JP2813484B2 - アルミニウムブレージングシート - Google Patents
アルミニウムブレージングシートInfo
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- JP2813484B2 JP2813484B2 JP3032513A JP3251391A JP2813484B2 JP 2813484 B2 JP2813484 B2 JP 2813484B2 JP 3032513 A JP3032513 A JP 3032513A JP 3251391 A JP3251391 A JP 3251391A JP 2813484 B2 JP2813484 B2 JP 2813484B2
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Description
いられるアルミニウムブレージングシートに関するもの
であり、更に詳しくは熱交換器の冷媒通路を形成するパ
イプ等の材料として用いられるアルミニウムブレージン
グシートに関するものである。
カーエアコン、インタークーラー、オイルクーラー等種
々あるが、例えばラジエーターとしては図1に示すよう
な構造のものが用いられている。図1において1はチュ
ーブ、2はフィン、3はヘッダー、4はタンクである。
チューブ1、フィン2およびヘッダー3にはアルミ材料
が用いられており、タンク4は樹脂製のものが多く用い
られている。チューブ1とフィン2とヘッダー3は弗化
物系のフラックスを使用するろう付による接合によって
一体化され、これに樹脂製タンクが機械的接合(かしめ
加工)により取り付けられて、ラジエーターが製造され
る。チューブ材としてはAl−Mn系合金である300
3合金を芯材とし芯材のフィン側(大気側)の面にAl
−Si系合金である4343合金、4045合金などの
ろう材をクラッドし、他の面(冷媒側)にAl−Zn系
合金、Al−Zn−Mg系合金などの犠牲陽極材をクラ
ッドした3層構造のアルミニウムブレージングシートを
電縫加工およびロール成形加工により偏平管としたもの
を用いている。その板厚は0.3〜0.4mmである。
フィン材としては3003合金にZnを添加して犠牲陽
極作用を持たせた材料を使用しており、その肉厚は0.
08〜0.11mmである。またヘッダー材としてはチ
ューブ材と同様に3003合金の芯材の大気側にろう材
をクラッドし、冷媒側に犠牲陽極材をクラッドしたアル
ミニウムブレージングシートが使用されており、その肉
厚は1〜2mmである。
求が強まり、それに対応するために自動車熱交換器の軽
量化も迫られている。そのため各部材の薄肉化が検討さ
れており、アルミニウムブレージングシートも薄肉化の
ために芯材にAl−Mn−Cu系合金、Al−Si−M
g系合金、Al−Si−Mg−Mn系合金など従来のA
l−Mn系合金に比較してより高強度で高耐食性の合金
を採用することが進められている。
ラックスを使用するろう付においては、前記のようなM
gを含有する合金を芯材とするアルミニウムブレージン
グシートはろう付性が不安定である。例えばチューブ材
として用いるブレージングシートでは芯材に0.3wt
%以上のMgを添加すると、ろう付中にMgが芯材から
ろう材中に拡散して行きろう付時に塗布したフラックス
中のFとMgが反応し、チューブ材表面にMgF化合物
を形成し、チューブ材とフィンとのろう付性を著しく劣
化させる。またヘッダーとチューブの接合部においても
同様のろう付不良が起こる場合がある。チューブやフィ
ンなどの板厚が薄い場合には、Mgは前記のようにろう
付不良の原因となるばかりではなく、ろう付中に材料中
から材料表面に拡散して芯材中のMg量が著しく低下す
ることにより、ろう付後の強度の低下をひき起こす。ま
た芯材にCuを添加すると芯材の電位が貴となり、耐孔
食性が向上するが、600℃におけるろう付加熱中にブ
レージングシートの犠牲陽極材側に拡散し、犠牲陽極材
であるAl−Zn合金の電位を貴にして、犠牲陽極作用
を低下させる場合がある。
ジエーターチューブ材として用いるアルミニウムブレー
ジングシートにおいて、芯材からろう材中へのMgの拡
散によるろう付性の低下や、芯材から犠牲陽極材側への
Cuの拡散による犠牲陽極作用の低下を防止し、なおか
つ、ろう付後に高強度を有するアルミニウムブレージン
グシートを開発したものであり、請求項1記載の発明
は、芯材の片面にAl−Si系合金のろう材を、他の面
にAl−Zn系合金、またはAl−Zn−Mg系合金等
の犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウムブレージング
シートにおいて、芯材を二層構造とし、該芯材のろう材
側をMn0.5〜1.5wt%、Cu0.2〜1.0w
t%、Mg0.05〜0.2wt%を含有し、残部Al
と不可避的不純物とからなるAl合金とし、犠牲陽極材
側をSi0.3〜1.0wt%、Mg0.2〜1.0w
t%、Cu0.3wt%未満、Mn0.5〜1.5wt
%を含有し、残部Alと不可避的不純物とからなるAl
合金としたことを特徴とするアルミニウムブレージング
シートであり、請求項2記載の発明は、芯材の片面にA
l−Si系合金のろう材を、他の面にAl−Zn系合
金、またはAl−Zn−Mg系合金等の犠牲陽極材をク
ラッドしたアルミニウムブレージングシートにおいて、
芯材を二層構造とし、該芯材のろう材側をMn0.5〜
1.5wt%、Cu0.2〜1.0wt%、Mg0.0
5〜0.2wt%を含有し、さらに各々0.05〜0.
