JPH0688177A - 銅合金管の製造方法 - Google Patents
銅合金管の製造方法Info
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- JPH0688177A JPH0688177A JP24163892A JP24163892A JPH0688177A JP H0688177 A JPH0688177 A JP H0688177A JP 24163892 A JP24163892 A JP 24163892A JP 24163892 A JP24163892 A JP 24163892A JP H0688177 A JPH0688177 A JP H0688177A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱交換器用伝熱管及び建築用配管材として好
適の銅合金管の製造方法において、生産性が高い銅合金
管の製造方法を提供する。 【構成】 先ず、0.01乃至0.25重量％のＦｅ及び 0.1重
量％以下のＰ（又は、0.01乃至0.25重量％のＦｅのみ）
を含有する銅合金板材を熱処理してＦｅ及びＰ（又は、
Ｆｅ）を固溶させる。これにより、板材の電気伝導性及
び熱伝導性が低下し、溶接性が向上する。次に、前記板
材を所定の管形状に加工し、その継目部を例えば抵抗溶
接する。次いで、時効熱処理を施し、Ｆｅ及びＰ（又
は、Ｆｅ）を析出させる。これにより、銅合金管の電気
伝導性及び熱伝導性が向上する。
適の銅合金管の製造方法において、生産性が高い銅合金
管の製造方法を提供する。 【構成】 先ず、0.01乃至0.25重量％のＦｅ及び 0.1重
量％以下のＰ（又は、0.01乃至0.25重量％のＦｅのみ）
を含有する銅合金板材を熱処理してＦｅ及びＰ（又は、
Ｆｅ）を固溶させる。これにより、板材の電気伝導性及
び熱伝導性が低下し、溶接性が向上する。次に、前記板
材を所定の管形状に加工し、その継目部を例えば抵抗溶
接する。次いで、時効熱処理を施し、Ｆｅ及びＰ（又
は、Ｆｅ）を析出させる。これにより、銅合金管の電気
伝導性及び熱伝導性が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空調用冷凍機等に使用
される熱交換器用伝熱管及び給湯・給水用配管等の建築
用配管として使用される銅合金管の製造方法において、
特に銅合金板材を管形状に加工しその継目部を溶接する
ことにより製造される銅合金管の製造方法に関する。
される熱交換器用伝熱管及び給湯・給水用配管等の建築
用配管として使用される銅合金管の製造方法において、
特に銅合金板材を管形状に加工しその継目部を溶接する
ことにより製造される銅合金管の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、空調用冷凍機等に使用される熱交
換器用伝熱管及び給湯・給水用配管等の建築用配管に
は、熱伝導性、加工性及びろう付性が良好であることか
ら、主に、りん脱酸銅又は無酸素銅の継目無管が用いら
れている。しかし、継目無管は製造コストが高いため、
近年、これらの用途に、りん脱酸銅又は無酸素銅からな
る板材を管形状に加工しその継目部を溶接して製造され
た溶接管が使用されるようになった。
換器用伝熱管及び給湯・給水用配管等の建築用配管に
は、熱伝導性、加工性及びろう付性が良好であることか
ら、主に、りん脱酸銅又は無酸素銅の継目無管が用いら
れている。しかし、継目無管は製造コストが高いため、
近年、これらの用途に、りん脱酸銅又は無酸素銅からな
る板材を管形状に加工しその継目部を溶接して製造され
た溶接管が使用されるようになった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
りん脱酸銅又は無酸素銅からなる溶接管には生産性が低
いという問題点がある。以下にその理由を説明する。
りん脱酸銅又は無酸素銅からなる溶接管には生産性が低
いという問題点がある。以下にその理由を説明する。
【０００４】一般的に、金属を溶接する場合には溶融溶
接法又は圧接法が使用される。溶融溶接法としてはアー
ク溶接及びガス溶接等があり、圧接法としては高周波溶
接及び抵抗溶接等がある。通常、銅又は銅合金の溶接に
は、圧接法が使用される。
接法又は圧接法が使用される。溶融溶接法としてはアー
ク溶接及びガス溶接等があり、圧接法としては高周波溶
接及び抵抗溶接等がある。通常、銅又は銅合金の溶接に
は、圧接法が使用される。
【０００５】圧接法は、電気エネルギーを熱エネルギー
（ジュール熱）に変換して溶接する方法であり、電気伝
導性及び熱伝導性が小さい材料ほど溶接しやすいことは
よく知られている。りん脱酸銅及び無酸素銅は、上述の
如く、電気伝導性及び熱伝導性が高いため、伝熱管等の
材料として優れているという利点がある反面、溶接が難
しいという難点がある。
（ジュール熱）に変換して溶接する方法であり、電気伝
導性及び熱伝導性が小さい材料ほど溶接しやすいことは
よく知られている。りん脱酸銅及び無酸素銅は、上述の
如く、電気伝導性及び熱伝導性が高いため、伝熱管等の
材料として優れているという利点がある反面、溶接が難
しいという難点がある。
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、溶接管としての生産性が高く、熱交換器用
伝熱管及び建築用配管として好適の銅合金管を製造する
ことができる銅合金管の製造方法を提供することを目的
とする。
のであって、溶接管としての生産性が高く、熱交換器用
伝熱管及び建築用配管として好適の銅合金管を製造する
ことができる銅合金管の製造方法を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る銅合金管の
製造方法は、0.01乃至0.25重量％のＦｅ及び 0.1重量％
以下のＰ（又は、0.01乃至0.25重量％のＦｅのみ）を含
有し残部がＣｕ及び不可避的不純物からなる銅合金板材
を熱処理してＦｅ及びＰを固溶させる熱処理工程と、こ
の銅合金板材を所定の管形状に加工しその継目部を溶接
する溶接工程とを有することを特徴とする。
製造方法は、0.01乃至0.25重量％のＦｅ及び 0.1重量％
以下のＰ（又は、0.01乃至0.25重量％のＦｅのみ）を含
有し残部がＣｕ及び不可避的不純物からなる銅合金板材
を熱処理してＦｅ及びＰを固溶させる熱処理工程と、こ
の銅合金板材を所定の管形状に加工しその継目部を溶接
する溶接工程とを有することを特徴とする。
【０００８】なお、前記溶接工程の後に、時効熱処理を
施してＦｅ及びＰ（又は、Ｆｅ）を析出させる時効熱処
理工程を設けてもよい。また、前記熱処理工程と前記溶
接工程との間に、前記銅合金板材の表面に溝を設ける溝
付け工程を設けてもよい。
施してＦｅ及びＰ（又は、Ｆｅ）を析出させる時効熱処
理工程を設けてもよい。また、前記熱処理工程と前記溶
接工程との間に、前記銅合金板材の表面に溝を設ける溝
付け工程を設けてもよい。
【０００９】
【作用】本願発明者等は、継目溶接時の溶接が容易であ
って、製品とした場合に熱伝導性及び電気伝導性が高い
銅合金溶接管を得るべく、種々実験研究を行なった。そ
の結果、以下のことが判明した。即ち、所定量のＦｅ及
びＰ（又は、Ｆｅのみ）を含有する銅合金を熱処理する
と、Ｆｅ及びＰが固溶して銅合金材の電気伝導性及び熱
伝導性が低下し、溶接性が良好になる。また、この銅合
金材は、時効熱処理を施すと、Ｆｅ及びＰがＦｅ2 Ｐと
して析出し、電気伝導性及び熱伝導性がりん脱酸銅と同
程度まで向上する。本発明は、このような実験結果に基
づいてなされたものである。
って、製品とした場合に熱伝導性及び電気伝導性が高い
銅合金溶接管を得るべく、種々実験研究を行なった。そ
の結果、以下のことが判明した。即ち、所定量のＦｅ及
びＰ（又は、Ｆｅのみ）を含有する銅合金を熱処理する
と、Ｆｅ及びＰが固溶して銅合金材の電気伝導性及び熱
伝導性が低下し、溶接性が良好になる。また、この銅合
金材は、時効熱処理を施すと、Ｆｅ及びＰがＦｅ2 Ｐと
して析出し、電気伝導性及び熱伝導性がりん脱酸銅と同
程度まで向上する。本発明は、このような実験結果に基
づいてなされたものである。
【００１０】次に、各成分の添加理由及びその組成限定
理由について説明する。
理由について説明する。
【００１１】Ｆｅ（鉄） Ｆｅを添加し、熱処理を施すことにより、Ｆｅが銅中に
固溶して銅合金材の電気伝導性及び熱伝導性が低下し、
銅合金材の溶接性が向上する。しかし、Ｆｅ含有量が0.
