JPWO2020054564A1 - ブレージングシートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
アルミニウム材からなる心材用塊と、Al−Si(アルミニウム−シリコン)系合金からなるろう材用塊と、を含み、少なくとも1つの塊にAlよりも酸化されやすい金属元素が含まれている複数のアルミニウム塊を重ね合わせてクラッド塊を作製し、
前記クラッド塊に熱間圧延を行い、
前記心材用塊からなる心材と、前記ろう材用塊からなり前記心材の少なくとも片面上に配置されたろう材と、を備えたクラッド板を作製し、
酸を含むエッチング液を用いて前記クラッド板の表面をエッチングし、
その後、前記クラッド板を所望の厚みまで冷間圧延する、ブレージングシートの製造方法にある。
すなわち、前記ブレージングシートの製造方法においては、心材と、心材の少なくとも片面上に配置されたろう材とを備えたクラッド板を作製した後、酸を含むエッチング液を用いてクラッド板の表面をエッチングする。これにより、ろう材の表面において熱間圧延等を経て蓄積されてきた比較的厚い酸化皮膜は一旦除去され、その後、空気との接触により新たな酸化皮膜が再生成されるが、その酸化皮膜はエッチング前に比べて厚みが小さく脆弱化したものとなる。
心材用塊は、クラッド板の心材となるアルミニウム塊である。心材としては、ろう材の固相線温度よりも高い固相線温度を有するアルミニウム材を採用することができる。例えば、心材としては、JIS A1000系アルミニウム、A3000系合金、A5000系合金、A6000系合金等を採用することができる。
ろう材用塊は、クラッド板のろう材となるアルミニウム塊である。ろう材は、Al−Si系合金から構成されている。ろう材を構成するAl−Si系合金は、例えば、Si:6.0〜13.0質量%を含み、残部がAl及び不可避的不純物からなる化学成分を有していてもよい。ろう材中のSi量を前記特定の範囲とすることにより、ろう材の融点を適度に低下させ、ろう付加熱時に溶融ろうを流動させてろう付を行うことができる。ろう材中のSi量が6.0質量%未満の場合には、ろうの量が不足する、あるいはろうの流動性が低下する等の問題が生じるおそれがある。
前記クラッド塊を作製する際に、心材用塊とろう材用塊との間に中間材用塊を配置することにより、クラッド板における心材とろう材との間に中間材用塊からなる中間材を介在させることができる。中間材は、心材及びろう材とは異なる化学成分を有している。中間材は、例えば、Mg:0.40〜6.0質量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる化学成分を有していてもよい。この場合、ろう材及び心材中に、酸化皮膜を破壊する作用を有する金属元素が含まれていてもよいし、当該金属元素が含まれていなくてもよい。
前記クラッド塊を作製する際に、心材用塊の一方の面上にろう材用塊を配置し、他方の面上に犠牲陽極材用塊を配置することにより、クラッド板における心材の一方の面上にろう材を配置し、他方の面上に犠牲陽極材用塊からなる犠牲陽極材を配置することができる。犠牲陽極材は、例えば、Zn、Sn及びInのうち1種または2種以上を含有するアルミニウム合金から構成されていてもよい。
本例においては、以下に示す製造方法により、心材の片面上にろう材が配置されたブレージングシート(表3、試験材C1〜C17)を作製する。まず、表1に示す化学成分(合金記号A1〜A3)を有するろう材用塊と、表2に示す化学成分(合金記号B1〜B3)を有する心材用塊とを作製する。これらのろう材用塊及び心材用塊を表3に示す組み合わせで重ね合わせ、心材用塊の片面上にろう材用塊が配置されたクラッド塊を作製する。
間隙充填試験を行うことにより、各試験材のろう付性を評価することができる。間隙充填試験において使用する試験体1は、図1に示すように、試験材から採取した水平板2と、水平板2のろう材21上に配置された垂直板3と、を有している。垂直板3は、水平板2に対して直交する向きに配置されている。また、垂直板3の長手方向の一端31は、水平板2のろう材21に当接している。なお、本例の水平板2の幅は25mmであり、長さは60mmである。また、垂直板3は、JIS A3003合金から構成された、幅25mm、長さ約55mm、厚さ1mmのアルミニウム板である。
A:隙間を埋めるフィレットの長さが30mm以上
B:隙間を埋めるフィレットの長さが25mm以上30mm未満
C:隙間を埋めるフィレットの長さが15mm以上25mm未満
D:隙間を埋めるフィレットの長さが15mm未満
判定AおよびBが実用レベルのろう付性である。間隙充填試験におけるろう付性の結果を表3に示す。
本例は、冷間圧延における圧下率を変更する場合の例である。本例の試験材D1〜D3は、熱間圧延の後エッチングを行うまでの間に行う冷間圧延の圧下率、エッチング後の冷間圧延における圧下率を表4に示すように変更する以外は、実験例1と同様の方法により作製することができる。これらの試験材における間隙充填試験の結果を表4に示す。
Claims (7)
- 不活性ガス雰囲気中でフラックスを用いずにアルミニウム材のろう付を行うためのブレージングシートの製造方法であって、
アルミニウム材からなる心材用塊と、Al−Si系合金からなるろう材用塊と、を含み、少なくとも1つの塊にAlよりも酸化されやすい金属元素が含まれている複数のアルミニウム塊を重ね合わせてクラッド塊を作製し、
前記クラッド塊に熱間圧延を行い、前記心材用塊からなる心材と、前記ろう材用塊からなり前記心材の少なくとも片面上に配置されたろう材と、を備えたクラッド板を作製し、
酸を含むエッチング液を用いて前記クラッド板の表面をエッチングし、
その後、前記クラッド板を所望の厚みまで冷間圧延する、ブレージングシートの製造方法。 - 前記エッチングにおいて、エッチング量が0.05〜2g/m2となるように前記クラッド板をエッチングする、請求項1に記載のブレージングシートの製造方法。
- 前記エッチングにおいて、酸として、フッ酸とフッ酸以外の無機酸とを含むエッチング液を用いて前記クラッド板の表面をエッチングする、請求項1または2に記載のブレージングシートの製造方法。
- 前記エッチングを行った後に、5〜80%の圧下率で前記クラッド板を冷間圧延する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のブレージングシートの製造方法。
- 前記熱間圧延を行った後、前記エッチングを行うまでの間に20%以上の圧下率で前記クラッド板を冷間圧延する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のブレージングシートの製造方法。
- 前記ろう材は、0.10質量%超え2.0質量%以下のMgを含有するAl−Si系合金から構成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載のブレージングシートの製造方法。
- 前記ろう材は、0.10質量%以下のMgを含有するAl−Si系合金から構成されており、前記ろう材に隣接する層は、0.20質量%以上のMgを含有するアルミニウム合金から構成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載のブレージングシートの製造方法。
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