WO2006109602A1 - アルミニウム合金製ブレージングシートおよび熱交換器用アルミニウム合金製チューブ - Google Patents

アルミニウム合金製ブレージングシートおよび熱交換器用アルミニウム合金製チューブ Download PDF

Info

Publication number
WO2006109602A1
WO2006109602A1 PCT/JP2006/307031 JP2006307031W WO2006109602A1 WO 2006109602 A1 WO2006109602 A1 WO 2006109602A1 JP 2006307031 W JP2006307031 W JP 2006307031W WO 2006109602 A1 WO2006109602 A1 WO 2006109602A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
alloy
aluminum alloy
brazing
ray diffraction
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2006/307031
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Toshiki Ueda
Akihiro Tsuruno
Fumihiro Koshigoe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Alcoa Transportation Products Ltd
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Alcoa Transportation Products Ltd
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Alcoa Transportation Products Ltd, Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Alcoa Transportation Products Ltd
Priority to GB0718179A priority Critical patent/GB2438358B/en
Priority to US11/911,290 priority patent/US8062764B2/en
Publication of WO2006109602A1 publication Critical patent/WO2006109602A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering or brazing
    • B23K35/0233Sheets or foils
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering or brazing
    • B23K35/0233Sheets or foils
    • B23K35/0238Sheets or foils layered
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/28Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950°C
    • B23K35/286Al as the principal constituent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/28Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950°C
    • B23K35/286Al as the principal constituent
    • B23K35/288Al as the principal constituent with Sn or Zn
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/11Making amorphous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/02Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/10Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/084Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/089Coatings, claddings or bonding layers made from metals or metal alloys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0391Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits a single plate being bent to form one or more conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/126Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00Heat exchange
    • Y10S165/905Materials of manufacture
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12736Al-base component
    • Y10T428/12764Next to Al-base component