01重量％未満の場合は、電気伝導性及び熱伝導性を低下
させる効果を十分に得ることができない。一方、Ｆｅ含
有量が0.25重量％を超えると、溶接部の強度が低下して
しまう。この溶接部の強度低下は、酸化物の阻害による
ものと考えられる。従って、Ｆｅ含有量は0.01乃至0.25
重量％とする。なお、Ｆｅ含有量のより好ましい範囲は
0.05乃至0.15重量％である。
固溶して銅合金材の電気伝導性及び熱伝導性が低下し、
銅合金材の溶接性が向上する。しかし、Ｆｅ含有量が0.
01重量％未満の場合は、電気伝導性及び熱伝導性を低下
させる効果を十分に得ることができない。一方、Ｆｅ含
有量が0.25重量％を超えると、溶接部の強度が低下して
しまう。この溶接部の強度低下は、酸化物の阻害による
ものと考えられる。従って、Ｆｅ含有量は0.01乃至0.25
重量％とする。なお、Ｆｅ含有量のより好ましい範囲は
0.05乃至0.15重量％である。
【００１２】Ｐ（りん） Ｐも、Ｆｅと同様に、銅中に固溶して銅合金材の電気伝
導性及び熱伝導性を低下させる効果がある。また、Ｐを
共添することにより、銅合金材を大気溶解で容易に製造
することが可能になる。更に、時効熱処理により、Ｆｅ
2 Ｐが析出して固溶Ｐ濃度が減少するため、耐応力腐食
割れ性が向上するという効果もある。従って、Ｆｅと共
にＰを添加することが好ましい。但し、Ｐ含有量が 0.1
重量％を超えると、耐応力腐食割れ性が低下する。この
ため、Ｐを含有する場合は、Ｐ含有量を 0.1重量％以下
とする。なお、実操業等を考慮すると、Ｐ含有量は 0.0
05乃至0.05重量％とすることがより好ましい。
導性及び熱伝導性を低下させる効果がある。また、Ｐを
共添することにより、銅合金材を大気溶解で容易に製造
することが可能になる。更に、時効熱処理により、Ｆｅ
2 Ｐが析出して固溶Ｐ濃度が減少するため、耐応力腐食
割れ性が向上するという効果もある。従って、Ｆｅと共
にＰを添加することが好ましい。但し、Ｐ含有量が 0.1
重量％を超えると、耐応力腐食割れ性が低下する。この
ため、Ｐを含有する場合は、Ｐ含有量を 0.1重量％以下
とする。なお、実操業等を考慮すると、Ｐ含有量は 0.0
05乃至0.05重量％とすることがより好ましい。
【００１３】本発明においては、先ず、上述の範囲でＦ
ｅ及びＰ（又は、Ｆｅのみ）が添加された銅合金板を熱
処理する。これにより、Ｆｅ及びＰが固溶して、銅合金
板の電気伝導性及び熱伝導性が低下し、溶接性が向上す
る。次いで、この銅合金板を所定の管形状に加工しその
継目部を溶接して銅合金管を得る。
ｅ及びＰ（又は、Ｆｅのみ）が添加された銅合金板を熱
処理する。これにより、Ｆｅ及びＰが固溶して、銅合金
板の電気伝導性及び熱伝導性が低下し、溶接性が向上す
る。次いで、この銅合金板を所定の管形状に加工しその
継目部を溶接して銅合金管を得る。
【００１４】本発明においては、このようにして銅合金
板の電気伝導性及び熱伝導性を低下させた後、前記銅合
金板材を管形状に加工しその継目部を溶接するため、溶
接が容易であり、銅合金管の生産性が向上する。
板の電気伝導性及び熱伝導性を低下させた後、前記銅合
金板材を管形状に加工しその継目部を溶接するため、溶
接が容易であり、銅合金管の生産性が向上する。
【００１５】また、例えば銅合金管を熱交換器用伝熱管
として使用する場合は、溶接後の管に時効熱処理を施す
ことにより、Ｆｅ及びＰ（又は、Ｆｅ）が析出し、銅合
金管の電気伝導性及び熱伝導性が向上する。これによ
り、熱交換器用伝熱管として好適の銅合金管を得ること
ができる。
として使用する場合は、溶接後の管に時効熱処理を施す
ことにより、Ｆｅ及びＰ（又は、Ｆｅ）が析出し、銅合
金管の電気伝導性及び熱伝導性が向上する。これによ
り、熱交換器用伝熱管として好適の銅合金管を得ること
ができる。
【００１６】この場合に、熱処理工程と溶接工程との間
