WO2010137649A1 - 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熱交換器用アルミニウム合金製ろう付け体 - Google Patents

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熱交換器用アルミニウム合金製ろう付け体 Download PDF

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aluminum alloy
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core material
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克浩 松門
招弘 鶴野
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株式会社神戸製鋼所
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Definitions

  • the present invention relates to an aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger and an aluminum alloy brazed body for a heat exchanger.
  • a heat exchanger mounted on an automobile is formed by assembling and brazing a part obtained by molding a brazing sheet formed by cladding a brazing material on a core material made of an aluminum alloy.
  • such aluminum alloy brazing sheets have been reduced in thickness from 0.3 to 0.5 mm to 0.2 mm or less for tube materials, for example, to reduce the weight of heat exchangers. Accordingly, there is a demand for higher strength and higher corrosion resistance.
  • the tube material is provided with a brazing material on the outside as a brazing sheet made of aluminum alloy as described above, and a heat exchanger can be reduced in weight by combining it with a fin material (bare fin) that does not have a brazing material.
  • the brazing material clad surface is exposed to a corrosive environment, it is difficult to obtain sufficient corrosion resistance.
  • Patent Document 1 discloses that a core material made of an Al—Mn alloy is coated with Si: 7.0 to 11.0 mass% Al—Si based alloy with Zn: 1.0 to 7.
  • An aluminum alloy brazing sheet in which a brazing material added with 0% by mass is laminated is disclosed.
  • This brazing sheet made of aluminum alloy has a sacrificial anticorrosive action by spreading part of the brazing material Zn into the surface layer of the core material in the brazing process, thereby lowering the surface potential of the parts after brazing. Improves corrosion resistance by imparting.
  • the brazing sheet made of aluminum alloy after the brazing treatment i.e., the core layer
  • the surface is in a severe corrosive environment. If it is exposed, there is a risk that the formation of the through-holes will occur at an early stage.
  • the fillet formed by this brazing brazing should contain a higher concentration of Zn than the surface of the brazing sheet made of aluminum alloy after brazing. Therefore, preferential corrosion is likely to occur in the fillet. As a result, peeling occurs at the brazed joint of the heat exchanger, and there is a risk of the refrigerant flowing out due to the falling off of the fins or the through corrosion of the tubes.
  • an object of the present invention is to provide a brazing sheet made of an aluminum alloy for a heat exchanger that is excellent in brazing properties and has high corrosion resistance on a brazing material clad surface and a fillet after brazing.
  • the present inventors have determined the content of Zn or the like contained in the brazing material, the liquid phase ratio at the brazing treatment temperature of the brazing material, and the clad rate (or thickness) of the brazing material.
  • the brazing process only a part of the brazing material is melted and fluidized, the remainder is left on the core material, and the remaining layer (remaining brazing layer) functions as a sacrificial anode layer.
  • the brazing sheet made from the aluminum alloy for heat exchangers which can acquire the favorable sacrificial anticorrosive effect, ie, high corrosion resistance.
  • the inventors have invented a brazing sheet made of aluminum alloy for a heat exchanger that is less likely to cause preferential corrosion of the fillet, maintains high corrosion resistance, and has a sufficiently large fillet to increase the bonding strength. .
  • an aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger is made of an aluminum alloy for a heat exchanger comprising a core material and a brazing material made of an Al—Si—Zn alloy formed on at least one side surface of the core material.
  • Phase ratio: X is 0.3 ⁇ X ⁇ 0.88, cladding ratio: d (%) is 15 ⁇ d ⁇ 30, and product of liquid phase ratio: X and cladding ratio: d (%) : (X ⁇ d) is 6 ⁇ (X ⁇ d) ⁇ 23.
  • the brazing material contains a predetermined amount of a predetermined element and has a predetermined liquid phase ratio and cladding ratio, so that a predetermined amount of the brazing material remains on the core material.
  • a fixed amount of flow solder can be secured.
  • a brazing alloy containing an appropriate concentration of Zn can remain on the core material having a pitting corrosion potential of ⁇ 650 mV (vs. Ag / AgCl) or higher after brazing, and the surface after brazing A potential difference can be applied between the portion (residual brazing layer) and the inner surface portion (core material).
  • the sacrificial anticorrosive effect can be sufficiently exhibited by the configuration in which the remaining brazing layer is disposed on the corrosive environment surface side.
  • the difference in Zn concentration between the brazing filler metal and the brazing filler metal during brazing is suppressed, and as a result, the electric potential of the remaining part, that is, the residual brazing layer and the brazing filler metal becomes approximately the same, thereby suppressing preferential corrosion of the fillet. be able to. Therefore, according to the configuration of the present invention, it is possible to combine excellent brazing properties and corrosion resistance after brazing (corrosion resistance of both the surface and the fillet).
  • the brazing material has a Zn content: Y (mass%) and a brazing material thickness: D ( ⁇ m): (Y ⁇ D) is 120 ⁇ It is preferable that (Y ⁇ D) ⁇ 480.
  • the brazing material is preferably restricted to Mn: less than 0.05% by mass. According to such a configuration, when the Mn concentration of the brazing material is less than 0.05% by mass, the flowability of the molten braze is improved and excellent brazing properties can be obtained.
  • the brazing material may contain Cu: 0.05% by mass or more and 0.7% by mass or less. Since Cu in the brazing material is contained more in the fillet after brazing, the corrosion resistance of the brazed joint can be improved without reducing the sacrificial anticorrosive effect of the remaining brazing material layer.
  • the core material is Cu: 1.5 mass% or less, Si: 1.5 mass% or less, Mn: 1.8 mass% or less, Ti: 0.35 mass %, Mg: 0.5% by mass or less, and the balance is preferably made of Al and inevitable impurities.
  • the core material contains a predetermined amount of a predetermined element, whereby the strength, brazing property and corrosion resistance of the aluminum alloy brazing sheet for heat exchanger can be improved.
  • the aluminum alloy brazing body for a heat exchanger according to the present invention is such that the brazing sheet made of the aluminum alloy for a heat exchanger according to the present invention is brazed, and the brazing material after the brazing treatment is An area ratio of 75% having a thickness of 5% or more with respect to the thickness of the aluminum alloy brazing sheet for heat exchanger and remaining on the core material, and the remaining layer contains Zn: 1% by mass or more. % ⁇ phase or more.
  • the brazing sheet made of aluminum alloy for heat exchanger is brazed, and the brazing material after the brazing process is 5% or more with respect to the thickness of the brazing sheet made of aluminum alloy for heat exchanger.
  • the remaining layer has an ⁇ phase with an area ratio of 75% or more containing Zn: 1% by mass or more, and this remaining layer (residual brazing layer) ) And the core material is sufficient, and the aluminum alloy brazing sheet for heat exchanger can obtain excellent corrosion resistance.
  • a brazing sheet made of an aluminum alloy for a heat exchanger that has excellent brazing properties and has high corrosion resistance on the brazing material clad surface and fillet.
  • the brazing body made from an aluminum alloy for heat exchangers using such an aluminum alloy brazing sheet for heat exchangers can be provided.
  • (A), (b) is sectional drawing which shows typically the structure of the brazing sheet made from the aluminum alloy for heat exchangers and the aluminum alloy brazing body for heat exchangers concerning the embodiment of the present invention.
  • BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram of the brazing body made from the aluminum alloy for heat exchangers for evaluating the brazing property in the Example and the corrosion resistance of a junction part, (a) is a perspective view before brazing, (b) is a front view. .
  • Brazing sheet for heat exchanger
  • Brazing body made of aluminum alloy for heat exchanger
  • Core material Brazing material 30 Remaining brazing layer
  • An aluminum alloy brazing sheet (brazing sheet) 1 for a heat exchanger includes a core material 2 and a brazing material 3 formed on one side surface of the core material 2 as shown in FIG. It consists of two layers.
  • the brazing sheet made of aluminum alloy for heat exchanger according to the present invention is brazed by a known method at a predetermined brazing temperature to become an aluminum alloy brazed body for heat exchanger according to the present invention.
  • the brazing sheet 1 according to an embodiment is formed into a desired part shape such as a tube or a plate, and a flux for removing the oxide film on the surface of the brazing material 3 is applied to these.
  • a flux for removing the oxide film on the surface of the brazing material 3 is applied to these.
  • An aluminum alloy brazing body (aluminum alloy brazing body) 10 is obtained.
  • the brazing material 3 is melted, a part thereof flows, and a fillet is formed at the joint in the brazing body 10 made of aluminum alloy (not shown), and the remaining part remains on the core material 2.
  • the remaining brazing layer 30 is formed.
  • the thickness of the brazing sheet 1 is not particularly limited, but for example, the tube material of the heat exchanger is preferably in the range of 0.12 to 0.5 mm. When applied to the plate material of the heat exchanger, the plate thickness is preferably in the range of 0.8 to 2.0 mm.
  • the content of each component of the core material 2 and the brazing material 3 constituting the brazing sheet 1 according to the present embodiment will be described in detail.
  • the core material 2 has a pitting corrosion potential of ⁇ 650 mV (vs Ag / AgCl) or more.
  • the core material 2 is not particularly limited as long as it is an aluminum alloy having such a pitting potential, but is preferably an aluminum alloy containing Cu: 1.5% by mass or less, more preferably Si: 1.
  • These pitting corrosion potentials and the components of the aluminum alloy are used as the material of the core material 2 when the brazing sheet 1 is manufactured.
  • the thickness of the core material 2 is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 1.2 mm.
  • the aluminum alloy brazed body 10 after brazing has a sufficient space between the core material 2 and the remaining braze layer 30.
  • a potential difference can be obtained, and a good sacrificial anticorrosive effect (high corrosion resistance) can be obtained.
  • the pitting potential is ⁇ 650 mV or more means that ⁇ 650 mV and the positive direction thereof, that is, the absolute value becomes smaller, and the pitting potential becomes more positive (the absolute value is smaller).
  • the potential of the aluminum alloy becomes more noble.
  • (vs Ag / AgCl) represents a silver-silver chloride electrode standard.
  • the pitting potential of the core material 2 is less than ⁇ 650 mV (vs Ag / AgCl) (base), it is difficult to obtain a sufficient potential difference.
  • Such a potential of the core material 2 can be made noble by adding a component such as Cu as described later.
  • the pitting corrosion potential of the core material 2 is preferably less than ⁇ 500 mV (more base) because the potential difference of the residual brazing layer 30 is nominated by diffusion to 3 and the potential of the residual brazing layer 30 is increased.
  • the pitting potential is defined as a potential at which the current density is 10 ⁇ 4 A / cm 2 in an anodic polarization curve at 25 ° C. in a 5% NaCl aqueous solution (pH 3).
  • the Cu content is preferably 0.2% by mass or more.
  • the concentration of the alloying element locally increases due to diffusion of Si or the like from the brazing material 3, and as a result, during the brazing process, the melting point of the matrix of the core material 2 Local melting may occur in the core material 2 at a low temperature. Therefore, the content of Cu in the core material 2 is preferably 1.5% by mass or less, and more preferably 0.9% by mass or less.
  • Si has the effect of improving the strength of the core material 2 after brazing.
  • the Si content is preferably 0.3% by mass or more.
  • the Si content in the core material 2 is preferably 1.5% by mass or less, and more preferably 1.2% by mass or less.
  • Mn has an effect of improving the strength after brazing of the core material 2, and the strength after brazing can be increased by increasing the content of Mn.
  • the corrosion resistance of the core material 2 is improved.
  • the Mn content is preferably 0.5% by mass or more.
  • the content of Mn exceeds 1.8% by mass, a coarse intermetallic compound is formed. Therefore, the moldability of the core material 2, that is, the brazing sheet 1, is lowered, and the corrosion resistance of the core material 2 is likely to be lowered. . Therefore, the content of Mn in the core material 2 is preferably 1.8% by mass or less.
  • Ti forms a Ti—Al compound having a noble potential in an aluminum alloy. Since this Ti—Al-based compound is dispersed in layers, there is an effect that the form of corrosion is layered and the corrosion progress in the depth direction is suppressed. In order to make this effect sufficient, the Ti content is preferably 0.05% by mass or more. On the other hand, if the Ti content exceeds 0.35% by mass, a coarse intermetallic compound is formed, so that the formability of the core material 2, that is, the brazing sheet 1, is lowered, and the corrosion resistance of the core material 2 is likely to be lowered. . Therefore, the Ti content in the core material 2 is preferably 0.35% by mass or less.
  • Mg has an effect of improving the strength of the core material 2 after brazing.
  • the content of Mg is preferably 0.05% by mass or more.
  • Mg diffuses to the brazing material 3 in the brazing treatment, and the flux (K—Al—) applied to the brazing material 3 side surface of the brazing sheet 1.
  • action of a flux reduces and brazing property falls easily. Therefore, the content of Mg in the core material 2 is preferably 0.5% by mass or less.
  • the core material 2 may contain, for example, Fe, Cr, Pb, etc. as unavoidable impurities in addition to the above components. Specifically, if Fe: 0.5% by mass or less, Cr, Pb: 0.3% by mass or less, and the total content of these components is 1.0% by mass or less, it is regarded as an inevitable impurity. Can do.
  • the brazing material 3 is made of an Al—Si—Zn alloy, has a Zn content of 1 to 10% by mass, a liquid phase ratio at a brazing temperature: X is 0.3 ⁇ X ⁇ 0.88, and a cladding ratio : D (%) is 15 ⁇ d ⁇ 30, and product of the liquid phase ratio: X and the cladding ratio: d (%): (X ⁇ d) is 6 ⁇ (X ⁇ d) ⁇ 23 is there. That is, the brazing material 3 is laminated in the brazing sheet 1 with a cladding rate of more than 15% and 30% or less.
  • the components of Al—Si—Zn-based alloy such as the Zn content and the liquid phase ratio are as materials for the brazing material 3 when the brazing sheet 1 is manufactured.
  • the brazing material 3 After the brazing treatment of the brazing sheet 1, that is, in the brazing body 10 made of aluminum alloy, the brazing material 3 forms a fillet at the joint, and forms a residual brazing layer 30 on the core material 2 (FIG. 1 (b). ) See) Acts as a sacrificial anode layer.
  • Al-Si-Zn alloy Since Si has a large effect of lowering the melting point of the aluminum alloy, the liquidity of the brazing material 3 at the temperature (brazing temperature) in the brazing treatment of the brazing sheet 1 according to the present invention is increased to improve the brazing fluidity.
  • Zn has the effect of increasing the liquid phase ratio by lowering the melting point of the aluminum alloy while lowering the potential of the aluminum alloy.
  • the Si content is preferably in the range of 3 to 8% by mass. If the Si content exceeds 8% by mass, the ⁇ phase remaining without causing a eutectic reaction with Si may decrease.
  • the liquid phase ratio when Si is 8 mass% and Zn is 1 mass% exceeds 0.88, so that the ⁇ phase of the remaining brazing layer 30 cannot be sufficiently secured.
  • the Si content is more preferably 7.5% by mass or less.
  • the Si content is less than 3% by mass, the liquid phase ratio is too low, and the flow soldering is reduced, and a fillet having a sufficient size may not be formed.
  • the Si content is more preferably 5% by mass or more. Therefore, the Si content is more preferably in the range of 5 to 7.5% by mass.
  • Zn 1 to 10% by mass
  • Zn has the effect of lowering the potential of the aluminum alloy and lowering the melting point of the aluminum alloy in the same manner as Si.
  • the Zn content is less than 1% by mass, the amount of Zn remaining on the surface of the core material 2 after brazing decreases, and the sacrificial anticorrosive action decreases.
  • the Zn content exceeds 10% by mass, the amount of Zn contained in the flowable solder (Zn concentration) increases, which causes preferential corrosion.
  • the Zn content is preferably 6% by mass or less.
  • the Zn content in the brazing material 3 is 1 mass% or more and 10 mass% or less, and in order to further improve the corrosion resistance of the fillet, the Zn content is preferably 6 mass% or less.
  • the Zn content may exceed the Si content. Since both Si and Zn have the effect of lowering the melting point of the aluminum alloy to increase the liquid phase rate, the amount of addition (content) is such that the liquid phase rate of the brazing material 3 at the brazing temperature is 0. It is desirable to determine by performing thermodynamic calculation so that it may become 3 or more and 0.88 or less so that it may mention later.
  • the liquid phase ratio of the brazing material 3 at the brazing temperature is 0.3 or more and 0.88 or less, preferably 0.5 or more and 0.8 or less. Further, as will be described later, the liquid phase ratio of the brazing material 3 is adjusted within the above range so that the product with the cladding ratio (%) is 6 or more and 23 or less.
  • the liquid phase ratio of the brazing material 3 is determined by the composition of the aluminum alloy (Al—Si—Zn-based alloy) forming the brazing material 3 and the brazing temperature.
  • the brazing temperature of the brazing sheet 1 according to the present invention is not particularly limited, and is a temperature in a general brazing process when an Al—Si based alloy is used as a brazing material, that is, an eutectic temperature (577 ° C.) of the Al—Si alloy. )
  • the temperature is lower than the melting temperature (solidus temperature) of the aluminum alloy forming the core material 2.
  • the brazing temperature is preferably 580 to 620 ° C.
  • the temperature at which the liquid phase ratio of the Al—Si—Zn alloy forming the brazing material 3 is 0.3 or more and 0.88 or less is set as the brazing temperature.
  • the Al—Si—Zn-based alloy has a lower melting point, that is, a lower brazing temperature that is set, or a higher liquid phase ratio at a certain brazing temperature, as the content of Si and Zn increases. In particular, the influence of the Si content is large. Furthermore, the melting point of the Al—Si—Zn-based alloy is lowered by addition of Cu.
  • the content of each component, particularly Si and Zn, is within the above range, and the liquid phase ratio at a desired brazing temperature is 0.3. It is desirable to be determined to be 0.88 or less.
  • the liquid phase ratio at the brazing temperature of the brazing material 3 is calculated from the components of the Al—Si—Zn alloy, which is the material of the brazing material 3 (for example, the contents of Si and Zn), using standard thermodynamic calculation software. For example, it is a value calculated by Thermo-Calc.
  • the cladding ratio exceeds 30%, the liquid phase ratio of the brazing material 3 is high, and when the product with the cladding ratio exceeds a predetermined value as will be described later, When erosion occurs and causes local corrosion, and the liquid phase ratio is not so high, the remaining brazing layer 30 becomes excessively thick after brazing, so that the thinning due to corrosion is large, and the aluminum alloy The strength of the brazed body 10 deteriorates with time.
  • the cladding ratio exceeds 30% and the liquid phase ratio of the brazing material 3 is low, even if the brazing material 3 is melted by the eutectic reaction, the eutectic Si density is low and the solder that does not contribute to flow increases.
  • the cladding rate of the brazing material 3 is more than 15% and 30% or less.
  • regulated by this invention shall be on the single side
  • brazing filler metal 3 It can be represented by the product of the cladding rate of the brazing filler metal 3.
  • the brazing filler metal cladding ratio X ⁇ d is less than 6, the brazing flow is insufficient and sufficient brazing performance cannot be obtained.
  • the brazing filler metal cladding ratio X ⁇ d exceeds 23, the brazing filler metal becomes excessive and erosion of the member occurs.
  • the product X ⁇ d of the liquid phase ratio X and the cladding ratio d (%) of the brazing filler metal 3 is 6 or more and 23 or less (6 ⁇ (X ⁇ d) ⁇ 23), and the liquid phase is within this range.
  • the rate X and the cladding rate d are set in respective ranges (0.3 ⁇ X ⁇ 0.88, 15 ⁇ d ⁇ 30).
  • the brazing material 3 when the brazing material 3 is thin, the absolute amount of Zn is small, so that the amount of Zn diffusing into the core material 2 increases as a proportion, and the amount of decrease in the Zn concentration of the brazing material 3 increases. Then, since the brazing material 3 with reduced Zn forms the remaining brazing layer 30, the Zn concentration of the remaining brazing layer 3 is smaller than the Zn content of the brazing material 3. Since the sacrificial anticorrosion effect of the residual brazing layer 30 is lowered when the Zn concentration is low, it is desirable to regulate the Zn content in accordance with the thickness of the brazing material 3 so as to ensure this Zn concentration.
  • the amount of Zn per unit area of the brazing sheet 1 can be represented by [Zn] ⁇ D. That is, it is desirable to regulate the product of the Zn content [Zn] of the brazing material 3 and the thickness D of the brazing material 3. Specifically, the product [Zn] ⁇ D of the Zn content [Zn] (mass%) of the brazing material 3 and the thickness D ( ⁇ m) of the brazing material 3 is 120 or more and 480 or less (120 ⁇ ([Zn] ⁇ D) ⁇ 480) is preferable.
  • the thickness of the brazing material 3 is determined by the thickness of the brazing sheet 1 and the clad rate of the brazing material 3, but even when the brazing sheet 1 is thin, the thickness of the brazing material 3 is 25 ⁇ m. The above is preferable.
  • Mn less than 0.05% by mass Since Mn lowers the fluidity of the brazing melt of the Al—Si (—Zn) -based alloy, it is preferable that the Mn contained in the brazing material 3 is reduced. Specifically, when the content of Mn is less than 0.05% by mass, the flowability of the molten braze is improved, and excellent brazing properties can be obtained even when joining parts having complicated shapes.
  • the brazing material 3 may contain Cu. Since Cu has the effect of making the potential of the aluminum alloy noble as described above, it conflicts with the action of Zn in the brazing material 3.
  • the brazing material 3 in the brazing treatment of the brazing sheet 1 according to the present invention, has a liquid phase ratio of less than 1 at the brazing temperature, and therefore a solid phase ⁇ phase (Al in which Zn is dissolved) and a liquid It becomes two phases with molten Al-Si-Zn alloy of phase. The other components are distributed to the respective phases according to their properties.
  • the Al—Cu alloy is a eutectic alloy
  • Cu is contained in the Al—Si—Zn alloy forming the brazing material 3.
  • Cu is distributed more in the liquid phase than in the ⁇ phase. Since most of the liquid phase flows, the residual braze layer 30 mainly formed of the ⁇ phase remaining on the surface of the brazed body 10 (core material 2) after the brazing treatment has a relatively low Cu concentration. For this reason, the potential nobleness is small, and the sacrificial anticorrosive effect can be ensured without greatly deteriorating.
  • the Cu content of the brazing material 3 is preferably 0.05% by mass or more, and more preferably 0.1% by mass or more.
  • the Cu content in the brazing material 3 is preferably 0.7% by mass or less, and more preferably 0.4% by mass or less. Further, it is preferably less than or equal to the Cu content in the core material 2, more preferably less than 0.2 mass% with respect to the core material 2, and most preferably less than 0.3 mass%.
  • the Al—Si—Zn-based alloy forming the brazing filler metal 3 may appropriately contain, in addition to the above-described components, components that make the potential of the aluminum alloy base, for example, In and Sn. Moreover, you may contain other components, such as Fe, if it exists in the range which does not prevent the effect of this invention. Specifically, if Fe: 0.5% by mass or less, other components: each 0.3% by mass or less, and the total content of these components is 1.0% by mass or less, the effect of the present invention is achieved. It does not prevent it.
  • the brazing sheet 1 of the present embodiment has a two-layer structure in which a core material 2 and a brazing material 3 are laminated on one surface thereof, but is not limited thereto. That is, the brazing sheet made of aluminum alloy according to the present invention may have a three-layer structure in which a brazing material is further laminated on the other surface of the core material 2.
  • the brazing material to be laminated on the other surface it is formed of an Al—Si—Zn-based alloy in the same manner as the brazing material 3 and may be a sacrificial anode layer after the brazing treatment, or a 4000-based aluminum alloy, A general Al—Si alloy may be applied as the brazing material.
  • a three-layer structure in which the brazing material 3 is laminated on one surface of the core material 2 and the sacrificial anode material is laminated on the other surface may be adopted.
  • the sacrificial anode material a general material can be used as the sacrificial anode material such as 1000 series aluminum or 7000 series aluminum alloy. Furthermore, it is good also as a 4 layer structure which laminated
  • the intermediate material a general material made of 1000 series aluminum or 7000 series aluminum alloy can be used.
  • An aluminum alloy brazing body (aluminum alloy brazing body) 10 for a heat exchanger brazes the brazing sheet 1 according to the above embodiment at a predetermined brazing temperature by a known method. It is processed, and a heat exchanger is comprised.
  • the brazing material 3 of the brazing sheet 1 has a thickness of 5% or more with respect to the thickness of the brazing sheet 1 before the brazing treatment, and is on the core material 2. Remains.
  • the remaining layer, that is, the remaining brazing layer 30 has an ⁇ phase containing Zn: 1% by mass or more and having an area ratio of 75% or more.
  • the area ratio of the ⁇ phase is an area ratio in the cross section of the brazing body 10 made of aluminum alloy, and the ⁇ phase containing Zn: 1% by mass or more means that the Zn content of the ⁇ phase is 1% by mass. That's it.
  • the remaining brazing layer 30 will be described.
  • the remaining brazing layer 30 functions as a sacrificial anode layer of the core material 2 in the brazing body 10 made of aluminum alloy. If the thickness of the remaining brazing layer 30 is less than 5% of the thickness of the brazing sheet 1 before brazing, a sufficient anticorrosion life cannot be ensured. Therefore, the thickness of the remaining brazing layer 30 is set to 5% or more of the plate thickness of the brazing sheet 1 before brazing.
  • the remaining brazing layer 30 includes an ⁇ phase (Al in which Zn is solid solution) that did not cause eutectic reaction with Si in the brazing process and a molten liquid phase ( Al—Si—Zn) and a eutectic phase that has solidified without flowing out from the core material 2. Since the eutectic phase contains a large amount of Si and makes the potential noble, if it is contained in the residual brazing layer 30 in a large amount, its sacrificial anticorrosive action is lowered.
  • the residual brazing layer 30 has a small amount of the remaining eutectic phase, that is, a large amount of the ⁇ phase.
  • the ⁇ phase of the remaining brazing layer 30 has an area ratio of 75% or more and preferably 85% or more in the cross section.
  • the area ratio of the ⁇ phase is determined by cutting the measurement piece from the brazing body 10 made of aluminum alloy (or the brazing sheet 1 heat-treated at the same temperature and time as the brazing treatment conditions), and the region of the remaining brazing layer 30 on the cut surface. Can be obtained by observing at 25 to 100 times with an optical microscope. Specifically, it can be calculated by measuring the thickness of the remaining brazing layer 30 and the area of the eutectic phase. For example, the area ratio of the eutectic phase may be measured by image analysis of an optical micrograph.
  • Zn of ⁇ phase in residual brazing layer 1% by mass or more Since Zn has a high solid solubility in Al, Zn contained in the brazing material 3 is also contained in the ⁇ phase during the brazing treatment, thereby lowering the potential of the ⁇ phase. As a result, the remaining brazing layer 30 is replaced with the sacrificial anode layer. To function as. When the Zn content is less than 1% by mass with respect to the ⁇ phase occupying 75% or more of the area ratio of the remaining brazing layer 30, the sacrificial anticorrosive action is not imparted to the remaining brazing layer 30 because the potential deterioration of the ⁇ phase is small. Therefore, the content of Zn contained in the ⁇ phase in the residual brazing layer 30 is 1% by mass or more, and preferably 1.5% by mass or more.
  • part of each aluminum alloy component diffuses between the core material 2 and the brazing material 3 due to hot rolling and annealing in the manufacturing process of the brazing sheet 1 and heating in the brazing treatment. Therefore, the remaining brazing layer 30 causes an increase or decrease in the content of the alloy component or diffusion of the component from the core material 2 with respect to the brazing material 3.
  • the residual brazing layer 30 also contains Cu, but its concentration (content) is preferably 0.4% by mass or less. . Even if Cu is not added to the brazing material 3, when the core material 2 contains Cu, as described above, Cu diffuses from the core material 2 to the brazing material 3 by the heating in the manufacturing process of the brazing sheet 1 and the brazing process. Therefore, Cu is also contained in the brazing material 3 during the brazing process. On the other hand, Cu contained in the brazing material 3 is contained in the brazing process in a larger amount, so that the residual brazing layer 30 has a relatively low concentration, but contains more than 0.4% by mass.
  • the residual brazing layer 30 has a Cu content of 0.4% by mass or less, so that the potential difference with the core material 2 is increased without hindering the potential deterioration due to Zn, and sacrificial anticorrosion. The effect is further improved, and the corrosion resistance of the aluminum alloy brazed body 10 can be improved.
  • the concentration of a component such as Zn in the residual brazing layer 30 can be measured using, for example, an X-ray microanalyzer (EPMA).
  • concentration of a specific component can be calculated by detecting the strength of each component such as Al in the remaining brazing layer 30 in the cross section of the measurement piece cut out from the aluminum alloy brazing body 10.
  • the core material 2 made of an aluminum alloy having a predetermined pitting corrosion potential has a Zn ratio of 1 to 10 mass% and a liquid phase ratio X at a brazing temperature of 0.3 ⁇ X ⁇ 0.88.
  • a brazing sheet 10 made of aluminum alloy is obtained by brazing the brazing sheet 1 having a clad rate at the brazing temperature.
  • This brazing body 10 made of an aluminum alloy is obtained by forming a residual brazing layer 30 containing Zn of an appropriate concentration in a sufficient thickness on a noble core material 2 having a sufficient potential, and this residual brazing layer 30 and the core material. A sufficient potential difference is applied between the two. By providing a sufficient potential difference in this manner, the aluminum alloy brazed body 10 has high corrosion resistance. Moreover, since the residual brazing layer 30 has a difference in Zn content between the brazing filler and brazing at the time of brazing, the potential becomes almost the same, so that the fillet suppresses preferential corrosion and has excellent corrosion resistance at the joint. Can be.
  • the brazing sheet 1 determines the components of the aluminum alloy forming the core material 2 in the production of the brazing sheet 1 from the strength and corrosion resistance required for the brazing body 10 (heat exchanger) made of aluminum alloy, and the brazing temperature. Therefore, the content of components such as Si and Zn contained in the Al—Si—Zn alloy forming the brazing material 3 is determined. These values are obtained by a preliminary test or the like.
  • the brazing sheet made of aluminum alloy according to the present invention is manufactured by a known method for manufacturing a clad material. Below, an example of the manufacturing method of the brazing sheet 1 which concerns on the said embodiment is demonstrated.
  • an aluminum alloy having a composition of the core material 2 and the brazing material 3 of the brazing sheet 1 according to the embodiment of the present invention is melted and cast by continuous casting to obtain a core material ingot and a brazing material ingot.
  • Each ingot is chamfered as necessary, and then homogenized and heat-treated, and the ingot for brazing material is hot-rolled or cut so as to have a thickness that matches the desired cladding rate.
  • a material plank is obtained.
  • a thick plate for brazing material is superposed on one side of the core material ingot, heated to 400 ° C. or higher, and then pressed by hot rolling (clad rolling) to form an integrated plate. Then, after performing roughening as needed, cold rolling is performed, and cold rolling is repeated with intermediate annealing as necessary to obtain the brazing sheet 1 with a desired thickness.
  • the intermediate annealing is desirably performed at 350 to 450 ° C. for 3 hours or longer, and may be omitted. It is desirable that the processing rate in the final cold rolling with a desired plate thickness is 30 to 60%. Further, after the final cold rolling, finish annealing may be performed. Since the material is softened by finish annealing and the elongation is improved, the molding processability of the brazing sheet 1 can be improved.
  • a brazing material thick plate is placed on one side of the core material ingot in the combinations of the test materials shown in Table 2, Table 3, and Table 4, heated to 450 ° C., then hot-rolled and crimped, A plate was used. About this plate material, without subjecting it to roughening, it was subsequently cold-rolled, subjected to intermediate annealing at 400 ° C. for 5 hours, and further cold-rolled at a processing rate of 50% to obtain the following final plate thickness. Then, finish annealing was performed at 300 ° C. for 3 hours to prepare aluminum alloy brazing sheet specimens (No. 1 to 47, 51 to 63, 71 to 80) for heat exchangers. The thickness of the brazing sheet is the specimen number. 1 to 47 (Table 2): 1.0 mm, specimen No. 51 to 63 (Table 3): 0.35 mm, specimen No. 71 to 80 (Table 4): 0.20 mm.
  • brazing sheet was applied to a surface of the brazing material with a commercially available non-corrosive flux of 4 g / m 2 and suspended on a jig, and the brazing temperature was 600 ° C. in a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 200 ppm or less.
  • the brazing sheet was assembled in accordance with the following test contents and brazed to produce an aluminum alloy brazed body.
  • brazing sheet of 1 to 47 (plate thickness: 1.0 mm) was cut into a width of 20 mm and a length of 60 mm to make a test piece. After applying a flux to the surface on the brazing material side, this was placed horizontally with this side up. The lower plate.
  • a ⁇ 2 mm round bar is sandwiched as a spacer, and a 3003 alloy plate having a plate thickness of 1 mm, width 25 mm ⁇ length 55 mm is vertically used as an upper plate. I fixed it upright. At this time, the position of the spacer was set to a distance of 50 mm from one end of the upper plate (the contact point to the lower plate) (see FIG. 2B). This was brazed under the brazing treatment conditions.
  • brazing body made of aluminum alloy for molded part bonding test Specimen No. shown in Table 3 51-63 (plate thickness 0.35 mm) and the test material Nos. Shown in Table 4.
  • a brazing sheet having a thickness of 71 to 80 (plate thickness of 0.20 mm) was pressed into a corrugated plate shown in FIG. Specifically, the repetition pitch L of the unevenness is 8 mm (the length of the concave portion and the convex portion is 4 mm each), and the height difference H of the unevenness (the bottom surface and the top surface) is 3 mm.
  • Two corrugated plates are prepared for each specification of the test material, and as shown in FIG. 3 (a), the brazing material side surfaces face each other and are symmetrically overlapped to satisfy the brazing processing conditions. I did brazing.
  • Zn content of ⁇ phase of remaining brazing layer The ⁇ phase observed in the cross section of the measurement piece of the brazing heat treatment material was subjected to line analysis by EPMA to detect the strength of the aluminum alloy component, and the Zn content was calculated at the point where the Zn concentration was maximum. .
  • the obtained Zn contents are shown in Table 2, Table 3, and Table 4.
  • the test material No. 1-30, 51-58, 71-76 are the pitting corrosion potential of the aluminum alloy forming the core material (see Table 1), the Zn content of the Al—Si—Zn-based alloy forming the brazing material and the brazing temperature ( The liquid phase rate at 600 ° C.) and the product of the clad rate of the brazing material and the liquid phase rate satisfy the requirements of the brazing sheet made of the aluminum alloy for heat exchanger according to the present invention, and this was brazed.
  • a brazing body made of an aluminum alloy according to the present invention in which a residual brazing layer having a sufficient thickness and an ⁇ phase and a Zn concentration contained therein was formed on the core material was obtained.
