JPS6179752A - ドロンカツプ型熱交換器のドロンカツプ材用真空ろう付ブレ−ジングシ−トの製造法 - Google Patents

ドロンカツプ型熱交換器のドロンカツプ材用真空ろう付ブレ−ジングシ−トの製造法

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JPS6179752A
JPS6179752A JP20246884A JP20246884A JPS6179752A JP S6179752 A JPS6179752 A JP S6179752A JP 20246884 A JP20246884 A JP 20246884A JP 20246884 A JP20246884 A JP 20246884A JP S6179752 A JPS6179752 A JP S6179752A
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竹内 章二
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宏 大場
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ドロンカップ型熱交換器を構成するドロン
カップ材として用いた場合に、ドロンカップ材同士が著
しく高いろう付強度で接合されるよう罵ユなる真空ろう
付ブレージングシートの製造法に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、ドロンカップ型熱交換器が、例えば自動車のエ
アコンやエンジンオイル用クーラーなどとして用いられ
、また、第1図に要部概略縦断面図で示されるように、
アクタ−フィン2とインナーフィン3を交互にはさみな
がら、ドロンカップ材1を1つおき(二反転して積み重
ね、最り部およヒ最下部にエンドプレート4とエンドプ
レート補強材5を置き、この状態の積み重ね体に、例え
ば圧力がI X 10−4torrの真空雰囲気中にて
、温度:600℃に3分間保持の条件で真空ろう付を施
すこと(二よって製造されると共(二、前記ドロンカッ
プ材1が、第2図に概略平面図で示されるような平面形
状を有し、さらζ二、重量%で(以下%は重量%を示す
)、 Mn:1へ1.5%。
Cu: 0.05x0.2%、を 含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有す
るM合金で構成された厚さ:250〜600■の心材用
素材と、 Si:9〜13%。
Mg:1〜296゜ を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するM合金で構成され、かつ全体厚さに対して5〜20
95の割合の厚さを有するろう材用素材を用意し、この
ろう材用素材を前記心材用素材の片面または両面に位置
せしめて重ね合わせ、この重ね合わせ体に、熱間田地開
始温度: 400〜550℃、減面加工率=75〜99
96の条件で熱間圧延を施してクラッドし、全体厚さが
6〜12wmの熱地複合板とし、ついでこの熱延複合板
(二、減面加工率:83〜97%の条件で冷間圧延を施
して全体厚さ20.4〜2mの冷延複合板とし、最終的
に成形加工性を向上させる目的で、前記冷延複合板に3
00〜400℃に2時間保持の条件で最終焼鈍を施すこ
とによって真空ろう付ブレージングシートとすることか
らなる主要工程によって製造されていることも良く知ら
れるところである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、このように製造された従来ドロンカップ型熱交
換器においては、ドロンカップ材相互のろう付強度が不
十分であるために、今日増々苛酷になりつつある条件下
、すなわちドロンカップ材に著しく高い内圧がかかる条
件下での使用に際しては、ドロンカップ材に剥離が生じ
、使用不能に至る場合がしばしば生ずるものであった。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、ドロン
カップ型熱交換器を構成するドロンカップ材相互のろう
付強度を向丘せしめて、高い内圧での使用(二も十分耐
えることのできるドロンカップ型熱交換器を製造すべく
、特(ニトロンカップ材を構成する真空ろう付ブレージ
ングシートζ二ついて研究を行なった結果、真空ろう付
ブレージングシートにおけるろう材を、 Si:6〜15%。
Mg : 0.1〜3%。
Bi:0.05〜0.596゜ Be : 0.0002−0.00296 。
を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するM合金で構成すると共1;、その製造工程の冷間圧
延途中において、 加熱温度:200〜400℃、望ましくは300へ35
0℃。
保持時間二0.5〜5時間。
の条件で熱処理を施し、引続いて前記熱処理後の冷延複
合板に、減面加工率で80〜90%の最終冷間圧延を施
して最終板厚の冷延複合板とし、この結果の冷延複合板
をドロンカップ材用真空ろう付ブレージングシートとし
て用いると、上記の従来製造法で製造された真空ろう付
ブレージングシートでは、ドロンカップ熱交換器製造時
の真空ろう付に際して、前記ブレージングシートの心材
における結晶粒が、相対的に不均一で、かつ比較的細か
いために、ろう材とのぬれ性が悪く、断面積の小さなフ
ィレットしか形成することができないの(二対して、上
記の熱処理および引続いての冷間圧延を施した真空ろう
付ブレージングシートにおいては、結晶粒が均一にして
、粗大化した状態になっているので、と記の流動性およ
びぬれ性の良好なろう材と含まって、断面積の大きな挑
ットが形成されるようになり、この結果ろう付強度が一
段と同温して、実用時の高い内圧にも十分耐えることが
できるようになるという知見を得たのである。
したがって、この発明は、上記知見にもとづいてなされ
たち・のであって、心材が、 Mn: 0.2 S2’*。
を含有し、さらに必要に応じて、 Cu:  0.0 3〜0.5%、M g:0.03〜1961 のうちの1種または2種。
を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するM合金で構成され、一方前記心材の片面あるいは両
面1ニクラツドされたろう材が、St:6へ1551!
!。
Mg:0.1〜3g5゜ Bi:0.05〜0.5%。
Be : 0.0002−0.00296 。
を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するM合金で構成された熱延複合板に冷間圧延を施して
冷込複合板とし、この冷込複合板に最終焼鈍を施すこと
によって、ドロンカップ材用真空ろう付ブレージングシ
ートを製造するに際して、を記の冷間圧延途中で、上記
冷逸複合板に、加熱温度=200〜400℃、望ましく
は300〜350℃、 保持時間=0.5〜5時間、 の条件で熱処理を施し、引続いて減面加工率で80〜9
695の最終冷間圧風を施すことC:よって、ろう付性
が良好で、著しく強固なろう付強度が得られるドロンカ
ップ材用真空ろう付ブレージングシートを製造する方法
に特徴を有するものである。
つぎに、この発明の方法において、心材およびろう材の
成分組成、並びに製造条件を上記の通りに限定した理由
を説明する。
A、心材 (al  Mn Mn成分には、心材のろう付性を阻害することなく、こ
れの強度を同温させる作用があるが、その含有量が0.
2%未満では所望の強度を確保することができず、一方
296を越えて含有させると、加工性が低下するように
なることから、その含有量を042〜296と定めた。
(bl  Cu Cu成分には、心材の強度および成形加工性Cドロンカ
ップ材へのプレス加工など)を一段と同温させる作用が
あるので、特にこれらの特性が要求される場合に必をに
応じて含有されるが、その含有量が0.0395未満で
は前記作用に所望のn1効果が得られず、一方(159
6を越えて含有させると、加工性(:劣化傾向が現われ
るようになるばかりでなく、耐食性も低下するようにな
ることから、その含有量を0.03〜0.5 %と定め
た。
(el  Mg 素成分には、心材の強度を一段と向上させる作用がある
ので、特に高強度が要求される場合に必要に応じて含有
させるが、その含有量が0.039!1未満では所望の
高強度を確保することができず、一方1giを越えて含
有させると、ろう付性が低下するようになることから、
その含有量を0.03〜1優と定めた。
B、ろう材 (a)  5i St酸成分、ろう材の融点を低下させ、その流動性を向
上せしめて、良好なろう付性を確保するのに不可欠な成
分であるが、その含有量が695未満では前記の作用に
所望の効果が得られず、一方15%を越えて含有させる
と、再びろう材の畝点が高くなって、流動性が劣化する
ようになるばかりでなく、加工性も低下するようになる
ことから、その含有量を6〜15%と定めた。
(bl  Mg Mg成分には、Si成分と共存して、ろう材の融点をさ
らに下げ、一段と流動性を向上せしめる作用のほか、ろ
う付写囲気で蒸発することにより、ろう材表面の酸化皮
膜を除去すると共に、ろう付雰囲気中の酸素および水分
を除去するなどのゲッター効果があるが、その含有量が
0.1 %f未満では前記作用(二所望の効果が得られ
ず、一方396を越えて含有さ垂ると、Si成分と同様
に加工性カー低下するようになるほか、雰囲気のMg成
分による汚染が促進されるよう(;なることから、その
含有量を0.1〜396と定めた。
lcl  B1 B1成分は、素成分と結合して安定なMg −B i化
合物を形成し、もってろう付加熱中の素成分のろう材表
面への偏った移動を抑制する一方、ろう付雰囲気中への
素成分の蒸発を助長して六のゲッター効果を一段と向と
せしめる作用をもつが、その含有量が0.0551!i
未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方0.5
%を越えて含有させても、より一層の向上効果が得られ
ないことから、経済性を考慮して、その含有量を0.0
5〜0.5%と定めた。 “ ldl  Be Be成分は、ろう付雰囲気中の酸素と結合して著しく安
定なりeOを形成し、もって低真空中または低酸素含有
雰囲気中でのろう付加熱中、ろう材をきわめて薄いBe
Oの酸化皮膜で被覆して、これを酸化から保饅すると共
に、ろう材の流動性を向とさせるほか、良好なフィレッ
ト形成に寄与する作用をもつが、その含有量が0.00
0296未満では前記作用C二所望の効果が得られず、
一方0.0024(を越えて含有させても前記作用によ
り一層の向上効果が得られないことから、その含有量を
0.0002〜0.002%と定めた。
C0製造条件 熱処理における加熱温度が200℃未満でも、またその
保持時間が0.5時間未満でも、さらに最終冷間圧延に
おける減面加工率が8096未満でも、心材が均一にし
て粗大な結晶粒で構成されたブレージングシートを形成
することができず、一方熱処理における加熱温度が40
0℃を越えたり、またその保持時間が5時間を越えたり
すると、冷延複合板の表面にろう付性(二悪影響を及ぼ
す層厚の酸化皮膜が形成されるようになり、さらに最終
冷間圧延における減面加工率が9696を越えると、再
び心材の結晶粒が微細化すると共に、不均一化でるよう
になって、ろう付性が劣化し、高いろう付強度を確保て
ることができなくなることから、それぞれ熱処理におけ
る加熱温度を200〜400℃、望ましくは300〜3
50℃、その保持時間を0.5〜5時間と定め、さらに
最終冷間圧延における減面加工率を80〜96%と定め
た1のである。
〔実施例〕
つぎに、この発明の方法を゛実施例により具体的に説明
する。
それぞれ第1表に示される成分組成、並びに幅:150
馴X厚さ: 40 +m X長さ=250WRの寸法を
もった心材用素材と、同じく第2表に示される成分組成
、並びに幅: 150.ewx厚さ=5萌×長さ:30
0+wの寸法をもったろう材用素材を用意し、これら素
材をそれぞれ第3表に示される組合せにて心材の両面に
ろう材を位置せしめて重ね合わせ、この重ね合わせ体に
、400〜550℃の範囲内の所定の圧延開始温度で、
7696の減面厚さ:1.2+mの熱延複合板を製造し
、ついでこの熱地複合板1;、同じく第3表に示される
条件にて冷−間圧延と熱処理を施して、最終全体厚さ=
0.6鋼にして、心材厚さ:0.48m、ろう材片側厚
さ:0.06ww+の冷延複合板を製造し、引続いて、
この冷延複合板に300〜400℃の範囲内の所定温度
に2時間保持の最終焼鈍を施すことによって、本発明真
空ろう付ブレージングシート1〜11および前記の熱処
理を行なわない従来真空ろう付プレ−ジングシートをそ
れぞれ製造した。
ついで、この結果の各種ブレージングシートから、ドロ
ンカップ材として用いた場合のろう付強度を評価する目
的で、外径:58wダX深さ:12冒の寸法をもったフ
ランジ付カップ状試験部材を深絞り加工し、この試験部
材を、洗・浄後、第3因に半部縦断正面図で示されるよ
うI:3個重ねてセットし、この状態で真空炉に装入し
