JPS6248743B2 - - Google Patents

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JPS6248743B2
JPS6248743B2 JP5416781A JP5416781A JPS6248743B2 JP S6248743 B2 JPS6248743 B2 JP S6248743B2 JP 5416781 A JP5416781 A JP 5416781A JP 5416781 A JP5416781 A JP 5416781A JP S6248743 B2 JPS6248743 B2 JP S6248743B2
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JP
Japan
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tube
corrosion
brazing
heat exchanger
aluminum
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Application number
JP5416781A
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Japanese (ja)
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JPS57188638A (en
Inventor
Shoji Umibe
Atsushi Takigawa
Hideo Fujimoto
Tomohiro Nishimura
Masao Takemoto
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Priority to DE3127980A priority patent/DE3127980C2/en
Publication of JPS57188638A publication Critical patent/JPS57188638A/en
Publication of JPS6248743B2 publication Critical patent/JPS6248743B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/016Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic all layers being formed of aluminium or aluminium alloys

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[産業上の利用分野] 本発明はアルミニウム熱交換器用チユーブに関
し、さらに詳しくは、主として、自動車用ラヂエ
ター或いはヒータコア等の熱交換媒体として水を
使用する熱交換器のチユーブにおいて重要となる
耐蝕性を著しく改善したアルミニウム熱交換器用
チユーブに関するものである。 [従来技術] 一般に、自動車用熱交換器において、空調用の
熱交換器或いは空冷の油冷却用熱交換器は、熱交
換器媒体として外面側に空気、内面側に前者はフ
レオンガス、後者は油を使用し、腐蝕環境として
比較的緩やかなことから、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金が使用されている。 しかし、ラヂエター、ヒータコア等は熱交換媒
体として外面側は空気で上記の熱交換器と同じ環
境であるが、内面側は腐蝕環境としては非常に苛
酷な水(冷水および運転時は温水)を使用するた
め、アルミニウムまたはアルミニウム合金の使用
は耐蝕性の点で問題がある。 しかして、アルミニウムまたはアルミニウム合
金(以下アルミニウムとして説明する。)は、耐
蝕性の良好な材料として従来より広く用いられて
いるが、例えば、熱交換器のようなろう付け構造
体として使用される場合には、ろう材がアルミニ
ウム母材に対して陰極的に作用して、アルミニウ
ム母材の腐蝕が電気的に促進される。また、ろう
材中のSiがアルミニウム母材中に粒界拡散し、こ
のSiを核としてアルミニウム母材に粒界腐蝕を生
じる恐れがある。さらに、ろう付け時の高温加熱
によりアルミニウム母材の耐蝕性が低下し、水使
用環境では逆にろう材による腐蝕促進作用が緩和
されるものの、耐蝕性は不充分である。 従つて、上記に説明した種々の環境下における
アルミニウム材料の腐蝕を防止する方法として、 (1) ろう材中に特定の元素、例えば、Zn、Sn、
Inを含有させて、ろう材自体を陽極的に作用さ
せる方法。 (2) 熱交換器におけるフインや防蝕スラツド層に
上記陽極的に作用する特定の元素を含有させ、
その陽極作用により他の熱交換器機能を有する
主構成部を防蝕する方法。 (3) Siに対するアルミニウム母材の耐粒界拡剤性
を改善強化する方法。 (4) アルミニウム母材に第3成分を含有させ、ア
ルミニウム母材をろう材との対比において陰極
的に作用させる方法。 等が提案されている。 しかしながら、上記の各種方法において、陽極
的に作用する元素を用いる方法で、この元素とし
てZnを使用した場合は耐蝕性改善の面で一応の
効果が得られるものであるが、真空ろう付け法に
おいてはZnの蒸気圧が高いので、ろう付け時、
特に、蒸発、飛散して防蝕効果が可成り消滅する
と共に炉の汚染を招くという問題があり、また、
Znの代りにSnやInを使用する方法ではZnのよう
に蒸発、飛散という問題はないが、防蝕効果にお
いて充分所期の効果を達成できず、かつ、加工性
が低くなるという難点があり、さらに、上記(3)(4)
の方法で、例えば、ブレージングシート芯材用材
料として広く使用されるJIS3003材料にCu、Fe、
Zrを含有させたり、或いは、ソーキング等の熱処
理条件で変化したりしたが、これでは未だ充分満
足できる成果は得られない。 なお、上記JIS3003材料は、Mnを強度向上のた
めの主合金元素として含有しており、一般耐蝕性
は良好であるが、ろう付け後、即ち、高温加熱後
においては、粒界腐蝕感受性が著しく増大し、短
期間で腐蝕に起因する破損事故が発生するという
問題がある。 また、一般に熱交換器用チユーブ材としては、
ろう材層、犠牲陽極層をクラツドした複合材とし
て使用することが多く、チユーブの製造法として
押し出し法ではビレツト製作が複雑になり、製造
コストも高くなり、そのため、チユーブ製造法と
しては、条材から成形し、高周波抵抗或いは高周
波誘導溶接して製造する方法が最適である。 [発明が解決しようとする問題点] 本発明は上記に説明したような、従来の熱交換
器用チユーブの種々の欠点や問題点に鑑みなされ
たものであり、主として、自動車ラヂエターおよ
びヒータコア用のチユーブを対象として、真空ろ
う付け後においても優れた耐蝕性を有するアルミ
ニウム熱交換器用チユーブを提供するものであ
る。 [問題点を解決するための手段] 本発明に係るアルミニウム熱交換器用チユーブ
は、先ず、 Cu0.2〜2.0% を含有し、残部Al及び不純物よりなるAl合金を
芯材とし、内面に犠牲陽極としてCu0.2%未満の
純Al、Al−Mg−Si系合金、或いは、Al−Mn系合
金をクラツドしたことを特徴とするアルミニウム
熱交換器用チユーブを第1の発明とし、 次いで、 Cu0.2〜2.0% を含有し、かつ、 Zr0.01〜0.5%、Mn0.05〜0.5%、 Cr0.05〜0.5% のうち1種または2種以上 を含有し、残部Al及び不純物よりなるAl合金を
芯材とし、内面に犠牲陽極としてCu0.2%未満の
