JPS6261104B2 - - Google Patents
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- JPS6261104B2 JPS6261104B2 JP56096922A JP9692281A JPS6261104B2 JP S6261104 B2 JPS6261104 B2 JP S6261104B2 JP 56096922 A JP56096922 A JP 56096922A JP 9692281 A JP9692281 A JP 9692281A JP S6261104 B2 JPS6261104 B2 JP S6261104B2
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Description
本発明は犠牲フインと組合せてろう接した熱交
換器の液体通路を形成する中空部材（以下チユー
ブと略記）として、加工性が良好で優れた耐孔食
性と強度を示す熱交換器用アルミニウム合金に関
するものである。 一般にろう接により組立てられる熱交換器は液
体の通路を形成するチユーブと空気側の冷却フイ
ンとからなり、通常チユーブ又はチユーブを形成
する板とフインの何れか一方又は双方にブレージ
ングシートを用いてろう接により金属的に結合さ
れている。ブレージングシートとしては、例えば
A1050（純度99.5％以上の純Al）やA3003（Al―
0.05〜0.20％Cu―1.0〜1.5％Mn合金）を芯材と
し、A4004（Al―9.0〜10.5％Si―1.0〜2.0Mg合
金）やA4043（Al―6.8〜8.2％Si合金）を皮材と
したクラツド板が用いられており、このようなブ
レージングシートをフインとし、A1100（Al―
0.05〜0.20％Cu合金）をチユーブとして組立てた
熱交換器、例えばサーベンテインタイプのカーク
ーラーコンデンサーとエバポレーターは厳しい腐
食環境で使用すると、腐食が著しいため使用範囲
が相当制限されていた。フイン部は多少腐食して
も差し支えないが、チユーブが腐食し特に局部的
な貫通孔食でも自動車のエアコンデイシヨナーに
とつては致命的な欠陥となる。 従来の熱交換器はフインとろう接部が電位的に
貴の状態になり、チユーブ部が卑の状態となるた
め、局部電池が形成され腐食電流がチユーブ側か
らフイン側に流れるためチユーブが選択的に腐食
され孔食を起すものである。これを防止するため
フインとなるブレージングシートにZnやSnのよ
うな元素を添加し、フインの電位をチユーブより
卑にするいわゆる犠牲陽極フインが提案され現在
実用化されている。犠牲陽極フインの電位は温度
25℃の塩水中、飽和カロメル電極基準で−
800mV以下であり、チユーブの電位はA1100で−
780mV、A3003で−720mV、A6063で−730mVと
なり、耐孔食の観点からフインとの電位差が最も
大きいA3003によりチユーブを形成することが望
ましいことになる。 しかしながらA3003はA1100に比べて強度は高
いが、製造において鋳塊を高温で長時間均熱処理
する必要があり、更に押出、圧延等の加工速度が
低いため製造コストが高くなり、その結果A3003
を用いた熱交換器のコストも高くなる欠点があつ
た。 本発明はこれに鑑み種々研究の結果、犠牲陽極
フインと組合せた場合にA3003と同等の強度と耐
孔食性を示し、鋳塊の均質化処理、押出、圧延等
の加工性がA1100やA1050などの純アルミニウム
と同等の熱交換器用アルミニウム合金を開発した
ものである。 本発明合金の一つはCu0.1〜0.5％及びMn0.05
〜0.15％を含み、残部Alと不可避的不純物のうち
FeとSiの合計が0.6％以下であることを特徴とす
るものである。 また本発明合金の他の一つはCu0.1〜0.5％及び
Mn0.05〜0.15％を含み、更にZrを0.2％以下、Cr
を0.2％以下の範囲内で何れか１種又は両種を含
み、残部Alと不可避的不純物のうちFeとSiの合
計が0.6％以下であることを特徴とするものであ
る。 即ち本発明合金はAlにCu及びMnを添加するこ
とにより、合金の電位を高めて犠牲陽極フインと
組合せた場合に優れた耐孔性を示し、強度が高く
押出、圧延等の加工性の良好な合金を得たもので
あり、またこれに更にZr又は／及びCrを添加す
ることにより合金の耐孔食性及び加工性を損なう
ことなく合金の強度を一層向上せしめたものであ
る。しかしてこれ等添加元素の含有量を上記の如
く限定したのは、次の理由によるものである。 CuはAlに固溶して合金の電位を高め、MnはAl