、雰囲気圧カニ I X 10”torr 、ろう付温
度=600℃、保持時間:3分の条件で真空ろう付し、
引続いて、この結果のろう材体を、水圧による耐圧試験
に供し、苛酷な条件下でドロンカップ部材にかかる荷重
に相当する王カヤある25Kff/−の圧力を付加し、
1分間保持後、ろう材体のろう付部における剥離の有無
を観−察した。この結果を第3表に示した。
〔発明の効果〕
第3表に示される結果から、本発明真空ろう付ブレージ
ングシート1〜11は、いずれもこれをドロンカップ材
として用い、かつ苛酷な条件下で実用に供された場合:
:も、著しく強固なろう付強度を示すので、使用不能に
到ることがないのに対して、従来真空ろう付ブレージン
グシートにおいては、ろう付部に形成されるフィレット
の断面積が比較的小さいので、苛酷な条件下での実用ζ
二際しては、ろう付部に剥離が生じ、使用寿命C二側る
ことが明らかである。
と述のように、この発明の方法(二よれば、心材(二お
ける結晶粒が粗大にして、均一である一方、この心材に
クラッドされたろう材はすぐれた流動性とぬれ性を有す
る真空ろう付プレージングンートを製造でることができ
、したがって、この真空ろう付ブレージングシートをド
ロンカップ型熱交換器のドロンカップ材として用いた場
合には、その製造工程である真空ろう付(二際して、ろ
う材部シ:断面積の大きなフィレットが形成されるよう
になり、この結果ろう付強度は著しく高いものとなるの
で、苛酷な条件下での使用に対しても十分耐えることが
できるようになり、長期に亘って丁ぐれた性能を発揮す
るのである。
【図面の簡単な説明】
第1図はドロンカップ型熱交換器の費部櫃略、縦断面図
、第2図はドロンカップ材の概略平面図、第3図は耐圧
試験用試験部片の半部縦断正面図である。 1・・・ドロンカップ材、  2・・・アクタ−フィン
、3・・・インナーフィン、  4・・・エンドプレー
ト、5・・・エンドプレート補強材。 出願人  三菱アルミニウム株式会社 代理人  富  1) 和  夫 外1名第1図 兼2図 年3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 心材が、重量%で、 (a)Mn:0.2〜2%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
    するAl合金。 (b)Mn:0.2〜2%、 Cu:0.03〜0.5%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
    するAl合金。 (c)Mn:0.2〜2%、 Mg:0.03〜1%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
    するAl合金。 (d)Mn:0.2〜2%、 Cu:0.03〜0.5%、 Mg:0.03〜1%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
    するAl合金。 以上(a)〜(d)のうちのいずれか1種のAl合金で
    構成され、かつ前記心材の片面あるいは両面にクラッド
    されたろう材が、重量%で、 Si:6〜15%、 Mg:0.1〜3%、 Bi:0.05〜0.5%、 Be:0.0002〜0.002%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
    するAl合金で構成された熱延複合板に冷間圧延を施し
    、冷間圧延後最終焼鈍を施して、ドロンカップ型熱交換
    器のドロンカップ材用真空ろう付ブレージングシートを
    製造するに際して、前記冷間圧延の途中で、200〜4
    00℃の範囲内の所定温度に0.5〜5時間の範囲内の
    所定時間保持の条件で冷延複合板に熱処理を施し、引続
    いて減面加工率で80〜96%の最終冷間圧延を施すこ
    とを特徴とするドロンカップ型熱交換器のドロンカップ
    材用真空ろう付ブレージングシートの製造法。
JP20246884A 1984-09-27 1984-09-27 ドロンカツプ型熱交換器のドロンカツプ材用真空ろう付ブレ−ジングシ−トの製造法 Granted JPS6179752A (ja)

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