JPS6311598B2

JPS6311598B2 -

Info

Publication number: JPS6311598B2
Application number: JP55039261A
Authority: JP
Inventors: Ken Toma; Isao Takeuchi
Original assignee: Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Current assignee: MA Aluminum Corp
Priority date: 1980-03-27
Filing date: 1980-03-27
Publication date: 1988-03-15
Also published as: JPS56137096A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、管体にフイン材を真空ろう付けす
ることによつて製造されたAl合金製熱交換器に
関するものである。従来、一般に、例えばオートバイや自動車など
のラジエータ、クーラのコンデンサ、さらにエバ
ポレイタなどの熱交換器は、例えばAl−Mn合金
の単層管体に、Al−Zn合金の単層フイン材本体
の両面にAl−Si合金ろう材をクラツドしたもの
からなるフイン材を、あるいはAl−Mn合金芯材
の片面にAl−Si合金ろう材をクラツドしたもの
からなる管体に、Al−Zn合金の単層フイン材を、
それぞれ真空中でろう付けすることによつて製造
されている。このような従来Al合金製熱交換器の管体に、
例えば水道水や、特にCuなどの重金属イオンを
含有する流体を流通させた場合、孔食が発生し易
く、この孔食が進行すると、管体内の流体が外部
に浸出したり、外部の液体または気体が管体内に
侵入したりするようになつて実用に供し得なくな
ることから、近年、管体として、Al−Mn合金の
外側芯材と、これより電気化学的に卑なAl−Zn
合金の内側皮材とのクラツド材が使用されるよう
になり、前記内側皮材を優先的に腐食させて外側
芯材をよく防食し、もつて管体にすぐれた耐孔食
性を付与する試みもなされている。確かに、上記のAl−Mn合金の外側芯材とAl−
Zn合金の内側皮材とのクラツド材からなる管体
は、管体内を流通する流体に対してはすぐれた耐
孔食性を示すものの、外部環境に対する防食は十
分でないため、外部からの侵食によつて管体に貫
通孔が生じることがしばしば発生するものであつ
た。この発明は、上述のような観点から、内面腐食
は勿論のこと、外面腐食に対してもすぐれた耐食
性を示す熱交換器の管体を提供するもので、熱交
換器の管体を、重量％で、Mn：0.2〜1.5％、
Zn：0.1〜0.5％を含有し、さらに必要に応じて
Cu：0.02〜0.2％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合金の外側芯材と、
Zn：0.2〜1.5％を含有し、さらに必要に応じて
Mg：0.10〜2.5％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合金の内側皮材と
のクラツド材で構成し、かつ前記内側皮材を前記
外側芯材に比して電気化学的に卑としたことに特
徴を有するものである。つぎに、この発明のAl合金製熱交換器におい
て、管体を構成する外側芯材と内側皮材の成分組
成を上記の通りに限定した理由を説明する。Ａ外側芯材 (a) Mn成分には、不可避的に含有するFeおよ
びSiなどの不純物と結合し、これら不純物に
よつてもたらされる耐食性劣化を抑制する作
用があるが、その含有量が0.2％未満では、
前記作用に所望の効果が得られず、一方1.5
％を越えて含有させても、耐食性劣化抑制作
用により一層の改善効果が現われず、むしろ
加工性を低下させることから、その含有量を
0.2〜1.5％と定めた。 (b) Zn Zn成分には、外側芯材の耐孔食性を著し
く改善し、もつて特に外面腐食による孔食の
発生を抑制する作用があるが、その含有量が
0.1％未満では、前記作用に所望の効果が得
られず、一方0.5％を越えて含有させると、
しばしば不均一腐食の発生が見られるように
なることから、その含有量を0.1〜0.5％と定
めた。 (c) Cu Cu成分には、外側芯材の耐食性をほとん
ど損なうことなく、環境によつてはむしろ耐
孔食性を改善した状態で、これを電気化学的
に貴とし、もつて内側皮材に犠牲陽極効果を
十分に発揮させる作用があるので、必要に応
じて含有されるが、その含有量が0.02％未満
では前記作用に所望の効果が得られず、一方
0.2％を越えて含有させると、内側皮材に対
して外側芯材が著しく貴になりすぎ、内側皮
材の腐食が著しくなることから、その含有量
を0.02〜0.2％と定めた。Ｂ内側皮材 (a) Zn Zn成分には、外側芯材に対する犠牲陽極
効果を内側皮材に付与し、もつて前記内側皮
材を優先的に腐食させて前記外側芯材をよく
防食する作用があるが、その含有量が0.2％
未満では、所望の犠牲陽極効果を確保するこ
とができず、一方1.5％を越えて含有させる
と、不均一腐食が著しくなるばかりでなく、
外側芯材に比して卑になりすぎて腐食が促進
するようになり、比較的早期に内側皮材が溶
解されつくす恐れがあることから、その含有
量を0.2〜1.5％と定めた。 (b) Mg Mg成分には、内側皮材のもつすぐれた犠
牲陽極効果をそこなうことなく、さらに一段
と耐孔食性を改善する作用があるので、必要
に応じて含有されるが、その含有量が0.10％
未満では所望の耐孔食性改善効果を確保する
ことができず、一方2.5％を越えて含有させ
ると、加工硬化を起して加工性が著しく劣化
するようになることから、その含有量を0.10
〜2.5％と定めた。つぎに、この発明を実施例により比較例と対比
しながら具体的に説明する。まず、通常の溶解法により、それぞれ第１表に
示される成分組成をもつた内側皮材用Al合金１
〜８と、同様に第２表に示される成分組成をもつ
た外側芯材用Al合金Ａ〜Ｈを溶製し、鋳塊とし
た。なお、内側皮材用Al合金１〜８は、それぞ
れ不可避不純物として、Cu：0.01％、Fe：0.16〜
0.17％、Si：0.05〜0.06％を含有し、さらに外側
芯材用Al合金Ａ〜Ｈは、いずれも同様にCu：
0.01％、Zn：0.01％以下、Fe：0.16〜0.17％、お
よびSi：0.05〜0.07％の不可避不純物を含有した。また、内側皮材用Al合金４、８は、Zn含有量
がこの発明の範囲から高い方に外れた組成をもつ
も