純Al、Al−Mg−Si系合金、或いは、Al−Mn系合
金をクラツドしたことを特徴とするアルミニウム
熱交換器用チユーブを第2の発明とする2つの発
明よりなるものである。 なお、アルミニウム熱交換器用チユーブ外面に
ろう材をクラツドして使用することができる。 また、本発明に係るアルミニウム熱交換器用チ
ユーブは、片面に犠牲陽極層をクラツドした板状
若しくは条板の芯材を、または、片面に犠牲陽極
層をクラツドし、他面にろう材をクラツドした芯
材を、突合せシーム溶接により成形してアルミニ
ウム熱交換器用チユーブとすることができる。 本発明に係るアルミニウム熱交換器用チユーブ
(以下本発明に係るチユーブということがある。)
について詳細に説明する。 先ず、本発明に係るチユーブにおける芯材とし
て用いられる材料は、Cu0.2〜2.0%を必須成分と
して含有し、Zr0.01〜0.5%、Mn0.05〜0.5%、
Cr0.05〜0.5%のうちの1種または2種以上を含
有し、または、含有しない残部Alと不純物であ
るAl合金であり、また、犠牲陽極として用いら
れる材料はCu0.2%未満含有するAl(JIS1××
×)系、Al−Mn(JIS3×××)系合金、Al−Mg
−Si(JIS6×××)系合金である。ここで上記
(JIS6×××)は、例えば、JIS6001のような6000
番台の合金を意味する。 しかして、本発明に係るチユーブにおいて、上
記した含有成分および成分割合である芯材と犠牲
陽極とを組合せることによつて、本発明に係るチ
ユーブの優れた効果を発揮するものであり、この
条件以外では本発明に係るチユーブの所期の目的
を達成することができない。 即ち、CuはAlの強度を向上させ、かつ、電位
を貴に移行させる含有成分として良く知られてい
るところであるが、Cu含有によりAlの一般耐蝕
性は著しく阻害されるため、耐蝕Al合金として
はCu含有量は精々0.4%以下で使用されているの
が限状である。しかしながら、Al合金をフラツ
クス或いは真空ブレージング等で組立てる際、
Al−Si系ろう材を溶融させるため、570℃〜610℃
の高温に加熱され、そして、この高温加熱を受け
た場合において、含有されているCu成分は、そ
れ以後の耐蝕性を殆んど低下させることなく強度
を向上させ、電位を向上させるものとして使用で
きることを本発明者は確認したのである。 よつて、本発明に係るチユーブにおけるCu含
有割合は上記の確認に基いて決められたものであ
り、Cu含有量が0.2%未満では母材の電位を充分
貴にすることができず、また、強度も所期の目的
に対して不充分であり、また、Cu含有量が2.0%
を越えて増大すると、電位は貴となり母材の強度
も向上するが、逆に耐蝕性が低下する傾向を示
す。よつて、Cu含有量は耐蝕性を低下させるこ
となく、かつ、強度と電位を向上させるのに好適
な範囲として0.2〜2.0%とする。 次に、Cu以外の含有成分として、必要に応じ
て、Zr、Mn、Crのうちの1種または2種以上を
含有させてもよいのである。 ZrはAlの金属間化合物Al3Zrを形成し、母材中
に微細に分布することによりサブグレインを強化
し、再結晶を抑制する作用をするため、圧延およ
び押し出し加工時に金属組織はフアイバーとな
り、ろう付けによる高温加熱後も結晶は等軸晶と
ならず、加工方向に伸長した偏平粒となり、その
結果、ろう付け時におけるSiの粒界拡散を抑制
し、粒界腐蝕感受性が増大するのを防止する。そ
して、Zr含有量が0.01%未満であると、このよう
は効果は不充分であり、また、含有量が0.5%を
越えて増加すると、このような効果は飽和し、巨
大晶出物の生成等により加工性の低下を招来す
る。よつて、Zr含有量は0.01〜0.5%とする。 Mn、CrはZrと同様にサブグレインを強化し、
再結晶を抑制する作用を有し、また、母材のしぼ
り加工性向上に効果がある。しかし、Mn、Cr含
有量が0.05%未満ではこの効果は不充分であり、
また、0.5%を越えて増加する母材の粒界腐蝕感
受性が増大化の傾向を示すようになる。よつて、
Mn、Cr含有量は0.05〜0.5%とする。 次に、本発明に係るチユーブにおける犠牲陽極
において、Cu含有量を0.2%未満としたのは、電
位が貴となるのを防止するためであり、芯材との
Cu含有量の差は0.2%以上であることが望まし
い。また、犠牲陽極に用いられる材料としては、
その自体の耐蝕性、ろう付け性および強度より純
Al、Al−Mn系合金、Al−Mg−Si系合金が好適な
ものである。そして、Al−Cu(JIS2×××)系
合金では電位が貴であるため、充分な陽極防蝕効
果が得られず、Al−Si(JIS×××)系合金では
ろう付け時の高温加熱に耐えることができず、ま
た、Al−Mg(JIS5×××)系合金、Al−Zn
(JIS7×××)系合金では真空ブレージング時
に、構成するMg成分、Zn成分が蒸発飛散し、炉
の汚染を招来するという問題があるので何れも犠
牲陽極としては好ましくないものである。 このように、本発明に係るチユーブの芯材およ
び犠牲陽極の含有成分、成分割合を選定すること
によつて、アルミニウム熱交換器用チユーブとし
て耐蝕性が著しく改善されるのである。 さらに、ろう付け時の加熱下においては、芯材
に含有されているCuが犠牲陽極へ拡散するが、
この拡散によりCu含有量が芯材から犠牲陽極表
面へ漸次低下する濃度勾配となり、電位差も同傾
向となることから犠牲陽極の効果がより顕著なも
のとなる。このような犠牲陽極の芯材に対するク
ラツド率については、使用する芯材の板厚により
当然異なつてくるが、例えば、ラヂエターチユー
ブ材として予想される0.4t板厚材では10%程度が
よい。 また、ろう材は、チユーブが通常フインとろう
付けされることから、フイン側にろう材を有する
ブレージングシート等を使用する場合はチユーブ
側に必要はないが、フイン側にろう材がない場合
にはチユーブの外側にろう材を設ければよい。そ
して、このろう材としてはろう付け法により夫々
成分は異なるが、真空ろう付け法用としては、
AA4004、4104等のAl−Si−Mg系合金、Al−Si−
Mg−Bi系合金、フラツクスろう付け法用として
は、A4343、A4047等のAl−Si系合金およびその
他雰囲気ろう付け法用には、Al−Si系合金にその
他の元素を含有させたものが使用される。 チユーブの製造法としては、押し出し→抽伸に
よる方法ではビレツトの製作が困難で非常にコス
ト高となり、量産上不充分であり、板或いは条か
ら成形、シーム溶接する方法が性能的に押し出し
→抽伸によるものと同等のものが得られ、かつ、
コスト的に安価になるので良好な方法である。ま
た、シーム溶接法としては、高周波抵抗溶接或い
は高周波誘導溶接法等が代表的な方法であるが、
何れの方法でもよく、要は突合せ溶接とすればよ
い。 [実施例] 次に、本発明に係るアルミニウム熱交換器用チ
ユーブの実施例について、比較例と共に説明す
る。 実施例 1 第1表に、本発明に係るチユーブの芯材、犠牲
陽極およびろう材の含有成分、成分割合を示す。
また、第1表において、芯材−1および芯材2の
Si、Fe、Zn、Tiは不純物である。なお、後記す
る第3表も同様にSi、Fe、Zn、Tiは不純物であ
る。 この材料を高周波誘導溶接により偏平チユーブ
を作つた。 板 厚:0.4t 調 質:H14 クラツド率:犠牲陽極、ろう材共全板厚の10% チユーブ寸法:第3図参照 このチユーブを水圧ポンプを使用して耐圧破壊
