも0.1未満、あるいは何れかが0.1未
満の比較材No.21、No.25、No.26は、ろう付後の
強度が15Kg/mm2未満で、樹脂タンクとのかしめ性
が劣る。またMg、Siがそれぞれ0.5％、0.6％を越
えた比較材No.22はろう付性が悪く、しかも粒界
腐食が起こり易く、耐食性が低下する（0.3mm）。 そして芯材のCr、Zr、Tiも限定範囲外
（No.23、No.24）だと耐食性が劣るか、加工性が
劣るかの何れかである。 実施例 ２ 第３表に示す組成の芯材と皮材を用い、芯材の
片面に皮材をクラツド（クラツド10％）し、その
他面にAl−10％Si−1.5％Mg−0.08％Bi合金
（4104）からなるろう材をクラツド（クラツド比
15％）した板厚1.2mmの管板用の複合板を作り、
熱交換器の内側に皮材を有する様に管板を作り、
第１図に示すようにコルゲートフインと水管とを
一体に組立て、５×10-5Torrの真空中でブレー
ジング（600℃、15分）を行ない、熱交換器コア
ーを作成した。 次に、このコアーを樹脂タンクにＯリングを介
して第２図の如く締結し、ラジエーターを作成し
た。 このラジエーター内に腐食液（水道水＋
10ppm Cu++）を80〜100℃の温度で８時間循環さ
せ、残り16時間は放冷というサイクルを６ケ月間
繰返した後、管板内側（皮材面）に発生した孔食
の深さを測定した。その結果を、ろう付性、樹脂
タンクとのかしめ性ともに第３表に併記した。
【表】
【表】
第３表から明らかな如く、本発明熱交換器は何
れも最大孔食深さは皮材内（0.12mm）で止まつて
おり、陰極防食効果に優れていることが判る。ま
たろう付性、樹脂タンクとのかしめ性も良好であ
つた。 これに対して従来熱交換器及び本発明の範囲よ
り外れる比較用熱交換器は何れも、最大孔食深さ
が皮材を通して芯材に達していて陰極防食効果が
認められないばかりでなく、ろう付性、かしめ性
に劣るものもあつた。 このように本発明熱交換器は真空ブレージング
により接合した後も、優れた陰極防食効果を有
し、熱交換器の耐孔食性を向上し、耐用年数を著
しく向上し得る顕著な効果を有するものである
れも最大孔食深さは皮材内（0.12mm）で止まつて
おり、陰極防食効果に優れていることが判る。ま
たろう付性、樹脂タンクとのかしめ性も良好であ
つた。 これに対して従来熱交換器及び本発明の範囲よ
り外れる比較用熱交換器は何れも、最大孔食深さ
が皮材を通して芯材に達していて陰極防食効果が
認められないばかりでなく、ろう付性、かしめ性
に劣るものもあつた。 このように本発明熱交換器は真空ブレージング
により接合した後も、優れた陰極防食効果を有
し、熱交換器の耐孔食性を向上し、耐用年数を著
しく向上し得る顕著な効果を有するものである
第１図はアルミニウム製熱交換器の一例を示す
説明図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図である。 １……水管、２……管板、３……フイン、４…
…サイドブラケツト、５，５′……樹脂タンク、
６……皮材、７……ろう材、８……Ｏリング。
説明図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図である。 １……水管、２……管板、３……フイン、４…
…サイドブラケツト、５，５′……樹脂タンク、
６……皮材、７……ろう材、８……Ｏリング。
Claims (1)
- １ 複数個の平列状水管とその両端に取付けた水
室の管板を、外表面にろう材を有するアルミニウ
ム複合板で形成し、水管の間に多数のアルミニウ
ム製コルゲートフインを取付けて真空ブレージン
グによりろう付接合した熱交換器において、管板
をCu0.2〜0.8wt％、Mn0.1〜0.8wt％、Mg0.1〜
0.5wt％、Si0.1〜0.6wt％を必須とし、Cr0.01〜
0.3wt％、Zr0.01〜0.3wt％、Ti0.01〜0.3wt％の
１種又は２種以上と残部Alおよび通常の不純物
からなるアルミニウム合金を芯材とし、その片面
にろう材を設け、他面にCa0.005〜0.2wt％、Fe
とSiの合計が0.5wt％以下、残部アルミニウムか
らなるアルミニウム合金を皮材として設けた複合
板で形成し、水室の内面側を皮材としたことを特
徴とするアルミニウム合金製熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57185258A JPS5989999A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | アルミニウム合金製熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57185258A JPS5989999A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | アルミニウム合金製熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5989999A JPS5989999A (ja) | 1984-05-24 |
| JPS6153639B2 true JPS6153639B2 (ja) | 1986-11-18 |
Family
