JPS6386845A - フツ化物系フラツクスによるろう付け性に優れたアルミニウム合金 - Google Patents
フツ化物系フラツクスによるろう付け性に優れたアルミニウム合金Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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- B23K35/288—Al as the principal constituent with Sn or Zn
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- C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、ろう付け仕様による熱交換器のユニオンそ
の他のジヨイント用材料として使用されるアルミニウム
合金であって、特に、熱交換器の組立をフッ化物系のフ
ラックスを用いてろう付けする場合のろう付け適性に優
れるものとしたアルミニウム合金に関する。
の他のジヨイント用材料として使用されるアルミニウム
合金であって、特に、熱交換器の組立をフッ化物系のフ
ラックスを用いてろう付けする場合のろう付け適性に優
れるものとしたアルミニウム合金に関する。
従来の技術と問題点
たとえば、第１図に示されるようなサーペンタイン型の
アルミニウム製熱交換器を製作する場合、従来一般には
チューブ材（１）としてＡ１１００合金が、フィン（２
）としてＡ３００３合金製芯材の両面にＢＡ４０４５Ａ
４０４５合金材の被覆されたプレージングシートが、更
にチューブ両端に接合されるユニオン（３）としてｌ！
−１，２％Ｍｇ−４，５％ｚｎのＡ７ＮＯ１合金が用い
られることが多い。然るに、上記各部材の接合を、ろう
付け後において非腐食性であるフッ化物系のフラックス
、即ちＫＦとＡｇＦ２ との共晶組成の錯体物からなる
フラックスを用いて行う場合、チューブとフィンとの接
合は良好に達成しうるが、チューブ（１）とユニオン（
３）との接合部においては、フィレットが小さいものと
なり、良好な接合を行うことができなかった。このため
、ユニオンは別途トーチろう付け等により個別にチュー
ブに接合することが必要となり、熱交換器の製造能率を
著しく低下するという問題点があった。
アルミニウム製熱交換器を製作する場合、従来一般には
チューブ材（１）としてＡ１１００合金が、フィン（２
）としてＡ３００３合金製芯材の両面にＢＡ４０４５Ａ
４０４５合金材の被覆されたプレージングシートが、更
にチューブ両端に接合されるユニオン（３）としてｌ！
−１，２％Ｍｇ−４，５％ｚｎのＡ７ＮＯ１合金が用い
られることが多い。然るに、上記各部材の接合を、ろう
付け後において非腐食性であるフッ化物系のフラックス
、即ちＫＦとＡｇＦ２ との共晶組成の錯体物からなる
フラックスを用いて行う場合、チューブとフィンとの接
合は良好に達成しうるが、チューブ（１）とユニオン（
３）との接合部においては、フィレットが小さいものと
なり、良好な接合を行うことができなかった。このため
、ユニオンは別途トーチろう付け等により個別にチュー
ブに接合することが必要となり、熱交換器の製造能率を
著しく低下するという問題点があった。
この発明は、このような問題点の解決を意図してなされ
たものであり、ユニオン等の熱交換器用ジヨイント部材
に用いる材料としては、上記のろう付け適性のほかに、
それ自体の製造のための押出性、切削その他の機械加工
性、ろう付け後の自然時効硬化による高強度保持性、耐
食性、対応力腐食割れ性等にも優れたものであることが
必要であることに鑑み、これらの諸要請を同時に満足す
るアルミニウム合金の提供を意図してなされたものであ
る。
たものであり、ユニオン等の熱交換器用ジヨイント部材
に用いる材料としては、上記のろう付け適性のほかに、
それ自体の製造のための押出性、切削その他の機械加工
性、ろう付け後の自然時効硬化による高強度保持性、耐
食性、対応力腐食割れ性等にも優れたものであることが
必要であることに鑑み、これらの諸要請を同時に満足す
るアルミニウム合金の提供を意図してなされたものであ
る。
問題点を解決する為の手段
上記の目的において、本発明者らは先ず、フッ化物系フ
ラックスを用いてろう付けを行った場合に、前記ユニオ
ンとチューブとのろう付けが良好に行えない原因につい
て調査した。然るところ、ユニオン材料中に含むＮ１ｇ
がろう付１プ時にフラックス中のフッ素と反応し、フッ
素によるフラックス作用を妨害することに起因するもの
であることを知り得た。而して、本発明は、このような
知見から、合金中のＭｇｉを、同じく強化元素として作
用するＺｎｉとの相対関係において制御することにより
、所期目的を達成し得たものである。即ち、この発明は
、Ｍｇ：０．３〜０．８％ Ｚｎ ：４．０〜８．０％ を含み、その他 Ｚｒ・：０． ０５〜０． ３０％ Ｍｎ ：０． ０５〜０． ３０％ Ｃｒ：０．０５〜０．３０％ Ｃｕ ： ０．０５〜０．３０％ のうちの１種または２種以上を含有し、かっＦｅ及びＳ
ｌの含有量がそれぞれ０．３０％以下に規制され、残り
アルミニウム及び不可避不純物からなる、フッ化物系フ
ラックスによるろう付け性に優れたアルミニウム合金を
要旨とする。
ラックスを用いてろう付けを行った場合に、前記ユニオ
ンとチューブとのろう付けが良好に行えない原因につい
て調査した。然るところ、ユニオン材料中に含むＮ１ｇ
がろう付１プ時にフラックス中のフッ素と反応し、フッ
素によるフラックス作用を妨害することに起因するもの
であることを知り得た。而して、本発明は、このような
知見から、合金中のＭｇｉを、同じく強化元素として作
用するＺｎｉとの相対関係において制御することにより
、所期目的を達成し得たものである。即ち、この発明は
、Ｍｇ：０．３〜０．８％ Ｚｎ ：４．０〜８．０％ を含み、その他 Ｚｒ・：０． ０５〜０． ３０％ Ｍｎ ：０． ０５〜０． ３０％ Ｃｒ：０．０５〜０．３０％ Ｃｕ ： ０．０５〜０．３０％ のうちの１種または２種以上を含有し、かっＦｅ及びＳ
ｌの含有量がそれぞれ０．３０％以下に規制され、残り
アルミニウム及び不可避不純物からなる、フッ化物系フ
ラックスによるろう付け性に優れたアルミニウム合金を
要旨とする。
上記において、各合金成分の添加意義とその含有範囲の
限定理由について次に説明する。
限定理由について次に説明する。
Ｍｇは、合金の強度の向上、特に時効後の硬さを所定値
以上に得るために必要とするものであり、その含有量が
０．３％未満では上記強度、硬さが不足し、熱交換器用
ユニオン等のジヨイント部材への用途に不適なものとな
る。反面、その含有量が０，８％をこえると、フッ化物
系フラックスを使用してろう付けする場合に、フッ素と
反応する量が多くなり、フラックス作用を阻害して、良
好なろう付けを行うことができない。最も好適なＭｇ含
有量は、概ね０，４〜０．５％程度である。
以上に得るために必要とするものであり、その含有量が
０．３％未満では上記強度、硬さが不足し、熱交換器用
ユニオン等のジヨイント部材への用途に不適なものとな
る。反面、その含有量が０，８％をこえると、フッ化物
系フラックスを使用してろう付けする場合に、フッ素と
反応する量が多くなり、フラックス作用を阻害して、良
好なろう付けを行うことができない。最も好適なＭｇ含
有量は、概ね０，４〜０．５％程度である。
ｚｎは、Ｍｇと同じく強度の向上に寄与するものであり
、Ｍｇｆｆ１を比較的少ない範囲に制御することとの相
対関係において、Ｚｎ量は比較的多く、４．０〜８．０
％の含有範囲とする。
、Ｍｇｆｆ１を比較的少ない範囲に制御することとの相
対関係において、Ｚｎ量は比較的多く、４．０〜８．０
％の含有範囲とする。
これが４．０％未満では合金の強度不足、とくにろう付
け後における硬さ不足を招来する。反対に８．０％をこ
えて過多に含有すると、強度は上るが耐食性、対応力腐
食割れ性が低下し、実用に不適なものとなる。最も好適
なＺｎ含有量の範囲は、５．０〜７，０％程度である。
け後における硬さ不足を招来する。反対に８．０％をこ
えて過多に含有すると、強度は上るが耐食性、対応力腐
食割れ性が低下し、実用に不適なものとなる。最も好適
なＺｎ含有量の範囲は、５．０〜７，０％程度である。
Ｚｒ、Ｍｎ％Ｃｒ、Ｃｕは、いずれも対応力腐食割れ性
の改善に有効なものであり、この作用の点で相互に均等
物として評価し得るものである。而して、いずれもそれ
らの含有量が０゜０５％未満では上記効果がなく、０．
３％をこえて多量に含有せしめても、効果の比例的増大
は望めず無益である。
の改善に有効なものであり、この作用の点で相互に均等
物として評価し得るものである。而して、いずれもそれ
らの含有量が０゜０５％未満では上記効果がなく、０．
３％をこえて多量に含有せしめても、効果の比例的増大
は望めず無益である。
Ｆｅ５Ｓｉは、それらの含有によって耐食性の劣化要因
となるので、不純物としても０．３％以下の範囲に規制
されなければならない。もっとも０．３％以下であれば
、それらの少量の含有は強度面からむしろ好ましい。
となるので、不純物としても０．３％以下の範囲に規制
されなければならない。もっとも０．３％以下であれば
、それらの少量の含有は強度面からむしろ好ましい。
発明の効果
この発明に係る合金は、特にＭ ｇ含有量の制御に基い
て、フッ化物系フラックスを使用して行うろう付けに供
する場合のろう付け適性に優れたものとなしうる。故に
熱交換器のジヨイント部材に使用するような場合に、チ
ューブとフィンとからなる熱交換器コアのろう付けと同
時にチューブにジヨイント部材をろう付け接合すること
を可能にし、熱交換器の製造能率の向上に寄与しうる。
て、フッ化物系フラックスを使用して行うろう付けに供
する場合のろう付け適性に優れたものとなしうる。故に
熱交換器のジヨイント部材に使用するような場合に、チ