試験を行ない、その結果を第2表に示す。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to tubes for aluminum heat exchangers, and more specifically, to improve corrosion resistance, which is important in tubes for heat exchangers that use water as a heat exchange medium, such as automobile radiators or heater cores. The present invention relates to a significantly improved aluminum heat exchanger tube. [Prior Art] Generally, in automotive heat exchangers, air conditioning heat exchangers or air-cooled oil cooling heat exchangers use air as the heat exchanger medium on the outside, Freon gas on the inside, and oil on the inside. Aluminum or aluminum alloys are used because they are used in a relatively mild corrosive environment. However, radiators, heater cores, etc. use air as a heat exchange medium on the outside, which is the same environment as the heat exchanger described above, but the inside uses water (cold water and hot water during operation), which is a very harsh corrosive environment. Therefore, the use of aluminum or aluminum alloys poses problems in terms of corrosion resistance. However, although aluminum or aluminum alloy (hereinafter referred to as aluminum) has been widely used as a material with good corrosion resistance, for example, when used as a brazed structure such as a heat exchanger, In this case, the brazing filler metal acts cathodically on the aluminum base material, electrically accelerating the corrosion of the aluminum base material. Furthermore, there is a risk that Si in the brazing filler metal will diffuse into the aluminum base material at grain boundaries, causing intergranular corrosion in the aluminum base material using this Si as a core. Furthermore, the corrosion resistance of the aluminum base material decreases due to high temperature heating during brazing, and although the corrosion accelerating effect of the brazing material is alleviated in an environment where water is used, the corrosion resistance is insufficient. Therefore, as a method for preventing corrosion of aluminum materials under the various environments explained above, (1) the brazing filler metal contains specific elements such as Zn, Sn,
A method in which the brazing filler metal itself acts as an anode by containing In. (2) The fins and corrosion-resistant slat layer in the heat exchanger contain the above-mentioned specific element that acts as an anode,
A method of corrosion-protecting the main components having other heat exchanger functions by its anode action. (3) A method to improve and strengthen the grain boundary expansion resistance of the aluminum base material against Si. (4) A method in which a third component is contained in the aluminum base material so that the aluminum base material acts as a cathode in contrast to the brazing metal. etc. have been proposed. However, in the various methods mentioned above, using an element that acts as an anode, using Zn as the element can provide some effect in terms of improving corrosion resistance, but in the vacuum brazing method, Since the vapor pressure of Zn is high, during brazing,
In particular, there is a problem that the corrosion prevention effect is considerably lost due to evaporation and scattering, as well as contamination of the furnace.
The method of using Sn or In instead of Zn does not have the problem of evaporation and scattering as with Zn, but it has the disadvantage that the desired corrosion prevention effect cannot be achieved sufficiently and workability is reduced. In addition, (3) and (4) above.