3wt%のCr、Zr、Tiのうちの1種または2種以
上を含有し、残部Alと不可避的不純物とからなるAl
合金とし、犠牲陽極材側をSi0.3〜1.0wt%、
Mg0.2〜1.0wt%、Cu0.3wt%未満、M
n0.5〜1.5wt%を含有し、残部Alと不可避的
不純物とからなるAl合金としたことを特徴とするアル
ミニウムブレージングシートであり、請求項3記載の発
明は、芯材の片面にAl−Si系合金のろう材を、他の
面にAl−Zn系合金、またはAl−Zn−Mg系合金
等の犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウムブレージン
グシートにおいて、芯材を二層構造とし、該芯材のろう
材側をMn0.5〜1.5wt%、Cu0.2〜1.0
wt%、Mg0.05〜0.2wt%を含有し、残部A
lと不可避的不純物とからなるAl合金とし、犠牲陽極
材側をSi0.3〜1.0wt%、Mg0.2〜1.0
wt%、Cu0.3wt%未満、Mn0.5〜1.5w
t%を含有し、さらに各々0.05〜0.3wt%のC
r、Zr、Tiのうちの1種または2種以上を含有し、
残部Alと不可避的不純物とからなるAl合金としたこ
とを特徴とするアルミニウムブレージングシートであ
り、請求項4記載の発明は、芯材の片面にAl−Si系
合金のろう材を、他の面にAl−Zn系合金、またはA
l−Zn−Mg系合金等の犠牲陽極材をクラッドしたア
ルミニウムブレージングシートにおいて、芯材を二層構
造とし、該芯材のろう材側をMn0.5〜1.5wt
%、Cu0.2〜1.0wt%、Mg0.05〜0.2
wt%を含有し、さらに各々0.05〜0.3wt%の
Cr、Zr、Tiのうちの1種または2種以上を含有
し、残部Alと不可避的不純物とからなるAl合金と
し、犠牲陽極材側をSi0.3〜1.0wt%、Mg
0.2〜1.0wt%、Cu0.3wt%未満、Mn
0.5〜1.5wt%を含有し、さらに各々0.05〜
0.3wt%のCr、Zr、Tiのうちの1種または2
種以上を含有し、残部Alと不可避的不純物とからなる
Al合金としたことを特徴とするアルミニウムブレージ
ングシートである。
側の芯材(以下A材という)にはMgの少ない材料を用
いて、ろう材中へのMgの拡散を少なくしてろう付性の
低下を防止し、犠牲陽極材側の芯材(以下B材という)
にはCuの少ない材料を用いて、犠牲陽極材中へのCu
の拡散を少なくし、犠牲陽極材の犠牲陽極作用の低下を
防止したものである。
由と添加量の限定理由について述べる。A材において、
Mnは強度と耐食性を向上させるために添加するもので
添加量を0.5〜1.5wt%(以下%と略記)とした
のは0.5%未満では効果がなく、1.5%を超えると
塑性加工性が低下するからである。Cuは強度と耐食性
を向上させるために添加するもので、添加量を0.2〜
1.0%としたのは0.2%未満では効果がなく1.0
%を超えると塑性加工性が低下するからである。Mgは
強度向上に効果があるが、0.05%未満ではその効果
が得られず、0.2%を超えて添加するとろう材側に拡
散してろう付性を低下させるので、0.05〜0.2%
とする。Cr、Zr、Tiはいずれも強度向上に効果が
あるがそれぞれ0.05%未満では効果がなく、0.3
%を超えると巨大な化合物を形成して塑性加工性を低下
させる。Fe、Siは3003合金の不純物程度の添加
は良いが少ないほど耐食性は良好となる。B材におい
て、SiはMgとMg2Siなる化合物を形成して、ろ
う付後の強度向上に効果がある。添加量を0.3〜1.
