JP2001335869A - Al ALLOY-BRAZING SHEET EXCELLENT IN BRAZABILITY, BRAZING METHOD AND HEAT EXCHANGER - Google Patents
Al ALLOY-BRAZING SHEET EXCELLENT IN BRAZABILITY, BRAZING METHOD AND HEAT EXCHANGERInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、従来レベルの耐食
寿命を有し、しかも薄肉化することができるAl合金ブ
レージングシート、そのろう付け方法、それを用いた熱
交換器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an Al alloy brazing sheet which has a conventional level of corrosion resistance and can be made thinner, a brazing method thereof, and a heat exchanger using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】地球温暖化の防止のため、二酸化炭素の
排出量を抑制することが求められている。このため、自
動車の燃費を向上させるべく、自動車の軽量化の一環と
して自動車に搭載するカーエアコン用の熱交換器(エバ
ポレータ)においても軽量化が求められている。2. Description of the Related Art In order to prevent global warming, it has been demanded to suppress carbon dioxide emissions. For this reason, in order to improve the fuel efficiency of automobiles, a reduction in the weight of a heat exchanger (evaporator) for a car air conditioner mounted on the automobile is required as part of the weight reduction of the automobile.
【0003】この種の熱交換器は、軽量化のためAl合
金製部材同士をろう付けして組み立てられており、クー
ラントの流路を形成するチューブと、このチューブにろ
う付けされたAl合金製の波形のフィンとを備えた構造
を有している。前記チューブは、Al合金製の芯材にA
l−Si系ろう合金からなるろう材層がクラッドされた
Al合金ブレージングシートを管状に加工することによ
って製作されている。前記フィンは、前記チューブを構
成するブレージングシートのろう材層を溶融することで
ろう付けされる。なお、前記Al−Si系ろう合金は、
通常、生産性の観点からSi量が11mass%未満の亜共
性晶組成のものが使用されている。[0003] This type of heat exchanger is assembled by brazing aluminum alloy members together for weight reduction. A tube forming a coolant flow path and an aluminum alloy brazed to this tube are used. And a corrugated fin. The tube is made of aluminum alloy core material with A
It is manufactured by processing an Al alloy brazing sheet clad with a brazing material layer made of an l-Si-based brazing alloy into a tube. The fins are brazed by melting a brazing material layer of a brazing sheet constituting the tube. The Al-Si brazing alloy is:
Usually, from the viewpoint of productivity, those having a hypoeutectic composition having an Si content of less than 11 mass% are used.
【0004】従来、カーエアコンのチューブ製造用のA
l合金ブレージングシートとしては、例えば420μm
程度の芯材の両面に90μm 程度のろう材層が積層形成
され、全厚が600μm 程度とされたものが用いられて
いる。前記ブレージングシートのろう材層の内、少なく
とも50%程度のろう材はろう付けの際にフィンのろう
付け部(フィレット部)に流動する。一方、芯材に残存
したろう材(残留ろう材という。)は、芯材との間で原
子の拡散が生じて、芯材を侵食し、エロージョン部を形
成する。このエロージョン部は、耐食性にほとんど寄与
しないため、耐食性は専らエロージョンが生じていない
芯材部分(残存芯材という。)の厚さによって決まり、
従来、残存芯材の厚さは少なくとも270μm は必要と
されている。Conventionally, A for producing a tube of a car air conditioner has been used.
As an alloy brazing sheet, for example, 420 μm
A brazing material layer having a thickness of about 90 μm is formed on both sides of a core material having a thickness of about 90 μm, and has a total thickness of about 600 μm. At least 50% of the brazing material in the brazing material layer of the brazing sheet flows to the brazing portion (fillet portion) of the fin during brazing. On the other hand, the brazing material remaining on the core material (referred to as a residual brazing material) causes atoms to diffuse with the core material, erodes the core material, and forms an erosion portion. Since the erosion portion hardly contributes to the corrosion resistance, the corrosion resistance is determined mainly by the thickness of the core portion where no erosion occurs (referred to as a residual core material).