に、板材の表面に溝を設ける溝付け工程を設けることが
好ましい。これにより、管の表面積が増大し、伝熱管の
熱伝導性を著しく向上させることができる。
に、板材の表面に溝を設ける溝付け工程を設けることが
好ましい。これにより、管の表面積が増大し、伝熱管の
熱伝導性を著しく向上させることができる。
【００１７】
【実施例】次に、本発明方法により実際に銅合金管を製
造し、その性能を調べた結果について、本願の特許請求
の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
造し、その性能を調べた結果について、本願の特許請求
の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
【００１８】先ず、下記表１に示す組成の銅合金を溶製
し、厚さが50mmの板材を鋳造した。次に、各板材を 850
℃の温度で熱間圧延して、厚さが10mmの板材とし、更に
冷間圧延して厚さが１mmの銅合金板材を得た。なお、Ｆ
ｅ及びＰを固溶状態に保持するために、熱間圧延終了後
直ちに圧延材を水冷する。また、溝付け加工を施すため
に溝付け工程の直前に熱処理を行う場合は、 600乃至90
0 ℃の温度で10秒間乃至５分間程度の短時間の熱処理を
行い、その後直ちに水冷することにより、Ｆｅ及びＰを
固溶状態に保持する。
し、厚さが50mmの板材を鋳造した。次に、各板材を 850
℃の温度で熱間圧延して、厚さが10mmの板材とし、更に
冷間圧延して厚さが１mmの銅合金板材を得た。なお、Ｆ
ｅ及びＰを固溶状態に保持するために、熱間圧延終了後
直ちに圧延材を水冷する。また、溝付け加工を施すため
に溝付け工程の直前に熱処理を行う場合は、 600乃至90
0 ℃の温度で10秒間乃至５分間程度の短時間の熱処理を
行い、その後直ちに水冷することにより、Ｆｅ及びＰを
固溶状態に保持する。
【００１９】次に、各板材から、幅が25mm、長さが 100
mmの２枚の試験材を切り出し、この２枚の試験材を長手
方向に突き合わせ、その継目部を抵抗溶接により溶接し
た。
mmの２枚の試験材を切り出し、この２枚の試験材を長手
方向に突き合わせ、その継目部を抵抗溶接により溶接し
た。
【００２０】その後、450 乃至550 ℃の温度で30分間乃
至５時間程度の条件で時効熱処理を施した。
至５時間程度の条件で時効熱処理を施した。
【００２１】実施例及び比較例の各試験材の溶接時及び
時効処理後の電気伝導度を調べた。また、溶接後、長手
方向の引張試験により、各試験材の溶接部の引張強度も
調べた。更に、熱処理後の試験材の伸びについても調べ
た。これらの結果を下記表２にまとめて示す。但し、伸
びは、熱処理によって各試験材の結晶粒度を20乃至30μ
ｍに調整した後、JIS 13号B 試験片を作成し、引張試験
により調べた。なお、溶接部の引張強度が高いほど、溶
接欠陥が少なく、溶接スピードを向上できる。また、引
張試験による破断箇所は、全て溶接部の近傍であった。
時効処理後の電気伝導度を調べた。また、溶接後、長手
方向の引張試験により、各試験材の溶接部の引張強度も
調べた。更に、熱処理後の試験材の伸びについても調べ
た。これらの結果を下記表２にまとめて示す。但し、伸
びは、熱処理によって各試験材の結晶粒度を20乃至30μ
ｍに調整した後、JIS 13号B 試験片を作成し、引張試験
により調べた。なお、溶接部の引張強度が高いほど、溶
接欠陥が少なく、溶接スピードを向上できる。また、引
張試験による破断箇所は、全て溶接部の近傍であった。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】この表２から明らかなように、実施例１乃
至８は、いずれも溶接部の引張強度が22kgf/mm2 以上と
高く、良好な溶接性を有し、熱処理後の素材の伸びも40