と化合物を形成して析出することにより合金の電
位を高めると共に化合物の均一微細な分散により
合金の強度を高めるも、Cu含有量が0.1％未満で
はMnと共存させても合金の電位を高い状態に保
つことができず、0.5％を越えるとMnと共存によ
る合金の電位を高める効果が飽和するばかりか、
押出、圧延等の加工性が悪くなる。 またMn含有量が0.05％未満では強度が低く、
Cuと共存させても合金の電位を高い状態に保つ
ことができず、0.15％を越えるとCuと共存によ
る合金の電位を高める効果が飽和し、押出、圧延
等の加工性を低下するばかりか、鋳塊の結晶粒微
細化のための均質化処理温度を高めるため好まし
くないためである。 Zr又は／及びCrは耐孔食性及び加工性を損な
うことなく合金の強度を向上し、Al―Mn化合物
の析出を均一化して製品の組織を均一にし、特に
Zrは鋳造組織を微細化し、押出、圧延等の熱間加
工性を改善するも、Zr含有量が0.2％を越えると
加工性が低下する。またCr含有量が0.2％を越え
ると粗大なAl―Cr化合物ができ易くなり、合金
の加工性を損なうばかりか、強度の向上効果も飽
和するためである。 Fe及びSiはAl合金中に不可避的に存在する不
純物であり、ある程度の存在は許容しなければな
らないが、FeとSiの合計量が0.6％を越えると合
金の耐孔食性を低下する。またFeは高温でのCu
の拡散を阻止するばかりか、Al、Mn、Feの化合
物を形成し有効なMn量を減らす作用があり、0.3
％以下に制限することが望ましい。 以下本発明を実施例について説明する。 実施例 １ 第１表に示す組成のアルミニウム合金ビレツト
（直径175mm）を水冷鋳造し、第２表に示す均質化
処理後、450℃の温度で熱間押出しを行ない第１
図に示す異型チユーブ（肉厚１mm、巾35mm、高さ
６mm）を作成した。一方Al―1.0％Mn―0.8％Zn
合金を芯材とし、その両面にAl―7.5％Si―1.2％
Mg合金をクラツドしたブレージングシート（板
厚0.16mm）をフイン材に用い、第２図に示すよう
に高さ20mm、ピツチ４mmのコルゲート状に加工し
てフイン１を形成し脱脂した後、脱脂した第１図
に示す異型チユーブ２と組合せ、鉄製治具で固定
して５×10-5Torrの真空中、590℃の温度で３分
間真空ろう接を行なつて模擬コアーを作成した。 このコアーについてキヤス試験を行ない、孔食
がチユーブの管壁（肉厚１mm）を貫通する時間を
求めた。 キヤス試験はJISH8681アルミニウム及びアル
ミニウム合金の陽極酸化皮膜の耐食性試験法の
3.3に準拠して、４％塩化ナトリウム水溶液に塩
化第二銅を0.26ｇ／を添加し、更にPH３とした
試験液を試験片に噴霧して行なつた。（試験温度
50℃） また５％NaCl水溶液中でチユーブ及びフイン
の電位を測定した。更にチユーブの熱間押出し速
度を測定し、かつ押出したチユーブの強度（常
温）を測定した。これ等の結果を第２表に併記し
た。
換器の液体通路を形成する中空部材（以下チユー
ブと略記）として、加工性が良好で優れた耐孔食
性と強度を示す熱交換器用アルミニウム合金に関
するものである。 一般にろう接により組立てられる熱交換器は液
体の通路を形成するチユーブと空気側の冷却フイ
ンとからなり、通常チユーブ又はチユーブを形成
する板とフインの何れか一方又は双方にブレージ
ングシートを用いてろう接により金属的に結合さ
れている。ブレージングシートとしては、例えば
A1050（純度99.5％以上の純Al）やA3003（Al―
0.05〜0.20％Cu―1.0〜1.5％Mn合金）を芯材と
し、A4004（Al―9.0〜10.5％Si―1.0〜2.0Mg合
金）やA4043（Al―6.8〜8.2％Si合金）を皮材と
したクラツド板が用いられており、このようなブ
レージングシートをフインとし、A1100（Al―
0.05〜0.20％Cu合金）をチユーブとして組立てた
熱交換器、例えばサーベンテインタイプのカーク
ーラーコンデンサーとエバポレーターは厳しい腐
食環境で使用すると、腐食が著しいため使用範囲
が相当制限されていた。フイン部は多少腐食して
も差し支えないが、チユーブが腐食し特に局部的
な貫通孔食でも自動車のエアコンデイシヨナーに
とつては致命的な欠陥となる。 従来の熱交換器はフインとろう接部が電位的に
貴の状態になり、チユーブ部が卑の状態となるた
め、局部電池が形成され腐食電流がチユーブ側か
らフイン側に流れるためチユーブが選択的に腐食
され孔食を起すものである。これを防止するため
フインとなるブレージングシートにZnやSnのよ
うな元素を添加し、フインの電位をチユーブより