【表】

【表】のであり、さらに外側芯材用Al合金Ａ、Ｄ、Ｅ、
およびＨも、Zn含有量がこの発明の範囲から外
れた組成をもつもの（これらを比較Al合金とい
う）である。ついで、これら鋳塊に通常の条件にて熱間圧延
を施して板厚９mmとし、さらに内側皮材用Al合
金１〜８には冷間加工を施して板厚１mmとした。引続いて、このように調製した外側芯材用Al
合金Ａ〜Ｈの板材のそれぞれの上面に、第３表に
示される組合せにしたがつて内側皮材用Al合金
１〜６の板材を重ね合わせ、通常の条件にて熱間
圧延することによつて板厚１mmとし、さらに中間
焼鈍を施した後、冷間圧延により板厚0.5mmとす
ることによつて、この発明の熱交換器の管体用ク
ラツド材（以下本発明管体用クラツド材という）
１〜13、および同様に比較のための管体用クラツ
ド材（以下比較管体用クラツド材という）１〜６
をそれぞれ製造した。この結果得られた本発明管体用クラツド材１〜
13および比較管体用クラツド材１〜６に対して、

【表】 500時間のCASS試験と、10ppmのCuイオンを含
有した30℃の水道水中に500時間浸漬の水道水試
験を行ない、最大孔食深さを測定した。この測定
結果を第３表に合せて示した。なお、上記の両試験は、本発明管体用クラツド
材１〜３および比較管体用クラツド材１について
は加工のままの状態で行ない、その他のクラツド
材は温度400℃に１時間保持の焼鈍を施した状態
で行なつた。また、試験対象面以外の部分は塗料
を塗布して絶縁した状態で行なつた。なお、第３
表において外側芯材および内側皮材の孔食深さが
クラツド材を構成する各合金部分の厚さより深い
ものは侵食が他の合金部分まで進行したことを示
している。第３表に示される結果から、本発明管体用クラ
ツド材１〜13は、いずれも比較管体用クラツド材
１〜６に比してすぐれた耐孔食性を示し、特に外
側芯材がすぐれた耐孔食性をもつことが明らかで
ある。上述のように、この発明のAl合金製熱交換器
においては、特に管体が内外両面の腐食に対して
きわめてすぐれた耐食性（耐孔食性）を示すの
で、管体の使用寿命は一段と延命化するようにな
り、このことは熱交換器の使用寿命の延命化につ
ながるなど工業上有用な特性を有するものであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１管体にフイン材を真空ろう付けすることによ
つて製造されたAl合金製熱交換器において、前
記管体を、Mn：0.2〜1.5％、Zn：0.1〜0.5％、Al
および不可避不純物：残りからなる組成を有する
Al合金の外側芯材と、Zn：0.2〜1.5％、Alおよび
不可避不純物：残り（以上重量％）からなる組成
を有するAl合金の内側皮材とのクラツド材で構
成し、かつ前記内側皮材を前記外側芯材に比して
電気化学的に卑としたことを特徴とするAl合金
製熱交換器。２管体にフイン材を真空ろう付けすることによ
つて製造されたAl合金製熱交換器において、前
記管体を、Mn：0.2〜1.5％、Zn：0.1〜0.5％、
Cu：0.02〜0.2％、Alおよび不可避不純物：残り
からなる組成を有するAl合金の外側芯材と、
Zn：0.2〜1.5％、Alおよび不可避不純物：残り
（以上重量％）からなる組成を有するAl合金の内
側皮材とのクラツド材で構成し、かつ前記内側皮
材を前記外側芯材に比して電気化学的に卑とした
ことを特徴とするAl合金製熱交換器。３管体にフイン材を真空ろう付けすることによ
つて製造されたAl合金製熱交換器において、前
記管体を、Mn：0.2〜1.5％、Zn：0.1〜0.5％、Al
および不可避不純物：残りからなる組成を有する
Al合金の外側芯材と、Zn：0.2〜1.5％、Mg：
0.10〜2.5％、Alおよび不可避不純物：残り（以
上重量％）からなる組成を有するAl合金の内側
芯材とのクラツド材で構成し、かつ前記内側皮材
を前記外側芯材に比して電気化学的に卑としたこ
とを特徴とするAl合金製熱交換器。４管体にフイン材を真空ろう付けすることによ
つて製造されたAl合金製熱交換器において、前
記管体を、Mn：0.2〜1.5％、Zn：0.1〜0.5％、
Cu：0.02〜0.2％、Alおよび不可避不純物：残り
からなる組成を有するAl合金の外側芯材と、
Zn：0.2〜1.5％、Mg：0.10〜2.5％、Alおよび不
可避不純物：残り（以上重量％）からなる組成を
有するAl合金の内側皮材とのクラツド材で構成
し、かつ前記内側皮材を前記外側芯材に比して電
気化学的に卑としたことを特徴とするAl合金製
熱交換器。