Definitions

  • the present invention relates to an aluminum alloy brazing sheet used for manufacturing a heat exchanger, and an aluminum alloy tube for heat exchange constituted by using a strong aluminum alloy brazing sheet.
  • a plurality of flat tubular tubes 111 are provided with radiating fins 112 that are formed in a corrugated shape.
  • the tube 111 is integrally formed, and both ends of the tube 111 are open to spaces formed by a header 113 and a tank (not shown).
  • the powerful radiator 100 sends the high-temperature refrigerant from the space of one tank through the inside of the tube 111 to the space on the other tank side, and exchanges heat between the tube 111 and the radiating fin 1 12 to lower the temperature. Recirculate the refrigerant again.
  • this tube 111 is made of aluminum in which one side surface of the core material 102 is clad with a skin material (also called a sacrificial anode material) 103, and the other side surface of the core material 102 is clad with a brazing material 104.
  • the brazing sheet 101 made of aluminum alloy (see Fig. 5) is formed into a flat tubular shape with a forming roll, etc., and brazed sheet 101 made of aluminum alloy is brazed by electro-welding or by brazing heating.
  • the fluid passage of the tube 111 is formed.
  • the core material 102 is made of an Al-Mn alloy such as alloy number 3003 specified in JISH4000 from the viewpoint of corrosion resistance and strength.
  • the skin material 103 that is constantly in contact with the refrigerant has alloy number 7072.
  • Al—Zn and Al—Zn—Mg alloys such as Al—2 to 5% Zn—2 to 4% Mg are used, and the brazing filler metal 104 has an Al— Si-based alloys are used.
  • the radiator 100 includes a tube 111 having the above-described configuration and a heat dissipation frame that has been corrugated.
  • the IN 112 and other members are used to assemble them together by brazing.
  • Brazing methods include the flux brazing method and the noclock brazing method using non-corrosive flux, which are brazed by heating to a high temperature of around 600 ° C.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an aluminum alloy brazing sheet for heat exchange which has improved life including fatigue in a plastic region, and using the same It is an object of the present invention to provide an aluminum alloy tube for heat exchange that is configured.
  • An aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger of the present invention that has solved the above-mentioned problems Is an Al-Mn alloy core and an Al-Zn alloy clad on one side of the core, A1 — Zn—Mg alloy, Al—Si—Mn—Zn alloy, or Al—Si—Mn — An aluminum alloy brazing sheet composed of an Mg—Zn alloy skin material and an A1—Si alloy brazing material clad on the other side of this core material! X-ray diffraction intensity ratio is I
  • the aluminum alloy brazing sheet of the present invention satisfies the above-described relational expression, so that in the deformation in the plastic region, the plastic deformation in the direction parallel to the rolling direction of the aluminum alloy brazing sheet. Can be easily generated uniformly. As a result, deformation does not concentrate locally and the progress of cracks in the thickness direction can be delayed, so that the life including fatigue in the plastic region can be improved.
  • the aluminum alloy tube for a heat exchanger according to the present invention that has solved the above-described problems includes an A 1 Mn-based alloy core material, an A1-Zn-based alloy clad on one side of the core material, Al-Zn-Mg.
  • the heat after heating at 585 to 620 ° C The X-ray diffraction intensity ratio of the aluminum alloy tube for the exchanger is I /
  • the configuration satisfies (I +1 +1 +1) ⁇ 0.3.
  • the aluminum alloy tube of the present invention satisfies the above-described relational expression, so that plastic deformation in a direction parallel to the rolling direction of the aluminum alloy brazing sheet occurs in deformation in the plastic region. It tends to occur uniformly. As a result, even when repeated tensile or compressive stress is applied in the rolling direction, the deformation does not concentrate locally and the progress of the crack in the thickness direction can be delayed, so fatigue in the plastic region can be prevented. Including life can be improved.
  • the aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger according to the present invention was able to improve the life including fatigue in the plastic region. This makes it possible to improve the fatigue life of heat exchangers for automobiles. Further, the aluminum alloy tube for heat exchanger according to the present invention was able to improve the life including fatigue in the plastic region. This makes it possible to improve the fatigue life of automotive heat exchangers.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part of an automotive heat exchanger using the aluminum alloy brazing sheet for heat exchanger of the present invention (aluminum alloy tube for heat exchanger).
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a single swing plane bending fatigue test.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a main part of a conventional general automotive heat exchanger.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional aluminum alloy brazing sheet for heat exchangers.
  • FIG. 6 is a sectional view of an aluminum alloy tube for a heat exchanger according to the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an aluminum alloy brazing sheet for heat exchanger of the present invention
  • FIG. 2 is an aluminum alloy brazing sheet for heat exchanger of the present invention (aluminum alloy tube for heat exchanger).
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a heat exchanger for an automobile using a slab.
  • the brazing sheet 1 made of an aluminum alloy for a heat exchanger comprises an Al—Mn alloy core material 2 and an Al—Zn alloy clad on one side of the core material 2, A1 —Zn—.
  • This aluminum alloy brazing sheet 1 for heat exchangers has an X-ray diffraction intensity ratio of I
  • the configuration satisfies 200 Z (I + 1 + 1 + 1) ⁇ 0.4.
  • I 1, 1, 1, 1 are equivalent plane groups ⁇ 200 ⁇ , ⁇ 1 11 ⁇ , ⁇ 220 ⁇ and ⁇ 311 ⁇ represent the intensity of X-ray diffraction.
  • Al (Au, Cu, Ni, Ag, etc.) having a face-centered cubic lattice crystal structure has a small angle (2 ⁇ ) when X-ray diffraction intensity is measured by the ⁇ -2 ⁇ method.
  • Equivalent plane group ⁇ 111 ⁇ , ⁇ 200 ⁇ , ⁇ 220 ⁇ , ⁇ 311 ⁇ , ⁇ 222 ⁇ , ⁇ 400 ⁇ , ⁇ 331 ⁇ , ⁇ 420 ⁇ Calculate the X-ray diffraction intensity ratio of ⁇ 200 ⁇ out of the four X-ray diffraction intensities on the first side.
  • the X-ray diffraction strength of each surface group was measured and measured as shown in the following formula (1) ⁇ 200 ⁇ , ⁇ 11 1 ⁇ , ⁇ 220 ⁇ and ⁇ 311 ⁇ , find the sum of the X-ray diffraction intensities (I, 1, I, I)
  • the ratio of the X-ray diffraction intensity (I) of ⁇ 200 ⁇ to the sum is the X-ray diffraction intensity ratio.
  • this X-ray diffraction intensity ratio needs to be 0.4 or more.
  • the X-ray diffraction intensity can be measured using a general-purpose X-ray diffraction apparatus.
  • the X-ray diffraction intensity ratio is 0.4 or more, it is easy to uniformly generate plastic deformation in a direction parallel to the rolling direction of the aluminum alloy brazing sheet 1 for heat exchangers. Even when repeated stress is applied, deformation does not concentrate locally, and the progress of cracks in the thickness direction can be delayed, so that it is possible to improve the life including fatigue in the plastic region. Become. On the other hand, when the X-ray diffraction intensity ratio is less than 0.4, the above-described effect cannot be obtained.
  • the X-ray diffraction strength ratio of the aluminum alloy brazing sheet 1 for heat exchanger of the present invention is 0.4 or more.
  • ⁇ 100 ⁇ of the aluminum alloy can be strongly oriented in parallel with the plate surface, so that in deformation in the plastic region, easily generates plastic deformation in a direction parallel to the rolling direction of the brazing sheet.
  • ⁇ 100 ⁇ is strongly oriented parallel to the surface of the plate, which makes it easier to activate multiple sliding surfaces at the same time. It becomes possible to delay the progress of cracks in the direction.
  • the core material 2 of the brazing sheet 1 made of an aluminum alloy for a heat exchanger according to the present invention is configured using an Al-Mn alloy.
  • the core material 2 that can be used in the present invention is not limited to this.
  • An A1-Mn alloy containing Cu or Si can also be used.
  • the core material 2 can be used in an amount of 0.2 to 0.8 mass%.
  • An Al—Mn alloy containing Mg, or an A1—Mn alloy further containing 0.2 to 0.8 mass% Mg, and Cu or Si can be used.
  • an aluminum alloy provided with an intermediate layer (not shown) containing no Mg between the brazing material 4 and the core material 2 or between the core material 2 and the skin material 3 can also be used. .
