JPS6319583B2

JPS6319583B2 -

Info

Publication number: JPS6319583B2
Application number: JP17154880A
Authority: JP
Inventors: Ken Toma; Isao Takeuchi
Original assignee: Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Current assignee: MA Aluminum Corp
Priority date: 1980-12-05
Filing date: 1980-12-05
Publication date: 1988-04-23
Also published as: JPS5794544A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、すぐれた耐孔食性を有し、特に
Al合金製熱交換器の構造部材として使用するの
に適した複合ブレージングシートに関するもので
ある。従来、例えばオートバイや自動車のラジエータ
などの熱交換器にはAl合金製のものが使用され
ている。通常、このAl合金製熱交換器は、Mn：
0.1〜1.5％を含有し、さらに必要に応じてZr：
0.01〜0.15％、Cr：0.01〜0.15％、Mg：0.1〜0.8
％、およびCu：0.05〜0.5％のうちの１種または
２種以上を含有し、残りがAlと不可避不純物か
らなる組成（以上重量％、以下％の表示は重量％
を意味する）を有するAl―Mn系合金の芯材と、
Si：７〜15％を含有し、さらに必要に応じて
Mg：0.3〜2.5％およびBi：0.01〜0.3％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Al―Si系合金のろう
材とをクラツドして２層構造とした複合ブレージ
ングシートを使用し、これより管材やタンク、ヘ
ツダープレートなどを成形加工し、これらの構造
部材を熱交換器に組立て、ついで真空中、ろう付
け温度に加熱し、前記構造部材の有するろう材に
てろう付けすることによつて製造されている。しかし、上記のような２層構造の従来複合ブレ
ージングシートより製造されたAl合金製熱交換
器においては、熱交換媒体の循環水として、例え
ばCuイオンやClイオンを含有する水を使用した
場合、芯材を構成するAl―Mn系合金には比較的
容易に孔食が発生し、これが局部腐食として芯材
中に深く進行することが多く、この結果熱交換器
には使用中に内部からの局部腐食の進行によつて
貫通孔が発生することがしばしば起つていた。本発明者等は、上述のような観点から、局部腐
食を抑制したAl合金製熱交換器を得べく、特に
その構成材料である複合ブレージングシートにつ
いて研究を行なつた結果、上記の２層構造を有す
る従来複合ブレージングシートの芯材側に、Mg
成分を含有するAl合金を皮材としてクラツドし
て３層構造とし、これを熱交換器の製造に用いる
と、循環水と直接接触する前記皮材中のMg成分
は、特に循環水中にClイオンのほかにSO₄イオン
が共存した場合にも皮材の孔食発生電位を低下さ
せ、したがつて皮材における孔食発生数を抑制
し、例え孔食が発生しても、これを比較的横方向
に広がつた形状とすることから、熱交換器での局
部腐食が著しく抑制されたものになるという知見
を得たのである。したがつて、この発明は上記知見にもとづいて
なされたものであつて、Mn：0.1〜1.5％を含有
し、さらに必要に応じてZr：0.01〜0.15％、Cr：
0.01〜0.15％、Mg：0.1〜0.8％、およびCu：0.05
〜0.5％のうちの１種または２種以上を含有し、
残りがAlと不可避不純物からなる組成を有する
Al合金の芯材と、Si：７〜15％を含有し、さら
に必要に応じてMg：0.3〜2.5％およびBi：0.01〜
0.3％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Al合金
のろう材とで構成された２層構造の従来複合ブレ
ージングシートの芯材側に、Mg：0.1〜1.5％を
含有し、さらに必要に応じてMn：0.1〜0.3％、
Zr：0.01〜0.15％、およびCr：0.01〜0.15％のう
ちの１種または２種以上を含有し、残りがAlと
不可避不純物からなる組成を有するAl合金をク
ラツドして３層構造とした複合ブレージングシー
トに特徴を有し、この３層構造の複合ブレージン
グシートを熱交換器の製造に用いると、この結果
の熱交換器は、苛酷な循環水を使用しても前記皮
材中のMg成分の作用によつて孔食発生が著しく
抑制されたものになるのである。つぎに、この発明の複合ブレージングシートに
おける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) Mg Mg成分には、皮材を電気化学的に卑にし、も
つて孔食発生を抑制し、かつ孔食が発生した場合
にも、これを横方向に広がつた形状とする作用が
あるが、この含有量が0.1％未満では、前記作用
に所望の効果が得られず、一方1.5％を越えて含
有させても前記作用により一段の向上効果はな
く、加工硬化性が増大するようになることから、
その含有量を0.1〜1.5％と定めた。 (b) Mn Mn成分には高温強度を向上させる作用がある
ので、特に高温強度が要求される場合に必要に応
じて含有されるが、その含有量が0.1％未満では
所望の高温強度向上効果が得られず、一方0.3％
を越えて含有させると、電気化学的に貴になり、
芯材に対する犠牲陽極効果が十分発揮できなくな
るばかりでなく、孔食も発生し易く、かつ成長し
易くなることから、その含有量を0.1〜0.3％と定
めた。 (c) ZrおよびCr これらの成分には、耐食性を損なうことなく高
温強度を向上させるほか、合金組織を微細化して
耐孔食性を改善する均等的作用があるので、これ
らの特性が特に要求される場合に必要に応じて含
有されるが、その含有量が、それぞれ0.01未満で
は前記作用に所望の向上効果が得られず、一方そ
れぞれ0.15％を越えて含有させると、これらの成
分が溶解鋳造時に巨大晶となつて晶出して加工性
を著しく劣化させるようになることから、その含
有量を、それぞれ0.01〜0.015％と定めた。つぎに、この発明の複合ブレージングシートを
実施例により説明する。実施例通常の溶解法により、第１表に示される最終成
分組成をもつた芯材用Al合金Ａ〜Ｄ、ろう材用
Al合金ａ，ｂ、およびこの発明にかかる皮材用
Al合金１〜４をそれぞれ溶製し、同じく通常の
条件で鋳造して鋳塊とした後、均質化熱処理を施
した。なお、第１表には表示を省略したが、これ
らのAl