For example, Cu, Fe,
Although Zr has been incorporated or heat treatment conditions such as soaking have been changed, sufficiently satisfactory results have not yet been obtained. The JIS3003 material mentioned above contains Mn as the main alloying element to improve strength, and has good general corrosion resistance, but after brazing, that is, after high-temperature heating, it is significantly susceptible to intergranular corrosion. There is a problem that damage accidents due to corrosion will occur in a short period of time. In addition, tube materials for heat exchangers generally include:
A composite material consisting of a brazing filler metal layer and a sacrificial anode layer is often used as a cladding material.Extrusion is the tube manufacturing method, but billet manufacturing becomes complicated and manufacturing costs are high.Therefore, as a tube manufacturing method, strip material is The most suitable method is to mold it from scratch and perform high-frequency resistance or high-frequency induction welding. [Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the various drawbacks and problems of the conventional tubes for heat exchangers as explained above, and is mainly aimed at tubes for automobile radiators and heater cores. The present invention provides a tube for an aluminum heat exchanger that has excellent corrosion resistance even after vacuum brazing. [Means for Solving the Problems] The aluminum heat exchanger tube according to the present invention has a core made of an Al alloy containing 0.2 to 2.0% Cu, the balance being Al and impurities, and a sacrificial anode on the inner surface. The first invention is an aluminum heat exchanger tube characterized by being clad with pure Al, Al-Mg-Si alloy, or Al-Mn alloy containing less than 0.2% Cu; ~2.0%, and one or more of Zr0.01~0.5%, Mn0.05~0.5%, Cr0.05~0.5%, and the balance consists of Al and impurities. The second aluminum heat exchanger tube is characterized by having a core material and an inner surface clad with pure Al, Al-Mg-Si alloy, or Al-Mn alloy containing less than 0.2% Cu as a sacrificial anode. This invention consists of two inventions. Note that the outer surface of the aluminum heat exchanger tube can be clad with a brazing material. Further, the tube for an aluminum heat exchanger according to the present invention has a core material in the form of a plate or strip with a sacrificial anode layer clad on one side, or a sacrificial anode layer clad on one side and a brazing filler metal on the other side. The core material can be formed into an aluminum heat exchanger tube by butt seam welding. Tube for aluminum heat exchanger according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as tube according to the present invention)
will be explained in detail. First, the material used as the core material in the tube according to the present invention contains Cu 0.2-2.0% as an essential component, Zr 0.01-0.5%, Mn 0.05-0.5%,
It is an Al alloy containing one or more of 0.05 to 0.5% of Cr, or an impurity with the balance Al not containing it, and the material used as a sacrificial anode contains less than 0.2% of Cu. Al (JIS1××
×) series, Al-Mn (JIS3×××) series alloy, Al-Mg
-Si (JIS6×××) alloy. Here, the above (JIS6×××) is, for example, 6000 like JIS6001.
