JPS6144164A - アルミニウム合金製熱交換器用フイン材の製造方法 - Google Patents

アルミニウム合金製熱交換器用フイン材の製造方法

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JPS6144164A
JPS6144164A JP16475984A JP16475984A JPS6144164A JP S6144164 A JPS6144164 A JP S6144164A JP 16475984 A JP16475984 A JP 16475984A JP 16475984 A JP16475984 A JP 16475984A JP S6144164 A JPS6144164 A JP S6144164A
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JP
Japan
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aluminum alloy
heat exchanger
fin material
fin
thickness
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JP16475984A
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Inventor
Riki Hagiwara
萩原 理樹
Hiroshi Irie
宏 入江
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Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アルミニウム合金製、4!1交換器用フイン
(A及びブレージングフィン(イの製j聞方法に関ブー
るものである。更に;r シ< +;t、アルミニラム
合金製熱交換器コアの防食を目的として、該熱交換器に
ろう付1プによって組立てられて犠牲陽極効果をグする
ln含有アルミニウム合金のフィン材を製造する方法に
関するものである。
従来の技術 従来から、アルミニウム合金製の熱交換器のコアを防食
するため、そのフィン材にZnを含む合金からなる犠牲
陽極材、例えば、1072合金(AI−196Z口)が
用いられている。しかし、これらの合金をろう付けして
用いると下記の問題があった。
発明が解決しようとする問題点 従来のZllを含むアルミニウム合金からなるフィン材
を熱交換器コアに組立てる際、真空ろう付けすると、z
nの蒸気圧が高いため、ろう付は中にZnが蒸発飛散し
てしまって、組立てられたコアにJ3いて合金の含有Z
nによる犠牲陽極効果は発揮されなくなる。
そこで、残留亜鉛■を多くするために、添加亜j’D 
i)を例えば1.5〜2%と多くづるかフィン材のアル
ミニウム合金のZn添加に代えて、3n、(n、Ga等
の元素を添IJOL、て、これらの元素による犠牲陽極
効果を利用しているが、これらの添加元素はいづれも低
融点金属であるため、これらを含む合金は坊造時に割れ
発生などの欠陥が生じるので、歩留りが悪く製造上問題
が多い。
本発明の目的は、真空ろう付tプ時に合金中の7口の蒸
発が十分に防止できて、これによりアルミニウム合金製
熱交換器コアにフィン材として組み立てたとき犠牲陽極
効果を十分に発揮できる、Zn含有アルミニウム合金の
フィン材を得ることができる装))方法を提供すること
である。
問題点を解決するための手段 本発明者らは、種々の研究の結果、Znのほかに、Li
、Caその他の元素を添加したアルミニウム合金を溶製
して(qた鋳塊から特定の条件でアルミニウム合金シソ
の熱交換器コア用フィン材を製造ツることにより、その
フィン材は、真空ろう付けの際、含有したznの蒸発飛
散をほぼ完全に防止する効果をもつことが見い出された
本発明(1)及び(2)は、この知見に基づくものであ
り、その要旨は次のとおりのものである。
(11,Zn  :  0,8〜1.2%、l i  
: 0.0005〜0.005%未満、Ca :  0
.008〜0.1%、Mn ;  0,7〜1.5%、
Fe:0.1〜0.7%、Sl :60.4%を含み、
あるいはざらにCu≦0.20%を含み残部は実質的に
A1であるアルミニウム合金の鋳塊を、400℃〜60
0℃で1〜24時間ソーキングした鴇、400℃〜55
0℃で熱間圧延して1 、5mm〜51111tlの厚
さとして、次いで冷間圧延した1ね、250°C〜30
0℃で中間焼鈍を行ない、引き続き0.04m1ll〜
0.3 mm厚さに最終冷間圧延することを特徴とする
アルミニウム合金製熱交換器用フィン材の製造方法。
[21,Zn :  0.8〜i、296. L i 
 : 0,0005〜0.005%未満、Ca :  
0.008〜0.196、Mn  :  0.7〜4.