ID=16167667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57185258A Granted JPS5989999A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | アルミニウム合金製熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5989999A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0641856U (ja) * | 1992-11-17 | 1994-06-03 | 株式会社イナックス | 噴霧ノズルを用いた燃焼機具 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6055586B2 (ja) * | 1982-11-30 | 1985-12-05 | 株式会社神戸製鋼所 | ろう付用高強度耐蝕アルミニウム合金 |
| JPS60248859A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-09 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 超高圧用プレ−トフイン型熱交換器のフイン材 |
| JPH0641621B2 (ja) * | 1986-03-31 | 1994-06-01 | スカイアルミニウム株式会社 | ろう付用クラッド材のアルミニウム合金芯材 |
| FR2614901B1 (fr) * | 1987-05-05 | 1992-07-24 | Cegedur | Alliages d'aluminium pour echangeur de chaleur brase |
| NL1004415C2 (nl) * | 1996-11-04 | 1998-05-08 | Hoogovens Alu Walzprod Gmbh | Niet-warmtebehandelbare aluminiumlegering als kernlegering voor brazing sheet. |
| KR20020087276A (ko) * | 2001-05-15 | 2002-11-22 | 한라공조주식회사 | 라디에이터 탱크 구조 |
| CN110645822B (zh) * | 2019-10-21 | 2021-04-30 | 浙江元盛塑业股份有限公司 | 一种汽车散热器水室 |
-
1982
- 1982-10-21 JP JP57185258A patent/JPS5989999A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0641856U (ja) * | 1992-11-17 | 1994-06-03 | 株式会社イナックス | 噴霧ノズルを用いた燃焼機具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5989999A (ja) | 1984-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6248742B2 (ja) | ||
| JP2685927B2 (ja) | Ａ▲ｌ▼製熱交換器の冷媒通路用ブレージングシート | |
| JPS6153639B2 (ja) | ||
| JPS6055586B2 (ja) | ろう付用高強度耐蝕アルミニウム合金 | |
| JP2934087B2 (ja) | 耐食性Ａｌ合金ブレージングシート | |
| JPH04263033A (ja) | 熱交換器用アルミニウムクラッド材 | |
| JP3222768B2 (ja) | ろう付け性に優れたアルミニウム合金クラッド材およびその製造方法 | |
| JP3858255B2 (ja) | 耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 | |
| JP2002294377A (ja) | ろう付け用アルミニウム合金複合材 | |
| JP2685926B2 (ja) | Ａ▲ｌ▼製熱交換器の冷媒通路用ブレージングシート | |
| JP3875135B2 (ja) | ろう付け用アルミニウム合金複合材 | |
| JP2003306735A (ja) | 耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート | |
| JP2640816B2 (ja) | ろう付け性と耐食性にすぐれた熱交換器用Ａｌ合金複合フィン材 | |
| JPS6234827B2 (ja) | ||
| JP3753669B2 (ja) | ろう付け用アルミニウム合金複合材 | |
| JP3749089B2 (ja) | 犠牲防食アルミニウム合金板及びその複合材 | |
| JPH0261536B2 (ja) | ||
| JPH08260085A (ja) | 耐食性に優れた真空ブレージング用アルミニウム合金複合材 | |
| JP2783921B2 (ja) | 低温ろう付けアルミニウム合金製熱交換器 | |
| JPS6127679B2 (ja) | ||
| JPH0234296A (ja) | アルミニウム用ろう合金およびアルミニウム製熱交換器用ブレージングシート | |
| JP2693181B2 (ja) | アルミニウムブレージングシート | |
| JP2000087163A (ja) | 耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 | |
| JPH04297541A (ja) | 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 | |
| JP3858254B2 (ja) | 耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |