JPH0733559B2 - ろう付性及び耐食性の優れたアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法 - Google Patents
ろう付性及び耐食性の優れたアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法Info
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- JPH0733559B2 JPH0733559B2 JP2078878A JP7887890A JPH0733559B2 JP H0733559 B2 JPH0733559 B2 JP H0733559B2 JP 2078878 A JP2078878 A JP 2078878A JP 7887890 A JP7887890 A JP 7887890A JP H0733559 B2 JPH0733559 B2 JP H0733559B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、アルミニウム合金ブレージングシートの製造
方法に関し、特に耐食性、ろう付性に優れたアルミニウ
ム合金ブレージングシートの製造方法に関する。
方法に関し、特に耐食性、ろう付性に優れたアルミニウ
ム合金ブレージングシートの製造方法に関する。
[従来の技術] 従来、アルミニウム合金製熱交換器は、自動車のラジエ
ータ、オイルクーラー、インタークーラー、ヒータ及び
エアコンのエバポレータやコンデンサあるいは油圧機器
や産業機械のオイルクーラーなどの熱交換器として使用
されている。
ータ、オイルクーラー、インタークーラー、ヒータ及び
エアコンのエバポレータやコンデンサあるいは油圧機器
や産業機械のオイルクーラーなどの熱交換器として使用
されている。
アルミニウム合金製熱交換器の中に、アルミニウム合金
製クラッド材(ブレージングシート)を成形加工したも
のを重ね合わせて流体通路を構成し、その流体通路の間
にコルゲート加工したアルミニウム合金製フィンを組合
せ、ろう付けにより一体化して作られるものがある。例
えば、ドロンカップ型エバポレータは、第3図、第4図
に示すようにプレス成形したアルミニウム合金製クラッ
ド材(ブレージングシート;両面にろう材をクラッドし
たもの)からなるコアプレート1a、1bとコルゲート加工
したアルミニウム合金製フィン2を積層し、ろう付けに
よりコアプレートのろう材を溶融してコアプレートとフ
ィンを接合するとともにコアプレート1aと1bとの間に冷
媒の流路3を形成する。
製クラッド材(ブレージングシート)を成形加工したも
のを重ね合わせて流体通路を構成し、その流体通路の間
にコルゲート加工したアルミニウム合金製フィンを組合
せ、ろう付けにより一体化して作られるものがある。例
えば、ドロンカップ型エバポレータは、第3図、第4図
に示すようにプレス成形したアルミニウム合金製クラッ
ド材(ブレージングシート;両面にろう材をクラッドし
たもの)からなるコアプレート1a、1bとコルゲート加工
したアルミニウム合金製フィン2を積層し、ろう付けに
よりコアプレートのろう材を溶融してコアプレートとフ
ィンを接合するとともにコアプレート1aと1bとの間に冷
媒の流路3を形成する。
コアプレートとしては芯材にAl−Mn系、Al−,Mn−Cu
系、Al−Mn−Mg系、Al−Mn−Cu−Mg系などのMnを含有す
るアルミニウム合金、例えばJIS A3003合金、同A3005合
金などが用いられ、芯材の片面又は両面にAl−Si系、Al
−Si−Mg系、Al−Si−Mg−Bi系、Al−Si−Mg−Be系、Al
−Si−Bi系、Al−Si−Be系、Al−Si−Bi−Be系などのAl
−Si系合金からなるろう材をクラッドした材料(ブレー
ジングシート))が用いられている。
系、Al−Mn−Mg系、Al−Mn−Cu−Mg系などのMnを含有す
るアルミニウム合金、例えばJIS A3003合金、同A3005合
金などが用いられ、芯材の片面又は両面にAl−Si系、Al
−Si−Mg系、Al−Si−Mg−Bi系、Al−Si−Mg−Be系、Al
−Si−Bi系、Al−Si−Be系、Al−Si−Bi−Be系などのAl
−Si系合金からなるろう材をクラッドした材料(ブレー