  • the skin material 3 of the brazing sheet 1 made of an aluminum alloy for a heat exchanger according to the present invention includes an Al—Zn alloy, an Al—Zn—Mg alloy, an Al—Si—Mn—Zn alloy as described above.
  • An alloy or an Al—Si—Mn—Mg—Zn alloy is used.
  • the skin material 3 that can be used in the present invention is not limited to this Al—Zn alloy, In—Sn—Mg alloy, Al—Si—Mn— containing In or Sn.
  • Zn-based, Al-Si-Mn-Mg-Zn-based alloys can be used.
  • composition range for use as a skin material of the present invention for example, A1- 2. 5 ⁇ 5. 5 wt% Zn, A1- 0. 2 ⁇ 1. 2 mass 0/0 Si- 0. 1 ⁇ 1 . 5 mass% Mn, 2. 5 to 5. 5 mass 0/0 Zn, A1- 0. 2 ⁇ 1 . 2 wt% Si- 0. 2 to 3. 5 wt% Mg, 1. 5 to 5. 5 mass% Zn etc. are mentioned.
  • the thickness of the skin material is not particularly limited, but is usually 30 to: LOOmm.
  • the brazing material 4 of the aluminum alloy brazing sheet 1 for a heat exchanger according to the present invention is configured using the A1-S engagement gold as described above.
  • the brazing material 4 that can be used in the present invention is not limited to this, and an Al—Si alloy containing Cu, Zn, or the like having a low melting point can also be used.
  • the aluminum alloy brazing sheet 1 for a heat exchanger has the skin material 3 disposed on one side surface of the core material 2 and the brazing material 4 disposed on the other side surface of the core material 2, and this is homogeneous. After the chemical treatment, it is hot-rolled and clad, appropriately subjected to intermediate annealing at 210 to 300 ° C, and finish cold rolling with a finish cold rolling rate of 5% or more and less than 22% can be produced. [0025] [Aluminum alloy tube for heat exchanger]
  • an aluminum alloy tube 11 for a heat exchanger includes an A1-Mn alloy core 2 and an A1-Zn alloy clad on one side of the core 2, A1-Zn— Mg alloy, Al—Si—Mn—Zn, Al—Si—Mn—Mg—Zn alloy skin 3 and A1—S engagement gold brazing material 4 clad on the other side of the core 2
  • the aluminum alloy brazing sheet 1 for heat exchangers is produced using, and the aluminum alloy brazing sheet 1 for heat exchangers is bent in the width direction by a forming roll or the like, and the skin material 3 is arranged on the inner surface side of the pipe.
  • the tube tube After being formed into a flat tube so as to be placed, this is electro-welded and formed into a flat tube.
  • the tube tube is formed into a flat tube shape as shown in FIG. 6, for example, by a forming roll, and the tube is brazed and closed in the brazing process.
  • a flat tubular tube 11 ′ may be used.
  • this aluminum alloy tube 11 for heat exchanger is assembled by brazing together using radiating fins 12 subjected to corrugation processing and other members such as header 13, and 585 to 620 °
  • Heat exchange such as the radiator 10 can be produced by brazing by heating to a high temperature of C, preferably 590 to 600 ° C.
  • the heating temperature in the present invention is 585 ° C or higher, preferably 590 ° C or higher.
  • the heating temperature in the present invention is set to 620 ° C. or less.
  • the aluminum alloy tube 11 for heat exchanger of the present invention needs to satisfy the following formula (2) in the X-ray diffraction intensity ratio when brazing heating at 585 to 620 ° C is performed.
  • the X-ray diffraction intensity ratio of the aluminum alloy tube 11 for heat exchanger of the present invention is 0.3 or more.
  • the aluminum alloy composition of the core material and the skin material and the production conditions can be appropriately adjusted.
  • Sample materials A, B, and C all have the same composition.
  • Test materials A, B, C of the core material Si;. 0 81 wt%, Fe;. 0 18 wt%, Cu;. 0 82 mass 0/0
  • Mn Mn; l. 5% by mass, Mg; 0.04% by mass, Ti; 0.12% by mass, and the balance being Al.
  • test materials A, B, and C an aluminum alloy containing Si: 0.79% by mass, Mn: 1.1% by mass, Zn: 4.0% by mass and the balance being A1 was used. .
  • test materials A, B, and C an aluminum alloy containing Si: 10.5% by mass and the balance being A1 was used.
  • Test materials A, B, and C having such a composition are fabricated by a conventional method (temperature: 680 to 750 ° C for both the core material, the skin material, and the brazing material), and then homogenized (for example, the core material and the skin).
  • the material is 450 to 590 ° CX for 10 hours, the brazing material is 450 to 520 ° C for 10 hours, and then hot-rolled and clad (temperature: 400 ° C or more, finished hot rolled and the thickness is 3 mm), Interim annealing (temperature shown in Table 1) is performed as appropriate, and finish cold rolling at the finish cold rolling rate shown in Table 1 is performed, so that a brazing made of aluminum alloy for a 3-layer heat exchanger with a thickness of 0.2 mm each Sheets (flat specimens A, B, C) were prepared.
  • Specimens A, B, C before heating to brazing heating temperature (600 ° C) and Specimens A, B after heating to brazing heating temperature (600 ° C) , C, and X-ray diffraction strength were measured.
  • the X-ray diffraction intensity was measured using an X-ray diffractometer (RAD-B system, manufactured by Rigaku Corporation), using a plane perpendicular to the rolling surface from the skin material side, which is an A1-Mn-Si-Zn alloy. And an X-ray is incident in a plane in which the intersecting line between the plane and the rolling plane is parallel to the rolling direction, and an equivalent plane group ⁇ 111 ⁇ , ⁇ 200 ⁇ , ⁇ 220 by the ⁇ -2 ⁇ method ⁇ And ⁇ 311 ⁇ X-ray diffraction intensities I, I
  • the X-ray diffraction intensity ratio ⁇ of the specimens A, B, and C obtained by the above equation (4) is determined to be excellent ( ⁇ ) if the X-ray diffraction intensity ratio ⁇ is 0.3 or more. A value of less than 0.3 was judged as defective (X).
  • the number of repeated fractures was determined by the single swing plane bending fatigue test shown in FIG. In addition, it is explanatory drawing explaining a single swing plane bending fatigue test.
  • test piece set length was adjusted so that the maximum strain amount at the fracture portion was about 0.008. Under such conditions, the number of repetitions until the specimens of specimens A, B, and C broke was obtained.
  • the strain gauge cannot be applied directly to the rupture site for the amount of strain at the rupture part, the strain gauge is applied to a predetermined position at a few locations at a slight distance from the rupture site force.
  • the strain amount at the fracture site was estimated by interpolating the strain amount at the fracture site from the strain value of the strain gauge at the half length, and the load stress, that is, the test piece set length was adjusted based on this.
  • specimen A has an appropriate composition and manufacturing conditions for the aluminum alloy of the core material, skin material, and brazing material, and further, the X-ray diffraction intensity ratio before heating equivalent to brazing and the equivalent of brazing. Since the X-ray diffraction intensity ratio after heating was also appropriate, good evaluation results could be obtained in terms of the number of repeated fractures equivalent to brazing.
  • the deformation did not concentrate locally, and the progress of cracks in the thickness direction could be delayed, so the life including fatigue in the plastic region (the number of repetitions of fracture at a strain of 0.008) was improved. .
  • test materials B and C although the composition of each aluminum alloy of the core material, the skin material, and the brazing material was appropriate, the manufacturing conditions were not appropriate, and further, before the heating equivalent to brazing. Since the X-ray diffraction strength ratio and the X-ray diffraction intensity ratio after heating equivalent to brazing were also appropriate, the number of repetitions of fracture equivalent to brazing was small, and a force that could not give good evaluation results. I got it.
  • the test material B had a high finish annealing ratio and a high intermediate annealing temperature, the intensity ratio of the X-ray diffraction intensity before heating equivalent to brazing and the equivalent of brazing The X-ray diffraction intensity ratio after heating decreased. Therefore, in the deformation in the plastic region due to repeated bending, it was difficult to uniformly generate plastic deformation in the direction parallel to the rolling direction of the specimen B.
  • sample C had a high finish cold rolling ratio, so the X-ray diffraction intensity ratio before heating equivalent to brazing and the X-ray diffraction intensity ratio after heating equivalent to brazing were low. Natsuta. For this reason, in the deformation in the plastic region due to repeated bending, plastic deformation in the direction parallel to the rolling direction of specimen C was uniformly generated, which was difficult. In other words, the deformation concentrated locally and the progress of cracks in the thickness direction could not be delayed, so the life including fatigue in the plastic region (the number of repetitions of fracture at a strain of 0.008) was improved. I helped.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