卑にするいわゆる犠牲陽極フインが提案され現在
実用化されている。犠牲陽極フインの電位は温度
25℃の塩水中、飽和カロメル電極基準で−
800mV以下であり、チユーブの電位はA1100で−
780mV、A3003で−720mV、A6063で−730mVと
なり、耐孔食の観点からフインとの電位差が最も
大きいA3003によりチユーブを形成することが望
ましいことになる。 しかしながらA3003はA1100に比べて強度は高
いが、製造において鋳塊を高温で長時間均熱処理
する必要があり、更に押出、圧延等の加工速度が
低いため製造コストが高くなり、その結果A3003
を用いた熱交換器のコストも高くなる欠点があつ
た。 本発明はこれに鑑み種々研究の結果、犠牲陽極
フインと組合せた場合にA3003と同等の強度と耐
孔食性を示し、鋳塊の均質化処理、押出、圧延等
の加工性がA1100やA1050などの純アルミニウム
と同等の熱交換器用アルミニウム合金を開発した
ものである。 本発明合金の一つはCu0.1〜0.5％及びMn0.05
〜0.15％を含み、残部Alと不可避的不純物のうち
FeとSiの合計が0.6％以下であることを特徴とす
るものである。 また本発明合金の他の一つはCu0.1〜0.5％及び
Mn0.05〜0.15％を含み、更にZrを0.2％以下、Cr
を0.2％以下の範囲内で何れか１種又は両種を含
み、残部Alと不可避的不純物のうちFeとSiの合
計が0.6％以下であることを特徴とするものであ
る。 即ち本発明合金はAlにCu及びMnを添加するこ
とにより、合金の電位を高めて犠牲陽極フインと
組合せた場合に優れた耐孔性を示し、強度が高く
押出、圧延等の加工性の良好な合金を得たもので
あり、またこれに更にZr又は／及びCrを添加す
ることにより合金の耐孔食性及び加工性を損なう
ことなく合金の強度を一層向上せしめたものであ
る。しかしてこれ等添加元素の含有量を上記の如
く限定したのは、次の理由によるものである。 CuはAlに固溶して合金の電位を高め、MnはAl
と化合物を形成して析出することにより合金の電
位を高めると共に化合物の均一微細な分散により
合金の強度を高めるも、Cu含有量が0.1％未満で
はMnと共存させても合金の電位を高い状態に保
つことができず、0.5％を越えるとMnと共存によ
る合金の電位を高める効果が飽和するばかりか、
押出、圧延等の加工性が悪くなる。 またMn含有量が0.05％未満では強度が低く、
Cuと共存させても合金の電位を高い状態に保つ
ことができず、0.15％を越えるとCuと共存によ
る合金の電位を高める効果が飽和し、押出、圧延
等の加工性を低下するばかりか、鋳塊の結晶粒微
細化のための均質化処理温度を高めるため好まし
くないためである。 Zr又は／及びCrは耐孔食性及び加工性を損な
うことなく合金の強度を向上し、Al―Mn化合物
の析出を均一化して製品の組織を均一にし、特に
Zrは鋳造組織を微細化し、押出、圧延等の熱間加
工性を改善するも、Zr含有量が0.2％を越えると
加工性が低下する。またCr含有量が0.2％を越え
ると粗大なAl―Cr化合物ができ易くなり、合金
の加工性を損なうばかりか、強度の向上効果も飽
和するためである。 Fe及びSiはAl合金中に不可避的に存在する不
純物であり、ある程度の存在は許容しなければな
らないが、FeとSiの合計量が0.6％を越えると合
金の耐孔食性を低下する。またFeは高温でのCu
の拡散を阻止するばかりか、Al、Mn、Feの化合
物を形成し有効なMn量を減らす作用があり、0.3
％以下に制限することが望ましい。 以下本発明を実施例について説明する。 実施例 １ 第１表に示す組成のアルミニウム合金ビレツト
（直径175mm）を水冷鋳造し、第２表に示す均質化
処理後、450℃の温度で熱間押出しを行ない第１
図に示す異型チユーブ（肉厚１mm、巾35mm、高さ
６mm）を作成した。一方Al―1.0％Mn―0.8％Zn
合金を芯材とし、その両面にAl―7.5％Si―1.2％
Mg合金をクラツドしたブレージングシート（板
厚0.16mm）をフイン材に用い、第２図に示すよう
に高さ20mm、ピツチ４mmのコルゲート状に加工し
てフイン１を形成し脱脂した後、脱脂した第１図
に示す異型チユーブ２と組合せ、鉄製治具で固定
して５×10-5Torrの真空中、590℃の温度で３分
間真空ろう接を行なつて模擬コアーを作成した。 このコアーについてキヤス試験を行ない、孔食
がチユーブの管壁（肉厚１mm）を貫通する時間を
求めた。 キヤス試験はJISH8681アルミニウム及びアル
ミニウム合金の陽極酸化皮膜の耐食性試験法の