％以上と良好である。一方、比較例１，２，４，５は、
いずれも溶接部の引張強度が低く、溶接性が劣る。ま
た、溶接部の引張強度が比較的高い比較例３は、良好な
溶接性を有するものの、熱処理後の伸びが38％と小さい
と共に、Ｐ含有量が多いため耐応力腐食割れ性が低く、
熱交換器用伝熱管又は建築用配管としての実用性に乏し
い。
至８は、いずれも溶接部の引張強度が22kgf/mm2 以上と
高く、良好な溶接性を有し、熱処理後の素材の伸びも40
％以上と良好である。一方、比較例１，２，４，５は、
いずれも溶接部の引張強度が低く、溶接性が劣る。ま
た、溶接部の引張強度が比較的高い比較例３は、良好な
溶接性を有するものの、熱処理後の伸びが38％と小さい
と共に、Ｐ含有量が多いため耐応力腐食割れ性が低く、
熱交換器用伝熱管又は建築用配管としての実用性に乏し
い。
【００２５】なお、銅合金管を熱交換器用伝熱管として
使用する場合は、その表面積が大きいほど熱伝導性が向
上する。従って、熱交換器用伝熱管として使用する銅合
金管を製造する場合は、管形状に加工する前に、板材の
表面に溝を設ける溝付け工程を設けることが好ましい。
これにより、表面積が大きく、熱伝導性が優れた銅合金
管を得ることができる。
使用する場合は、その表面積が大きいほど熱伝導性が向
上する。従って、熱交換器用伝熱管として使用する銅合
金管を製造する場合は、管形状に加工する前に、板材の
表面に溝を設ける溝付け工程を設けることが好ましい。
これにより、表面積が大きく、熱伝導性が優れた銅合金
管を得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、所
定量のＦｅ及びＰ（又は、Ｆｅのみ）を含有する銅合金
板材を熱処理してＦｅ及びＰ（又は、Ｆｅ）を固溶さ
せ、電気伝導性及び熱伝導性を低下させてから管形状に
加工しその継目部を溶接するから、溶接が容易であっ
て、銅合金管の生産性が高い。また、溶接後に時効処理
を施すことにより電気伝導性及び熱伝導性を向上させる
ことができるため、熱交換器用伝熱管及び建築用配管材
として好適の銅合金管を得ることができる。
定量のＦｅ及びＰ（又は、Ｆｅのみ）を含有する銅合金
板材を熱処理してＦｅ及びＰ（又は、Ｆｅ）を固溶さ
せ、電気伝導性及び熱伝導性を低下させてから管形状に
加工しその継目部を溶接するから、溶接が容易であっ
て、銅合金管の生産性が高い。また、溶接後に時効処理
を施すことにより電気伝導性及び熱伝導性を向上させる
ことができるため、熱交換器用伝熱管及び建築用配管材
として好適の銅合金管を得ることができる。
Claims (6)
- 【請求項１】 0.01乃至0.25重量％のＦｅを含有し残部
がＣｕ及び不可避的不純物からなる銅合金板材を熱処理
してＦｅを固溶させる熱処理工程と、この銅合金板材を
所定の管形状に加工しその継目部を溶接する溶接工程と
を有することを特徴とする銅合金管の製造方法。 - 【請求項２】 前記溶接工程の後に、時効熱処理を施し
てＦｅを析出させる時効熱処理工程を有することを特徴
とする請求項１に記載の銅合金管の製造方法。 - 【請求項３】 前記熱処理工程と前記溶接工程との間
に、前記銅合金板材の表面に溝を設ける溝付け工程を有
することを特徴とする請求項２に記載の銅合金管の製造
方法。 - 【請求項４】 0.01乃至0.25重量％のＦｅ及び 0.1重量
％以下のＰを含有し残部がＣｕ及び不可避的不純物から
なる銅合金板材を熱処理してＦｅ及びＰを固溶させる熱
処理工程と、この銅合金板材を所定の管形状に加工しそ
の継目部を溶接する溶接工程とを有することを特徴とす
る銅合金管の製造方法。 - 【請求項５】 前記溶接工程の後に、時効熱処理を施し
てＦｅ及びＰを析出させる時効熱処理工程を有すること
を特徴とする請求項４に記載の銅合金管の製造方法。 - 【請求項６】 前記熱処理工程と前記溶接工程との間