 本発明は、塑性域での疲労を含めた寿命を向上させた熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート(1)、および、これを用いて構成される熱交換器用アルミニウム合金チューブ(11)に係り、熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート(1)は、Al-Mn系合金の心材(2)と、この心材(2)の一側面にクラッドしたAl-Zn-Mg系合金の皮材(3)と、この心材(2)の他側面にクラッドしたAl-Zn系合金、Al-Zn-Mg系合金、Al-Si-Mn-Zn系合金、または、Al-Si-Mn-Mg-Zn系合金のろう材(4)と、で構成され、そのX線回折強度比がI200/(I111+I200+I220+I311)≧0.4を満たす。

Description

明 細 書
アルミニウム合金製ブレージングシートおよび熱交換器用アルミニウム合 金製チューブ
技術分野
[0001] 本発明は、熱交換器の作製に用いられるアルミニウム合金製ブレージングシート、 および、力かるアルミニウム合金製ブレージングシートを用いて構成される熱交^^ 用アルミニウム合金製チューブに関する。 背景技術
[0002] 一般的な自動車用熱交^^としては、図 4に示すラジェータ 100のように、複数本 設けられた扁平管状のチューブ 111の間に、コルゲート状にカ卩ェした放熱フィン 112 を一体に形成し、このチューブ 111の両端はヘッダ 113とタンク (不図示)とで構成さ れる空間にそれぞれ開口した構成となって 、る。
力かる構成のラジェータ 100は、一方のタンクの空間からチューブ 111内を通して 高温になった冷媒を他方のタンク側の空間に送り、チューブ 111および放熱フィン 1 12の部分で熱交換して低温になった冷媒を再び循環させる。
[0003] このチューブ 111は、図 4に示すように、心材 102の一側面を皮材 (犠牲陽極材と も呼ばれる) 103でクラッドし、心材 102の他側面をろう材 104でクラッドしたアルミ- ゥム合金製ブレージングシート 101 (図 5参照)を成形ロールなどによって偏平管状に 形成し、電縫溶接することによって、あるいは、ろう付け加熱することによってアルミ- ゥム合金製ブレージングシート 101自体がろう付けされてチューブ 111の流体通路が 形成されている。
なお、心材 102は、耐食性と強度の観点から JISH4000に規定されている合金番 号 3003などの Al—Mn系合金が用いられており、冷媒に常時触れている皮材 103 には、合金番号 7072や、 Al— 2〜5%Zn— 2〜4%Mg等の Al— Zn系、 Al— Zn— Mg系合金が用いられ、ろう材 104には、低融点である合金番号 4045などの Al— Si 系合金が用いられている。
[0004] ラジェータ 100は、前記した構成のチューブ 111と、コルゲート加工を行った放熱フ イン 112と、その他の部材とを用いて、ブレージングにより一体に組み立てられる。ブ レージングの手法としては、フラックスブレージング法、非腐食性のフラックスを用い たノコロックブレージング法などがあり、 600°C前後の高温に加熱してろう付けされる
[0005] このようにして組み立てられたラジェータ 100内、特にチューブ 111内は、高温から 低温、かつ、高圧力 常圧の冷媒が常時流通 ·循環することになる。すなわち、チュ ーブ 111には繰り返し応力が力かるため、これらに耐える疲労特性が要求される。 疲労特性は、静的な引張強度と関係していることが一般的に知られており、熱交換 器にお ヽても素材の引張強度を向上させるため、 Cuを添加した材料が提案されて ヽ る(例えば、特開平 10— 53827号公報 (請求項 1〜4、段落 0013)。
発明の開示
[0006] し力しながら、近年は、省エネルギー化や公害対策の要請から自動車の軽量ィ匕が 図られており、ラジェータ 100などの熱交^^用材料についても、材料のさらなる薄 肉化が進められている。一方、使用される冷媒の圧力は、従来よりも高く設定されるこ とが多い。
このように、ラジェータ 100などの自動車用熱交翻にとって厳 、条件となって!/ヽ るが、自動車用熱交^^の疲労寿命を向上させることが要請されている。
[0007] かかる状況下、自動車用熱交^^の疲労寿命を向上させるためには、 目安として きた熱交換器用材料の疲労特性も、従来一般に用いられてきたように、材料の弾性 域内での負荷応力での破断に至る繰り返し応力下で示される疲労寿命だけではなく 、さらに歪量を大きくし、材料が塑性域となるような繰り返し応力下での疲労を含めた 寿命を向上させることが重要であると考えられる力 このような塑性域での疲労を含め た寿命を向上させる手段等については不明な点が多力つた。
[0008] 本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、塑性域での疲労を含めた寿 命を向上させた熱交^^用アルミニウム合金製ブレージングシート、および、これを 用いて構成される熱交 用アルミニウム合金チューブを提供することを課題とする
[0009] 前記課題を解決した本発明の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート は、 Al—Mn系合金の心材と、この心材の一側面にクラッドした Al—Zn系合金、 A1 — Zn— Mg系合金、 Al— Si— Mn— Zn系合金、または、 Al— Si— Mn— Mg— Zn 系合金の皮材と、この心材の他側面にクラッドした A1— Si系合金のろう材と、で構成 されるアルミニウム合金製ブレージングシートにお!、て、アルミニウム合金製ブレージ ングシートの X線回折強度比が I
200 Z(I +1 +1 +1 )≥0. 4を満たす構成とし 111 200 220 311
た。
[0010] このように、本発明のアルミニウム合金製ブレージングシートは、前記の関係式を満 たすことによって、塑性域での変形において、アルミニウム合金製ブレージングシート の圧延方向と平行な方向の塑性変形を均一に発生させやすくできる。その結果、変 形が局所的に集中しなくなり、板厚方向への亀裂の進展を遅らせることができるので 、塑性域での疲労を含めた寿命を向上させることができる。
[0011] また、前記課題を解決した本発明の熱交換器用アルミニウム合金製チューブは、 A 1 Mn系合金の心材と、この心材の一側面にクラッドした A1— Zn系合金、 Al—Zn— Mg系合金、 Al—Si—Mn—Zn系合金、または、 Al—Si—Mn—Mg—Zn系合金の 皮材と、この心材の他側面にクラッドした A1— Si系合金のろう材と、で構成されるアル ミニゥム合金製ブレージングシートを用いて内面側に皮材が配置されるチューブ状に 形成された熱交^^用アルミニウム合金製チューブにおいて、 585〜620°Cで加熱 した後の前記熱交換器用アルミニウム合金製チューブの X線回折強度比が I /
200
(I +1 +1 +1 )≥0. 3を満たす構成とした。
111 200 220 311
[0012] このように、本発明のアルミニウム合金製チューブは、前記の関係式を満たすことに よって、塑性域での変形において、アルミニウム合金製ブレージングシートの圧延方 向と平行な方向の塑性変形が均一に生じやすくなる。その結果、圧延方向に引っ張 りまたは圧縮の繰り返し応力が負荷された場合でも、変形が局所的に集中しなくなり 、板厚方向への亀裂の進展を遅らせることができるので、塑性域での疲労を含めた 寿命を向上させることができる。
[0013] 本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートは、塑性域での疲 労を含めた寿命を向上させることができた。これにより、自動車用熱交^^の疲労寿 命を向上させることが可能となる。 また、本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金製チューブは、塑性域での疲労を 含めた寿命を向上させることができた。これにより、自動車用熱交^^の疲労寿命を 向上させることが可會 となる。
図面の簡単な説明
[0014] [図 1]本発明の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートの断面図である。
[図 2]本発明の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート (熱交換器用アル ミニゥム合金製チューブ)を用いた自動車用熱交換器の要部断面図である。
[図 3]片振り平面曲げ疲労試験を説明する説明図である。
[図 4]従来の一般的な自動車用熱交換器の要部縦断面図である。
[図 5]従来の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートの断面図である。
[図 6]本発明の熱交換器用アルミニウム合金製チューブの断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0015] 次に、適宜図面を参照して本発明の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージング シートおよび本発明の熱交換器用アルミニウム合金製チューブを実施するための最 良の形態について詳細に説明する。
