JP3183545B2 - ブレージングシート用高強度アルミニウムろう材 - Google Patents
ブレージングシート用高強度アルミニウムろう材Info
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- brazing material
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Description
【０００１】 本発明はアルミニウムろう材に関し、特
にろう付け接合部の強度を高くすることができるブレー
ジングシート用高強度アルミニウムろう材に関する。
にろう付け接合部の強度を高くすることができるブレー
ジングシート用高強度アルミニウムろう材に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
は燃費向上、運動性能向上のため、その車体軽量化が唱
えられて久しい。近年は、社会環境、資源、政治、経済
面からの規制に加え、地球環境問題への対応を迫られて
おり、これらの軽量化要求は、従来とは異質の厳しい機
運となっている。
は燃費向上、運動性能向上のため、その車体軽量化が唱
えられて久しい。近年は、社会環境、資源、政治、経済
面からの規制に加え、地球環境問題への対応を迫られて
おり、これらの軽量化要求は、従来とは異質の厳しい機
運となっている。
【０００３】アルミニウムによる自動車の軽量化対象
は、多岐に渡り、重要な部品である熱交換器は最もその
要求が強い対象である。アルミニウムは軽量で、加工
性、耐食性及び熱電導率が優れるため、自動車の軽量化
を目的とした熱交換器への適用が他部品に先駆けて進め
られており、既に殆どの熱交換器にアルミニウム材料が
採用されている。したがって、この軽量化要求に応える
には、使用素材を薄肉化してゆく必要がある。
は、多岐に渡り、重要な部品である熱交換器は最もその
要求が強い対象である。アルミニウムは軽量で、加工
性、耐食性及び熱電導率が優れるため、自動車の軽量化
を目的とした熱交換器への適用が他部品に先駆けて進め
られており、既に殆どの熱交換器にアルミニウム材料が
採用されている。したがって、この軽量化要求に応える
には、使用素材を薄肉化してゆく必要がある。
【０００４】自動車用熱交換器の代表的なものは、エア
コン系のエバポレータ、コンデンサー及びエンジン系の
ラジエータ、ヒータがあるが、これらはいずれも成形加
工したアルミニウム板材をろう付け法にて接合して組立
られている。従来、これらのアルミニウム板材を薄肉化
した場合、薄肉化によりろう材絶対量が減少し、フィレ
ット面積が減少し、その結果、ろう付け接合部の結合強
度が低下し、破断が発生する。したがって、当然ながら
製品の耐圧強度が低下するため、薄肉化による製品軽量
化が困難であった。
コン系のエバポレータ、コンデンサー及びエンジン系の
ラジエータ、ヒータがあるが、これらはいずれも成形加
工したアルミニウム板材をろう付け法にて接合して組立
られている。従来、これらのアルミニウム板材を薄肉化
した場合、薄肉化によりろう材絶対量が減少し、フィレ
ット面積が減少し、その結果、ろう付け接合部の結合強
度が低下し、破断が発生する。したがって、当然ながら
製品の耐圧強度が低下するため、薄肉化による製品軽量
化が困難であった。
【０００５】本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、
薄肉化しても、高い強度のろう付け接合部が得られるア
ルミニウムろう材を提供することを目的とするものであ
る。
薄肉化しても、高い強度のろう付け接合部が得られるア
ルミニウムろう材を提供することを目的とするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明者は、アルミニウムろう材の成分組成につい
て鋭意研究を重ねた結果、ろう材に特にＳrを添加する
ことによってろう付け部の凝固組織を著しく微細化する
ことができ、ろう付け接合部の強度を高くすることが可
能であることを知見し、この知見に基づいて更に実験を
重ねて、ここに本発明を完成したものである。
め、本発明者は、アルミニウムろう材の成分組成につい
て鋭意研究を重ねた結果、ろう材に特にＳrを添加する
ことによってろう付け部の凝固組織を著しく微細化する
ことができ、ろう付け接合部の強度を高くすることが可
能であることを知見し、この知見に基づいて更に実験を
重ねて、ここに本発明を完成したものである。
【０００７】 すなわち、本発明は、必須成分として、
Ｓｉ：７〜１３％、Ｓｒ：０．０２〜０．２％及びＮ
ａ：０．０００５〜０．０１％を含有し、必要に応じて
更にＭｇ：０．２〜３．０％及びＢｉ：０．０２〜０．
５％の１種又は２種を含有し、残部がＡｌ及び不可避的
不純物からなることを特徴とするブレージングシート用
高強度アルミニウムろう材を要旨とするものである。