It means the alloy of the series. Therefore, in the tube according to the present invention, the excellent effects of the tube according to the present invention are exhibited by combining the core material and the sacrificial anode with the above-mentioned ingredients and component ratios. Unless the conditions are met, the intended purpose of the tube according to the present invention cannot be achieved. In other words, Cu is well known as a component that improves the strength of Al and shifts the potential to a nobler state, but since Cu content significantly inhibits the general corrosion resistance of Al, it is not used as a corrosion-resistant Al alloy. The limit for use is that the Cu content is at most 0.4% or less. However, when assembling Al alloy by flux or vacuum brazing,
570℃~610℃ for melting Al-Si brazing filler metal
When subjected to this high temperature heating, the contained Cu component is used to improve strength and potential without significantly reducing corrosion resistance. The inventor has confirmed that this is possible. Therefore, the Cu content ratio in the tube according to the present invention was determined based on the above confirmation, and if the Cu content is less than 0.2%, the potential of the base material cannot be made sufficiently noble. The strength is also insufficient for the intended purpose, and the Cu content is 2.0%.
When the potential increases beyond this value, the potential becomes nobler and the strength of the base material improves, but on the contrary, the corrosion resistance tends to decrease. Therefore, the Cu content is set to 0.2 to 2.0% as a suitable range for improving strength and potential without reducing corrosion resistance. Next, as a component other than Cu, one or more of Zr, Mn, and Cr may be included as necessary. Zr forms an intermetallic compound of Al, Al 3 Zr, and is finely distributed in the base metal, strengthening subgrains and suppressing recrystallization, so the metal structure becomes fiber during rolling and extrusion processing. Even after high-temperature heating during brazing, the crystals do not become equiaxed crystals, but instead become oblate grains elongated in the processing direction.As a result, grain boundary diffusion of Si during brazing is suppressed, and susceptibility to intergranular corrosion increases. prevent. When the Zr content is less than 0.01%, this effect is insufficient, and when the Zr content increases beyond 0.5%, this effect is saturated and the formation of giant crystals occurs. etc., resulting in a decrease in workability. Therefore, the Zr content is set to 0.01 to 0.5%. Mn and Cr strengthen subgrains like Zr,
It has the effect of suppressing recrystallization and is also effective in improving the drawing workability of the base material. However, this effect is insufficient when the Mn and Cr contents are less than 0.05%.
Furthermore, the intergranular corrosion susceptibility of the base metal tends to increase when the amount exceeds 0.5%. Then,
Mn and Cr content shall be 0.05 to 0.5%. Next, in the sacrificial anode of the tube according to the present invention, the Cu content is set to less than 0.2% in order to prevent the potential from becoming noble.
It is desirable that the difference in Cu content is 0.2% or more. In addition, the materials used for the sacrificial anode include:
Pure than its own corrosion resistance, brazability and strength
Al, Al-Mn alloys, and Al-Mg-Si alloys are preferred. In addition, since Al-Cu (JIS2×××) alloys have a noble potential, sufficient anodic corrosion protection cannot be obtained, and Al-Si (JIS×××) alloys do not tolerate high-temperature heating during brazing. Al-Mg (JIS5×××) alloys, Al-Zn
(JIS7×××) type alloys have the problem that their constituent Mg and Zn components evaporate and scatter during vacuum brazing, resulting in contamination of the furnace, so they are not preferred as sacrificial anodes. As described above, by selecting the components and proportions of the core material and sacrificial anode of the tube according to the present invention, the corrosion resistance of the tube for an aluminum heat exchanger can be significantly improved. Furthermore, under heating during brazing, Cu contained in the core material diffuses into the sacrificial anode.
This diffusion creates a concentration gradient in which the Cu content gradually decreases from the core material to the surface of the sacrificial anode, and the potential difference follows the same trend, making the effect of the sacrificial anode more pronounced. The cladding ratio for the core material of such a sacrificial anode naturally varies depending on the thickness of the core material used, but for example, for a 0.4t thick material expected to be used as a radiator tube material, about 10% is good. Also, since the tube is usually brazed to the fin, brazing material is not necessary on the tube side if a brazing sheet with brazing material on the fin side is used, but if there is no brazing material on the fin side, It is sufficient to provide a brazing material on the outside of the tube. The components of this brazing material differ depending on the brazing method, but for vacuum brazing,
Al-Si-Mg alloys such as AA4004 and 4104, Al-Si-
Mg-Bi alloys, Al-Si alloys such as A4343 and A4047 are used for flux brazing, and Al-Si alloys containing other elements are used for other atmosphere brazing methods. be done. As for the manufacturing method of tubes, the method of extrusion → drawing is difficult to produce billets and is very expensive, and is insufficient for mass production.The method of forming from plates or strips and seam welding is more efficient than extrusion → drawing. You can obtain something equivalent to that, and
This is a good method because it is inexpensive. In addition, typical seam welding methods include high frequency resistance welding and high frequency induction welding.