ジングシート))が用いられている。
フィン材としてはAl−Mn系合金にCu、Mg、Zn、Sn、Inな
どが添加されたアルミニウム合金が用いられている。
どが添加されたアルミニウム合金が用いられている。
ろう付け方法としては、真空ろう付け法が一般的である
が、塩化物系フラックスや弗化物系フラックスを用いる
ろう付け法も用いられている。
が、塩化物系フラックスや弗化物系フラックスを用いる
ろう付け法も用いられている。
従来アルミニウム合金製コアプレートとして使用されて
きたブレージングシートは、上述のとおりMnを含有する
合金(例えばA3003合金、A3005合金など)を芯材とする
ものであるが、これらは耐孔食性が不十分であり、冷媒
用通路材に適用した場合、孔食による貫通漏洩事故が発
生し問題となっている。
きたブレージングシートは、上述のとおりMnを含有する
合金(例えばA3003合金、A3005合金など)を芯材とする
ものであるが、これらは耐孔食性が不十分であり、冷媒
用通路材に適用した場合、孔食による貫通漏洩事故が発
生し問題となっている。
そこでブレージングシートの耐食性を向上させるため
に、芯材中にCuやTiあるいはCr、Zrなど添加する方法
(特開昭63−241133、特開昭64−83396、特願平1−767
76)、更にカソードとなる化合物を形成して耐食性を劣
化させるFeの量を0.2%以下と限定する方法(特開昭64
−83396)あるいはFe及びSiの量を0.2%以下と限定する
方法(特開昭63−241133)が提案されている。
に、芯材中にCuやTiあるいはCr、Zrなど添加する方法
(特開昭63−241133、特開昭64−83396、特願平1−767
76)、更にカソードとなる化合物を形成して耐食性を劣
化させるFeの量を0.2%以下と限定する方法(特開昭64
−83396)あるいはFe及びSiの量を0.2%以下と限定する
方法(特開昭63−241133)が提案されている。
このようにFeあるいはFeとSiの量を限定した材料の場
合、ろう付けを行う際、第8図(a)に示すアルミニウ
ム合金クラッド材(ブレージングシート)のろう材4,4
が、第8図(b)に示すように芯材5中に侵食しやすく
(最大侵食深さ:c−d)、そのために接合部に集積され
るろう材が不足して、第5図に示すフィレッド厚さ(a
−d)が減少し、継手強度あるいは熱交換器の耐圧強度
が低下したり、あるいは芯材の耐食性が劣化するなどの
問題がある。
合、ろう付けを行う際、第8図(a)に示すアルミニウ
ム合金クラッド材(ブレージングシート)のろう材4,4
が、第8図(b)に示すように芯材5中に侵食しやすく
(最大侵食深さ:c−d)、そのために接合部に集積され
るろう材が不足して、第5図に示すフィレッド厚さ(a
−d)が減少し、継手強度あるいは熱交換器の耐圧強度
が低下したり、あるいは芯材の耐食性が劣化するなどの
問題がある。
この問題を解決するために、ブレージングシートの芯材
の結晶粒度を50〜150μmとする方法(特開昭63−19523
9号、同63−195240号)やブレージングシートを焼純し
た後、冷間加工により歪を導入する方法(特開昭63−15
7791号、特開昭63−268593)が提案されている。しか
し、前者の場合結晶粒度を50〜150μmとするのみでは
効果が十分でなく、一方後者の場合には冷間加工材であ
るためにコアプレートのプレス加工時に割れが発生する
という問題がある。
の結晶粒度を50〜150μmとする方法(特開昭63−19523
9号、同63−195240号)やブレージングシートを焼純し
た後、冷間加工により歪を導入する方法(特開昭63−15
7791号、特開昭63−268593)が提案されている。しか
し、前者の場合結晶粒度を50〜150μmとするのみでは
効果が十分でなく、一方後者の場合には冷間加工材であ
るためにコアプレートのプレス加工時に割れが発生する
という問題がある。
又、本出願人はろうの侵食を防止する方法として、芯材
中のMn系化合物のうち粒子径(円相当直径)が0.1μm
以下のものの個数割合を35%以下としたブレージングシ
ートが提案した(特願平1−76776)。FeあるいはFeとS
iの量を限定した材料の場合でもこのようにMn系化合物
を制御すればろうの侵食は防止できる。しかしFeあるい
はFeとSiの量を限定した材料の場合、ブレージングシー