  • the corrosion resistance and the brazing property of the flat part and the joint part were all good.
  • the test material No. 31 to 47, 59 to 63, 77 to 80 did not satisfy one or more of the requirements for the aluminum alloy brazing sheet for heat exchangers according to the present invention. The corrosion resistance was poor.
  • the brazing ratio of the brazing material was insufficient, so that the brazing property was lowered.
  • the test material No. The brazing material 62 had a low clad rate, but the liquid phase ratio was relatively high, so that brazability was ensured, but the brazing material was thin and the Zn content was low near the lower limit. The Zn concentration of the brazing layer was insufficient, and the corrosion resistance of the flat portion was lowered.
  • the test material No. In No. 47 since the cladding ratio of the brazing material was excessive and the liquid phase ratio was low near the lower limit, the amount of brazing that did not contribute to the flow increased and remained on the core material, resulting in a decrease in brazing performance.
  • specimen No. No. 46 shows that the clad ratio of the brazing material is excessive and the liquid phase ratio is high in the vicinity of the upper limit, so that the product of both is excessive.
  • the test material No. 43 and 80, the liquid phase rate and the clad rate of the brazing filler metal are within the scope of the present invention, but the product of both is excessive, so that the brazing filler metal becomes excessive and the core material is eroded, Corrosion resistance of the flat part decreased.
  • the test material No. In No. 59, the liquid phase rate and the clad rate of the brazing material were within the range of the present invention, but the product of both was insufficient, so that the brazing was insufficient and the brazing property was lowered.
  • brazing sheet made of aluminum alloy As in Example 1, aluminum alloys for core materials (C3, C4) having the compositions shown in Table 1 and aluminum alloys for brazing materials having compositions shown in Tables 5 and 6 (Al—Si—Zn series), respectively. Alloy)), the specimen No. 1 of the brazing sheet having a thickness of 1.0 mm shown in Table 5. 81 to 89 and the test material Nos. Of brazing sheets having a thickness of 0.35 mm shown in Table 6. 91 to 99 were prepared.
  • brazing sheet was brazed in the same manner as in Example 1 by holding it at a brazing temperature of 600 ° C. for 2 minutes. 81 to 89 are shown in FIG. With respect to 91 to 99, brazing bodies made of aluminum alloys shown in FIG. 3 were prepared.
  • test material No. 12 is an example and a comparative example in which Cu of an aluminum alloy in which a brazing material was formed in this order was increased and added.
  • test material Nos. 91-94, 98, specimen No. Nos. 95 to 97, 99 are specimen Nos. Shown in Table 3.
  • specimen no. 55 is an example and a comparative example in which Cu is added in this order with respect to 55.

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Abstract

　心材２と、この心材２の少なくとも一方側面に形成されたＡｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金からなるろう材３とを備え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であって、心材２は、－６５０ｍＶ（ｖｓ　Ａｇ／ＡｇＣｌ）以上の孔食電位を有し、ろう材３は、含有Ｚｎ濃度が１～１０質量％であり、ろう付け温度での液相率：Ｘが０．３≦Ｘ≦０．８８、クラッド率：ｄ（％）が１５＜ｄ≦３０で、かつ、前記液相率：Ｘと前記クラッド率：ｄ（％）との積：（Ｘ×ｄ）が６≦（Ｘ×ｄ）≦２３であることを特徴とする。

Description

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熱交換器用アルミニウム合金製ろう付け体
　本発明は、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熱交換器用アルミニウム合金製ろう付け体に関する。
　自動車に搭載される熱交換器は、アルミニウム合金からなる心材にろう材をクラッドしてなるブレージングシート(brazing sheet)を成形した部品を組み立てて、ろう付けすることによって形成される。このようなアルミニウム合金製ブレージングシートは、近年、熱交換器の軽量化のために、例えばチューブ材用においては、板厚が従来の０．３～０．５ｍｍから０．２ｍｍ以下へと薄肉化が進められており、それに伴って、より高強度化および高耐食化が求められている。また、チューブ材は前記のようなアルミニウム合金製ブレージングシートとして外側にろう材を備え、これにろう材を備えないフィン材（ベアフィン）を組み合わせることにより、熱交換器の軽量化が可能ではある。しかし、チューブ材の、フィン材と接合するためのろう材がクラッドされた側の面（ろう材クラッド面）が腐食環境に曝されたとき、十分な耐食性を得ることが困難であった。
　そこで、前記問題に対処するため、特許文献１には、Ａｌ－Ｍｎ合金からなる心材に、Ｓｉ：７．０～１１．０質量％のＡｌ－Ｓｉ系合金にＺｎ：１．０～７．０質量％を添加したろう材を積層したアルミニウム合金製ブレージングシートが開示されている。このアルミニウム合金製ブレージングシートは、ろう付け処理においてろう材のＺｎを心材の表層部へその一部を拡散させて、ろう付け後の部品の表面の電位を卑化させることにより、犠牲防食作用を付与して耐食性の向上を図っている。
特開平７－３３１３７２号公報（請求項１，２、段落０００５，０００９，００１０）
　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ろう材のＺｎのろう付け処理による心材への拡散は僅かであり、また、ろう材のほとんどはろう付け処理において溶融、流動して、ろう付け後の部材（心材）の表面に残存するろう材およびこれに含まれるＺｎは少量である。一方、心材に、電位を貴にするためにＣｕ：０．５質量％未満を添加することを推奨しているが、ろう付け処理により心材からろう材へも成分が拡散するため、ろう層がＣｕを多く含んで表面に残留することになる。この結果、このろう付け処理後におけるアルミニウム合金製ブレージングシートすなわち心材の表層部を、板厚方向内側に対して十分な電位差として犠牲防食作用を付与することは困難であり、表面が厳しい腐食環境にさらされた場合には、早期に貫通孔の形成に至る虞がある。また、ろう付け処理時に流動したろう材にＺｎのほとんどが含まれるため、この流動ろうで形成されたフィレットは、ろう付け後のアルミニウム合金製ブレージングシートの表面よりも高濃度のＺｎを含有することになって、フィレットに優先腐食を発生し易い。その結果、熱交換器のろう付け接合部に剥離が生じ、フィンの脱落あるいはチューブの貫通腐食による冷媒の流出の虞がある。
　そこで、本発明は、ろう付け性に優れるとともに、ろう付け後のろう材クラッド面およびフィレットが高耐食性である熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートを提供することを課題とする。
　前記課題を解決するために、本発明者らは、ろう材に含有されるＺｎ等の含有量と、ろう材のろう付け処理温度における液相率と、ろう材のクラッド率（または厚さ）とを制御し、ろう付け処理において、ろう材の一部のみを溶融、流動させて、残部を心材上に残存させ、この残存した層（残存ろう層）を犠牲陽極層として機能させることにより、良好な犠牲防食効果、すなわち高耐食性を得ることができる熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートを発明するに至った。また、フィレットの優先腐食を発生し難くして高耐食性を維持し、かつ、十分なサイズのフィレットが形成されて接合強度を高めることができる熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートを発明するに至った。
　すなわち、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、心材と、この心材の少なくとも一方側面に形成されたＡｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金からなるろう材とを備えた熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートであって、前記心材は、－６５０ｍＶ（ｖｓ　Ａｇ／ＡｇＣｌ）以上の孔食電位を有し、前記ろう材は、Ｚｎ含有量が１～１０質量％であり、ろう付け温度での液相率：Ｘが０．３≦Ｘ≦０．８８、クラッド率：ｄ（％）が１５＜ｄ≦３０で、かつ、前記液相率：Ｘと前記クラッド率：ｄ（％）との積：（Ｘ×ｄ）が６≦（Ｘ×ｄ）≦２３である。