ューブとフィンとからなる熱交換器コアのろう付けと同
時にチューブにジヨイント部材をろう付け接合すること
を可能にし、熱交換器の製造能率の向上に寄与しうる。
もとよりこの発明による合金は、後掲の実施例からも理
解しうるように、押出性にも優れており、かつろう付け
後における自然時効によって充分に優れた強度、硬さを
保有せしめることができると共に、耐食性、対応力腐食
割れ性においても所要性能を有するものであるから、熱
交換器用ジヨイント材としての所要性能を満たし、かか
る用途に好適に使用しうる。
解しうるように、押出性にも優れており、かつろう付け
後における自然時効によって充分に優れた強度、硬さを
保有せしめることができると共に、耐食性、対応力腐食
割れ性においても所要性能を有するものであるから、熱
交換器用ジヨイント材としての所要性能を満たし、かか
る用途に好適に使用しうる。
なお、この発明の合金はその用途において熱交換器のジ
ヨイント部材用のみに限定されるものではなく、フッ化
物系フラックスを用いてろう付けすることのあるあらゆ
る部材に適用しうるものである。
ヨイント部材用のみに限定されるものではなく、フッ化
物系フラックスを用いてろう付けすることのあるあらゆ
る部材に適用しうるものである。
実施例
下記第１表に示す各種組成のアルミニウム合金からなる
ユニオンの試験片をつくり、該試験片を用いて、Ａｌ１
００合金製チューブに対するろう付け試験を行った。こ
こに、試験片の製作は、合金の鋳造後、いずれも４８０
℃×１０時間の均熱処理を行い、続いて４００℃に予熱
して押出しを行い、更にこの押出材を７６２質処理した
のち切削することによって行った。また、ろう付けは、
８．３％ＫＦと９１．４％ＫＡΩＦ４ との混合物から
なるフッ化物系フランクスを、１０％の水性懸濁液に１
２て浸漬法により接合すべき組立物に塗布し、乾燥後、
Ａ４０４７合金ろう材を用いて、Ｎ２ガス雰囲気中で６
００℃×５分加熱することによって行った。
ユニオンの試験片をつくり、該試験片を用いて、Ａｌ１
００合金製チューブに対するろう付け試験を行った。こ
こに、試験片の製作は、合金の鋳造後、いずれも４８０
℃×１０時間の均熱処理を行い、続いて４００℃に予熱
して押出しを行い、更にこの押出材を７６２質処理した
のち切削することによって行った。また、ろう付けは、
８．３％ＫＦと９１．４％ＫＡΩＦ４ との混合物から
なるフッ化物系フランクスを、１０％の水性懸濁液に１
２て浸漬法により接合すべき組立物に塗布し、乾燥後、
Ａ４０４７合金ろう材を用いて、Ｎ２ガス雰囲気中で６
００℃×５分加熱することによって行った。
そして、各試験片のろう付け性を対比すると共に、ろう
付け後１ケ月間自然時効させた時の最高硬さを調べた。
付け後１ケ月間自然時効させた時の最高硬さを調べた。
また、各試験片の製作時の押出性についても比較評価し
た。その結果を下記の第２表に示す。なお、表中の各性
能の評価は、 〔押出性〕 ○ニアＮＯ１合金より良好、 ΔニアＮＯ１合金と同等、 〔ろう付け性〕 Ｏ：良好、 Ｘ：不可 〔耐食性・耐ｓｅｃ性〕 ０ニアＮＯ１合金と同等以上、 Ｘ；７ＮＯ１合金より劣る 〔硬さ〕 ○：ろう付け１ケ月後のビッカース硬さＨｖ≧８０ ×：ろう付け１ケ月後のビッカース硬さＭｙ＜８０ であられした。
た。その結果を下記の第２表に示す。なお、表中の各性
能の評価は、 〔押出性〕 ○ニアＮＯ１合金より良好、 ΔニアＮＯ１合金と同等、 〔ろう付け性〕 Ｏ：良好、 Ｘ：不可 〔耐食性・耐ｓｅｃ性〕 ０ニアＮＯ１合金と同等以上、 Ｘ；７ＮＯ１合金より劣る 〔硬さ〕 ○：ろう付け１ケ月後のビッカース硬さＨｖ≧８０ ×：ろう付け１ケ月後のビッカース硬さＭｙ＜８０ であられした。
第２表
上表のとおり、押出性及びろう付け性は、試験片Ｎｏ、
１〜６のものにおいていずれも良好である。しかしなが
ら、熱交換器用ジヨイント部材等に好適に用いるために
は、時効後のビッカース硬さくＨｖ ）において８０Ｈ
ｖ以上必要であり、それ以下のものでは締め付け時に変
形量が大きくなるため、試験片Ｎｏ、１．２．５は総合
評価において不可となるものである。而して、この発明
の範囲による試験片Ｎｏ、３．６においては、良好な押
出性を保有しつつ、ろう付け性に優れ、しかもろう付け
後において所要の硬度を有しかつ耐食性、耐ＳＣＣ性に
も優れたものであることを確認し得た。
１〜６のものにおいていずれも良好である。しかしなが
ら、熱交換器用ジヨイント部材等に好適に用いるために
は、時効後のビッカース硬さくＨｖ ）において８０Ｈ
ｖ以上必要であり、それ以下のものでは締め付け時に変
形量が大きくなるため、試験片Ｎｏ、１．２．５は総合
評価において不可となるものである。而して、この発明
の範囲による試験片Ｎｏ、３．６においては、良好な押
出性を保有しつつ、ろう付け性に優れ、しかもろう付け
後において所要の硬度を有しかつ耐食性、耐ＳＣＣ性に
も優れたものであることを確認し得た。