トを常法で製造するのみでは上記のようにMn系化合物を
制御することが難しく、ろうの侵食を防止できていな
い。
中のMn系化合物のうち粒子径(円相当直径)が0.1μm
以下のものの個数割合を35%以下としたブレージングシ
ートが提案した(特願平1−76776)。FeあるいはFeとS
iの量を限定した材料の場合でもこのようにMn系化合物
を制御すればろうの侵食は防止できる。しかしFeあるい
はFeとSiの量を限定した材料の場合、ブレージングシー
トを常法で製造するのみでは上記のようにMn系化合物を
制御することが難しく、ろうの侵食を防止できていな
い。
以上述べたように従来のドロンカップ型熱交換器コアプ
レート用アルミニウム合金クラッド材では、熱交換器用
材料として目的を十分達成できず、特に耐孔食性に優れ
ると同時に芯材中へのろうの侵食が生じにくい材料、す
なわちろう付け性に優れた材料が望まれていた。
レート用アルミニウム合金クラッド材では、熱交換器用
材料として目的を十分達成できず、特に耐孔食性に優れ
ると同時に芯材中へのろうの侵食が生じにくい材料、す
なわちろう付け性に優れた材料が望まれていた。
そこで本発明の目的はMnを含有しFeの量を限定したAl合
金芯材を用いたブレージングシートのろう付性を向上さ
せるための製造方法を提供するものである。
金芯材を用いたブレージングシートのろう付性を向上さ
せるための製造方法を提供するものである。
[課題を解決するための手段] 本発明者らは、前記した課題を解決するため、Feの量を
限定したAl−Mn系合金芯材の均質化処理時とその後の加
熱時におけるMn系化合物の析出及び成長について詳細な
検討を加えた結果、均質化処理温度と、該処理から熱間
圧延に至るまでに400〜550℃の温度範囲にある時間の合
金時間の二つの要素を制御することにより0.1μm以下
のMn系化合物の割合を少なくすることができ、これによ
り皮材からのろうの侵食を有効に防止できることを知見
し、本発明に至った。
限定したAl−Mn系合金芯材の均質化処理時とその後の加
熱時におけるMn系化合物の析出及び成長について詳細な
検討を加えた結果、均質化処理温度と、該処理から熱間
圧延に至るまでに400〜550℃の温度範囲にある時間の合
金時間の二つの要素を制御することにより0.1μm以下
のMn系化合物の割合を少なくすることができ、これによ
り皮材からのろうの侵食を有効に防止できることを知見
し、本発明に至った。
すなわち、本発明は (1) Mn:0.3〜2.0重量%、Cu:0.1〜1.0重量%、Fe:
0.3重量%以下を含み、残部Al及び不可避的不純物から
なる合金の鋳塊を均質化処理し、これを芯材としてこの
片面又は両面に少なくともSiを含むAl合金ろう材を皮材
としてクラッドし、これを熱間圧延した後、冷間圧延を
施し、最終焼鈍を行ってアルミニウム合金ブレージング
シートを製造する方法において、前記均質化処理を560
〜620℃で行い、かつ均質化処理後、熱間圧延に至るま
での間において400〜550℃の温度範囲に合計9時間以上
保持するろう付性及び耐食性の優れたアルミニウム合金
ブレージングシートの製造方法、 (2) 芯材が更にSi:1.0重量%以下、及び/又はMg:
1.0重量%以下含む請求項(1)記載のアルミニウム合
金ブレージングシートの製造方法及び (3) 芯材が更にTi:0.35重量%以下含む請求項
(1)又は(2)記載のアルミニウム合金ブレージング
シートの製造方法である。
0.3重量%以下を含み、残部Al及び不可避的不純物から
なる合金の鋳塊を均質化処理し、これを芯材としてこの
片面又は両面に少なくともSiを含むAl合金ろう材を皮材
としてクラッドし、これを熱間圧延した後、冷間圧延を
施し、最終焼鈍を行ってアルミニウム合金ブレージング
シートを製造する方法において、前記均質化処理を560
〜620℃で行い、かつ均質化処理後、熱間圧延に至るま
での間において400〜550℃の温度範囲に合計9時間以上
保持するろう付性及び耐食性の優れたアルミニウム合金
ブレージングシートの製造方法、 (2) 芯材が更にSi:1.0重量%以下、及び/又はMg:
1.0重量%以下含む請求項(1)記載のアルミニウム合
金ブレージングシートの製造方法及び (3) 芯材が更にTi:0.35重量%以下含む請求項
(1)又は(2)記載のアルミニウム合金ブレージング
シートの製造方法である。
本発明においてアルミニウム合金ブレージングシートの
芯材として使用する上記アルミニウム合金の各成分の作
用及び含有量について説明する。
芯材として使用する上記アルミニウム合金の各成分の作
用及び含有量について説明する。
Mn:強度を向上させる。又、電位を貴にして犠牲陽極フ
ィン材との組合せにより耐食性を向上させる作用もあ
る。0.3重量%未満で効果が十分でなく、2.0重量%を越
えると鋳造時に粗大な化合物が生成し、健全なブレージ
ングシートが得られない。
ィン材との組合せにより耐食性を向上させる作用もあ
る。0.3重量%未満で効果が十分でなく、2.0重量%を越
えると鋳造時に粗大な化合物が生成し、健全なブレージ
ングシートが得られない。
Cu:強度を向上させる。又、電位を貴にして犠牲陽極フ
ィン材との組合せにより耐食性を向上させる作用もあ
る。0.1重量%未満では効果が十分でなく、1.0重量%を
越えると芯材自体の耐食性が悪くなる。
ィン材との組合せにより耐食性を向上させる作用もあ
る。0.1重量%未満では効果が十分でなく、1.0重量%を
越えると芯材自体の耐食性が悪くなる。
Fe:Feは、Al−Fe、Al−Fe−Mn、Al−Fe−Mn−Siなどの
化合物を形成し、これらの化合物がAl母材に対するカソ
ードとなって耐食性を劣化させる。0.3重量%を越える
と耐食性の劣化が著しいが、0.3重量%以下であれば耐
食性は良好である。
化合物を形成し、これらの化合物がAl母材に対するカソ
ードとなって耐食性を劣化させる。0.3重量%を越える
と耐食性の劣化が著しいが、0.3重量%以下であれば耐
食性は良好である。
Si:Al−Mn−Si系化合物、あるいはMgが共存するときはM
g2Siの析出物を形成し、強度を向上させる。上限を越え
るとろう付時に局部溶融が生じ、又、耐食性も劣化す
る。
g2Siの析出物を形成し、強度を向上させる。上限を越え
るとろう付時に局部溶融が生じ、又、耐食性も劣化す
る。
Mg:強度を向上させる。特にCuとの共存あるいはSiとの
共存により時効硬化して強度を向上させる。上限を越え
ると耐食性が劣化する。
共存により時効硬化して強度を向上させる。上限を越え
ると耐食性が劣化する。
Ti:芯材の耐食性をより一層向上させる。すなわちTiは
濃度の高い領域と低い領域に分かれ、それらが板厚方向
に交互に分布して層状となり、Ti濃度が低い領域が高い
領域に比べて優先的に腐食することにより腐食形態を層
状にする。その結果板厚方向への腐食の進行を妨げて材
料の耐孔食性を向上させる。0.35重量%を越えると鋳造
時に粗大な化合物が生成し、健全なブレージングシート
が得られない。
濃度の高い領域と低い領域に分かれ、それらが板厚方向
に交互に分布して層状となり、Ti濃度が低い領域が高い
領域に比べて優先的に腐食することにより腐食形態を層
状にする。その結果板厚方向への腐食の進行を妨げて材
料の耐孔食性を向上させる。0.35重量%を越えると鋳造
時に粗大な化合物が生成し、健全なブレージングシート
が得られない。
その他の元素:Zn、Cr、Zrなどは本発明の効果を損なわ
ない範囲で含まれてもよい。但し、Znは芯材の電位を卑
にし、犠牲陽極フィン材との電位差を小さくして耐食性
を害するので、0.2重量%以下にする必要がある。
ない範囲で含まれてもよい。但し、Znは芯材の電位を卑
にし、犠牲陽極フィン材との電位差を小さくして耐食性
を害するので、0.2重量%以下にする必要がある。
又、上記の芯材の片面又は両面に複合する皮材としての
ろう材は、Siを含むAl合金のろう材が用いられる。真空
ろう付の場合はAl−Si−Mg系合金やAl−Si−Mg−Bi系合
金などが用いられる。フラックスろう付の場合はAl−Si
系合金が用いられる。又、その他のろう付方法を用いた
り、その他の元素例えばBe、Cu、Zn、In、Sn等を添加し
たろう材を用いたりしても本発明の効果を損なうことは
ない。
ろう材は、Siを含むAl合金のろう材が用いられる。真空
ろう付の場合はAl−Si−Mg系合金やAl−Si−Mg−Bi系合
金などが用いられる。フラックスろう付の場合はAl−Si
系合金が用いられる。又、その他のろう付方法を用いた
り、その他の元素例えばBe、Cu、Zn、In、Sn等を添加し