Any method may be used; in short, butt welding may be used. [Example] Next, an example of the tube for an aluminum heat exchanger according to the present invention will be described together with a comparative example. Example 1 Table 1 shows the components and component ratios of the core material, sacrificial anode, and brazing material of the tube according to the present invention.
In addition, in Table 1, core material-1 and core material 2
Si, Fe, Zn, and Ti are impurities. Note that in Table 3 to be described later, Si, Fe, Zn, and Ti are impurities as well. A flat tube was made from this material by high frequency induction welding. Plate thickness: 0.4t Temperature: H14 Clad ratio: Both sacrificial anode and filler metal are 10% of the total plate thickness Tube dimensions: See Figure 3 This tube was subjected to a pressure breakdown test using a hydraulic pump, and the results were reported. It is shown in Table 2.

【表】【table】

【表】 これより、3本中1〜2本は非溶接部で破壊
し、また、溶接部で破壊した他の2本も非溶接部
で破壊したチユーブと略同程度の破壊圧力が得ら
れており、強度面で充分な性能を有しているもの
である。 実施例 2 第3表に示す含有成分、成分割合の材料を使用
して、第4表に示す構成、形状の供試材とした。 この供試材を7×10-5Torrの真空下でろう付
け相当温度に加熱後、第1図に示す装置を使用し
て水道水流水試験を行なつた。 即ち、第1図において、100W×700l×500hの
タンク1内にPH7.23、Cu0.01ppm、Cl17.5ppm、
電導度131.0μv/cmの水道水を15φCuチユーブ
(1m)2で供給し、タンク1の底部に設けられ
ている.13φ×500lのガラス管3に内に、試験片
Sを設置して水道水を流した。この場合、水道水
流速は0.2m/sec、室温の15〜20℃、30日間試験
を行なつた。 この試験による腐蝕状況を断面ミクロ調査し
た。即ち、腐蝕試験後の断面ミクロ組織の顕微鏡
写真を第2図に示す。第2図a,bの顕微鏡写真
は本発明に係るチユーブの材料の断面ミクロ組織
であつて、腐蝕は犠牲陽極で停止しているが、比
較材3,4,5の第2図c,d,eに示す顕微鏡
写真の断面ミクロ組織では、芯材まで腐蝕が進行
していることが明らかである。なお、第2図aは
第4表の1.本発明、第2図bは第4表の2.本発明
に対応している。 また、第5表には重量減からの腐蝕速度
(MDD)を算出して示してある。 腐蝕速度(MDD)は以下説明するように算出
したものである。 (1) 腐蝕試験前試料の重量測定および寸法測定か
ら、供試する試験片の表面積を算出する。 (2) 水道水流水試験30日経過後、試験片を取り出
し、下記液で表面の腐蝕生成物を除去後、試料
の重量測定を行なう。 液 蒸留水11当たり CrO3 20g H3PO4 35c.c. 温 度 95〜100℃ 時 間 10〜15分浸漬 腐蝕生成物除去条件は一般に多用されている
方法 (3) 上記(1)、(2)より測定、算出した値から腐蝕速
度(MDD)を以下の式から算出する。 腐蝕速度{MDD(mg/日・dm2)} ={腐蝕試験前重量(mg) −腐蝕試験後重量(mg)}/{試験日数
(日) ×試料供試表面積(dm2)} 腐蝕速度(MDD)は、本発明に係るチユー
ブ材は、比較材4(3SC)と略同等というより
やや良く、最も小さく、優れた耐蝕性を示して
いることがわかる。
[Table] From this, it can be seen that one or two of the three tubes broke at the non-welded part, and the other two tubes that broke at the welded part had approximately the same fracture pressure as the tubes that broke at the non-welded part. It has sufficient performance in terms of strength. Example 2 Using materials with the components and component ratios shown in Table 3, test materials having the configurations and shapes shown in Table 4 were prepared. After heating this sample material under a vacuum of 7×10 -5 Torr to a temperature equivalent to brazing, a tap water running test was conducted using the apparatus shown in FIG. That is, in Figure 1, PH7.23, Cu0.01ppm, Cl17.5ppm,
Tap water with an electrical conductivity of 131.0 μv/cm is supplied through a 15φCu tube (1 m) 2 installed at the bottom of the tank 1. The test piece S was placed in a 13φ x 500L glass tube 3, and tap water was poured into it. In this case, the test was conducted at a tap water flow rate of 0.2 m/sec and a room temperature of 15 to 20°C for 30 days. A cross-sectional microscopic investigation of the corrosion situation was conducted through this test. That is, FIG. 2 shows a microscopic photograph of the cross-sectional microstructure after the corrosion test. The micrographs in Figures 2a and 2b are cross-sectional microstructures of the material of the tube according to the present invention, and corrosion has stopped at the sacrificial anode, whereas the micrographs in Figures 2c and d of comparative materials 3, 4, and 5 are , e, it is clear that corrosion has progressed to the core material. Note that FIG. 2a corresponds to 1. Present invention in Table 4, and FIG. 2 b corresponds to 2. Present invention in Table 4. Table 5 also shows the calculated corrosion rate (MDD) from weight loss. Corrosion rate (MDD) was calculated as explained below. (1) Calculate