5  %、 Fe ; 0.1〜0.7 %、3i<0
.4%を含み、あるいはざらにCIJ≦0.20%を含
み残部は実5T的にA1であるアルミニウム合金の鋳塊
をアルミニウム合金製熱交換器用ブレージングフィンの
心(Aとなるように用い、またAl−5i系又はAl 
−8i−M(]系のアルミニウム合金ろうの鋳塊を該フ
ィンの皮材となるように用いて、これら鋳塊を重ね合わ
せ1これを400℃〜GOO°Cで1〜24時間ソーキ
ングした後、400°C〜550°Cで熱間圧延して 
1.5mm〜5mmの19さのクラツド板となし、次い
で冷間圧延したip、250″C〜300℃で中間焼鈍
を行ない、引きvcき0.04mm 〜0.3 mm厚
さに最終冷間圧延することを特徴とするアルミニウム合
金”Jll熱交蒸器用ブレージングフィン材製造方法。
作    用 以下、本発明(1)、(2)について詳しく述べる。
まザ、鋳1311にJjける各成分の意義は、次に記載
するとおりである。
zn:フィンの電位を卑にして、その犠11.陽極効果
を高める。°この効果は、添加量が下限より少ないと小
ざく、上限を越えるとフィンの自己腐食性を増す。
Li、Ca:高真空時におけるZnl7)蒸Rを抑える
ととともに、フィン材の電位を卑にする。この効果1よ
、添加量が下限より少ないと小さく、上限を越えるとフ
ィンの酸化性が増えて、そのため自己腐食性を高める。
Mn、Fc、3i:材nの強度を高める。この効果は、
添加■が下限より少ないと小さく、上限を越えると成形
加工性を悪くする。まlζ、Fe aMnとは化合物を
作って、フィンの高温耐座屈性を改良する。
Cυ :材Fi1強度を高める。この効果は、添加量! 、      が下限より少ないと小さく、上限を越え
るとフィン材の電位を畠めるため、Znの犠11陽極効
果を1qなう。
上記のとおりの各添1ノ11成分の作用りJ果Iは、フ
ィン材を製造するに当って、木光明2で、i保定する前
記条件による製造方法を採用づるCとにより、フィン材
にJjいて十分にf5揮される。またこの製造方法によ
って、所)力のフィン材が歩留よく製造されるとともに
、製品のろう付番ブ性を向上さける。
以下、yノ;々条件のそれぞれのQ酋を述べる。
ソーキング; 合金のに!II!IにMn、Feを強制固溶さU、その
後の冷間圧延、中間焼鈍の工程において、均一な微細析
出111を生成さ「るのに有効である。
その温度は1100℃未満ではツノ果が不十分であり、
600℃を越えると鋳塊が′7′810ジる。
また時間は、1時間未;−1では効果が不−1−分であ
り、24時間を越えても効果が増大しない。
熱間圧延工程: 熱間上り板厚1.5〜5mmに仕上げることで、熱間圧
延、冷間圧延時に生ずる仮端部の耳割れの総合除去mを
少なくし、圧延時の総合歩留り率を向上させる。
熱間圧延の温度が400〜550℃の範囲をはずれると
熱間圧延時の耳割れ程度が大きくなるばかりでなく、圧
延中に固溶した1vln、Fc系の析出咳の形成や微細
析出が進行するようになるのでりrましくない。
冷間圧延 材料を加工する。この工程と中間焼鈍、n寝冷間圧延の
各工程の中間的な相合わせで、ソーキング時に強制固溶
さVたMOlFeの均一で微細な析出物を析出させて、
フィン材に要求される諸性能を発揮さける。
中間焼鈍: (250〜300℃) 冷間圧延の加工tll織を残したまま、最終伯)度:J
J整のためのや文化が11なわれる。
またフィン材のろう付は前にi!31プる結晶組織を繊
維相識に保持したまま軟化して、これによりろう付(プ
時の3iの拡散を防止さlて、ろう付り性を向上させる
250℃以下だと軟化が不十分でn柊圧延での強$り調
整がト分にできない。
300℃以上では再結晶が起り、110工楊柑相織を保
つことができず、フィンのろう1寸1)竹、が低下づる