　このような構成によれば、ろう材が、所定の元素を所定量含有し、かつ、所定の液相率およびクラッド率を有することによって、心材上に所定量のろう材を残存させると同時に所定量の流動ろう量を確保することができる。この結果、ろう付け後において、孔食電位が－６５０ｍＶ（ｖｓ　Ａｇ／ＡｇＣｌ）以上である心材上に、適切な濃度のＺｎを含有するろう材合金を残存させることができ、ろう付け後における表面部（残存ろう層）と内面部（心材）との間に電位差を付与することができる。また、このように付与された、表面部と内面部との間の電位差が大きいことから、腐食環境面側に残存ろう層を配置した構成により、犠牲防食効果を十分に発揮することができる。一方、ろう材の、ろう付けにおける流動ろうと残部とでＺｎ濃度の差は抑えられ、その結果、残部すなわち残存ろう層と流動ろうとの電位がほぼ同程度になるため、フィレットの優先腐食を抑制することができる。したがって、本発明の構成により、優れたろう付け性と、ろう付け後の耐食性（表面とフィレットの両方の耐食性）とを兼備することが可能となる。
　また、前記熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートは、前記ろう材が、Ｚｎ含有量：Ｙ（質量％）とろう材の厚さ：Ｄ（μｍ）との積：（Ｙ×Ｄ）が１２０≦（Ｙ×Ｄ）≦４８０であることが好ましい。
　このような構成によれば、例えば、ブレージングシートの板厚に応じて、ろう材の厚さが異なった場合においても、ろう付け後の残存ろう層およびフィレットのＺｎ濃度を適切に維持することが可能である。
　また、前記熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートは、前記ろう材が、Ｍｎ：０．０５質量％未満に規制されていることが好ましい。このような構成によれば、ろう材のＭｎ濃度が０．０５質量％未満であることによって、溶融ろうの流動性が向上し、優れたろう付け性を得ることができる。
　また、前記熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートは、前記ろう材がＣｕ：０．０５質量％以上０．７質量％以下を含有してもよい。ろう材のＣｕは、ろう付け後においてフィレットにより多く含まれるため、残存したろう材の層の犠牲防食効果を低下させることなく、ろう付け接合部の耐食性を向上させることができる。
　また、前記熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートは、前記心材が、Ｃｕ：１．５質量％以下、Ｓｉ：１．５質量％以下、Ｍｎ：１．８質量％以下、Ｔｉ：０．３５質量％以下、Ｍｇ：０．５質量％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなることが好ましい。このような構成によれば、心材が、所定の元素を所定量含有することによって、熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートの強度、ろう付け性および耐食性を向上させることができる。
　また、本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金製ろう付け体は、前記の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がろう付け処理されており、ろう付け処理後の前記ろう材が、前記熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートの板厚に対して５％以上の厚さを有して前記心材上に残存し、かつ、その残存した層が、Ｚｎ：１質量％以上を含む面積率７５％以上のα相を有する。
　このような構成によれば、熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートがろう付け処理されており、ろう付け処理後のろう材が、熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートの板厚に対して５％以上の厚さを有して心材上に残存し、かつ、その残存した層が、Ｚｎ：１質量％以上を含む面積率７５％以上のα相を有することによって、この残存した層（残存ろう層）と心材との間の電位差が十分となり、熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートは、優れた耐食性を得ることができる。
　本発明によれば、ろう付け性に優れるとともに、ろう材クラッド面およびフィレットが高耐食性である熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートを提供することができる。また、このような熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートを用いた熱交換器用アルミニウム合金製ろう付け体を提供することができる。
（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態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および熱交換器用アルミニウム合金製ろう付け体の構成を模式的に示す断面図である。 実施例におけるろう付け性および接合部の耐食性を評価するための熱交換器用アルミニウム合金製ろう付け体の模式図であり、（ａ）はろう付け前の斜視図、（ｂ）は正面図である。 実施例におけるろう付け性および接合部の耐食性を評価するための熱交換器用アルミニウム合金製ろう付け体の模式図であり、（ａ）はろう付け前の斜視図、（ｂ）は要部断面図である。
　１　熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート（ブレージングシート）
　１０　熱交換器用アルミニウム合金製ろう付け体（アルミニウム合金製ろう付け体）
　２　心材
　３　ろう材
　３０　残存ろう層
　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および熱交換器用アルミニウム合金製ろう付け体を実現するための形態について説明する。
〔ブレージングシート〕
　本発明の一実施形態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（ブレージングシート）１は、図１（ａ）に示すように、心材２と、この心材２の一方側面に形成されたろう材３との２層からなる。
　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、所定のろう付け温度で公知の方法にてろう付け処理されて、本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金製ろう付け体となり、熱交換器に用いられる。詳しくは、一実施形態に係るブレージングシート１を、チューブやプレート等の所望の部品の形状に成形し、ろう材３側の表面に当該表面の酸化膜を除去するためのフラックスを塗布し、これらを、あるいは他のアルミニウム製またはアルミニウム合金製の部品と組み合わせて、所定のろう付け温度に保持することでろう付け接合して、図１（ｂ）に示す本発明の実施形態に係る熱交換器用アルミニウム合金製ろう付け体（アルミニウム合金製ろう付け体）１０となる。このろう付け処理により、ろう材３は溶融し、その一部は流動して、アルミニウム合金製ろう付け体１０において接合部でフィレットを形成し（図示省略）、残部は心材２上に残存して残存ろう層３０を形成する。
　ブレージングシート１の板厚は、特に限定されないが、例えば熱交換器のチューブ材については０．１２～０．５ｍｍの範囲とすることが好ましい。また、熱交換器のプレート材に適用する場合は、板厚を０．８～２．０ｍｍの範囲とすることが好ましい。以下、本実施形態に係るブレージングシート１を構成する心材２およびろう材３の各成分の含有量等について詳細に説明する。
〔心材〕
　心材２は、－６５０ｍＶ（ｖｓ　Ａｇ／ＡｇＣｌ）以上の孔食電位を有する。心材２としては、このような孔食電位を有するアルミニウム合金であれば特に限定されないが、好ましくはＣｕ：１．５質量％以下を含有するアルミニウム合金であり、より好ましくは、さらにＳｉ：１．５質量％以下、Ｍｎ：１．８質量％以下、Ｔｉ：０．３５質量％以下、Ｍｇ：０．５質量％以下を含有するアルミニウム合金（残部はＡｌおよび不可避的不純物）である。なお、これらの孔食電位およびアルミニウム合金の成分は、ブレージングシート１の製造時における心材２の材料としてのものである。また、心材２の厚さは特に限定されないが、好ましくは０．０５～１．２ｍｍである。
　（孔食電位：－６５０ｍＶ（ｖｓ　Ａｇ／ＡｇＣｌ）以上）
　心材２の孔食電位が－６５０ｍＶ（ｖｓ　Ａｇ／ＡｇＣｌ）以上（貴）であることによって、ろう付け後のアルミニウム合金製ろう付け体１０において、心材２と残存ろう層３０との間に十分な電位差を得ることができ、良好な犠牲防食効果（高耐食性）を得ることができる。ここで、孔食電位が－６５０ｍＶ以上であるとは、－６５０ｍＶおよびそれより正の方向、すなわち絶対値としてはより小さくなることをいい、孔食電位がより正の方向に向かう（絶対値が小さくなる）にしたがい、アルミニウム合金の電位はより貴となる。なお、（ｖｓ　Ａｇ／ＡｇＣｌ）とは、銀－塩化銀電極基準であることを表す。一方、心材２の孔食電位が－６５０ｍＶ（ｖｓ　Ａｇ／ＡｇＣｌ）未満（卑）では、十分な電位差を得ることは困難である。このような心材２の電位は、後記するようにＣｕ等の成分を添加することによって貴化することができる。ただし、孔食電位を－５００ｍＶ以上とするまで電位を貴とすることは、例えばＣｕの添加による場合は過剰添加となって、心材２の融点低下や加工性低下等となり、あるいはＣｕがろう材３へ拡散して残存ろう層３０の電位を貴化させてしまい、電位差が大きくならないため、心材２の孔食電位は－５００ｍＶ未満（より卑）であることが好ましい。なお、本発明において、孔食電位は、５％ＮａＣｌ水溶液（ｐＨ３）、２５℃におけるアノード分極曲線において、電流密度が１０-4Ａ／ｃｍ2となる電位と定義する。
　（Ｃｕ：１．５質量％以下）
　Ｃｕは、アルミニウム合金の電位を貴にする効果があるので、心材２の耐食性を向上させる。また、Ｃｕは、心材２のろう付け後強度（アルミニウム合金製ろう付け体１０の強度）を向上させる。これらの効果を十分なものとするために、Ｃｕの含有量は０．２質量％以上が好ましい。一方、Ｃｕの含有量が１．５質量％を超えると、ろう材３からのＳｉ等の拡散によって、局部的に合金元素濃度が増加する結果、ろう付け処理時に、心材２のマトリックスの融点より低い温度において、心材２に局部溶融が発生することがある。したがって、心材２におけるＣｕの含有量は、１．５質量％以下が好ましく、０．９質量％以下がより好ましい。
　（Ｓｉ：１．５質量％以下）
　Ｓｉは、心材２のろう付け後強度を向上させる効果があり、特に、Ｍｇ，Ｍｎと共存させた場合には、Ｍｇ－Ｓｉ系金属間化合物、Ａｌ－Ｍｎ－Ｓｉ系金属間化合物が形成されることとなり、ろう付け後強度をさらに高めることができる。この効果を十分なものとするために、Ｓｉの含有量は０．３質量％以上が好ましい。一方、Ｓｉの含有量が１．５質量％を超えると、心材２の融点低下および低融点相の増加により、心材２の溶融が発生し易くなる。したがって、心材２におけるＳｉの含有量は、１．５質量％以下が好ましく、１．２質量％以下がより好ましい。
　（Ｍｎ：１．８質量％以下）
　Ｍｎは、心材２のろう付け後強度を向上させる効果があり、Ｍｎの含有量を増加させることによって、ろう付け後強度を高めることができる。また、アルミニウム合金の電位を貴にする効果があるので、心材２の耐食性を向上させる。これらの効果を十分なものとするために、Ｍｎの含有量は０．５質量％以上が好ましい。一方、Ｍｎの含有量が１．８質量％を超えると、粗大な金属間化合物が形成されるため、心材２のすなわちブレージングシート１の成形性が低下し、また心材２の耐食性が低下し易い。したがって、心材２におけるＭｎの含有量は、１．８質量％以下が好ましい。
　（Ｔｉ：０．３５質量％以下）
　Ｔｉは、アルミニウム合金中で電位が貴であるＴｉ－Ａｌ系化合物を形成する。このＴｉ－Ａｌ系化合物は層状に分散するため、腐食の形態が層状化して深さ方向への腐食進展を抑制する効果がある。この効果を十分なものとするために、Ｔｉの含有量は０．０５質量％以上が好ましい。一方、Ｔｉの含有量が０．３５質量％を超えると、粗大な金属間化合物が形成されるため、心材２のすなわちブレージングシート１の成形性が低下し、また心材２の耐食性が低下し易い。したがって、心材２におけるＴｉの含有量は、０．３５質量％以下が好ましい。
　（Ｍｇ：０．５質量％以下）
　Ｍｇは、心材２のろう付け後強度を向上させる効果があり、この効果を十分なものとするために、Ｍｇの含有量は０．０５質量％以上が好ましい。一方、Ｍｇの含有量が０．５質量％を超えると、ろう付け処理において、Ｍｇがろう材３まで拡散して、ブレージングシート１のろう材３側の表面に塗布したフラックス（Ｋ－Ａｌ－Ｆ系）と反応するために、フラックスの作用が低減してろう付け性が低下し易い。したがって、心材２におけるＭｇの含有量は、０．５質量％以下が好ましい。
　（不可避的不純物）
　心材２は、前記成分の他、不可避的不純物として、例えば、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｐｂ等を含有してもよい。詳しくは、Ｆｅ：０．５質量％以下、Ｃｒ，Ｐｂ：各０．３質量％以下であり、かつこれらの成分の含有量の合計が１．０質量％以下であれば不可避不純物とみなすことができる。
〔ろう材〕
　ろう材３は、Ａｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金からなり、Ｚｎ含有量が１～１０質量％であり、ろう付け温度での液相率：Ｘが０．３≦Ｘ≦０．８８、クラッド率：ｄ（％）が１５＜ｄ≦３０で、かつ、前記液相率：Ｘと前記クラッド率：ｄ（％）との積：（Ｘ×ｄ）が６≦（Ｘ×ｄ）≦２３である。すなわち、ろう材３は、ブレージングシート１において、１５％を超え３０％以下のクラッド率で積層される。また、前記のＺｎ含有量等のＡｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金の成分および液相率は、ブレージングシート１の製造時におけるろう材３の材料としてのものである。ろう材３は、ブレージングシート１のろう付け処理後、すなわちアルミニウム合金製ろう付け体１０において、接合部でフィレットを形成し、また心材２上で残存ろう層３０を形成して（図１（ｂ）参照）犠牲陽極層として作用する。
　（Ａｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金）
　Ｓｉは、アルミニウム合金の融点を低下させる作用が大きいため、本発明に係るブレージングシート１のろう付け処理における温度（ろう付け温度）におけるろう材３の液相率を高くしてろう流動性を向上させる。一方、Ｚｎは、アルミニウム合金の電位を卑にするとともに、アルミニウム合金の融点を低下させて液相率を高くする作用がある。Ｓｉの含有量は、３～８質量％の範囲とすることが好ましい。Ｓｉの含有量が８質量％を超えると、Ｓｉとの共晶反応を起こさずに残存するα相が減少する場合がある。例えばろう付け温度が６００℃の場合、Ｓｉが８質量％、Ｚｎが１質量％での液相率は０．８８を超えるため、残存ろう層３０のα相が十分に確保できなくなる。十分な量の残存ろうを確保して残存ろう層３０を適切な厚さの犠牲陽極層として機能させるためには、Ｓｉの含有量は７．５質量％以下がより好ましい。一方、Ｓｉの含有量が３質量％未満では、液相率が低下し過ぎて流動ろうが減少し、十分なサイズのフィレットが形成されない虞がある。十分なろう付け性を得るためには、Ｓｉの含有量は５質量％以上がより好ましい。したがって、Ｓｉの含有量は、５～７．５質量％の範囲がより好ましい。
　（Ｚｎ：１質量％以上１０質量％以下）
　前記した通り、Ｚｎは、アルミニウム合金の電位を卑にし、また、Ｓｉと同様にアルミニウム合金の融点を低下させる作用がある。Ｚｎの含有量が１質量％未満では、ろう付け後の心材２の表面に残留するＺｎが減少し、犠牲防食作用が低下する。一方、Ｚｎの含有量が１０質量％を超えると、流動ろうに含有されるＺｎの量（Ｚｎ濃度）が増大し、優先腐食の原因となる。また、良好なフィレットの耐食性を得るためには、Ｚｎの含有量が、６質量％以下であることが好ましい。したがって、ろう材３におけるＺｎの含有量は、１質量％以上１０質量％以下とし、さらにフィレットの耐食性を向上させるためには、Ｚｎの含有量が６質量％以下であることが好ましい。なお、Ｚｎの含有量がＳｉの含有量を超えてもよい。Ｓｉ，Ｚｎは、いずれもアルミニウム合金の融点を低下させて液相率を高める作用があるため、それぞれの添加量（含有量）は、ろう付け温度でのろう材３の液相率が０．３以上０．８８以下となるように、後記するように熱力学的計算を行って決定されることが望ましい。
　（ろう付け温度における液相率：０．３以上０．８８以下）
　ろう付け温度でのろう材３の液相率を１より低くすることによって、溶融、流動するろう材３の量を低減させることができる。すなわち、Ａｌ－Ｓｉ合金の共晶温度以上であるろう付け処理温度において、従前のろう材は液相率がほぼ１であったためにほとんどが溶融、流動していたのに対し、液相率を０．３以上０．８８以下まで低減させることによって、ろう材３層の一部はα相とＳｉ相との共晶反応により溶融、流動するが、残部（共晶Ｓｉと反応しない部分）はα相のまま心材２上に残存し、残存ろう層３０を形成する。ろう付け温度での液相率が０．３未満では、十分な量の流動ろうが確保できないため、十分なろう付け性が得られない。また、液相率が０．８８を超えると、犠牲陽極層として機能する残存ろう層３０が減少し、十分な耐食性を得ることができない。したがって、ろう材３のろう付け温度における液相率は、０．３以上０．８８以下とし、好ましくは０．５以上０．８以下とする。さらに、ろう材３の液相率は、後記するように、クラッド率（％）との積が６以上２３以下となるように、前記範囲内で調整する。
　ろう材３の液相率は、ろう材３を形成するアルミニウム合金（Ａｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金）の組成とろう付け温度とで決定される。本発明に係るブレージングシート１のろう付け温度は特に限定されず、Ａｌ－Ｓｉ系合金をろう材とする場合の一般的なろう付け処理における温度、すなわちＡｌ－Ｓｉ合金の共晶温度（５７７℃）以上であって、心材２を形成するアルミニウム合金の溶融温度（固相線温度）よりも低い温度とする。具体的には、ろう付け温度は５８０～６２０℃とすることが好ましい。この範囲内において、ろう材３を形成するＡｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金の液相率が０．３以上０．８８以下となる温度をろう付け温度に設定する。また、Ａｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金は、Ｓｉ，Ｚｎの各含有量が多くなるほど融点が降下、すなわち設定されるろう付け温度が低くなり、あるいはあるろう付け温度での液相率が高くなり、特にＳｉ含有量による影響が大きい。さらにＡｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金は、Ｃｕの添加によっても融点が降下する。したがって、ろう材３を形成するＡｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金について、各成分、特にＳｉ，Ｚｎの含有量は、前記範囲内とするとともに、所望のろう付け温度での液相率が０．３以上０．８８以下となるように、決定されることが望ましい。なお、ろう材３のろう付け温度における液相率は、ろう材３の材料であるＡｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金の成分（例えばＳｉ，Ｚｎの各含有量）から、標準的な熱力学計算ソフト、例えばサーモカルク(Thermo-Calc)により算出された値である。
　（クラッド率：１５％超え３０％以下）
　ろう材３のクラッド率が１５％以下では、液相率を上限値である０．８８に高くしても、ろう付け処理において十分な量の流動ろうが得られず、ろう付け性が低下する虞がある。これに対して、クラッド率が３０％を超えると、ろう材３の液相率が高く、後記するようにクラッド率との積が所定値を超える場合は、過剰な流動ろうによる心材２への侵食（エロージョン）が発生して局部腐食の原因となり、液相率がそれほど高くない場合は、ろう付け処理後において、残存ろう層３０が過剰に厚くなるため、腐食による減肉が大きく、アルミニウム合金製ろう付け体１０の強度が経時的に劣化する。一方、クラッド率が３０％を超え、ろう材３の液相率が低い場合は、ろう材３が共晶反応によって溶融しても、共晶Ｓｉ密度が低く、流動に寄与しないろうが増加するため、ろう付け性が低下する。したがって、ろう材３のクラッド率は、１５％を超え３０％以下とする。なお、本発明で規定するろう材３のクラッド率は、片面（一層）あたりにおけるものとする。
　（液相率とクラッド率（％）との積：６以上２３以下）
　本発明に係るブレージングシート１は、ろう材３の液相率を低くした（１未満とした）ことによってろう付け処理時にろう材３の一部を溶融、流動させないことから、流動ろうを適切なろう付け性が得られる量に、具体的には部材を接合するために十分な量であって、部材（心材２）へ侵食しない量に制御することが必要である。ブレージングシート１においてクラッド率（％）がｄのろう材３のうち、ろう付け処理において流動ろうとなる実質ろう材クラッド率は、液相率をＸと表したとき、Ｘ×ｄ、すなわち液相率とろう材３のクラッド率との積で表せる。本発明においては、ろう材３のクラッド率および液相率をそれぞれの範囲で規制するだけでなく、この実質ろう材クラッド率も規制する。実質ろう材クラッド率Ｘ×ｄが６未満では、流動ろうが不足するため十分なろう付け性が得られない。一方、実質ろう材クラッド率Ｘ×ｄが２３を超えると、流動ろうが過剰となり部材への侵食が発生する。したがって、ろう材３の液相率Ｘとクラッド率ｄ（％）との積Ｘ×ｄは、６以上２３以下（６≦(Ｘ×ｄ)≦２３）とし、この範囲となるように液相率Ｘおよびクラッド率ｄをそれぞれの範囲（０．３≦Ｘ≦０．８８、１５＜ｄ≦３０）で設定する。
　（Ｚｎ含有量（質量％）とろう材の厚さ（μｍ）との積：１２０以上４８０以下）
　ろう材３を形成するＡｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金に前記に規定した含有量で添加されたＺｎは、ブレージングシート１の製造工程における熱間圧延や焼鈍、ならびにろう付け処理における加熱により、その一部がろう材３から心材２へと拡散する。そのため、ろう付け処理の段階でのろう材３のＺｎ濃度は前記Ｚｎ含有量（以下、単にろう材３のＺｎ含有量という場合は、前記Ａｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金のＺｎの含有量を指す）よりも減少する。特にろう材３が薄いと、Ｚｎの絶対量が少ないため、心材２へ拡散するＺｎが割合として多くなってろう材３のＺｎ濃度の減少量が多くなる。そして、このＺｎの減少したろう材３が残存ろう層３０を形成するため、残存ろう層３のＺｎ濃度はろう材３のＺｎ含有量よりも減少している。残存ろう層３０はＺｎ濃度が低いと犠牲防食効果が低下するため、このＺｎ濃度が確保されるように、ろう材３の厚さに合わせてＺｎの含有量を規制することが望ましい。ここで、ろう材３のＺｎ含有量（質量％）を[Ｚｎ]、厚さをＤで表したとき、Ｚｎのブレージングシート１の単位面積当たりの量は[Ｚｎ]×Ｄで表せる。すなわち、ろう材３のＺｎ含有量[Ｚｎ]とろう材３の厚さＤとの積を規制することが望ましい。具体的には、ろう材３のＺｎ含有量[Ｚｎ]（質量％）とろう材３の厚さＤ（μｍ）との積[Ｚｎ]×Ｄを１２０以上４８０以下（１２０≦([Ｚｎ]×Ｄ)≦４８０）とすることが好ましい。なお、ろう材３の厚さは、ブレージングシート１の板厚とろう材３のクラッド率とによって決定されるが、ブレージングシート１の板厚が薄い場合においても、ろう材３の厚さは２５μｍ以上とすることが好ましい。
　（Ｍｎ：０．０５質量％未満）
　Ｍｎは、Ａｌ－Ｓｉ（－Ｚｎ）系合金が溶融したろうの流動性を低下させるため、ろう材３に含有されるＭｎは低減されることが好ましい。具体的には、Ｍｎの含有量が０．０５質量％未満とすることにより、溶融ろうの流動性が向上し、複雑形状の部品の接合においても、優れたろう付け性を得ることができる。
　（Ｃｕ：０．０５質量％以上０．７質量％以下）
　ろう材３はＣｕを含有してもよい。Ｃｕは、前記したようにアルミニウム合金の電位を貴にする作用があるので、ろう材３においてはＺｎの作用と相反する。ここで、本発明に係るブレージングシート１のろう付け処理において、ろう材３は、ろう付け温度における液相率が１未満であるので、固相のα相（Ｚｎが固溶したＡｌ）と液相の溶融Ａｌ－Ｓｉ－Ｚｎ合金との２相になる。その他の成分はその性質に応じてそれぞれの相に分配され、Ｃｕについては、Ａｌ－Ｃｕ合金は共晶合金であるため、ろう材３を形成するＡｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金にＣｕが含有される場合、Ｃｕはα相よりも液相に多く分配される。液相のほとんどは流動するので、ろう付け処理後のアルミニウム合金製ろう付け体１０（心材２）の表面に残存したα相で主に形成された残存ろう層３０は、Ｃｕ濃度が比較的低く、そのため電位の貴化は小さく、犠牲防食効果が大きく低下せずに耐食性が確保できる。一方、液相すなわち流動ろうで形成されたフィレットのＣｕ濃度は増加するため、接合部の耐食性を高くして、腐食による接合部の剥離をいっそう抑制することができる。この効果を十分なものとするために、ろう材３のＣｕの含有量は０．０５質量％以上とすることが好ましく、０．１質量％以上がより好ましい。一方、Ｃｕの含有量が０．７質量％を超えると、分配の少ないα相のＣｕ濃度も高くなるため、残存ろう層３０のＣｕ濃度が高くなって犠牲防食効果が低下する虞がある。したがって、ろう材３におけるＣｕの含有量は、０．７質量％以下が好ましく、０．４質量％以下がより好ましい。さらに心材２におけるＣｕの含有量以下であることが好ましく、心材２に対して０．２質量％以上の差で少ないことがより好ましく、０．３質量％以上の差で少ないことがもっとも好ましい。