3.3に準拠して、４％塩化ナトリウム水溶液に塩
化第二銅を0.26ｇ／を添加し、更にPH３とした
試験液を試験片に噴霧して行なつた。（試験温度
50℃） また５％NaCl水溶液中でチユーブ及びフイン
の電位を測定した。更にチユーブの熱間押出し速
度を測定し、かつ押出したチユーブの強度（常
温）を測定した。これ等の結果を第２表に併記し
た。
【表】
【表】
【表】
【表】
第１表及び第２表から明らかなように、本発明
合金No.１〜10は何れも従来合金No.18（A3003相
当）と同等の電位を示し、孔食が貫通に到る時間
もほぼ同等であり、押出速度は２倍以上、均質化
処理も短時間でよいことが判る。またZr又は／及
びCrを添加した本発明合金No.６〜10では従来合
金No.18とほぼ同等の強度を有していることが判
る。 これに対し、Cu又はMnを添加しない比較合金
No.11、13では孔食が貫通に到る時間が速くなり、
またCu又はMnを多量に含有する比較合金No.12、
14は加工性が悪くなつていることが判る。 実施例 ２ 第３表に示す組成の本発明合金を用いて、実施
例１と同様の工程で異型チユーブ（肉厚１mm、巾
26mm、高さ５mm）を作成した。一方Al―1.1％Mn
―0.06％Sn―0.6％Zn合金を芯材とし、その両面
にAl―7.5％Si合金をクラツドしたブレージング
シート（板厚0.16mm）をフイン材に用い、高さ18
mm、ピツチ６mmのコルゲート状に加工してフイン
を形成し実施例１と同様にして異型チユーブとフ
インを組合せ、鉄製治具で固定した後フラツクス
を塗布し、加熱炉内に装入し、大気中で610℃に
30分間加熱してろう接し模擬コアーを作成した。
合金No.１〜10は何れも従来合金No.18（A3003相
当）と同等の電位を示し、孔食が貫通に到る時間
もほぼ同等であり、押出速度は２倍以上、均質化
処理も短時間でよいことが判る。またZr又は／及
びCrを添加した本発明合金No.６〜10では従来合
金No.18とほぼ同等の強度を有していることが判
る。 これに対し、Cu又はMnを添加しない比較合金
No.11、13では孔食が貫通に到る時間が速くなり、
またCu又はMnを多量に含有する比較合金No.12、
14は加工性が悪くなつていることが判る。 実施例 ２ 第３表に示す組成の本発明合金を用いて、実施
例１と同様の工程で異型チユーブ（肉厚１mm、巾
26mm、高さ５mm）を作成した。一方Al―1.1％Mn
―0.06％Sn―0.6％Zn合金を芯材とし、その両面
にAl―7.5％Si合金をクラツドしたブレージング
シート（板厚0.16mm）をフイン材に用い、高さ18
mm、ピツチ６mmのコルゲート状に加工してフイン
を形成し実施例１と同様にして異型チユーブとフ
インを組合せ、鉄製治具で固定した後フラツクス
を塗布し、加熱炉内に装入し、大気中で610℃に
30分間加熱してろう接し模擬コアーを作成した。
【表】
このコアーについてキヤス試験を行なつたとこ
ろ孔食がチユーブを貫通するまでに1500時間以上
を要した。尚本発明合金の押出速度は80m／min
でA1050と同等であり、ろう接後の電位は−
720mVでA3003とほぼ同等であつた。またA1050
を用いて同様にして作成したコアーでは約600時
間で孔食がチユーブの管壁を貫通した。 このように本発明合金は加工性が優れ、犠牲陽
極フインと組合せた熱交換器において優れた耐孔
食性と強度を示し、更に熱交換器のコストをも低
減し得る顕著な効果を奏するものである。
ろ孔食がチユーブを貫通するまでに1500時間以上
を要した。尚本発明合金の押出速度は80m／min
でA1050と同等であり、ろう接後の電位は−
720mVでA3003とほぼ同等であつた。またA1050
を用いて同様にして作成したコアーでは約600時
間で孔食がチユーブの管壁を貫通した。 このように本発明合金は加工性が優れ、犠牲陽
極フインと組合せた熱交換器において優れた耐孔
食性と強度を示し、更に熱交換器のコストをも低
減し得る顕著な効果を奏するものである。
第１図は熱交換器のチユーブの一例を示す斜視
図、第２図は熱交換器のコアーの一例を示す側面
図である。 １…フイン、２…チユーブ。
図、第２図は熱交換器のコアーの一例を示す側面
図である。 １…フイン、２…チユーブ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Cu0.1〜0.5％及びMn0.05〜0.15％を含み、残
部Alと不可避的不純物のうちFeとSiの合計が0.6
％以下である熱交換器用アルミニウム合金。 ２ Cu0.1〜0.5％及びMn0.05〜0.15％を含み、更