最終圧延と板厚 フィンの諸性能(強度、耐サグ性、ろうrt性)を′f
?、揮させるための圧延である。
板厚を0.04〜0.3nu+とじたのは0.04mm
J:り薄いと耐サグ性が不十分で組立てろう何時に座屈
する。
0、3mmより厚いと、フィンのコルゲーション加工に
支障がでる。
実施例 Jズ下に木梵明を実施例によって具体的に説明する。
実施例1 表1に示づ“合金をそれぞれ溶ツJして鋳塊をつくり、
これら鋳塊を500°CX 80,1間のソーキングし
た後、450℃で3+n+n厚さに熱間圧延し、次いで
冷間圧延して0.2mm17さとし、こ机を280℃x
  111.1間で中間焼鈍し、引き続ぎわ終冷間圧延
を行なってO,+[imn+l17さのフィン材をそれ
ぞれ製造した。
これらのフィン材を試71として、IT orr、1O
−5TOrrの真空炉テロ00℃X 5f)間のろう付
1プ加熱を行なった。これら試r1のtri 2!!後
のZn残存率と電極電位を表2に示づ”。試料No、は
表1の合金No、に対応する。
また、これらのフィン材を用いて真空ろう(すけしてコ
ア(心材3003、皮材4004の両面合わせ材、心材
)7ざ0,5mm)を組み立てた。これらコアについて
以下の腐食試験を行なった。
結果を表2に併せて示す。
腐食試験 JE水噴霧試験: J I S Z2371により 1
ケ月間試験 交互浸漬試験: 3%Nil C1(l1l−1=3 
)溶液に、40’CX30分浸漬 50℃×30分乾燥の操返し、 1ケ月間試験 表 1  本発明フィン材合金及び11.較フィン材合
金の化学成分表 2  ろう付(プ加熱後のZn残存率
と電(本電位及び腐食試験貼宋x1 飽和カロメル電極
基準(396Na C1溶液中)※2 組合わせコアの
3003合わせ板の心材の最大深さ実施例2 表1に示したそれぞれの合金の鋳塊をYj品とづるブレ
ージングフィン材の心(イとなるように用い、また製品
の皮材となるように△1−10%3i−0.45%M9
の合金ろうの鋳塊を用いて、心材用のl4塊の両面に皮
材用の鋳塊をクラツド率10%どしてmね合わせ、これ
を実施例1と同じ条件でソーキングし、熱間圧延して3
Ill111厚さのクラツド板となし、これを実M例1
と同じ条件で冷間圧延し、中間焼鈍した(股、最終冷間
圧延して0.1Gmm厚さのブレージングフィン材を!
%lI造した。
これらのブレージングフィン材を試料として、ITor
r 、1O−5Torrの真空炉で600°C×5分間
のろう付(プ加熱を行なった。これら試料の110熱(
9の711残存率と電極電位を表3に承り。−CI’l
No、1は表1の合金NO,に対応する。
更に、これらのブレージングフィン(Δを用いて300
3合金形材(肉厚0.5mm)と組合せて、10−S王
0+’rにてGOO″OX 5分でろう付lプをl’j
<メってコアに組立て、これらについてUS *試験を
行なった。
腐食試験は実施例1と同一条件で1ケ月行なった。
表 3  ろう付は加熱(なのZn残存率と電仕電1r
l及び腐Q電験tI!、宋2x2 ブレージングフィン
の心(Δ )+3 組合わせコアの3003合わせ仮の心材の最大
深さ以上の実IIi!!例1.2に+3いて示した比較
(4との対比から分かるように、本発明(1)、(2)
により’FJ Juされたフィン材及びブレージングフ
ィン材は、真空下のろう11(プ加熱の際、Inの焦光
飛散がほぼ完全に防止されており、また真空ろう付1)
後に電位変化が1よとんど照いのに対して、比較材で(
よE’J空下のろうイ・1け加熱のj雰旨z1〕1よ5
弔に蒸冗飛改してJjす、かつ口空ろう付lブ1殺の心
(ずL変化が若しい。
また、本発明 1.2によるフィン471、プレーシン
グフィン材を用いて組立てた熱父換:出コアの削良1!
