JPS6358217B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、熱交換器製造におけるろう付け時
にすぐれた耐垂下性を示すフイン材用ブレージン
グシートの製造法に関するものである。 従来、一般に、例えば自動車のラジエータや、
空調機器などにはAl合金製熱交換器が広く使用
されている。この熱交換器は、通常、少なくとも
Mn：0.9〜1.5％およびZr：0.02〜0.2％を含有す
るAl−Mn−Zr系合金の芯材用板材と、Al−Si系
合金のろう材用板材とを熱間圧延および冷間圧延
によりクラツドしてブレージングシートとした
後、これに400〜450℃の温度範囲内の温度に加熱
保持の完全軟化焼鈍を施し、さらに最終的にフイ
ンに成形加工するのに必要な強度を付与する目的
で加工率：30〜50％の冷間加工を施すことによつ
て調製されたブレージングシートからなるフイン
材を、例えばAl−Mn系合金の管材に、真空中で
ろう付けすることによつて製造されている。 しかしながら、この結果製造された熱交換器に
おいては、真空ろう付け加熱時にフイン材の芯材
に再結晶化が起り、芯材は微細な再結晶粒で構成
された状態となるため、ろう材中のSiが結晶粒微
細化に伴うかなりの量の結晶粒界から芯材中に拡
散侵入し、この結果芯材の耐垂下性が劣化し、フ
イン材には“へたり”や変形が生じ、かつろう不
足も加わつて満足なろう付けを行なうことができ
ない場合がしばしば発生するものであつた。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、ろう付けに際して耐垂下性劣化のない熱交換
器フイン材用ブレージングシートを得べく研究を
行なつた結果、少なくともMn：0.9〜1.5％およ
びZr：0.02〜0.2％を含有するAl−Mn−Zr系合金
の芯材用板材と、Al−Si系合金のろう材用板材
とを熱間圧延および冷間圧延によりクラツドして
熱交換器用ブレージングシートを製造するに際し
て、前記冷間圧延後のブレージングシートに、昇
温速度：0.1〜３℃／min、加熱温度：300〜350
℃、加熱保持時間：10分〜10時間の条件で熱処理
を施すと、このブレージングシートにはAl−Mn
化合物およびAl−Zr化合物が形成した状態とな
り、このブレージングシートをろう付けに供する
と、前記Al−Mn化合物およびAl−Zr化合物の作
用で再結晶粒が粗大化するようになり、この結果
結晶粒界からのろう材中のSiの侵入が抑制される
ことになるから、芯材にはすぐれた耐垂下性が保
持されるようになるという知見を得たのである。 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、以下に成分組成および熱処理条件を上
記の通りに限定した理由を説明する。 Ａ 成分組成 MnおよびZr成分には、上記のように冷間圧
延後の熱処理に際してAl−Mn化合物およびAl
−Zr化合物を形成し、このAl−Mn化合物およ
びAl−Zr化合物がろう付け時に再結晶粒を粗
大化するように働くことから、結晶粒界からろ
うの侵入が抑制されて、耐垂下性の劣化が阻止
されるようになる作用があるが、その含有量が
それぞれMn：0.9％未満、Zr：0.02％未満で
は、前記の作用に所望の効果が得られず、一方
Mn：1.5％、およびZr：0.2％を越えて含有さ
せると、加工性が劣化するようになることか
ら、それぞれMn：0.9〜1.5％、Zr：0.02〜0.2
％と定めた。 Ｂ 熱処理条件 昇温速度が遅ければ遅いほど結果的にろう付
け時に再結晶粒は粗大化するようになるが、
0.1℃／min未満の昇温速度では加熱温度に達
するまであまりにも長時間を要して実操業的で
なく、かつ再結晶粒粗大化により顕著な効果が
現われるものではないことから、その下限値を
0.1℃／minと定めた。一方３℃／minを越えた
昇温速度にすると、所望の再結晶粒粗大化効果
が得られないことから、その上限値を３℃／
minと定めた。 また、加熱温度および加熱保持時間も昇温速
度と同様に経験的に定めたものであつて、加熱
温度が300℃未満でも、さらに加熱保持時間が
10分未満でも、さらに加熱温度が350℃を、加
熱保持時間が10時間を越えても、ろう付け時に
さらに著しい再結晶粒粗大化をはかることがで
きないばかりでなく、再結晶の進行による軟化