Ｓｉ：７〜１３％、Ｓｒ：０．０２〜０．２％及びＮ
ａ：０．０００５〜０．０１％を含有し、必要に応じて
更にＭｇ：０．２〜３．０％及びＢｉ：０．０２〜０．
５％の１種又は２種を含有し、残部がＡｌ及び不可避的
不純物からなることを特徴とするブレージングシート用
高強度アルミニウムろう材を要旨とするものである。
【０００８】以下に本発明を更に詳細に説明する。
【０００９】
【００１０】従来、ブレージングシート素材の製造時
に、ろう材にＰ、Ｓb、Ｎaを添加すると組織を微細化す
る効果が認められているが、Ｐ、Ｓbについては、ろう
付け時に再溶融させた場合、この効果はなくなり、ま
た、Ｎaについては、ろう付け時の再溶融時にも微細化
効果を有するが、添加量を多くすると、ろうの流動性が
低下するため、改善効果には限界があった。
に、ろう材にＰ、Ｓb、Ｎaを添加すると組織を微細化す
る効果が認められているが、Ｐ、Ｓbについては、ろう
付け時に再溶融させた場合、この効果はなくなり、ま
た、Ｎaについては、ろう付け時の再溶融時にも微細化
効果を有するが、添加量を多くすると、ろうの流動性が
低下するため、改善効果には限界があった。
【００１１】一方、Ｓrは、素材製造時及びろう付け時
の再溶融時においても著しい微細化効果を有することが
判明した。また、この効果はブレージングシートのクラ
ッド率の違いや、真空ろう付け法及びノコロック付け法
などのろう付け法の違いに影響されないことも判明し
た。本発明のアルミニウムろう材は、Ｓrのこの効果と
共に、薄肉化においても優れたろう付け性、良好なろう
付け接合部が得られるべく、以下に説明するように、成
分調整したものである。
の再溶融時においても著しい微細化効果を有することが
判明した。また、この効果はブレージングシートのクラ
ッド率の違いや、真空ろう付け法及びノコロック付け法
などのろう付け法の違いに影響されないことも判明し
た。本発明のアルミニウムろう材は、Ｓrのこの効果と
共に、薄肉化においても優れたろう付け性、良好なろう
付け接合部が得られるべく、以下に説明するように、成
分調整したものである。
【００１２】Ｓi：Ｓiはろう付け性を左右する重要な成
分である。しかし、７％より少ないと状態図的に溶融温
度が高くなり、健全なろう付けができない。一方、１３
％より多いと、溶融温度が低く、かつ溶融温度範囲が小
さくなるため、ろう材が健全に溶融しない。よって、Ｓ
i量を７〜１３％の範囲とする。
分である。しかし、７％より少ないと状態図的に溶融温
度が高くなり、健全なろう付けができない。一方、１３
％より多いと、溶融温度が低く、かつ溶融温度範囲が小
さくなるため、ろう材が健全に溶融しない。よって、Ｓ
i量を７〜１３％の範囲とする。
【００１３】Ｓr：Ｓrは上述の如くろう材凝固後の組織
を著しく微細化し、ろう付け接合部の強度を著しく向上
させる効果がある。しかし、０.０２％より少ないと組
織微細化の効果が得られず、一方、０.２％より多くし
てもその効果が飽和する。よって、Ｓr量を０.０２〜
０.２％の範囲とする。
を著しく微細化し、ろう付け接合部の強度を著しく向上
させる効果がある。しかし、０.０２％より少ないと組
織微細化の効果が得られず、一方、０.２％より多くし
てもその効果が飽和する。よって、Ｓr量を０.０２〜
０.２％の範囲とする。
【００１４】Ｎa：Ｎaはアルミニウムろう材の素材製造
時に組織を微細化し、ろう付け後の組織微細化に効果が
ある成分であるが、０.０００５％より少ないとその効
果が得られない。一方、０.０１％より多いと、その効
果が飽和すると共に、ろうの流動性が低下するので好ま
しくない。よって、Ｎaは０.０００５〜０.０１％の範
囲とする。
時に組織を微細化し、ろう付け後の組織微細化に効果が
ある成分であるが、０.０００５％より少ないとその効
果が得られない。一方、０.０１％より多いと、その効
果が飽和すると共に、ろうの流動性が低下するので好ま
しくない。よって、Ｎaは０.０００５〜０.０１％の範
囲とする。
【００１５】以上の成分を必須成分とするが、必要に応
じて以下の成分の１種又は２種を適量にて添加すること
ができる。
じて以下の成分の１種又は２種を適量にて添加すること
ができる。
【００１６】Ｂi：Ｂiはろう付け性を向上させる元素で
あるが、０.０２％より少ないとその効果がなく、また
０.５％より多くしてもその効果が飽和するので、Ｂi量
は０.０２〜０.５％の範囲とする。
あるが、０.０２％より少ないとその効果がなく、また
０.５％より多くしてもその効果が飽和するので、Ｂi量
は０.０２〜０.５％の範囲とする。
【００１７】Ｍg：Ｍgは、真空ろう付け法においてはろ
う付け性を向上させる重要な成分である。しかし、０.
２％より少なくてはろう付け性向上の効果がなく、また
３.０％より多くしてもその効果が飽和するので、Ｍg量
は０.２〜３.０％の範囲とする。
う付け性を向上させる重要な成分である。しかし、０.
２％より少なくてはろう付け性向上の効果がなく、また