図面は、この発明の合金の用途例を示す熱交換器の概略
正面図である。 以上
正面図である。 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｍｇ：０．３〜０．８％ Ｚｎ：４．０〜８．０％ を含み、その他 Ｚｒ：０．０５〜０．３０％ Ｍｎ：０．０５〜０．３０％ Ｃｒ：０．０５〜０．３０％ Ｃｕ：０．０５〜０．３０％ のうちの１種または２種以上を含有し、かつＦｅ及びＳ
ｉの含有量がそれぞれ０．３０％以下に規制され、残り
アルミニウム及び不可避不純物からなる、フッ化物系フ
ラックスによるろう付け性に優れたアルミニウム合金。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61234097A JPS6386845A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | フツ化物系フラツクスによるろう付け性に優れたアルミニウム合金 |
| CA000548097A CA1306626C (en) | 1986-09-30 | 1987-09-29 | Aluminum alloy suitable for heat exchanger components |
| DE8787308604T DE3771641D1 (de) | 1986-09-30 | 1987-09-29 | Verfahren zur herstellung von waermetauschern. |
| EP87308604A EP0265093B1 (en) | 1986-09-30 | 1987-09-29 | Process for fabricating heat-exchangers |
| US07/504,040 US4962880A (en) | 1986-09-30 | 1990-04-03 | Method of forming a heat exchanger with components comprising an aluminum alloy containing reduced amounts of magnesium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61234097A JPS6386845A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | フツ化物系フラツクスによるろう付け性に優れたアルミニウム合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6386845A true JPS6386845A (ja) | 1988-04-18 |
Family
ID=16965573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61234097A Pending JPS6386845A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | フツ化物系フラツクスによるろう付け性に優れたアルミニウム合金 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4962880A (ja) |
| EP (1) | EP0265093B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6386845A (ja) |
| CA (1) | CA1306626C (ja) |
| DE (1) | DE3771641D1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH046239A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Kobe Steel Ltd | ろう付性が優れた高強度アルミニウム合金 |
| JPH04236739A (ja) * | 1991-01-14 | 1992-08-25 | Kobe Steel Ltd | ろう付性が優れた高強度アルミニウム合金 |
| US6692587B2 (en) * | 2001-03-07 | 2004-02-17 | National Institute For Materials Science | Cr-base heat resisting alloy |
| JP2016145398A (ja) * | 2015-02-09 | 2016-08-12 | 三菱アルミニウム株式会社 | ろう付け用高強度被加工アルミニウム合金材およびネジ強度に優れるコネクタ材 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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