　ろう材３を形成するＡｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金は、前記成分の他、アルミニウム合金の電位を卑にする成分、例えばＩｎ，Ｓｎを適宜含有してもよい。また、Ｆｅ等のその他の成分も、本発明の効果を妨げない範囲内であれば含有してもよい。詳しくは、Ｆｅ：０．５質量％以下、その他の成分：各０．３質量％以下であり、かつこれらの成分の含有量の合計が１．０質量％以下であれば本発明の効果を妨げるものではない。
　図１（ａ）に示すように、本実施形態のブレージングシート１は、心材２と、その一方の面にろう材３を積層した２層構造としたが、それに限定されるものではない。すなわち本発明に係るアルミニウム合金製ブレージングシートは、さらに心材２の他方の面にもろう材を積層した３層構造としてもよい。この他方の面に積層するろう材としては、前記ろう材３と同様にＡｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金で形成して、ろう付け処理後に犠牲陽極層としてもよく、あるいは４０００系アルミニウム合金等の、ろう材として一般的なＡｌ－Ｓｉ系合金を適用してもよい。あるいは、心材２の一方の面にろう材３を、他方の面に犠牲陽極材を積層した３層構造としてもよい。犠牲陽極材としては、１０００系アルミニウムや７０００系アルミニウム合金等の犠牲陽極材として一般的な材料を用いることができる。さらに、心材２と他方の面のろう材との間に、中間材を積層した４層構造としてもよい。中間材としては、１０００系アルミニウムや７０００系アルミニウム合金等からなる一般的な材料を用いることができる。
〔アルミニウム合金製ろう付け体〕
　本発明の実施形態に係る熱交換器用アルミニウム合金製ろう付け体（アルミニウム合金製ろう付け体）１０は、前記の実施形態に係るブレージングシート１を公知の方法にて所定のろう付け温度でろう付け処理してなり、熱交換器を構成する。このようなアルミニウム合金製ろう付け体１０において、ブレージングシート１のろう材３は、当該ブレージングシート１のろう付け処理前の板厚に対して５％以上の厚さを有して心材２上に残存する。そして、この残存した層すなわち残存ろう層３０（図１（ｂ）参照）は、Ｚｎ：１質量％以上を含有する面積率７５％以上のα相を有する。なお、前記α相の面積率とはアルミニウム合金製ろう付け体１０の断面における面積率であり、Ｚｎ：１質量％以上を含有するα相とは、前記α相のＺｎ含有量が１質量％以上であることをいう。以下、残存ろう層３０について説明する。
　（残存ろう層の厚さ：ブレージングシートのろう付け処理前の板厚の５％以上）
　残存ろう層３０は、アルミニウム合金製ろう付け体１０において、心材２の犠牲陽極層として機能するため、厚いほど防食寿命が長くなる。残存ろう層３０の厚さが、ブレージングシート１のろう付け処理前の板厚の５％未満では、十分な防食寿命を確保することができない。したがって、残存ろう層３０の厚さは、ブレージングシート１のろう付け処理前の板厚の５％以上とする。
（残存ろう層におけるα相の面積率：７５％以上）
　図１（ｂ）に示すように、残存ろう層３０は、ろう付け処理においてＳｉと共晶反応を起こさずに溶融しなかったα相（Ｚｎが固溶したＡｌ）と、溶融した液相（Ａｌ－Ｓｉ－Ｚｎ）のうち心材２上から流出せずに残留して凝固した共晶相と、で構成されている。共晶相は多量のＳｉを含有し、電位を貴にするため、残存ろう層３０に多く含まれるとその犠牲防食作用を低下させる。また、アルミニウム合金製ろう付け体１０の接合部にてフィレットを形成するのは、流動した液相（流動ろう）が凝固した共晶相である。したがって、フィレットを大きくするために、残存ろう層３０においては残留した共晶相を少なくすなわちα相が多くを占めることが望ましい。具体的には、残存ろう層３０の断面におけるα相の面積率が７５％未満では、共晶相が過剰に含まれることになって、十分な犠牲防食効果が得られず、またフィレットを形成する流動ろうが不足して十分なろう付け性が得られない。したがって、残存ろう層３０のα相は、断面において面積率７５％以上とし、８５％以上であることが好ましい。
　α相の面積率は、アルミニウム合金製ろう付け体１０（またはブレージングシート１をろう付け処理条件と同じ温度および時間で熱処理したもの）から測定片を切り出して、切断面の残存ろう層３０の領域を光学顕微鏡にて２５～１００倍で観察することで得られる。具体的には残存ろう層３０の厚さおよび共晶相の面積を測定することで算出でき、例えば光学顕微鏡写真を画像解析して、共晶相の面積率等を測定してもよい。
（残存ろう層におけるα相のＺｎ：１質量％以上）
　ＺｎはＡｌへの固溶度が高いため、ろう材３のＺｎはろう付け処理の際にα相にも含有されてα相の電位を卑にし、その結果、残存ろう層３０を犠牲陽極層として機能させる。残存ろう層３０の面積率７５％以上を占めるα相についてＺｎの含有量が１質量％未満では、α相の電位卑化が小さいために、残存ろう層３０に犠牲防食作用が付与されない。したがって、残存ろう層３０におけるα相に含有されるＺｎの含有量は１質量％以上とし、１．５質量％以上が好ましい。
　ここで、ブレージングシート１の製造工程における熱間圧延や焼鈍、ならびにろう付け処理における加熱により、心材２とろう材３との間でそれぞれのアルミニウム合金成分の一部が互いに拡散する。そのため、残存ろう層３０は、ろう材３に対して合金成分の含有量の増減や心材２からの成分の拡散を生じる。
　ブレージングシート１において心材２、あるいはさらにろう材３がＣｕを含有する場合、残存ろう層３０にもＣｕが含有されるが、その濃度（含有量）は０．４質量％以下であることが好ましい。ろう材３にＣｕを添加しなくても、心材２がＣｕを含有する場合は、前記したように、ブレージングシート１の製造工程およびろう付け処理における加熱により心材２からろう材３にＣｕが拡散するため、ろう付け処理時にはろう材３にもＣｕが含まれていることになる。一方で、ろう材３に含有されるＣｕは、ろう付け処理の際に流動ろうにより多く含まれるので、残存ろう層３０においては比較的低濃度となるが、０．４質量％を超えて含有されると、残存ろう層３０の電位が貴化し、犠牲防食効果が低下する。したがって、残存ろう層３０は、Ｃｕの含有量を０．４質量％以下とすることにより、Ｚｎによる電位の卑化が妨げられることなく、心材２との間の電位差が増加して、犠牲防食効果がさらに向上して、アルミニウム合金製ろう付け体１０の耐食性を向上させることができる。
　残存ろう層３０におけるＺｎ等の成分の濃度は、例えばＸ線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）を用いて測定することができる。アルミニウム合金製ろう付け体１０を切り出した測定片の断面における残存ろう層３０について、Ａｌ等の各成分の強度を検出することにより、特定の成分の濃度を算出できる。
　以上のように、前記所定の孔食電位のアルミニウム合金からなる心材２に、Ｚｎ：１～１０質量％、ろう付け温度での液相率Ｘが０．３≦Ｘ≦０．８８の範囲となるＡｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金からなるろう材３を、クラッド率ｄ（％）が１５＜ｄ≦３０、かつ前記液相率Ｘとの積Ｘ×ｄが６≦(Ｘ×ｄ)≦２３となるクラッド率で備えるブレージングシート１として、これを前記ろう付け温度でろう付け処理することにより、アルミニウム合金製ろう付け体１０が得られる。このアルミニウム合金製ろう付け体１０は、電位の貴な心材２上に、適切な濃度のＺｎを含有する残存ろう層３０を十分な厚さで形成されたものとなり、この残存ろう層３０と心材２との間には、十分な電位差が付与される。このように十分な電位差が付与されることによって、アルミニウム合金製ろう付け体１０は、高耐食性となる。また、残存ろう層３０は、ろう付け時の流動ろうとＺｎの含有量の差が抑えられて、電位がほぼ同程度となるため、フィレットが優先腐食を抑制して、接合部の耐食性にも優れたものとすることができる。
　なお、アルミニウム合金製ろう付け体１０（熱交換器）に要求される強度や耐食性等から、ブレージングシート１は、その製造において、心材２を形成するアルミニウム合金の成分が決定され、さらにろう付け温度の範囲において所定の液相率とするため、ろう材３を形成するＡｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金に含有されるＳｉ，Ｚｎ等の成分の含有量が決定される。これらの値は、事前試験等により求められる。
〔熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法〕
　本発明に係るアルミニウム合金製ブレージングシートは、公知のクラッド材の製造方法により製造される。以下に、前記実施形態に係るブレージングシート１の製造方法の一例を説明する。
　まず、本発明の実施形態に係るブレージングシート１の心材２、ろう材３の組成のアルミニウム合金をそれぞれ連続鋳造にて溶解、鋳造して、心材用鋳塊およびろう材用鋳塊を得る。それぞれの鋳塊を必要に応じて面削した後、均質化熱処理し、ろう材用鋳塊については、所望のクラッド率に合わせた厚さになるように、熱間圧延または切断して、ろう材用厚板を得る。
　心材用鋳塊の一方の面にろう材用厚板を重ね合わせて、４００℃以上に加熱した後、熱間圧延により圧着して（クラッド圧延）一体の板材とする。その後、必要に応じて粗鈍を行ってから、冷間圧延を行い、必要に応じて中間焼鈍を挟んで冷間圧延を繰り返して、所望の板厚としてブレージングシート１を得る。中間焼鈍は、３５０～４５０℃で３時間以上の条件が望ましく、また省略してもよい。所望の板厚とした最終の冷間圧延における加工率は、３０～６０％となるように行うことが望ましい。さらに、最終の冷間圧延の後、仕上げ焼鈍を行ってもよい。仕上げ焼鈍により材料が軟化して伸びが向上するため、ブレージングシート１の成形加工性を高めることができる。
　以下に、本発明の効果を確認した実施例を、本発明の要件を満たさない比較例と比較して具体的に説明する。
〔ブレージングシートの作製〕
　表１に示す組成を有する心材用のアルミニウム合金（Ｃ１～Ｃ１９）について前記した公知の方法にて心材用鋳塊を作製し、５００℃で８時間の均質化熱処理を行った。なお、これらのアルミニウム合金Ｃ１～Ｃ１９の銀－塩化銀電極基準での（ｖｓ　Ａｇ／ＡｇＣｌ）孔食電位を表１に併記する。同様に、表２、表３、表４にそれぞれ示す組成を有するろう材用のアルミニウム合金（Ａｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金）について、公知の方法にてろう材用鋳塊を作製し、均質化熱処理を行い、さらにそれぞれの供試材のクラッド率に合わせて所定の厚さに切断してろう材用厚板を作製した。なお、後記のろう付け処理における温度を６００℃とし、ろう材用のアルミニウム合金の６００℃における液相率を表２、表３、表４に併記する。
　表２、表３、表４に示す各供試材の組合せで心材用鋳塊の片面にろう材用厚板を重ね合わせて、４５０℃に加熱した後、熱間圧延を行って圧着し、板材とした。この板材について、粗鈍を行わずに、引き続いて冷間圧延を行い、４００℃で５時間の中間焼鈍を行い、さらに加工率５０％で冷間圧延を行って下記の最終板厚とし、最後に仕上げ焼鈍を３００℃で３時間行って、熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートの供試材（Ｎｏ．１～４７，５１～６３，７１～８０）を作製した。ブレージングシートの板厚は、供試材Ｎｏ．１～４７（表２）：１．０ｍｍ、供試材Ｎｏ．５１～６３（表３）：０．３５ｍｍ、供試材Ｎｏ．７１～８０（表４）：０．２０ｍｍとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
〔アルミニウム合金製ろう付け体の作製〕
　（ろう付け処理方法）
　作製したブレージングシートを、そのろう材側の表面に市販の非腐食性のフラックス４ｇ／ｍ2を塗布して治具に吊り下げて、酸素濃度が２００ｐｐｍ以下の窒素雰囲気において、ろう付け温度６００℃で２分間保持してろう付け処理を行って、アルミニウム合金製ろう付け体（ろう付け熱処理材）を作製した。また、ブレージングシートを下記試験内容に応じて組み立てて、ろう付け処理を行って、アルミニウム合金製ろう付け体を作製した。
　（間隙充填試験用のアルミニウム合金製ろう付け体の作製）
　表２に示す供試材Ｎｏ．１～４７（板厚１．０ｍｍ）のブレージングシートを幅２０ｍｍ×長さ６０ｍｍに切り出して試験片とし、ろう材側の表面にフラックスを塗布した後、この面を上にして水平に載置して下板とした。図２（ａ）に示すように、試験片（下板）の上に、φ２ｍｍの丸棒をスペーサとして挟んで、板厚１ｍｍ、幅２５ｍｍ×長さ５５ｍｍの３００３合金板を上板として鉛直に立てて固定した。このとき、スペーサの位置は上板の一端（下板への接地点）から５０ｍｍの距離とした（図２（ｂ）参照）。これを前記ろう付け処理条件にてろう付けを行った。