【表】合金はいずれも不可避不純物として、Mn：0.01
％以下、Mg：0.01％以下、Cu：0.04％以下、
Zn：0.02％以下、Fe：0.15〜0.17％（ただしろう
材用Al合金はFe：0.41％含有）、Si：0.07〜0.15
％、Cr：0.008％以下、およびZr：0.008％以下を
それぞれ含有するものであつた。ついで、芯材用Al合金鋳塊は８mm厚まで、ま
た皮材用およびろう材用Al合金鋳塊は５mm厚ま
でそれぞれ熱間圧延し、さらに前記皮材用および
ろう材用Al合金の熱延板を冷間圧延にて１mm厚
とした。この状態で前記芯材用Al合金Ａ〜Ｄの
熱延板と、前記皮材用Al合金１〜４の冷延板と、
前記ろう材用Al合金ａ，ｂの冷延板とを第２表
に示される組合せにしたがつて重ね合わせ、引続
いて熱間圧延によつてクラツドすることによつ
て、それぞれ厚さ1.2mmを有する３層構造の本発
明複合ブレージングシート１〜７および同じく厚
さ1.2mmを有する２層構造の従来複合ブレージン
グシート1.2を製造した。つぎに、この結果得られた複合ブレージングシ

【表】

【表】ートのそれぞれから50mm×100mmの寸法をもつた
試験片を切出し、約10^-5torrの真空中、温度：
620℃に３分間保持の真空ろう付け処理に相当す
る熱処理を施した後、これらの試験片のろう材側
に塗料をぬつて絶縁し、この状態で、100p.p.m.
づつのCl^-、HCO₃ ^-、およびSO^2- ₄と1p.p.m.の
Cu²⁺を添加含有させた温度：40℃の水溶液中に
30日間浸漬の水溶液浸漬試験、および1p.p.m.の
Cu²⁺を添加含有させた温度：40℃の３％食塩水
中に30日間浸漬の食塩水浸漬試験を行なつた。試
験後、前記試験片における局部腐食数と最大腐食
深さを測定し、この測定結果を第２表に合せて示
した。第２表に示される結果から、本発明複合ブレー
ジングシート１〜７は、いずれの使用環境下にお
かれてもすぐれた耐孔食性を示すのに対して、従
来複合ブレージングシート１，２においては、い
ずれも孔食が著しく、しかも内部まで進行してい
ることが明らかである。上述のように、この発明の複合ブレージングシ
ートは、すぐれた耐孔食性をもつているので、こ
れをAl合金製熱交換器の製造に用い、かつ苛酷
な循環水を適用しても内部に孔食が発生すること
はほとんどなく、また例え孔食が発生しても横に
広がる傾向を示し、したがつて内部に深く進行す
ることはないので、局部腐食によつて貫通孔が形
成するようになることはないなど工業上有用な効
果がもたらされるのである。

Claims

【特許請求の範囲】１少なくともMn：0.1〜1.5％を含有するAl合
金の芯材と、少なくともSi：７〜15％を含有する
Al合金のろう材の２層構造を有する複合ブレー
ジングシートにおいて、前記芯材側に、Mg：0.1
〜1.5％を含有し、残りがAlと不可避不純物から
なる組成（以上重量％）を有するAl合金の皮材
をクラツドして３層構造としたことを特徴とする
Al合金製熱交換器用複合ブレージングシート。２少なくともMn：0.1〜1.5％を含有するAl合
金の芯材と、少なくともSi：７〜15％を含有する
Al合金のろう材の２層構造を有する複合ブレー
ジングシートにおいて、前記芯材側に、Mg：0.1
〜1.5％を含有し、さらにMn：0.1〜0.3％を含有
し、残りがAlと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有するAl合金の皮材をクラツドし
て３層構造としたことを特徴とするAl合金製熱
交換器用複合ブレージングシート。３少なくともMn：0.1〜1.5％を含有するAl合
金の芯材と、少なくともSi：７〜15％を含有する
Al合金のろう材の２層構造を有する複合ブレー
ジングシートにおいて、前記芯材側に、Mg：0.1
〜1.5％を含有し、さらにZr：0.01〜0.15％および
Cr：0.01〜0.15％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（以
上重量％）を有するAl合金の皮材をクラツドし
て３層構造としたことを特徴とするAl合金製熱
交換器用複合ブレージングシート。４少なくともMn：0.1〜1.5％を含有するAl合
金の芯材と、少なくともSi：７〜15％を含有する
Al合金のろう材の２層構造を有する複合ブレー
ジングシートにおいて、前記芯材側に、Mg：0.1
〜1.5％を含有し、さらにMn：0.1〜0.3％と、
Zr：0.01〜0.15％およびCr：0.01〜0.15％のうち
の１種または２種とを含有し、残りがAlと不可
避不純物からなる組成（以上重量％）を有する
Al合金の皮材をクラツドして３層構造としたこ
とを特徴とするAl合金製熱交換器用複合ブレー
ジングシート。