0%と限定したのは0.3%未満では効果がなく、1.
0%を超えると耐食性が低下するからである。MgはS
iとMg2Siなる化合物を形成し、ろう付後の強度向
上に効果がある。添加量を0.2〜1.0%と限定した
のは0.2%未満では効果がなく、1.0%を超えると
耐食性が低下するからである。Cuは強度向上と耐食性
向上に効果がある。しかし犠牲陽極材側に拡散して犠牲
陽極材の犠牲陽極効果を低下させるので0.3%未満に
限定する必要がある。Mnは強度と耐食性の向上に効果
がある。0.5%未満では効果がなく、1.5%を超え
ると塑性加工性が低下する。Cr、Zr、Tiはいずれ
も強度向上に効果があるが、それぞれ0.05%未満で
は効果がなく、0.3%を超えると塑性加工性が低下す
る。Feは3003合金の不純物程度の添加はよいが、
少ないほど強度耐食性は良好となる。
おいて、ろう材、犠牲陽極材のクラッド率は各々3〜1
5%程度が適当であり、芯材のA材とB材のクラッド比
率は特に限定する必要はないが、ろう付性、大気側の耐
食性を重視する場合にはA材の比率を高くし、強度を重
視する場合にはB材の比率を高くするのが良い。
極材側芯材14種および3003合金を金型鋳造により
鋳造して各々両面面削して20mm厚に仕上げた。ろう
材は4343合金を用い、犠牲陽極材はAl−1%Zn
−0.5%Mg合金をを用いいずれも芯材と同様に鋳造
し、面削後、熱間圧延により5mm厚とした。ろう材、
ろう材側芯材、犠牲陽極材側芯材、犠牲陽極材の4枚を
この順に重ね合わせ、500℃にて熱間圧延により4層
のクラッド材とした。その後冷間圧延により0.35m
m厚とし、330℃×2hrの中間焼鈍を入れて最終的に
は0.25mm厚にまで冷間圧延し、H14材の試料と
した。 これらの試料について、強度、ろう付性、耐食性を以下
の方法で測定した。 強度 600℃×10minのろう付加熱後、10
0℃/minの冷却速度で冷却し、その後室温に4日間
放置した後引張強さを測定した。 ろう付性 0.1mm厚の3003合金のフィン材をコ
ルゲート加工したものと、本試料とを図2に示すように
組み合せてコアとし、これを3%の弗化物系フラックス
水溶液中に浸漬してフラックスを塗布し、200℃で乾
燥後、不活性ガス中で600℃×3minのろう付加熱
を行い、フィンの接合率を測定した。 耐食性 大気側:上記ろう付加熱コアを使用し、犠牲陽極材側を
シールし、キャス300Hrの腐食試験を行い、試料に
発生する最大孔食深さを測定した。 冷媒側:強度測定用の試料と同様のろう付加熱を施した
後ろう材側及び端面をシールしてCl- 195ppm、
Fe3+30ppm、SO4 2+ 60ppm、Cu2+1pp
mを含む88℃の高温水中で8Hr、室温放置16Hr
のサイクル浸漬テストを3ヶ月間行い試料に生じた最大
孔食深さを測定した。以上の測定結果を表3,4に示
す。
1〜20はろう付後の強度が17kgf/mm2 以上と
3003合金を芯材とした従来例No30よりも高く、接
合率は90%以上と優れ、耐食性も良好である。これに
対し比較例No21、22、24、25、26は強度が低
く、比較例No23はろう付性が劣り、比較例No27は冷
媒側の耐食性が若干劣り、いずれも問題がある。また芯
材を単層とした従来例No28、29は前者は強度が低
く、後者はろう付性が悪く、大気側の耐食性も悪い。さ
らに芯材が3003合金単層である従来例No30は強度
が低い。
の強度が高く、大気側、冷媒側両面の耐食性が良好で、
かつろう付性も良いアルミニウムブレージングシートが
得られるもので熱交換器部材の薄肉化が可能となり、自
動車の軽量化に対して顕著な効果を奏するものである。
判定するためのろう付加熱コアを示す図。
Claims (4)
- 【請求項1】 芯材の片面にAl−Si系合金のろう材
を、他の面にAl−Zn系合金、またはAl−Zn−M
g系合金等の犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウムブ
レージングシートにおいて、芯材を二層構造とし、該芯
材のろう材側をMn0.5〜1.5wt%、Cu0.2
〜1.0wt%、Mg0.05〜0.2wt%を含有
し、残部Alと不可避的不純物とからなるAl合金と
し、犠牲陽極材側をSi0.3〜1.0wt%、Mg
0.2〜1.0wt%、Cu0.3wt%未満、Mn
0.5〜1.5wt%を含有し、残部Alと不可避的不
純物とからなるAl合金としたことを特徴とするアルミ
ニウムブレージングシート。 - 【請求項2】 芯材の片面にAl−Si系合金のろう材
を、他の面にAl−Zn系合金、またはAl−Zn−M
g系合金等の犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウムブ
レージングシートにおいて、芯材を二層構造とし、該芯
材のろう材側をMn0.5〜1.5wt%、Cu0.2
〜1.0wt%、Mg0.05〜0.2wt%を含有
し、さらに各々0.05〜0.3wt%のCr、Zr、
Tiのうちの1種または2種以上を含有し、残部Alと
不可避的不純物とからなるAl合金とし、犠牲陽極材側
をSi0.3〜1.0wt%、Mg0.2〜1.0wt
%、Cu0.3wt%未満、Mn0.5〜1.5wt%
を含有し、残部Alと不可避的不純物とからなるAl合
金としたことを特徴とするアルミニウムブレージングシ
ート。 - 【請求項3】 芯材の片面にAl−Si系合金のろう材
を、他の面にAl−Zn系合金、またはAl−Zn−M