参照する図面において図 1は、本発明の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージ ングシートの断面図であり、図 2は、本発明の熱交換器用アルミニウム合金製ブレー ジングシート (熱交換器用アルミニウム合金製チューブ)を用いた自動車用熱交換器 の要部断面図である。
[0016] [熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート]
本発明の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート 1は、図 1に示すように 、 Al—Mn系合金の心材 2と、この心材 2の一側面にクラッドした Al—Zn系合金、 A1 — Zn— Mg系合金、 Al— Si— Mn— Zn系合金、または、 Al— Si— Mn— Mg— Zn 系合金の系合金の皮材 3と、この心材 2の他側面にクラッドした Al— Si系合金のろう 材 4と、で構成されている。
そして、この熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート 1は、 X線回折強度 比が I
200 Z(I +1 +1 +1 )≥0. 4を満たす構成となっている。
111 200 220 311
[0017] ここで、「I , 1 , 1 , 1 」は、それぞれミラー指数において等価な面群 {200}、 { 1 11 } , { 220}および { 311 }における X線回折の強度を表す。
通常、面心立方格子の結晶構造を有する Al (Au, Cu、 Ni、 Agなども同様)では、 θ - 2 Θ法で X線回折強度を測定した場合、角度(2 Θ )の小さい方力 等価な面群 { 111 } , {200} , {220} , {311 } , {222} , {400} , {331 } , {420}と各結晶面で回折 が生じるため、低次の指数側(最初側)の 4つの X線回折強度を積算したうちの {200 }の X線回折強度比を計算する。
[0018] つまり、本発明の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート 1では、前記の 各面群の X線回析強度を測定し、下記式(1)に示すように、測定された {200}、 { 11 1 }、 {220}および {311 }の各面群の X線回析強度(I , 1 , I , I )の総和を求め
111 200 220 311
、この総和に対する前記 {200}の X線回析強度 (I )の比率を X線回折強度比とする
200
I / (I +1 +1 +1 )≥0. 4 · · ·式(1)
200 111 200 220 311
本発明においては、この X線回析強度比が 0. 4以上となることが必要である。なお 、 X線回析強度は、汎用の X線回析装置を用いて測定することができる。
[0019] X線回折強度比が 0. 4以上あれば、熱交換器用アルミニウム合金製ブレージング シート 1の圧延方向と平行な方向の塑性変形を均一に発生させやすくできる結果、 圧延方向に引っ張りまたは圧縮の繰り返し応力が負荷された場合でも、変形が局所 的に集中しなくなり、板厚方向への亀裂の進展を遅らせることができるので、塑性域 での疲労を含めた寿命を向上させることが可能となる。一方、 X線回折強度比が 0. 4 未満であると、前記した効果を得ることができな 、。
したがって、本発明の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート 1の X線回 折強度比は 0. 4以上とする。
[0020] このように、前記式(1)を満足すると、アルミニウム合金の { 100}が板表面と平行に 強く配向したものとすることができるので、塑性域での変形において、アルミニウム合 金製ブレージングシートの圧延方向と平行な方向の塑性変形を均一に発生させや すくでさる。
換言すれば、 { 100}が板表面と平行に強く配向させることで、複数のすべり面を同 時に活動させやすくできるので、前記したように変形が局所的に集中しなくなり、板厚 方向への亀裂の進展を遅らせることが可能となる。
[0021] このような本発明の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート 1の心材 2は 、前記したように Al—Mn系合金を用いて構成する。しかし、本発明において用いる ことのできる心材 2はこれに限られることはなぐ Cuや Siを含有させた A1— Mn系合金 を用いることもでき、さらには、 0. 2〜0. 8質量%の Mgを含有させた Al—Mn系合金 や、 0. 2〜0. 8質量%の Mgと、 Cuや Siをさらに含有させた A1— Mn系合金を用い ることができる。また、必要に応じて、ろう材 4と心材 2との間、または、心材 2と皮材 3と の間に、 Mgを含有しない中間層(不図示)を設けたアルミニウム合金を用いることも できる。
[0022] また、本発明の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート 1の皮材 3は、前 記したように Al— Zn系合金、 Al— Zn— Mg系合金、 Al— Si— Mn— Zn系合金、また は、 Al— Si— Mn— Mg— Zn系合金を用いて構成する。し力し、本発明において用 いることのできる皮材 3はこれに限られることはなぐ Inや Snを含有させた Al—Zn系 合金、 Al—Zn—Mg系合金、 Al—Si—Mn—Zn系、 Al—Si—Mn—Mg—Zn系合 金を用いることちできる。
本発明の皮材として用いるのに好ましい組成範囲としては、例えば、 A1- 2. 5〜5 . 5質量%Zn、 A1— 0. 2〜1. 2質量0 /0Si— 0. 1〜1. 5質量%Mn、 2. 5〜5. 5質 量0 /0Zn、 A1— 0. 2〜1. 2質量%Si— 0. 2〜3. 5質量%Mg、 1. 5〜5. 5質量%Zn 等が挙げられる。皮材の厚さは、特に限定されるものではないが、通常 30〜: LOOmm である。
[0023] そして、本発明の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート 1のろう材 4は 、前記したように A1—S係合金を用いて構成する。し力しながら、本発明において用 いることのできるろう材 4はこれに限られることはなく、融点が低い Cu、 Zn等を含有さ せた Al— Si系合金を用いることもできる。
[0024] そして、本発明の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート 1は、前記した 心材 2の一側面に皮材 3を配置し、心材 2の他側面にろう材 4を配置し、これを均質化 処理した後、熱延してクラッドし、適宜 210〜300°Cの中間焼鈍を行い、仕上げ冷延 率 5%以上 22%未満の仕上げ冷間圧延を行うことで製造することができる。 [0025] [熱交換器用アルミニウム合金製チューブ]
次に、本発明の熱交翻用アルミニウム合金製チューブについて説明する。 本発明の熱交換器用アルミニウム合金製チューブ 11は、図 2に示すように、 A1-M n系合金の心材 2と、この心材 2の一側面にクラッドした A1— Zn系合金、 A1— Zn— M g系合金、 Al—Si—Mn—Zn系、 Al—Si—Mn—Mg—Zn系合金の皮材 3と、この 心材 2の他側面にクラッドした A1— S係合金のろう材 4と、を用いて、熱交換器用アル ミニゥム合金製ブレージングシート 1を作製し、この熱交換器用アルミニウム合金製ブ レージングシート 1を成形ロールなどにより幅方向に曲折して管内面側に皮材 3が配 置されるように偏平管状に形成した後、これを電縫溶接して偏平管状のチューブとし たものである。また、上述の電縫溶接して得られる扁平管形状のチューブ以外にも、 成形ロールにより、例えば図 6に示す扁平管形状に成形され、ろう付け工程でチュー ブがろう付けされ閉じたチューブ管が形成される、扁平管状のチューブ 11'を用いて も良い。
[0026] そして、この熱交換器用アルミニウム合金製チューブ 11は、コルゲート加工を行つ た放熱フィン 12と、ヘッダ 13などのその他の部材とを用いて、ブレージングにより一 体に組み立て、 585〜620°C、好ましくは 590〜600°Cの高温に加熱してろう付けす ることで、ラジェータ 10などの熱交翻を作製することができる。
ここで、ろう材 4の固相線温度が 577°Cであるため、これより低い温度ではろう付け することができない。したがって、本発明における加熱温度は、 585°C以上、好ましく は 590°C以上とする。一方、加熱温度が 620°Cを超えると、過剰溶融やエロージョン などが生じる。したがって、本発明における加熱温度は、 620°C以下とする。
[0027] そして、本発明の熱交換器用アルミニウム合金製チューブ 11は、 585〜620°Cの ろう付け加熱を行ったときの X線回折強度比が下記式 (2)を満たす必要がある。
I / (I +1 +1 +1 )≥0. 3 · · ·式(2)