たろう材を用いたりしても本発明の効果を損なうことは
ない。
次に本発明ブレージングシートの製造方法について説明
する。
する。
本発明のブレージングシートは基本的には芯材合金の鋳
塊を均質化処理し、これの片面又は両面にろう材合金の
皮材をクラッドし、熱間圧延を行った後、冷間圧延及び
最終焼鈍を実施して製造する。冷間圧延の途中で中間焼
鈍を行ってもかまわない。ただし、芯材合金鋳塊の均質
化処理温度、及び均質化処理化降熱間圧延までに400〜5
50℃の温度範囲にある時間の合計は以下の理由で限定さ
れなければならない。
塊を均質化処理し、これの片面又は両面にろう材合金の
皮材をクラッドし、熱間圧延を行った後、冷間圧延及び
最終焼鈍を実施して製造する。冷間圧延の途中で中間焼
鈍を行ってもかまわない。ただし、芯材合金鋳塊の均質
化処理温度、及び均質化処理化降熱間圧延までに400〜5
50℃の温度範囲にある時間の合計は以下の理由で限定さ
れなければならない。
(i)芯材の均質化処理温度:均質化処理は鋳造時に晶
出した化合物を固溶させたり、均一分散させたりすると
同時に、鋳造時に過飽和に固溶している元素を析出させ
成長させる。特にMn系化合物を析出させ成長させること
は、ろうの侵食が防止するのに重要である。均質化処理
温度が560℃未満ではMn系化合物の成長が不足し、粒子
径0.1μm以下のものの個数割合が35%を越えて、ろう
の侵食を防止できない。
出した化合物を固溶させたり、均一分散させたりすると
同時に、鋳造時に過飽和に固溶している元素を析出させ
成長させる。特にMn系化合物を析出させ成長させること
は、ろうの侵食が防止するのに重要である。均質化処理
温度が560℃未満ではMn系化合物の成長が不足し、粒子
径0.1μm以下のものの個数割合が35%を越えて、ろう
の侵食を防止できない。
560〜620℃で均質化処理を行うと、Mn系化合物は成長
し、ろうの侵食を防止するのに有効である。ただし、Fe
が0.3重量%以下と少ない芯材合金の場合、Mnの固溶限
を下げるというFeの作用が弱くなるため、このように比
較的高い均質化処理温度ではMnの固溶量が多くなり、こ
れがその後の熱間圧延あるいは最終焼鈍時に加工組織上
に微細に析出し、ろうの侵食を促進する。従って固溶し
たMnは加工を加える前に、すなわち熱間圧延までに析出
させておく必要がある。この析出は均質化処理以降熱間
圧延までに400〜550℃の温度範囲に一定時間保つことで
達成される。
し、ろうの侵食を防止するのに有効である。ただし、Fe
が0.3重量%以下と少ない芯材合金の場合、Mnの固溶限
を下げるというFeの作用が弱くなるため、このように比
較的高い均質化処理温度ではMnの固溶量が多くなり、こ
れがその後の熱間圧延あるいは最終焼鈍時に加工組織上
に微細に析出し、ろうの侵食を促進する。従って固溶し
たMnは加工を加える前に、すなわち熱間圧延までに析出
させておく必要がある。この析出は均質化処理以降熱間
圧延までに400〜550℃の温度範囲に一定時間保つことで
達成される。
一方、均質化処理温度が620℃を越えるとMn系化合物の
成長はよく進むが、Mnの固溶量が多くなりすぎ、引き続
いて、400〜550℃で析出させることが難しくなったり、
析出させるのに長時間を要して経済的でなくなったりす
る。
成長はよく進むが、Mnの固溶量が多くなりすぎ、引き続
いて、400〜550℃で析出させることが難しくなったり、
析出させるのに長時間を要して経済的でなくなったりす
る。
(ii)芯材を均質化処理温度に保持して後熱間圧延まで
の間で、400〜550℃の温度範囲にある時間の合計:均質
化処理温度に保持した後400〜550℃の温度で固溶してい
たMnを析出させる。この時析出は先に存在した析出物の
部分で生ずるので、析出物が成長するのみで、粒子径0.
1μm以下の微細析出物とはならない。こうして固溶Mn
の多くを析出させておくと、その後の熱間圧延時あるい
は最終焼鈍時に加工組織上に析出する微細析出物が少な
くなり、結果として粒子径0.1μm以下の析出物の個数
割合が35%以下となってろうの侵食を防止できる。
の間で、400〜550℃の温度範囲にある時間の合計:均質
化処理温度に保持した後400〜550℃の温度で固溶してい
たMnを析出させる。この時析出は先に存在した析出物の
部分で生ずるので、析出物が成長するのみで、粒子径0.