Conventionally, the thickness of the remaining core material is required to be at least 270 μm.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】近年、ますます自動車
用カーエアコンの軽量化が求められており、その熱交換
機についてもより軽量化が要求されている。前記熱交換
器の軽量化を図るには、Al合金ブレージングシートの
薄肉化を行うことが有効である。しかし、単に薄肉化す
るだけでは、耐食性やろう付け性が劣化するおそれがあ
る。耐食性は主にブレージングシートのろう付け後の残
留芯材の厚さに支配され、この厚さが薄いと、チューブ
に腐食孔が貫通するまでの寿命(耐食寿命)が短くな
る。一方、ろう付け性は、ブレージングシートのろう材
層の厚さに関係し、ろう材層が薄ければろう付け不良が
生じる。In recent years, car air conditioners for automobiles have been increasingly required to be reduced in weight, and the heat exchangers thereof are also required to be further reduced in weight. In order to reduce the weight of the heat exchanger, it is effective to reduce the thickness of the Al alloy brazing sheet. However, simply reducing the thickness may degrade corrosion resistance and brazing properties. Corrosion resistance is mainly governed by the thickness of the residual core material after brazing of the brazing sheet. If the thickness is small, the life until corrosion holes penetrate the tube (corrosion resistance life) is shortened. On the other hand, the brazing property is related to the thickness of the brazing material layer of the brazing sheet. If the brazing material layer is thin, poor brazing occurs.
【0006】本発明はかかる問題に鑑みなされたもので
あり、耐食性、ろう付け性を損なうことなく、薄肉化す
ることができるAl合金ブレージングシート、そのろう
付け方法、そのブレージングシートを用いて製作した熱
交換器を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and has been made using an Al alloy brazing sheet that can be made thinner without impairing corrosion resistance and brazing properties, a brazing method thereof, and the brazing sheet. It is intended to provide a heat exchanger.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、ろう付けの際
に接合に寄与しない残留ろう材を最少限化するととも
に、残留ろう材による芯材の侵食量をも併せて最少限化
することにより、従来に比して芯材厚さ、ろう材層厚さ
を薄肉化しても耐食性およびろう付け性を損なわないA
l合金ブレージングシート、そのろう付け方法を見出
し、本発明を完成させたものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to minimize the residual brazing material that does not contribute to the joining during brazing and also minimize the amount of erosion of the core material by the residual brazing material. As a result, even if the thickness of the core material and the thickness of the brazing material layer are reduced as compared with the conventional case, the corrosion resistance and the brazing property are not impaired.
An alloy brazing sheet and a brazing method thereof have been found, and the present invention has been completed.
【0008】すなわち、本発明のAl合金ブレージング
シートは、請求項1に記載したように、Al合金によっ
て形成された芯材の少なくとも一方の表面にろう材層が
被覆されたブレージンク゛シートであって、前記ろう材
層がSi:11.0〜12.5mass%、Mg:0.3〜
5.0mass%、残部Alを本質的成分とするAl−Si
−Mg系ろう合金によって形成され、真空雰囲気中で、
かつ前記Al−Si−Mg系ろう合金の液相線温度をT
Lとしたとき(TL+3)℃〜(TL+10)℃の温度
範囲内でのろう付けに用いられるものである。このブレ
ージングシートの全厚としては、500μm以下にする
のが好ましい。That is, the Al alloy brazing sheet of the present invention is a brazing sheet in which at least one surface of a core material formed of an Al alloy is coated with a brazing material layer, The brazing material layer is composed of Si: 11.0 to 12.5 mass%, Mg: 0.3 to
5.0 mass%, Al-Si containing Al as the essential component
-Formed by a Mg-based brazing alloy, in a vacuum atmosphere,
And the liquidus temperature of the Al-Si-Mg based brazing alloy is T
L is used for brazing within a temperature range of (TL + 3) ° C. to (TL + 10) ° C. The total thickness of the brazing sheet is preferably set to 500 μm or less.