200 111 200 220 311
[0028] 585〜620°Cのろう付け相当の加熱を行ったときの X線回折強度比が 0. 3未満で あると、熱交換器用アルミニウム合金製チューブ 11の圧延方向と平行な方向の塑性 変形を均一に発生させ難い。その結果、圧延方向に平行に引っ張りまたは圧縮の繰 り返し応力が負荷された場合に、変形が局所的に集中し、板厚方向への亀裂の進展 を遅らせることができないために、塑性域での疲労を含めた寿命を向上させることが できない。
したがって、本発明の熱交換器用アルミニウム合金製チューブ 11の X線回折強度 比は 0. 3以上とする。
本件で規定する X線回折強度比を実現させるためには、例えば、心材および皮材 のアルミニウム合金組成、製造条件 (铸造条件、均質化条件、冷延条件、中間焼鈍 条件)を適宜調整すればょ ヽ。
実施例
[0029] 以下、本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートについて、 本発明の規定する必要条件を満たす実施例と、本発明の必要条件を満たさな ヽ比 較例とを対比して具体的に説明する。
[0030] 供試材 A, B, Cは、いずれも同じ組成のものを使用した。
供試材 A, B, Cの心材は、 Si;0. 81質量%、 Fe ;0. 18質量%、 Cu;0. 82質量0 /0
、Mn; l. 5質量%、Mg ;0. 04質量%、Ti;0. 12質量%を含有し、残部が Alである アルミニウム合金を用いた。
供試材 A, B, Cの皮材は、 Si: 0. 79質量%、 Mn: l . 1質量%、 Zn:4. 0質量%を 含有し、残部が A1であるアルミニウム合金を用いた。
そして、供試材 A, B, Cのろう材は、 Si: 10. 5質量%を含有し、残部が A1であるァ ルミ-ゥム合金を用いた。
[0031] かかる組成を有する供試材 A, B, Cを、常法により铸造 (温度:心材、皮材、ろう材 とも 680〜750°C)した後、均質化処理(例えば、心材および皮材は 450〜590°C X 10時間、ろう材は 450〜520°C X 10時間)を行い、さらに熱延してクラッド (温度: 40 0°C以上、仕上げ熱間圧延上がり板厚 3mm)し、適宜中間焼鈍 (温度は表 1に示す) を行い、表 1の仕上げ冷延率の仕上げ冷間圧延を行うことで、それぞれ板厚 0. 2m mの 3層構造の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート(平板の供試材 A , B, C)を作製した。
[0032] [表 1] 仕上げ冷延率 中間焼鈍温度
[%] [。c]
供試材 A 5以上 22未満 21 0~300
供試材 B 22以上 80未満 300-400
供試材 c 22以上 80未満 · 210~300
[0033] このようにして作製した供試材 A, B, Cを用いて、(a)ろう付け相当の加熱後の引張 強度、(b)ろう付け相当の加熱前の X線回折強度比とろう付け相当の加熱後の X線 回折強度比、および (c)ろう付け相当の加熱後の破断繰り返し数 (疲労寿命)の評価 を行った。
[0034] (a)ろう付け相当の加熱後の引張強度
まず、平板の供試材 A, B, Cについて、ろう付け加熱が行われる温度(600°C)まで 加熱した。加熱した供試材 A, B, Cから引張方向が圧延方向と平行になるように JIS 5号試験片を切り出して、 JISZ2241による引張試験を実施して引張強度を測定した
[0035] (b)ろう付け相当の加熱前の X線回折強度比とろう付け相当の加熱後の X線回折強 度比
ろう付け加熱が行われる温度(600°C)に加熱する前の供試材 A, B, Cと、ろう付け 加熱が行われる温度(600°C)まで加熱した後の供試材 A, B, Cと、を用いて X線回 折強度を測定した。
[0036] X線回折強度の測定は、 X線回折装置 (株式会社リガク製 RAD— B system)を 用いて、 A1— Mn— Si— Zn系合金である皮材側から圧延面に垂直な平面で、且つ、 該平面と圧延面との交線が圧延方向と平行となる平面内で X線を入射し、 θ - 2 Θ 法によって、等価な面群 { 111 }、 {200}、 {220}および {311 }の X線回析強度 I , I
111 2
, I および I を測定した。
00 220 311
[0037] そして、測定した加熱前の供試材 A, B, Cの X線回析強度 I , 1 , 1 および I を
111 200 220 311 用いて、下記式(3)により、加熱前の供試材 A, B, Cの X線回析強度比 Iを算出した
'式 (3)
Figure imgf000011_0001
前記式(3)で求められた供試材 A, B, Cの X線回析強度比 Iが 0. 4以上のものを優 良(〇)と判断し、かかる X線回析強度比 Iが 0. 4未満のものを不良(X )と判断した。
[0038] また、測定した加熱後の供試材 A, B, Cの X線回析強度 I , 1 , 1 および I を用
111 200 220 311 いて、下記式 (4)により、加熱後の供試材 A, B, Cの X線回析強度比 を算出した I' =1 / (I +1 +1 +1 ) …式(4)
200 111 200 220 311
前記式 (4)で求められた供試材 A, B, Cの X線回析強度比^ が 0. 3以上のものを 優良(〇)と判断し、力かる X線回析強度比^ が 0. 3未満のものを不良(X )と判断し た。
[0039] (c)ろう付け相当の加熱後の破断繰り返し数 (疲労寿命)
破断繰り返し数は、図 3に示す片振り平面曲げ疲労試験によって行った。なお、片 振り平面曲げ疲労試験を説明する説明図である。
ろう付け加熱が行われる温度(600°C)に加熱した後の平板の供試材 A, B,じから 、圧延方向と平行となるように 10mm X 60mm X板厚の試験片を切り出して試験片 を作製し、力かる試験片の一端を片振り平面曲げ疲労試験機の固定側に取り付けた 。そして、駆動側のナイフエッジで当該試験片の他端を挟持し、ナイフエッジの位置 を移動させることで試験片セット長さを変化させつつ、片振り幅一定(図 3において上 下方向に 5mm)となるように行った。このとき、付加曲げ応力に関しては、破断部の 歪量が最大 0. 008程度となるように試験片セット長さを調節した。かかる条件で、供 試材 A, B, Cの試験片が破断するまでの繰り返し数を求めた。
なお、破断部の歪量にっ ヽては歪ゲージを破断部位に直接貼ることができな 、た め、破断部位力 少し離れた 2、 3箇所の所定の位置に歪ゲージを貼り、各試験片長 さ時の歪ゲージの歪値から破断部位の歪量を内挿することにより破断部位の歪量を 推計し、これを元に負荷応力、すなわち、試験片セット長さを調節した。
[0040] 前記した (a)ろう付け相当加熱後の弓 I張強度、(b)ろう付け相当の加熱前の X線回 折強度比とろう付け相当の加熱後の X線回折強度比、および (c)ろう付け相当の加 熱後の破断繰り返し数の測定結果を表 2に示す。
[0041] [表 2]
Figure imgf000013_0001
[0042] 表 2から分力るように、供試材 A, Β, Cはともにほぼ同等の引張強度(170〜175Μ Pa)を有していた。
特に、供試材 Aは、心材、皮材、ろう材の各アルミニウム合金の組成と製造条件が 適切であり、さらに、ろう付け相当の加熱前の X線回折強度比と、ろう付け相当の加 熱後の X線回折強度比も適切であったため、ろう付け相当の破断繰り返し数の評価 項目において良好な評価結果を得ることができた。
すなわち、変形が局所的に集中せず、板厚方向への亀裂の進展を遅らせることが できたので、塑性域での疲労を含めた寿命 (歪量 0. 008における破断繰り返し数) が向上した。
[0043] 一方、供試材 B, Cは、心材、皮材、ろう材の各アルミニウム合金の組成が適切であ つたものの、製造条件が適切なものではなぐさらに、ろう付け相当の加熱前の X線回 折強度比と、ろう付け相当の加熱後の X線回折強度比も適切でな力つたために、ろう 付け相当の破断繰り返し数が少なく、良好な評価結果を得ることができな力つた。
[0044] 具体的には、供試材 Bは、仕上げ冷延率が高ぐ中間焼鈍温度が高かったので、ろ う付け相当の加熱前の X線回折強度の強度比、および、ろう付け相当の加熱後の X 線回折強度比が低くなつた。そのため、繰り返し曲げによる塑性域での変形において 、供試材 Bの圧延方向と平行な方向の塑性変形を均一に発生させ難カゝつた。
すなわち、変形が局所的に集中し、板厚方向への亀裂の進展を遅らせることができ なかったので、塑性域での疲労を含めた寿命 (歪量 0. 008における破断繰り返し数 )が向上しな力つた。
[0045] 同様に、供試材 Cは、仕上げ冷延率が高かったので、ろう付け相当の加熱前の X線 回折強度比、および、ろう付け相当の加熱後の X線回折強度比が低くなつた。そのた め、繰り返し曲げによる塑性域での変形において、供試材 Cの圧延方向と平行な方 向の塑性変形を均一に発生させ難力つた。 すなわち、変形が局所的に集中し、板厚方向への亀裂の進展を遅らせることができ なかったので、塑性域での疲労を含めた寿命 (歪量 0. 008における破断繰り返し数 )が向上しな力つた。