1μm以下の微細析出物とはならない。こうして固溶Mn
の多くを析出させておくと、その後の熱間圧延時あるい
は最終焼鈍時に加工組織上に析出する微細析出物が少な
くなり、結果として粒子径0.1μm以下の析出物の個数
割合が35%以下となってろうの侵食を防止できる。
Fe量が0.3%以下と少ない芯材合金の場合、前記のよう
に均質化処理時にMnの固溶量が多くなり、更にFeが少な
いために400〜550℃における析出も遅くなる。Siも少な
い合金では更に析出が遅くなる。従って本発明材の場合
Mnを析出させるために400〜550℃の温度範囲に合計9Hr
以上保持することが必要となる。
に均質化処理時にMnの固溶量が多くなり、更にFeが少な
いために400〜550℃における析出も遅くなる。Siも少な
い合金では更に析出が遅くなる。従って本発明材の場合
Mnを析出させるために400〜550℃の温度範囲に合計9Hr
以上保持することが必要となる。
9Hr未満では固溶Mnが多く残り、熱間圧延時あるいは最
終焼鈍時に粒子径0.1μm以下の微細析出物が析出し、
その個数割合が35%を越えてろうの侵食が生ずる。9Hr
以上であれば長時間であるほど望ましいが、20Hrを越え
ると実質的にはそれ以上の効果がなく、経済的でなくな
るのみである。
終焼鈍時に粒子径0.1μm以下の微細析出物が析出し、
その個数割合が35%を越えてろうの侵食が生ずる。9Hr
以上であれば長時間であるほど望ましいが、20Hrを越え
ると実質的にはそれ以上の効果がなく、経済的でなくな
るのみである。
400〜550℃以上の温度に保持する時間は、分割してもよ
く、合計で9Hr以上であればよい。又、この時間には均
質化処理温度に保持した後冷却過程で400〜550℃の範囲
を通過する時間や熱間圧延のための加熱における昇温過
程や保持において400〜550℃の範囲にある時間も含まれ
る。合計時間を9Hr以上とする具体的な方法を規定する
必要はないが、例えば第1図のような方法がある。第1
図(a)は熱間圧延のための加熱の保持時間(Y)を長
くし、X+Yを9Hr以上としたもの、第1図(b)は均
質化処理後の冷却途中で400〜550℃の間に保持し
(X)、X+Yを9Hr以上としたもの、第1図(c)は
均質化処理と熱間圧延の間に400〜550℃の温度で加熱処
理を行い(Z)、X+Y+Zを9Hr以上としたもの、第
1図(d)は均質化処理の後の冷却を徐冷とし(X)、
X+Yを9Hr以上としたものである。第2図は比較のた
めに示した常法でX+Yは9Hr未満である。なお、第1
図、第2図いずれの場合にも芯材と皮材の複合は熱間圧
延のための加熱の前に行われる。
く、合計で9Hr以上であればよい。又、この時間には均
質化処理温度に保持した後冷却過程で400〜550℃の範囲
を通過する時間や熱間圧延のための加熱における昇温過
程や保持において400〜550℃の範囲にある時間も含まれ
る。合計時間を9Hr以上とする具体的な方法を規定する
必要はないが、例えば第1図のような方法がある。第1
図(a)は熱間圧延のための加熱の保持時間(Y)を長
くし、X+Yを9Hr以上としたもの、第1図(b)は均
質化処理後の冷却途中で400〜550℃の間に保持し
(X)、X+Yを9Hr以上としたもの、第1図(c)は
均質化処理と熱間圧延の間に400〜550℃の温度で加熱処
理を行い(Z)、X+Y+Zを9Hr以上としたもの、第
1図(d)は均質化処理の後の冷却を徐冷とし(X)、
X+Yを9Hr以上としたものである。第2図は比較のた
めに示した常法でX+Yは9Hr未満である。なお、第1
図、第2図いずれの場合にも芯材と皮材の複合は熱間圧
延のための加熱の前に行われる。
[実施例] 以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
第1表に示す19種類の組成の合金を溶解、連続鋳造し、
均質化処理を施した後、切断、面削して、厚さ21mm、幅
150mm、長さ150mmの芯材素材とした。一方、JIS BA4004
合金(Al−10%Si−1.5%Mg)を同様に鋳造、面削し、4
80℃にて熱間圧延を行い、厚さ4.5mmの皮材とした。こ
の皮材を芯材の両面に重ね合わせ、480℃で熱間圧延を
行って厚さ3mmのクラッド材を得た。
均質化処理を施した後、切断、面削して、厚さ21mm、幅
150mm、長さ150mmの芯材素材とした。一方、JIS BA4004
合金(Al−10%Si−1.5%Mg)を同様に鋳造、面削し、4
80℃にて熱間圧延を行い、厚さ4.5mmの皮材とした。こ
の皮材を芯材の両面に重ね合わせ、480℃で熱間圧延を
行って厚さ3mmのクラッド材を得た。
この際、芯材の均質化処理温度、均質化処理から熱間圧
延までの加熱パターン、及び400〜550℃の温度範囲にあ
る時間(X+Y又はX+Y+Z)は、第2表のとおりと
した。この後冷間圧延により厚さ0.6mmの板とし、370℃
で最終焼鈍を行ってO材のコアプレート用クラッド材
(ブレージングシート)とした。
延までの加熱パターン、及び400〜550℃の温度範囲にあ
る時間(X+Y又はX+Y+Z)は、第2表のとおりと
した。この後冷間圧延により厚さ0.6mmの板とし、370℃
で最終焼鈍を行ってO材のコアプレート用クラッド材
(ブレージングシート)とした。
こうして得たコアプレート用クラッド材(ブレージング