the surface area of the test piece from the weight and dimension measurements of the sample before the corrosion test. (2) Tap water running water test After 30 days have passed, remove the test piece, remove the corrosion products on the surface with the following solution, and then measure the weight of the sample. Liquid: 20 g of CrO 3 per 11 g of distilled water 35 c.c. From the values measured and calculated from 2), calculate the corrosion rate (MDD) using the following formula. Corrosion rate {MDD (mg/day・dm 2 )} = {Weight before corrosion test (mg) - Weight after corrosion test (mg)} / {Number of test days (days) × Sample surface area (dm 2 )} Corrosion rate It can be seen that the tube material according to the present invention has the smallest (MDD), which is slightly better than Comparative Material 4 (3SC), rather than being approximately the same, and exhibits excellent corrosion resistance.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 実施例 3 第6表に芯材の含有成分および含有割合、第7
表にチユーブに被覆する犠牲陽極材料の含有成分
および含有割合を示す。 第6表の芯材(No.1〜No.7)に対し、第7表の
No.11およびNo.12〜No.15を両面に夫々10%(0.04mm
厚)被覆し、板厚0.4mmのクラツド材を製作し、
これらのクラツド材を真空中(10-4〜10-5Torr)
で595℃×3分間のろう付相当の温度に加熱し、
クラツドチユーブ腐蝕試験の供試材とした。 これらの供試材を3%NaCl+0.1%H2O2のPH3
の液中に30℃の温度で7日間浸漬し、試験を行な
つた。 試験後断面検鏡により、これら供試材の芯材の
最大浸蝕深さ(mm)および腐蝕形態を調べた。 第8表にその結果を示す。
[Table] Example 3 Table 6 shows the components and content ratios of the core material, and Table 7 shows the content and content ratio of the core material.
The table shows the components and content ratios of the sacrificial anode material coated on the tube. For the core materials (No. 1 to No. 7) in Table 6,
10% (0.04mm) of No.11 and No.12 to No.15 on both sides
(thickness) and produced a clad material with a thickness of 0.4 mm,
These clad materials are heated under vacuum (10 -4 to 10 -5 Torr).
Heat to a temperature equivalent to brazing at 595℃ x 3 minutes,
This material was used as a specimen material for the clad tube corrosion test. These test materials were mixed with 3% NaCl + 0.1% H 2 O 2 at pH 3.
The test was carried out by immersing it in a liquid at a temperature of 30°C for 7 days. After the test, the maximum corrosion depth (mm) and corrosion morphology of the core material of these test materials were investigated using a cross-sectional microscope. Table 8 shows the results.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 第8表から以下説明することが明らかである。 本発明に係るアルミニウム熱交換器用チユーブ
(心材No.1〜No.6にクラツド材No.11、No.12および
No.13を被覆したもの)は、何れもクラツド材で腐
蝕が停止しているのに対し、心材No.7に何れの合
金のクラツド材を被覆したものは、心材まで腐蝕
が貫通しており粒界腐蝕の発生は避けられない。 なお、被覆材料No.14をクラツドしたものは心材
を保護するが、真空ろう付組み立て時に合金中の
Znが蒸発飛散して、真空加熱炉の汚染を招くの
でチユーブの内面犠牲陽極用のクラツド材として
は好ましくない。 また、クラツド材No.15を被覆したものは、心材
まで腐蝕が進行して貫通するものもあり、即ち、
心材がクラツド材の電位より貴にならない場合
は、侵蝕を阻止できないことを意味するものであ
る。 これに対して、本発明に係るアルミニウム熱交
換器用チユーブは、クラツド材No.11、No.12および
No.13は心材No.1〜No.6の何れに対しても犠牲陽極
効果を有するものである。 [発明の効果] 以上説明したように、本発明に係るアルミニウ
ム熱交換器用チユーブは上記に示した構成を有し
ているから、水を使用する苛酷な条件下において
も犠牲陽極が設けられていることから、極めて優
れた耐蝕性を示し、さらに、ろう付け後において
も耐蝕性に優れているという効果がある。
[Table] From Table 8, the following explanation is clear. Tube for aluminum heat exchanger according to the present invention (core material No. 1 to No. 6, cladding material No. 11, No. 12 and
For those coated with No. 13), corrosion was stopped by the clad material, whereas for those whose core material No. 7 was coated with a clad material of any alloy, corrosion penetrated all the way to the core. Occurrence of intergranular corrosion is unavoidable. Note that cladding with coating material No. 14 protects the core material, but during vacuum brazing assembly, the material in the alloy
Zn evaporates and scatters, causing contamination of the vacuum heating furnace, so it is not preferred as a cladding material for the inner sacrificial anode of the tube. In addition, some of the materials coated with clad material No. 15 have corrosion that progresses to the core material and penetrates through it.