　（成形部接合試験用のアルミニウム合金製ろう付け体の作製）
　表３に示す供試材Ｎｏ．５１～６３（板厚０．３５ｍｍ）および表４に示す供試材Ｎｏ．７１～８０（板厚０．２０ｍｍ）のブレージングシートをプレス加工して図３（ａ）に示す波形状の板に成形した。具体的には、凹凸の繰り返しのピッチＬが８ｍｍ（凹部、凸部の長さが各４ｍｍ）、凹凸（底面と頂面）の高低差Ｈが３ｍｍである。供試材の仕様毎に２枚の波形状の板を作製し、図３（ａ）に示すように、ろう材側の面同士を対面させて対称に重ね合わせて、前記ろう付け処理条件にてろう付けを行った。
〔測定、評価〕
　（残存ろう層の厚さ、α相の面積率）
　ろう付け熱処理材から測定片を切り出し、断面について任意の５視野を光学顕微鏡にて観察した。５視野それぞれにおける残存ろう層の厚さを測定し、５視野の平均をブレージングシートの板厚（１．０ｍｍ、０．３５ｍｍ、０．２０ｍｍ）あたりの百分率に換算した。また、任意の５視野のそれぞれにおける光学顕微鏡画像について、市販の画像解析ソフトを用いて共晶相の面積率を測定し、この共晶相の面積率の５視野の平均を１００（％）から減じてα相の面積率とした。残存ろう層の厚さおよびα相の面積率を表２、表３、表４に示す。
　（残存ろう層のα相のＺｎ含有量）
　ろう付け熱処理材の測定片の断面にて観察されたα相について、ＥＰＭＡにて線分析を実施してアルミニウム合金成分の強度を検出し、Ｚｎ濃度が最大となる点についてＺｎ含有量を算出した。得られたＺｎ含有量を、表２、表３、表４に示す。
　（ろう付け性の評価）
　作製したアルミニウム合金製ろう付け体について、フィレットの大きさを測定した。表２に示す供試材Ｎｏ．１～４７（板厚１．０ｍｍ）について、図２（ｂ）に示すように、前記の間隙充填試験用のアルミニウム合金製ろう付け体に形成されたフィレットの長さを測定した。結果を表２に示す。供試材Ｎｏ．１～４７について、ろう付け性の合格基準は、フィレットの長さが２０ｍｍ以上とした。
　表３に示す供試材Ｎｏ．５１～６３（板厚０．３５ｍｍ）および表４に示す供試材Ｎｏ．７１～８０（板厚０．２０ｍｍ）について、図３（ｂ）に示すように、前記の成形部接合試験用のアルミニウム合金製ろう付け体に形成されたフィレットの高さを測定した。結果を表３および表４に示す。ろう付け性の合格基準は、供試材Ｎｏ．５１～６３についてはフィレットの高さが２００μｍ以上、供試材Ｎｏ．７１～８０については、１５０μｍ以上とした。
　（接合部の耐食性の評価）
　前記のろう付け性の評価としてフィレットの大きさを測定したアルミニウム合金製ろう付け体（図２、図３参照）について、供試材のろう材側（残存ろう層）の面とフィレットとを除く表面（実際に腐食環境に接触する部位）をシールテープおよび塗料によりシールした。このアルミニウム合金製ろう付け体について、腐食試験としてＣＡＳＳ試験（ＪＩＳ　Ｚ　２３７１）を１０００時間実施した。腐食試験後、フィレットの長さまたは高さを測定し、ろう付け性の評価にて測定した腐食試験前のフィレットの長さまたは高さに対する残存率を算出した。フィレットの残存率を表２、表３、表４に示す。耐食性の合格基準は、フィレットの残存率が７０％以上とした。
　（平坦部の耐食性の評価）
　ろう付け熱処理材から６０ｍｍ×５０ｍｍの試験片を切り出して、ろう材側（残存ろう層）の面を試験面として、心材側の面および端面をシールテープによりシールした。この試験片について、腐食試験としてＣＡＳＳ試験（ＪＩＳ　Ｚ　２３７１）を１０００時間実施した。腐食試験後、断面を光学顕微鏡にて観察して腐食深さを測定した。観察面における最大腐食深さをブレージングシートの板厚（１．０ｍｍ、０．３５ｍｍ、０．２０ｍｍ）あたりの百分率に換算して、表２、表３、表４に示す。耐食性の合格基準は、最大腐食深さが、ブレージングシートのろう付け処理前の板厚の５０％以下であるとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表２、表３、表４に示すように、供試材Ｎｏ．１～３０，５１～５８，７１～７６は、心材を形成したアルミニウム合金の孔食電位（表１参照）、ろう材を形成したＡｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金のＺｎ含有量およびろう付け温度（６００℃）における液相率、ならびにろう材のクラッド率およびその液相率との積、のいずれも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の要件を満足し、これをろう付け処理したことにより、十分な厚さかつα相とこれに含有されたＺｎ濃度を有する残存ろう層が心材上に形成された本発明に係るアルミニウム合金製ろう付け体が得られた。その結果、平坦部および接合部の耐食性ならびにろう付け性のすべてが良好であった。これに対して、供試材Ｎｏ．３１～４７，５９～６３，７７～８０は、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の要件の１以上を満足しなかったため、得られたアルミニウム合金製ろう付け体のろう付け性や耐食性に不良を生じた。
　（心材の組成による評価）
　供試材Ｎｏ．３７は、心材（Ｃ１９）のＣｕ，Ｍｎ含有量が少ないために孔食電位が本発明の範囲より卑となり、その結果、残存ろう層との電位差が不十分で残存ろう層の犠牲防食効果が十分に得られず、平坦部の耐食性が低下した。
　（ろう材の組成およびクラッド率による評価）
　供試材Ｎｏ．３１，３５，３８，３９，６０，７７は、ろう材の液相率が不足したため、ろう付け処理において流動ろうが確保できず、ろう付け性が低下した。また、供試材Ｎｏ．３５は、ろう材のＺｎ含有量が上限近傍であったために、フィレットが小さく、かつフィレットにＺｎが高濃度で含まれたことで、接合部の耐食性が低下した。一方、供試材Ｎｏ．３２，３３，３６，４０，４１，６１，７８は、ろう材の液相率が過剰なため、ろう付け処理においてろうが過剰に流動して、残存ろう層の厚さが不足し、平坦部および接合部の少なくとも一方の耐食性が低下した。
　供試材Ｎｏ．３４は、ろう材のＺｎ含有量が過剰なため、流動ろうのＺｎ濃度、すなわちフィレットのＺｎ濃度が増大することとなり、接合部の耐食性が低下した。一方、供試材Ｎｏ．４４，６３は、ろう材のＺｎ含有量が不足したため、ろう付け処理後の残存ろう層のＺｎ濃度が不足して犠牲防食効果が得られず、平坦部の耐食性が低下した。
　供試材Ｎｏ．４２，４５，７９は、ろう材のクラッド率が不足したため、ろう付け性が低下した。なお、供試材Ｎｏ．６２は、ろう材のクラッド率が不足したものの液相率が比較的高かったためにろう付け性は確保できたが、ろう材の厚さも薄く、かつＺｎ含有量が下限近傍で少ないために、残存ろう層のＺｎ濃度が不足して平坦部の耐食性が低下した。一方、供試材Ｎｏ．４７は、ろう材のクラッド率が過剰でかつ液相率が下限近傍で低いために、流動に寄与しないろうが増加して心材上に多く残存することになって、ろう付け性が低下した。また、供試材Ｎｏ．４６は、ろう材のクラッド率が過剰でかつ液相率が上限近傍で高いことで両者の積も過剰なために、過剰な流動ろうによる心材への侵食が発生して、平坦部の腐食深さが大きかった。同様に、供試材Ｎｏ．４３，８０は、ろう材の液相率およびクラッド率はそれぞれ本発明の範囲内であるが両者の積が過剰であるために、流動ろうが過剰となり、心材への侵食が発生することとなり、平坦部の耐食性が低下した。反対に、供試材Ｎｏ．５９は、ろう材の液相率およびクラッド率はそれぞれ本発明の範囲内であるが両者の積が不足したために、流動ろうが不足してろう付け性が低下した。
　次に、ろう材用のアルミニウム合金にＣｕをその含有量を変化させて添加した場合における本発明の効果を確認した実施例を示す。
〔アルミニウム合金製ブレージングシートの作製〕
　実施例１と同様に、表１に示す組成を有する心材用のアルミニウム合金（Ｃ３，Ｃ４）と、表５、表６にそれぞれ示す組成を有するろう材用のアルミニウム合金（Ａｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金）にて、表５に示す板厚１．０ｍｍのブレージングシートの供試材Ｎｏ．８１～８９、および表６に示す板厚０．３５ｍｍのブレージングシートの供試材Ｎｏ．９１～９９をそれぞれ作製した。さらに、得られたブレージングシートを、実施例１と同様の方法にて、ろう付け温度６００℃で２分間保持してろう付け処理を行って、ろう付け熱処理材、ならびに供試材Ｎｏ．８１～８９については図２に、供試材Ｎｏ．９１～９９については図３に、それぞれ示すアルミニウム合金製ろう付け体を作製した。
〔測定、評価〕
　実施例１と同様に、得られたろう付け熱処理材にて、残存ろう層の厚さ、α相の面積率およびＺｎ含有量をそれぞれ測定し、また腐食試験を実施して平坦部の耐食性を評価した。また、アルミニウム合金製ろう付け体にて、ろう付け性を評価し、さらに腐食試験を実施して接合部の耐食性を評価した。得られた結果を表５、表６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　（ろう材の組成による評価）
　表５に示す供試材Ｎｏ．８１～８４，８８、供試材Ｎｏ．８５～８７，８９は、実施例１の表２に示す供試材Ｎｏ．２、供試材Ｎｏ．１２に対して、それぞれこの順にろう材を形成したアルミニウム合金のＣｕを増加させて添加した実施例および比較例である。同様に、表６に示す供試材Ｎｏ．９１～９４，９８、供試材Ｎｏ．９５～９７，９９は、表３に示す供試材Ｎｏ．５４、供試材Ｎｏ．５５に対して、それぞれこの順にＣｕを増加させて添加した実施例および比較例である。表５、表６にそれぞれ示すように、ろう材のＣｕ含有量が増加するにしたがい、ろう付け処理後において、残存ろう層の犠牲防食効果が低下する一方、フィレットの耐食性は向上する傾向が観察された。供試材Ｎｏ．８８，８９，９８，９９のように、Ｃｕ含有量が本発明の範囲を超えて多くなると、平坦部の耐食性がろう材のＺｎ含有量が不足した供試材Ｎｏ．４４，６３（表２、表３参照）と同程度まで低下し、Ｚｎ添加による残存ろう層の犠牲防食作用が失われた。
　以上、本発明を実施するための形態および実施例を示して詳細に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されることなく、その権利範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて解釈されなければならない。さらに本発明の内容は、これらの記載に基づいて改変・変更等することができることはいうまでもない。

Claims (6)

  1. 　心材と、この心材の少なくとも一方側面に形成されたＡｌ－Ｓｉ－Ｚｎ系合金からなるろう材とを備えた熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートであって、
    　前記心材は、－６５０ｍＶ（ｖｓ　Ａｇ／ＡｇＣｌ）以上の孔食電位を有し、
    　前記ろう材は、Ｚｎ含有量が１～１０質量％であり、ろう付け温度での液相率：Ｘが０．３≦Ｘ≦０．８８、クラッド率：ｄ（％）が１５＜ｄ≦３０で、かつ、前記液相率：Ｘと前記クラッド率：ｄ（％）との積：（Ｘ×ｄ）が６≦（Ｘ×ｄ）≦２３であることを特徴とする熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート。
  2. 　前記ろう材は、含有Ｚｎ濃度：Ｙ（質量％）とろう材の厚さ：Ｄ（μｍ）との積：（Ｙ×Ｄ）が１２０≦（Ｙ×Ｄ）≦４８０であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート。
  3. 　前記ろう材は、Ｍｎ：０．０５質量％未満に規制されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート。
  4. 　前記ろう材は、Ｃｕ：０．０５質量％以上０．７質量％以下を含有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート。
  5. 　前記心材が、Ｃｕ：１．５質量％以下、Ｓｉ：１．５質量％以下、Ｍｎ：１．８質量％以下、Ｔｉ：０．３５質量％以下、Ｍｇ：０．５質量％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート。
  6. 　請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートがろう付け処理されており、ろう付け処理後の前記ろう材が、前記熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシートの板厚に対して５％以上の厚さを有して前記心材上に残存し、かつ、その残存した層が、Ｚｎ：１質量％以上を含む面積率７５％以上のα相を有することを特徴とする熱交換器用アルミニウム合金製ろう付け体。
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