シート)の芯材中のMn系化合物の粒子系は、1万倍の透
過電子顕微鏡写真を5視野(面積合計200μm2)撮影
し、画像解析装置により化合物粒径(円相当直径)分布
を測定した。
シート)の芯材中のMn系化合物の粒子系は、1万倍の透
過電子顕微鏡写真を5視野(面積合計200μm2)撮影
し、画像解析装置により化合物粒径(円相当直径)分布
を測定した。
次にコアプレート用クラッド材(ブレージングシート)
を切り出し、第5図に示すようなプレス加工材を得、こ
れらを第6図のように積層して真空ろう付けを行った。
ろう付け時の真空度(圧力)は5×10-5Torr以下、温度
は600℃、保持時間は3minとした。この後、断面顕微鏡
観察により第7図に示す接合部のろう材のフィレット厚
さ(a−d)と、第8図(a),(b)に示す最大侵食
深さ(c−d)を求めた。
を切り出し、第5図に示すようなプレス加工材を得、こ
れらを第6図のように積層して真空ろう付けを行った。
ろう付け時の真空度(圧力)は5×10-5Torr以下、温度
は600℃、保持時間は3minとした。この後、断面顕微鏡
観察により第7図に示す接合部のろう材のフィレット厚
さ(a−d)と、第8図(a),(b)に示す最大侵食
深さ(c−d)を求めた。
又、各材料の耐食性を評価するために、第4図の積層ろ
う付け品についてCASS試験(JIS D0201)を1カ月間実
施し、最大孔食深さを測定した。更に同様の真空加熱処
理を行ったコアプレート用クラッド材(ブレージングシ
ート)の引張強さを求め、それらの結果をまとめて第2
表に示す。
う付け品についてCASS試験(JIS D0201)を1カ月間実
施し、最大孔食深さを測定した。更に同様の真空加熱処
理を行ったコアプレート用クラッド材(ブレージングシ
ート)の引張強さを求め、それらの結果をまとめて第2
表に示す。
本発明例No.1A〜1D、2A、3A〜3C、4A、5A、6A、7A〜7
C、8A、9A、10A〜10Cの場合、0.1μm以下の粒子の個数
割合が35%以下であり、フィレット厚さが大きく、最大
侵食深さが小さく、最大孔食深さが小さく、引張強さも
大きい。
C、8A、9A、10A〜10Cの場合、0.1μm以下の粒子の個数
割合が35%以下であり、フィレット厚さが大きく、最大
侵食深さが小さく、最大孔食深さが小さく、引張強さも
大きい。
比較例No.1E、2B、3D、4B、5B、6B、7D、8B、9B及び10D
の場合、均質化処理温度が低いために、0.1μm以下の
粒子の割合が35%を越え、フィレット厚さが小さく、最
大侵食深さが大きく、又、その結果として最大孔食深さ
がやや大きいものが多い。
の場合、均質化処理温度が低いために、0.1μm以下の
粒子の割合が35%を越え、フィレット厚さが小さく、最
大侵食深さが大きく、又、その結果として最大孔食深さ
がやや大きいものが多い。
No.1F、2C、3E、4C、5C、6C、7E、8C、9C及び10Eの場
合、X+Y又はX+Y+Zが9Hr未満であるため、0.1μ
m以下の粒子の割合が35%を越え、フィレット厚さが小
さく、最大侵食深さが大きく、又、その結果として最大
孔食深さがやや大きい。
合、X+Y又はX+Y+Zが9Hr未満であるため、0.1μ
m以下の粒子の割合が35%を越え、フィレット厚さが小
さく、最大侵食深さが大きく、又、その結果として最大
孔食深さがやや大きい。
No.3F、7F及び10Fの場合、均質化処理温度が高いために
引続く加熱でMnを十分に析出させることができず、最終
的に0.1μm以下の粒子の割合が35%を越え、フィレッ
ト厚さが小さく、最大侵食深さが大きく、又、最大孔食
深さとがやや大きい。
引続く加熱でMnを十分に析出させることができず、最終
的に0.1μm以下の粒子の割合が35%を越え、フィレッ
ト厚さが小さく、最大侵食深さが大きく、又、最大孔食
深さとがやや大きい。
No.11はMnが少ないために引張強さが低く、No.12はMnが
多いために健全なブレージングシートが得られていな
い。
多いために健全なブレージングシートが得られていな
い。
No.13はCuが含まれないために最大孔食深さが深く、引
張強さがやや低い。No.14はCuが多いために最大孔食深
さが大きい。
張強さがやや低い。No.14はCuが多いために最大孔食深
さが大きい。
No.15はFeが多いために最大孔食深さが大きい。
N.16はSiが多いためにろう付時に芯材溶融が生じてい
る。
る。
No.17はMgが多いために最大孔食深さが大きい。
No.18はTiが多いために健全なブレージングシートが得
られていない。
られていない。
No.19A、19BはA3003合金を芯材にしたものであるが、Fe
が多いためにX+Y又はX+Y+Zが12Hrでも7Hrでも
0.1μm以下の粒子の割合が35%以下になり、フィレッ
ト厚さが大きく、最大侵食深さが小さい。しかしなが
ら、Feが多いために最大孔食深さが大きくなっている。
が多いためにX+Y又はX+Y+Zが12Hrでも7Hrでも
0.1μm以下の粒子の割合が35%以下になり、フィレッ
ト厚さが大きく、最大侵食深さが小さい。しかしなが
ら、Feが多いために最大孔食深さが大きくなっている。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば耐食性とろう付性
を兼備したブレージングシートを提供でき、熱交換器の