３.０％より多くしてもその効果が飽和するので、Ｍg量
は０.２〜３.０％の範囲とする。
【００１８】なお、本発明のアルミニウムろう材は、種
々の態様が可能であり、例えば、適当な芯材の片面又は
両面にクラッドして使用できる。またろう付け法の種類
によってもその効果を損なわれることはない。
々の態様が可能であり、例えば、適当な芯材の片面又は
両面にクラッドして使用できる。またろう付け法の種類
によってもその効果を損なわれることはない。
【００１９】次に本発明の実施例を示す。
【００２０】
【表１】 に示す化学成分のろう材を、３００３合金(芯材)の両面
に各々１５％クラッドし、０.５mmの厚さとしたブレー
ジングシートを製造した。
に各々１５％クラッドし、０.５mmの厚さとしたブレー
ジングシートを製造した。
【００２１】すなわち、芯材は、５０mmｔ×１４０mmｗ
×２４０mmｌの３００３合金鋳塊を面削して４５mm厚と
し、これに５９０℃×６hrの均熱処理を施した後、熱延
して３０mm厚としたものを用いた。また、ろう材は、５
０mmｔ×１４０mmｗ×２４０mmｌのアルミニウム合金鋳
塊を面削して４５mm厚とし、これに５１０℃×６hrの均
熱処理を施した後、熱延して６.４mm厚としたものを用
いた。得られた芯材とろう材を組合せて４８０℃で１時
間加熱し、熱延により４２.８mm厚を３.５mm厚にした
後、冷延にて０.５mm厚とし、これに３８０℃×３hrの
焼鈍を施して０.５mm厚のブレージングシートを得た。
×２４０mmｌの３００３合金鋳塊を面削して４５mm厚と
し、これに５９０℃×６hrの均熱処理を施した後、熱延
して３０mm厚としたものを用いた。また、ろう材は、５
０mmｔ×１４０mmｗ×２４０mmｌのアルミニウム合金鋳
塊を面削して４５mm厚とし、これに５１０℃×６hrの均
熱処理を施した後、熱延して６.４mm厚としたものを用
いた。得られた芯材とろう材を組合せて４８０℃で１時
間加熱し、熱延により４２.８mm厚を３.５mm厚にした
後、冷延にて０.５mm厚とし、これに３８０℃×３hrの
焼鈍を施して０.５mm厚のブレージングシートを得た。
【００２２】得られたブレージングシートを用いて、５
９５℃×２min、真空度５×１０-5Ｔorrのろう付け条件
で、図１に示すような形状のドロンカップ型エバポレー
タを試作し、耐圧強度を測定した。その結果を表１に併
記する。表１に示すように、本発明例はいずれも著しく
高い耐圧強度を示しており、フィレットの組織(本発明
例Ｎo.２)は、図２に示すように著しく微細化されてい
る。一方、比較例は耐圧強度が低く、フィレットの組織
(比較例Ｎo.５)は、図３に示すように微細な組織が得ら
れていない。
９５℃×２min、真空度５×１０-5Ｔorrのろう付け条件
で、図１に示すような形状のドロンカップ型エバポレー
タを試作し、耐圧強度を測定した。その結果を表１に併
記する。表１に示すように、本発明例はいずれも著しく
高い耐圧強度を示しており、フィレットの組織(本発明
例Ｎo.２)は、図２に示すように著しく微細化されてい
る。一方、比較例は耐圧強度が低く、フィレットの組織
(比較例Ｎo.５)は、図３に示すように微細な組織が得ら
れていない。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
薄肉化しても、高い強度のろう付け接合部が得られ、ま
た優れたろう付け作業性のアルミニウムろう材を提供す
ることができる。
薄肉化しても、高い強度のろう付け接合部が得られ、ま
た優れたろう付け作業性のアルミニウムろう材を提供す
ることができる。
【図１】ドロンカップ型エバポレータろう付け試験片の
形状を示す図で、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）のＡ
部拡大図である。
形状を示す図で、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）のＡ
部拡大図である。
【図２】本発明例のフィレットのミクロ組織(金属組織)
を示す顕微鏡写真(×１００)である。
を示す顕微鏡写真(×１００)である。
【図３】比較例のフィレットのミクロ組織(金属組織)を
示す顕微鏡写真(×１００)である。
示す顕微鏡写真(×１００)である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 35/28 C22C 21/02
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で（以下、同じ）、必須成分とし
て、Ｓｉ：７〜１３％、Ｓｒ：０．０２〜０．２％及び
Ｎａ：０．０００５〜０．０１％を含有し、残部がＡｌ
及び不可避的不純物からなることを特徴とするブレージ
ングシート用高強度アルミニウムろう材。 - 【請求項２】 更にＭｇ：０．２〜３．０％及びＢｉ：