I(ユ、比較側を用いた熱交(角器コアのi’i4 N
性よりも(・受れでいる。づなわら、本兄明1.2によ
るフィン・(4、ブレージング材(J、真空ろう付け1
股ら犠11β1(〜2II宋を失うことがない。
発明の効51! /1)含有のアルミニウム合金からなる熱交1力器用フ
イン祠を′¥J i19するに当り、本発明のつ°7遣
方法を採用すれば、製品のフィン材は、Q空ろうけ(り
の際に含イ1Znの魚介が(jは完全に防止されるので
、真“仝ろう(・」りにより組立てた熱交I!/!器に
Jjいて積11 Nl +〜効効果十分に光圧づること
かできる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.発明の名称 アルミニウム合金袈熱交換器用 フイン材の裂遣方法 3.特許請求の範囲 (1)Zn:0.8〜1.2%、Li:0.0005〜
    0.005%未満、Ca:0.008〜0.1%、Mn
    :0.7〜1.5%、Fe:0.1〜0.7%、Si≦
    0.4%を含み、あるいはさらにCu≦0.20%を含
    み残部は実質的にAlであるアルミニウム合金の鋳塊を
    、400℃〜600℃で1〜24時間ソーキングした後
    、400℃〜550℃で熱間圧延して1.5〜5mmの
    厚さとし、次いで冷間圧延した後、250℃〜300℃
    で中間焼鈍を行ない、引き続き0.04mm〜0.3m
    m厚さに最終冷間圧延することを特徴とするアルミニウ
    ム合金製熱交換器用フイン材の製造方法。 (2)Zn:0.8〜1.2%、Li:0.0005〜
    0.005%未満、Ca:0.008〜0.1%、Mn
    :0.7〜1.5%、Fe:0.1〜0.7%、Si:
    ≦0.4%を含み、あるいはさらにCu≦0.20%を
    含み残部は実質的にAlであるアルミニウム合金の鋳塊
    をアルミニウム合金製熱交換器用ブレージングフインの
    心材となるように用い、またAl―Si系又はAl―S
    i― Mg系のアルミニウム合金ろうの鋳塊を該フインの皮材
    となるように用いて、これらの鋳塊を重ね合わせ、これ
    を400℃〜600℃で1〜24時間ソーキングした後
    、400℃〜550℃で熱間圧延して1.5mm〜5m
    mの厚さのクラッド板となし、次いで冷間圧延した後2
    50℃〜300℃で中間焼鈍を行ない、引き続き0.0
    4mm〜0.3mm19さに最終冷間圧延することを特
    徴とするアルミニウム合金製熱交換器用ブレージングフ
    イン材の製造方法。
JP16475984A 1984-08-08 1984-08-08 アルミニウム合金製熱交換器用フイン材の製造方法 Pending JPS6144164A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115198277A (zh) * 2022-06-30 2022-10-18 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种深海用Zn-Li系合金牺牲阳极及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115198277A (zh) * 2022-06-30 2022-10-18 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种深海用Zn-Li系合金牺牲阳极及其制备方法
CN115198277B (zh) * 2022-06-30 2024-02-23 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种深海用Zn-Li系合金牺牲阳极及其制备方法

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