【0009】また、本発明のろう付け方法は、請求項2
に記載したように、前記Al合金ブレージンク゛シート
にAl合金製の被接合部材をろう付けするに際し、真空
雰囲気中で、かつ前記Al−Si−Mg系ろう合金の液
相線温度をTLとしたとき(TL+3)℃〜(TL+1
0)℃の温度範囲内でろう付けする方法である。Further, the brazing method according to the present invention is described in claim 2.
As described in the above, when a member to be joined made of an Al alloy is brazed to the Al alloy brazing sheet, in a vacuum atmosphere, and when the liquidus temperature of the Al-Si-Mg-based brazing alloy is TL. (TL + 3) ° C. to (TL + 1
0) This is a method of brazing within a temperature range of ° C.
【0010】また、本発明の熱交換器は、請求項3に記
載したように、前記Al合金ブレージンク゛シートを用
いて製作されたチューブにAl合金製のフィンをろう付
けした熱交換器であって、前記フィンがろう付けされて
いない、前記チューブの非フィレット部におけるろう付
け後の板厚が430μm 以下で、エロージョンが生じて
いない残留芯材の厚さが270μm 以上とされたもので
ある。According to a third aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger in which a tube manufactured using the Al alloy brazing sheet is brazed with an Al alloy fin. The fins are not brazed, the thickness of the non-fillet portion of the tube after brazing is 430 μm or less, and the thickness of the residual core material not causing erosion is 270 μm or more.
【0011】なお、特開平9−94689号公報、特開
平7−331372号公報には、500μm 程度の薄肉
のAl合金ブレージングシートが記載されているが、前
者はろう材中のSiを0.5%以下にしてZnを多量に
添加したものであり、後者もろう材中のSiを11.0
%以下に抑えてZnまたはInの1種または2種以上を
添加してものであり、本発明にかかるろう材と成分系が
全く別異であり、技術的思想を異にする。Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-94689 and 7-331372 describe thin Al alloy brazing sheets having a thickness of about 500 μm. % Or less, and a large amount of Zn is added.
% Or less, and one or more of Zn or In are added, and the brazing material according to the present invention and the component system are completely different, and the technical ideas are different.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態にかかる
Al合金ブレージングシートであり、強度、耐食性に優
れたAl合金によって形成された芯材1の両表面にろう
材層2が積層されている。前記芯材1のAl合金として
は、典型的にはMn:0.05〜2.0mass%、残部A
lを本質的成分とするAl合金、例えばJIS3000
系Al合金によって形成される。FIG. 1 shows an Al alloy brazing sheet according to an embodiment of the present invention, in which a brazing material layer 2 is laminated on both surfaces of a core material 1 formed of an Al alloy having excellent strength and corrosion resistance. ing. As the Al alloy of the core material 1, typically, Mn: 0.05 to 2.0 mass%, and the balance A
Al alloy containing l as an essential component, for example, JIS 3000
It is formed of a system Al alloy.
【0013】一方、ろう材層2は、Si:11.0〜1
2.5mass%、Mg:0.3〜5.0mass%、残部Al
を本質的成分とするAl−Si−Mg系ろう合金によっ
て形成されている。このAl合金ろう合金は、ろう付け
性を損なうことなく、低温でのろう付けを可能とするも
のである。以下、このろう材の技術的意義を詳細に説明
する。On the other hand, the brazing filler metal layer 2 comprises Si: 11.0 to 1
2.5 mass%, Mg: 0.3-5.0 mass%, balance Al
Is formed of an Al-Si-Mg-based brazing alloy containing aluminum as an essential component. This Al alloy brazing alloy enables brazing at a low temperature without impairing brazing properties. Hereinafter, the technical significance of this brazing material will be described in detail.