０．０２〜０．５％の１種又は２種を含有している請求
項１に記載のブレージングシート用高強度アルミニウム
ろう材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31306091A JP3183545B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | ブレージングシート用高強度アルミニウムろう材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31306091A JP3183545B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | ブレージングシート用高強度アルミニウムろう材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05104281A JPH05104281A (ja) | 1993-04-27 |
| JP3183545B2 true JP3183545B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=18036733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31306091A Expired - Fee Related JP3183545B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | ブレージングシート用高強度アルミニウムろう材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3183545B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003039194A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-12 | Denso Corp | 熱交換器用アルミニウムブレージングシートのろう材およびその製造方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2721041B1 (fr) * | 1994-06-13 | 1997-10-10 | Pechiney Recherche | Tôle d'alliage aluminium-silicium destinée à la construction mécanique, aéronautique et spatiale. |
| JP2008068293A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Furukawa Sky Kk | 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 |
| JP6186146B2 (ja) * | 2013-03-15 | 2017-08-23 | 株式会社Uacj | 熱交換器 |
| US20160161199A1 (en) * | 2013-07-29 | 2016-06-09 | Uacj Corporation | Aluminum-alloy clad member, method for producing same, and heat exchanger using aluminum-alloy clad member |
| CN105814219B (zh) * | 2014-01-10 | 2018-09-11 | 株式会社Uacj | 铝合金包层材料及其制造方法、以及使用该铝合金包层材料的热交换器及其制造方法 |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP31306091A patent/JP3183545B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003039194A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-12 | Denso Corp | 熱交換器用アルミニウムブレージングシートのろう材およびその製造方法 |
| JP4636520B2 (ja) * | 2001-07-30 | 2011-02-23 | 株式会社デンソー | 熱交換器用アルミニウムブレージングシートのろう材およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05104281A (ja) | 1993-04-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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