に、前記銅合金板材の表面に溝を設ける溝付け工程を有
することを特徴とする請求項５に記載の銅合金管の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24163892A JPH0688177A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 銅合金管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24163892A JPH0688177A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 銅合金管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0688177A true JPH0688177A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=17077297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24163892A Pending JPH0688177A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 銅合金管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0688177A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7180176B2 (en) * | 2001-08-23 | 2007-02-20 | Dowa Mining Co., Ltd. | Radiation plate and power semiconductor module IC package |
| JP2009530581A (ja) * | 2006-03-23 | 2009-08-27 | ヴィーラント ウェルケ アクチーエン ゲゼルシャフト | 熱交換器管の使用方法 |
| JP2016003373A (ja) * | 2014-06-18 | 2016-01-12 | 株式会社Uacj | 銅合金管 |
| US11808532B2 (en) | 2013-03-19 | 2023-11-07 | NJT Copper Tube Corporation | Highly corrosion-resistant copper tube |
-
1992
- 1992-09-10 JP JP24163892A patent/JPH0688177A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7180176B2 (en) * | 2001-08-23 | 2007-02-20 | Dowa Mining Co., Ltd. | Radiation plate and power semiconductor module IC package |
| JP2009530581A (ja) * | 2006-03-23 | 2009-08-27 | ヴィーラント ウェルケ アクチーエン ゲゼルシャフト | 熱交換器管の使用方法 |
| US11808532B2 (en) | 2013-03-19 | 2023-11-07 | NJT Copper Tube Corporation | Highly corrosion-resistant copper tube |
| JP2016003373A (ja) * | 2014-06-18 | 2016-01-12 | 株式会社Uacj | 銅合金管 |
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