Claims

請求の範囲
[1] A1— Mn系合金の心材と、この心材の一側面にクラッドした A1— Zn系合金、 A1— Z n—Mg系合金、 Al—Si—Mn—Zn系合金、または、 Al—Si—Mn—Mg—Zn系合 金の皮材と、この心材の他側面にクラッドした A1— Si系合金のろう材と、で構成される アルミニウム合金製ブレージングシートにぉ 、て、
前記アルミニウム合金製ブレージングシートの X線回折強度比が I +1 +
200 Z(I
111 200
I +1 )≥0. 4を満たすことを特徴とする熱交 用アルミニウム合金製ブレージ
220 311
ングシート。
[2] A1— Mn系合金の心材と、この心材の一側面にクラッドした A1— Zn系合金、 A1— Z n—Mg系合金、 Al—Si—Mn—Zn系合金、または、 Al—Si—Mn—Mg—Zn系合 金の皮材と、この心材の他側面にクラッドした A1— Si系合金のろう材と、で構成される アルミニウム合金製ブレージングシートを用いて内面側に皮材が配置されるチューブ 状に形成された熱交 用アルミニウム合金製チューブにおいて、 585〜620°Cで 加熱した後の前記熱交換器用アルミニウム合金製チューブの X線回折強度比が I
200
/ (I +1 +1 +1 )≥0. 3を満たすことを特徴とする熱交 用アルミニウム合
111 200 220 311
金製チューブ。
PCT/JP2006/307031 2005-04-12 2006-04-03 アルミニウム合金製ブレージングシートおよび熱交換器用アルミニウム合金製チューブ Ceased WO2006109602A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0718179A GB2438358B (en) 2005-04-12 2006-04-03 Aluminum alloy brazing sheet and aluminum alloy heat exchanger tube
US11/911,290 US8062764B2 (en) 2005-04-12 2006-04-03 Aluminum alloy brazing sheet and aluminum alloy tube for heat exchanger

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005115167A JP4056014B2 (ja) 2005-04-12 2005-04-12 アルミニウム合金製ブレージングシートおよび熱交換器用アルミニウム合金製チューブ
JP2005-115167 2005-04-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006109602A1 true WO2006109602A1 (ja) 2006-10-19

Family

ID=37086881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/307031 Ceased WO2006109602A1 (ja) 2005-04-12 2006-04-03 アルミニウム合金製ブレージングシートおよび熱交換器用アルミニウム合金製チューブ