【0014】ろう付けの際における芯材の残留ろう材に
よる侵食は、ろう材中のSiが芯材側に拡散侵入するこ
とによって助長される。Siの拡散は温度に敏感である
ため、ろう付け温度を低温に設定すればSiの拡散が抑
制され、エロージョンも抑制することができる。その一
方、ろう付けを低温で行えばろう材の流動化が損なわれ
るため、ろう付け性が低下する。本発明にかかるAl−
Si−Mg系ろう合金によれば、SiおよびMgを適量
添加したので、低温下でのろう付けを行っても、ろう材
の流動性が低下しない。このため、低温ろう付けが可能
であり、これによってSiの拡散を抑制することがで
き、さらには流動性に有利なSiをろう材中に止めるこ
とができる。これによって、ろう材層の肉厚を従来に比
して薄くしてもろう付けに使用されるろう材量を確保す
ることができ、さらにはエロージョンの基になる残留ろ
う材の量も減少させることができる。従って、ろう付け
温度の低温下と、ろう材の使用量の減少と、ろう材中に
止め置かれたSiの流動性向上作用とが相まってエロー
ジョンを効果的に抑制することができる。その結果、A
l合金ブレージングシートの芯材1の厚さもエロージョ
ンが抑制される分だけ薄くすることができ、ブレージン
グシートの全厚を効果的に減少させることができる。The erosion of the core material by the residual brazing material at the time of brazing is promoted by diffusion and intrusion of Si in the brazing material into the core material side. Since the diffusion of Si is sensitive to temperature, if the brazing temperature is set to a low temperature, the diffusion of Si can be suppressed, and erosion can also be suppressed. On the other hand, if the brazing is performed at a low temperature, the fluidization of the brazing material is impaired, so that the brazing property is reduced. The Al- according to the present invention
According to the Si-Mg-based brazing alloy, since appropriate amounts of Si and Mg are added, even if brazing is performed at a low temperature, the fluidity of the brazing material does not decrease. Therefore, low-temperature brazing can be performed, whereby the diffusion of Si can be suppressed, and Si, which is advantageous for fluidity, can be stopped in the brazing material. As a result, even if the thickness of the brazing filler metal layer is made thinner than before, the amount of brazing filler metal used for brazing can be secured, and the amount of residual brazing filler metal that forms the basis of erosion is also reduced. be able to. Therefore, erosion can be effectively suppressed by the low brazing temperature, the reduction in the amount of the brazing material used, and the effect of improving the fluidity of Si retained in the brazing material. As a result, A
The thickness of the core material 1 of the 1 alloy brazing sheet can also be reduced by the amount by which the erosion is suppressed, and the total thickness of the brazing sheet can be effectively reduced.
【0015】前記ろう材層2を形成するAl−Si−M
g系ろう合金が低温のろう付け温度の下でも優れた流動
性を発揮する理由は必ずしも明らかではないが、以下の
ように考えられる。前記ろう合金のSi濃度は、Al−
Si共晶点付近にあり、従来のAl−Siろう合金に比
して液相線温度が低下しており、さらにMgの適量添加
により液相線温度がさらに低下したことで、低温のろう
付け温度の下でもろう材を十分溶融させることができ
る。さらに、ろう付け温度が低温の下では、ろう材から
芯材への拡散Si量も低減し、ろう材中のSiがろう付
け加熱工程で減少することなく維持され、流動性の向上
に寄与することができたためと考えられる。Al-Si-M for forming the brazing material layer 2
The reason why the g-based brazing alloy exhibits excellent fluidity even at a low brazing temperature is not necessarily clear, but is considered as follows. The Si concentration of the brazing alloy is Al-
It is near the Si eutectic point, and its liquidus temperature is lower than that of the conventional Al-Si brazing alloy. The brazing material can be sufficiently melted even at a temperature. Furthermore, when the brazing temperature is low, the amount of Si diffused from the brazing material to the core material is also reduced, and the Si in the brazing material is maintained without being reduced in the brazing heating step, contributing to an improvement in fluidity. Probably because it was possible.