にZrを0.2％以下、Crを0.2％以下の範囲内で何れ
か１種又は両種を含み、残部Alと不可避的不純
物のうちFeとSiの合計が0.6％以下である熱交換
器用アルミニウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9692281A JPS57210945A (en) | 1981-06-23 | 1981-06-23 | Aluminum alloy for heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9692281A JPS57210945A (en) | 1981-06-23 | 1981-06-23 | Aluminum alloy for heat exchanger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57210945A JPS57210945A (en) | 1982-12-24 |
| JPS6261104B2 true JPS6261104B2 (ja) | 1987-12-19 |
Family
ID=14177842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9692281A Granted JPS57210945A (en) | 1981-06-23 | 1981-06-23 | Aluminum alloy for heat exchanger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57210945A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH074124A (ja) * | 1993-06-14 | 1995-01-10 | Takigen Mfg Co Ltd | 扉用ロックハンドル装置 |
| JPH0860906A (ja) * | 1994-08-22 | 1996-03-05 | Takigen Mfg Co Ltd | 扉用ロックハンドル装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0661446B2 (ja) * | 1985-09-06 | 1994-08-17 | 株式会社東芝 | 真空装置 |
| JP2008088468A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 熱交換器用押出合金の製造方法および熱交換器用扁平多穴管 |
| RU2731634C2 (ru) * | 2018-11-01 | 2020-09-07 | АО "Завод алюминиевых сплавов" | Способ получения деформированных полуфабрикатов из вторичного алюминиевого сплава |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5721793A (en) * | 1980-07-15 | 1982-02-04 | Kobe Steel Ltd | Brazed aluminum heat exchanger |
-
1981
- 1981-06-23 JP JP9692281A patent/JPS57210945A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5721793A (en) * | 1980-07-15 | 1982-02-04 | Kobe Steel Ltd | Brazed aluminum heat exchanger |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH074124A (ja) * | 1993-06-14 | 1995-01-10 | Takigen Mfg Co Ltd | 扉用ロックハンドル装置 |
| JPH0860906A (ja) * | 1994-08-22 | 1996-03-05 | Takigen Mfg Co Ltd | 扉用ロックハンドル装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57210945A (en) | 1982-12-24 |
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