If the potential of the core material does not become more noble than that of the cladding material, it means that erosion cannot be prevented. On the other hand, the aluminum heat exchanger tube according to the present invention has cladding materials No. 11, No. 12 and
No. 13 has a sacrificial anode effect on any of the core materials No. 1 to No. 6. [Effects of the Invention] As explained above, since the aluminum heat exchanger tube according to the present invention has the configuration shown above, the sacrificial anode is provided even under severe conditions when water is used. Therefore, it exhibits extremely excellent corrosion resistance, and further has the effect of being excellent in corrosion resistance even after brazing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は腐蝕試験に使用する装置の概略説明
図、第2図は本発明に係るアルミニウム熱交換器
用チユーブ材料および比較材の腐蝕試験後の顕微
鏡写真、第3図は実施例1のチユーブ寸法を示す
図である。 1〜タンク、2,3,4〜管、S〜試験片。
Fig. 1 is a schematic explanatory diagram of the equipment used for the corrosion test, Fig. 2 is a micrograph of the tube material for an aluminum heat exchanger according to the present invention and a comparative material after the corrosion test, and Fig. 3 is the dimensions of the tube of Example 1. FIG. 1 - tank, 2, 3, 4 - pipe, S - test piece.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 Cu0.2〜2.0% を含有し、残部Al及び不純物よりなるAl合金を
芯材とし、内面に犠牲陽極としてCu0.2%未満の
純Al、Al−Mg−Si系合金、或いは、Al−Mn系合
金をクラツドしたことを特徴とするアルミニウム
熱交換器用チユーブ。 2 アルミニウム熱交換器用チユーブ外面にろう
材をクラツドした特許請求の範囲第1項記載のア
ルミニウム熱交換器用チユーブ。 3 Cu0.2〜2.0% を含有し、かつ、 Zr0.01〜0.5%、Mn0.05〜0.5%、 Cr0.05〜0.5% のうちの1種または2種以上 を含有し、残部Al及び不純物よりなるAl合金を
芯材とし、内面に犠牲陽極としてCu0.2%未満の
純Al、Al−Mg−Si系合金、或いは、Al−Mn系合
金をクラツドしたことを特徴とするアルミニウム
熱交換器用チユーブ。 4 アルミニウム熱交換器用チユーブ外面にろう
材をクラツドした特許請求の範囲第3項記載のア
ルミニウム熱交換器用チユーブ。
[Claims] 1. An Al alloy containing 0.2 to 2.0% Cu, with the balance consisting of Al and impurities as a core material, and a sacrificial anode on the inner surface of pure Al, Al-Mg-Si system containing less than 0.2% Cu. An aluminum heat exchanger tube characterized by being clad with an alloy or an Al-Mn alloy. 2. The tube for an aluminum heat exchanger according to claim 1, wherein the outer surface of the tube for an aluminum heat exchanger is clad with a brazing material. 3 Contains Cu0.2-2.0%, and one or more of Zr0.01-0.5%, Mn0.05-0.5%, Cr0.05-0.5%, and the remainder is Al and impurities. For aluminum heat exchangers, the core material is an Al alloy consisting of the Tube. 4. The tube for an aluminum heat exchanger according to claim 3, wherein the outer surface of the tube for an aluminum heat exchanger is clad with a brazing material.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2508271B2 (en) * 1989-06-01 1996-06-19 三菱電機株式会社 Circuit breaker

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6015709B2 (en) * 1982-10-19 1985-04-20 古河アルミニウム工業株式会社 Brazing sheet for aluminum heat exchanger
JPS60251246A (en) * 1984-05-25 1985-12-11 Kobe Steel Ltd Water resistant brazing sheet for vacuum brazing and heat exchanger using said material
JPH0620625Y2 (en) * 1987-03-12 1994-06-01 明星工業株式会社 Insulation
JPH06172905A (en) * 1987-10-13 1994-06-21 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Aluminum alloy material for heat exchanger excellent in pitting corrosion resistance
AT501392B1 (en) * 2004-09-13 2007-02-15 Amag Rolling Gmbh ALUMINUM BASED COMPOSITE MATERIAL FOR A HEAT EXCHANGER WITH A BASE MATERIAL
JP5469323B2 (en) * 2008-09-05 2014-04-16 株式会社Uacj Automotive heat exchanger with excellent corrosion resistance
JP5390908B2 (en) * 2009-03-31 2014-01-15 株式会社神戸製鋼所 High strength aluminum alloy brazing sheet
JP6590536B2 (en) * 2015-06-05 2019-10-16 株式会社ケーヒン・サーマル・テクノロジー Clad material and pipe manufacturing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2508271B2 (en) * 1989-06-01 1996-06-19 三菱電機株式会社 Circuit breaker

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