g系合金等の犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウムブ
レージングシートにおいて、芯材を二層構造とし、該芯
材のろう材側をMn0.5〜1.5wt%、Cu0.2
〜1.0wt%、Mg0.05〜0.2wt%を含有
し、残部Alと不可避的不純物とからなるAl合金と
し、犠牲陽極材側をSi0.3〜1.0wt%、Mg
0.2〜1.0wt%、Cu0.3wt%未満、Mn
0.5〜1.5wt%を含有し、さらに各々0.05〜
0.3wt%のCr、Zr、Tiのうちの1種または2
種以上を含有し、残部Alと不可避的不純物とからなる
Al合金としたことを特徴とするアルミニウムブレージ
ングシート。 - 【請求項4】 芯材の片面にAl−Si系合金のろう材
を、他の面にAl−Zn系合金、またはAl−Zn−M
g系合金等の犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウムブ
レージングシートにおいて、芯材を二層構造とし、該芯
材のろう材側をMn0.5〜1.5wt%、Cu0.2
〜1.0wt%、Mg0.05〜0.2wt%を含有
し、さらに各々0.05〜0.3wt%のCr、Zr、
Tiのうちの1種または2種以上を含有し、残部Alと
不可避的不純物とからなるAl合金とし、犠牲陽極材側
をSi0.3〜1.0wt%、Mg0.2〜1.0wt
%、Cu0.3wt%未満、Mn0.5〜1.5wt%
を含有し、さらに各々0.05〜0.3wt%のCr、
Zr、Tiのうちの1種または2種以上を含有し、残部
Alと不可避的不純物とからなるAl合金としたことを
特徴とするアルミニウムブレージングシート。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3032513A JP2813484B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | アルミニウムブレージングシート |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3032513A JP2813484B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | アルミニウムブレージングシート |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04253594A JPH04253594A (ja) | 1992-09-09 |
JP2813484B2 true JP2813484B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=12361060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3032513A Expired - Fee Related JP2813484B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | アルミニウムブレージングシート |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2813484B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1351794B2 (en) † | 2000-12-21 | 2010-02-24 | Alcoa Inc. | Multi-layer, heat treatable brazing sheet with aluminium interlayer |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59150052A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-28 | Kobe Steel Ltd | ろう付熱交換器用a1複合材料 |
JP2541995B2 (ja) * | 1987-08-07 | 1996-10-09 | 三菱アルミニウム株式会社 | Al熱交換器構造部材用高強度Al合金複合ブレ−ジングシ−ト |
JP2577962B2 (ja) * | 1988-06-29 | 1997-02-05 | 日本電装株式会社 | アルミニウム熱交換器 |
JP2564190B2 (ja) * | 1988-09-12 | 1996-12-18 | 株式会社神戸製鋼所 | ろう付け用アルミニウム合金複合材 |
-
1991
- 1991-02-01 JP JP3032513A patent/JP2813484B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1351794B2 (en) † | 2000-12-21 | 2010-02-24 | Alcoa Inc. | Multi-layer, heat treatable brazing sheet with aluminium interlayer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH04253594A (ja) | 1992-09-09 |
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