耐久性が向上し、耐圧強度が上昇する。これらの結果、
ブレージングシートの薄肉化も可能となり、熱交換器の
軽量化あるいはコストダウンにも寄与することができ
る。
を兼備したブレージングシートを提供でき、熱交換器の
耐久性が向上し、耐圧強度が上昇する。これらの結果、
ブレージングシートの薄肉化も可能となり、熱交換器の
軽量化あるいはコストダウンにも寄与することができ
る。
第1図(a)〜(d)は本発明における均質化処理か
ら、熱間圧延に至る間の加熱パターンを説明する図、第
2図は同比較例の加熱パターンを説明する図、第3図及
び第4図は公知のドロンカップ型エバポレータの構成を
説明する図、第5図は実施例におけるプレス加工材の構
成を説明する図、第6図は該プレス加工材のろう付積層
体を説明する図、第7図は第6図に示すろう付接合部A
の拡大図、第8図(a),(b)は皮材であるろう材の
芯材部への侵食を説明する図。
ら、熱間圧延に至る間の加熱パターンを説明する図、第
2図は同比較例の加熱パターンを説明する図、第3図及
び第4図は公知のドロンカップ型エバポレータの構成を
説明する図、第5図は実施例におけるプレス加工材の構
成を説明する図、第6図は該プレス加工材のろう付積層
体を説明する図、第7図は第6図に示すろう付接合部A
の拡大図、第8図(a),(b)は皮材であるろう材の
芯材部への侵食を説明する図。
Claims (3)
- 【請求項1】Mn:0.3〜2.0重量%、Cu:0.1〜1.0重量%、
Fe:0.3重量%以下を含み、残部Al及び不可避的不純物か
らなる合金の鋳塊を均質化処理し、これを芯材としてこ
の片面又は両面に少なくともSiを含むAl合金ろう材を皮
材としてクラッドし、これを熱間圧延した後、冷間圧延
を施し、最終焼鈍を行ってアルミニウム合金ブレージン
グシートを製造する方法において、前記均質化処理を56
0〜620℃で行い、かつ均質化処理後、熱間圧延に至るま
での間において400〜550℃の温度範囲に合計9時間以上
保持することを特徴とするろう付性及び耐食性の優れた
アルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。 - 【請求項2】芯材が更にSi:1.0重量%以下、及び/又は
Mg:1.0重量%以下含む請求項(1)記載のアルミニウム
合金ブレージングシートの製造方法。 - 【請求項3】芯材が更にTi:0.35重量%以下含む請求項
(1)又は(2)記載のアルミニウム合金ブレージング
シートの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2078878A JPH0733559B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | ろう付性及び耐食性の優れたアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2078878A JPH0733559B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | ろう付性及び耐食性の優れたアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03281760A JPH03281760A (ja) | 1991-12-12 |
JPH0733559B2 true JPH0733559B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=13674073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2078878A Expired - Fee Related JPH0733559B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | ろう付性及び耐食性の優れたアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0733559B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5476725A (en) * | 1991-03-18 | 1995-12-19 | Aluminum Company Of America | Clad metallurgical products and methods of manufacture |
FR2773819B1 (fr) * | 1998-01-22 | 2000-03-10 | Cebal | Alliage d'aluminium pour boitier d'aerosol |
CN100408715C (zh) * | 2006-09-06 | 2008-08-06 | 中铝西南铝板带有限公司 | 易拉罐罐体用铝合金铸锭的均化热处理方法 |
-
1990
- 1990-03-29 JP JP2078878A patent/JPH0733559B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03281760A (ja) | 1991-12-12 |
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