をきたすようになるものである。 なお、この発明の方法において、上記の条件
での熱処理後に、ブレージングシートに加工
率：１〜30％の冷間圧延を施しても、ろう付け
時における再結晶粒粗大化効果、すなわち耐垂
下性の改善を何ら損なうものではない。 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。 実施例 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芯材用Al−Mn−Zr系合金
と、Mg：1.53％、Si：9.50％、Bi：0.05％、Alお
よび不可避不純物：残りからなる組成をもつたろ
う材用Al−Si系合金を溶製し、鋳造して鋳塊と
した後、均質化処理を施した。なお、これらの
Al合金は、不可避不純物として、芯材用Al−Mn
−Zr系合金にあつてはMg：0.01％以下、Cu：
0.05％以下、Zn：0.02％以下、Fe：0.20〜0.35％、
Si：0.10〜0.18％、Cr：0.01％以下を含有し、ま
たろう材用Al−Si系合金にあつては、Mn：0.01
％以下、Cu：0.05％以下、Zn：0.02

【表】 ％以下、Fe：0.35％以下、Cr：0.01％以下、Zr：
0.01％以下を含有するものであつた。 ついで、上記芯材用Al−Mn−Zr系合金鋳塊は
８mm厚まで、またろう材用Al−Si系合金鋳塊は
５mm厚までそれぞれ熱間圧延し、さらにこの結果
のろう材用Al−Si系合金熱延板については冷間
圧延により、その板厚を１mmとした。この状態
で、芯材用Al−Mn−Zr系合金熱延板の両面に、
ろう材用Al−Si系合金冷延板を重ね合わせ、熱
間圧延にてクラツドして1.6mmのブレージングシ
ートとした後、昇温速度：２℃／min、加熱温
度：370℃、加熱保持時間：２時間の条件での中
間焼鈍と中間冷間圧延とを交互に加えながら冷間
圧延を行ない、さらに引続いて第１表に示される
条件にて熱処理を行ない、最終的にそれぞれ30
％、15％、５％、０％の冷間加工率を有する板
厚：0.16mmのブレージングシートとすることによ
つて本発明法１〜９および比較法１〜11をそれぞ
れ実施した。なお、比較法１〜11は、いずれも熱
処理条件（第１表に※印を付した条件）がこの発
明の範囲から外れた条件で行なつたものである。 ついで、この結果得られた各種のブレージング
シートについて、真空ろう付け条件と同一の加熱
条件において、耐垂下性試験を行なつた。すなわ
ち、耐垂下性試験は、幅：22mm×長さ140mmの寸
法をもつた試験片を使用し、この試験片の長さ方
向40mmを水平保持した状態で、約10^-4トルの真空
中、温度：620℃に５分間保持した後の前記試験
片の先端部における垂下高さを測定することによ
り行なつた。これらの測定結果を第１表に合せて
示した。 第１表に示される結果から、本発明法によつて
製造されたブレージングシートは、いずれもすぐ
れた耐垂下性を示すのに対して、熱処理条件がこ
の発明の範囲から外れた条件の比較法で製造され
たブレージングシートは、いずれも耐垂下性の劣
つたものになつている。 上述のように、この発明の方法によれば、ろう
付け加熱時に再結晶粒が粗大化し、もつて結晶粒
界の減少に伴うろう材中のSiの粒界からの侵入が
著しく抑制され、この結果として耐垂下性が良好
な状態に保持されるブレージングシートを製造す
ることができ、しかもこのブレージングシートを
熱交換器のフイン材として使用すれば、ろう付け
時にすぐれた耐垂下性を示すことから、良好なろ
う付けを行なうことができるなど工業上有用な効
果がもたらされるのである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくともMn：0.9〜1.5％およびZr：0.02〜
   0.2％を含有するAl−Mn−Zr系合金の芯材用板
   材と、Al−Si系合金のろう材用板材とを熱間圧
   延および冷間圧延によりクラツドして熱交換器フ
   イン材用ブレージングシートを製造するに際し
   て、前記冷間圧延後のブレージングシートに対し
   て、昇温速度：0.1〜３℃／min、加熱温度：300
   〜350℃、加熱保持時間：10分〜10時間の条件で
   熱処理を施すことを特徴とするろう付け時にすぐ
   れた耐垂下性を示す熱交換器フイン材用ブレージ
   ングシートの製造法。