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8062764B2 (ja)
JP (1) JP4056014B2 (ja)
CN (1) CN100529131C (ja)
CZ (1) CZ304647B6 (ja)
GB (1) GB2438358B (ja)
WO (1) WO2006109602A1 (ja)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8274014B2 (en) 2006-05-25 2012-09-25 Bellman-Melcor Development, Llc Filler metal with flux for brazing and soldering and method of making and using same
JP4111456B1 (ja) * 2006-12-27 2008-07-02 株式会社神戸製鋼所 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート
JP4181607B2 (ja) 2007-03-29 2008-11-19 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金製ブレージングシートおよびその製造方法
JP4473908B2 (ja) * 2007-12-27 2010-06-02 株式会社神戸製鋼所 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、および、その製造方法
CN102644009B (zh) 2008-02-12 2015-04-01 株式会社神户制钢所 铝合金层合板
JP5577616B2 (ja) * 2009-04-06 2014-08-27 株式会社デンソー 熱交換器用チューブ及び熱交換器
JP5610714B2 (ja) * 2009-06-24 2014-10-22 株式会社Uacj アルミニウム合金製熱交換器
JP5411649B2 (ja) * 2009-10-13 2014-02-12 株式会社神戸製鋼所 熱交換器用アルミニウムクラッド材
JP5491927B2 (ja) * 2010-03-29 2014-05-14 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金ブレージングシート
US8247084B2 (en) * 2010-05-18 2012-08-21 Kobe Steel, Ltd. Aluminum alloy brazing sheet
JP6216964B2 (ja) * 2011-08-09 2017-10-25 三菱アルミニウム株式会社 冷却器用クラッド材および発熱素子用冷却器
JP5750077B2 (ja) * 2012-03-16 2015-07-15 株式会社神戸製鋼所 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート
US20150144309A1 (en) * 2013-03-13 2015-05-28 Brayton Energy, Llc Flattened Envelope Heat Exchanger
DE102013102821A1 (de) * 2013-03-19 2014-09-25 Hydro Aluminium Rolled Products Gmbh Verfahren zur Herstellung eines walzplattierten Aluminiumwerkstücks, walzplattiertes Aluminiumwerkstück und Verwendung dafür
US9731383B2 (en) 2014-07-09 2017-08-15 Bellman-Melcor Development, Llc Filler metal with flux for brazing and soldering and method of using same
JP6498911B2 (ja) * 2014-11-10 2019-04-10 三菱アルミニウム株式会社 高強度・高耐食性・素材高伸びを有するアルミニウム合金ブレージングシート
WO2016172674A1 (en) * 2015-04-24 2016-10-27 Engineered Materials Solutions, Llc Self brazing material and a method of making the material
JP6564620B2 (ja) * 2015-06-02 2019-08-21 株式会社ケーヒン・サーマル・テクノロジー 熱交換器およびその製造方法
JP6570325B2 (ja) * 2015-06-04 2019-09-04 株式会社Uacj アルミニウム合金クラッド材およびろう付け方法
US10744601B2 (en) 2015-08-07 2020-08-18 Bellman-Melcor Development, Llc Bonded brazing ring system and method for adhering a brazing ring to a tube
CN108290251A (zh) * 2015-11-13 2018-07-17 格朗吉斯铝业(上海)有限公司 钎焊板材
CN106735660A (zh) * 2016-12-14 2017-05-31 无锡银邦防务科技有限公司 一种钎焊蜂窝板面板用高强铝合金复合板、芯材、包覆层及皮材
CN111566240B (zh) * 2018-03-27 2021-09-07 古河电气工业株式会社 铝合金材料以及使用其的导电构件、电池用构件、紧固部件、弹簧用部件及结构用部件

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH108176A (ja) * 1996-04-25 1998-01-13 Nippon Light Metal Co Ltd 耐力が低く極限変形能に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6129143A (en) * 1996-08-08 2000-10-10 Denso Corporation Brazing sheet having an excellent corrosion resistance for use in a heat exchanger, and a heat exchanger using the same
JP3533434B2 (ja) 1996-08-09 2004-05-31 古河スカイ株式会社 アルミニウム合金製熱交換器用ブレージングシート
CZ9902568A3 (cs) * 1998-01-21 2001-06-13 Alcan Int Ltd Aktivní část tepelného výměníku na bázi hliníku a způsob jeho výroby
JP3494591B2 (ja) * 1999-06-23 2004-02-09 株式会社デンソー 耐食性が良好な真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート及びこれを使用した熱交換器
US6555251B2 (en) * 2000-12-21 2003-04-29 Alcoa Inc. Multi-layer, heat treatable brazing sheet with aluminum interlayer
JP2005016937A (ja) * 2003-06-06 2005-01-20 Denso Corp 耐食性に優れたアルミニウム製熱交換器
JP4220411B2 (ja) * 2004-02-18 2009-02-04 住友軽金属工業株式会社 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
CZ2007387A3 (cs) * 2007-06-05 2008-12-17 Visteon Global Technologies, Inc. Zpusob výroby komory pro tepelné výmeníky automobilu a komora vytvorená tímto zpusobem

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH108176A (ja) * 1996-04-25 1998-01-13 Nippon Light Metal Co Ltd 耐力が低く極限変形能に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20090020276A1 (en) 2009-01-22
CZ304647B6 (cs) 2014-08-20
GB2438358B (en) 2010-10-20
CN101155937A (zh) 2008-04-02
GB0718179D0 (en) 2007-10-31
US8062764B2 (en) 2011-11-22
GB2438358A (en) 2007-11-21
CN100529131C (zh) 2009-08-19
CZ2007615A3 (cs) 2008-03-05
JP2006291311A (ja) 2006-10-26
JP4056014B2 (ja) 2008-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4056014B2 (ja) アルミニウム合金製ブレージングシートおよび熱交換器用アルミニウム合金製チューブ
CN102644009B (zh) 铝合金层合板
JP6554416B2 (ja) ろう付け後に優れた耐食性を有するストリップ
JP5917786B2 (ja) 疲労特性に優れたアルミニウム合金積層板
JP6006421B2 (ja) アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器
JP6452626B2 (ja) アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法
JP6147470B2 (ja) 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート
JP5944088B2 (ja) 疲労特性に優れたアルミニウム合金積層板
CN108884523B (zh) 换热器用铝合金制硬钎焊片材及其制造方法
JPWO2015104761A1 (ja) アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法
CN1973056A (zh) 生产铝合金钎焊板的方法和铝合金钎焊板
WO2015141193A1 (ja) アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法
JP5750077B2 (ja) 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート
CN110073013A (zh) 铝合金硬钎焊片材及其制造方法
WO2013024732A1 (ja) ろう付け後の強度及び耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材
WO2006039304A1 (en) Modified aluminun braze sheets
JP2023045751A (ja) ブレージングシート及びその製造方法
JPH0250934A (ja) 熱交換器部材用アルミニウム製ブレージングシート
JP2010209426A (ja) アルミニウム合金ろう付け体およびその熱処理方法ならびに熱交換器
US20070151719A1 (en) Tube for use in heat exchanger, method for manufacturing said tube, and heat exchanger
JP2002155332A (ja) 成形性及びろう付け性に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材
JP2018076548A (ja) 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材およびその製造方法ならびに熱交換器用アルミニウム合金チューブの製造方法
JP3763522B2 (ja) 成形性及びろう付け性に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材
Euh et al. Microstructure and Property Variation of Rollbonded 4xxx/3003/4xxx Aluminum Clad Sheets with Thermomechanical Process
JP2008068293A (ja) アルミニウム合金ろう材およびアルミニウム合金ブレージングシート

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680011647.8

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: PV2007-615

Country of ref document: CZ

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 0718179

Country of ref document: GB

Kind code of ref document: A

Free format text: PCT FILING DATE = 20060403

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 0718179.5

Country of ref document: GB

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11911290

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06730979

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1