【0016】ここで、前記Al−Si−Mg系ろう合金
の成分限定理由を説明する。以下、単位はmass%であ
る。 Si:11.0〜12.5% Siは液相線温度の低下と、低温ろう付けの際にろう材
中に止まって流動性を向上させるために添加される。1
1.0%未満では、かかる効果が過少であり、一方1
2.5%超では、ろう材の製造が困難になる。すなわ
ち、ろう材を製造するには、まず鋳塊を製作する必要が
あるが、Si濃度が12.5%を超えると初晶にSiが
生成し、鋳塊を得ることが困難になる。このため、Si
量の下限を11.0%、好ましくは11.2%とし、そ
の上限を12.5%、好ましくは12.2%とする。Here, the reasons for limiting the components of the Al—Si—Mg brazing alloy will be described. Hereinafter, the unit is mass%. Si: 11.0 to 12.5% Si is added to lower the liquidus temperature and to stop in the brazing material during low-temperature brazing to improve fluidity. 1
If it is less than 1.0%, such an effect is too small.
If it exceeds 2.5%, it becomes difficult to produce a brazing filler metal. That is, in order to produce a brazing material, it is necessary to first produce an ingot, but when the Si concentration exceeds 12.5%, Si is generated in primary crystals, and it becomes difficult to obtain an ingot. For this reason, Si
The lower limit of the amount is 11.0%, preferably 11.2%, and the upper limit is 12.5%, preferably 12.2%.
【0017】Mg:0.5〜3.0% Mgはろう材の液相線温度を低下させ、また真空ろう付
けの際に溶融したろう材の表面に生成した酸化膜を除去
する作用がある。0.5%未満ではかかる作用が過少で
あり、一方3.0%を超えるMgの蒸気に起因した物質
が生成し、真空ろう付け炉を著しく汚染するようにな
る。このため、Mg量の下限を0.5%、好ましくは
1.0%とし、その上限を3.0%、好ましくは2.0
%とする。Mg: 0.5-3.0% Mg has a function of lowering the liquidus temperature of the brazing filler metal and removing an oxide film formed on the surface of the brazing filler metal melted during vacuum brazing. . At less than 0.5%, such effects are insignificant, while over 3.0% of Mg vapor-produced material is formed, which significantly contaminates the vacuum brazing furnace. For this reason, the lower limit of the amount of Mg is set to 0.5%, preferably 1.0%, and the upper limit is set to 3.0%, preferably 2.0%.
%.
【0018】前記Al合金ブレージングシートは、上記
説明によって明らかなように、ろう材層2を特定のAl
−Si−Mgろう合金で形成したので、低温でのろう付
けが可能となり、しかも優れた流動性が得られるため、
ろう材層を薄くしてもろう付けに支障がない。また、低
温ろう付け下ではエロージョンを抑制することができる
ため、芯材の厚さをも薄くすることができる。このた
め、全厚を500μm 以下にしてもろう付け性に問題は
なく、軽量化を図ることができる。好ましくは、芯材を
370μm 程度以上、ろう材層を35〜65μm 程度と
して、全厚を500μm 程度以下にするのがよい。As is apparent from the above description, the Al alloy brazing sheet forms the brazing material layer 2 with a specific Al.
-Si-Mg brazing alloy allows brazing at low temperatures and excellent fluidity.
Even if the brazing material layer is made thin, there is no problem in brazing. In addition, since erosion can be suppressed under low-temperature brazing, the thickness of the core material can be reduced. For this reason, even if the total thickness is 500 μm or less, there is no problem in brazing properties, and the weight can be reduced. Preferably, the core material is about 370 μm or more, the brazing material layer is about 35 to 65 μm, and the total thickness is about 500 μm or less.
【0019】本発明のAl合金ブレージングシートのろ
う付けに際しては、真空雰囲気中で、かつ前記Al−S
i−Mg系ろう合金の液相線温度をTLとしたとき(T
L+3)℃〜(TL+10)℃の温度範囲内でろう付け
することが望ましい。(TL+3)℃未満では、工業的
なろう付け工程ではろう付け対象物に温度のばらつきが
不可避的に生じるため、局所的に融点未満の部分が生
じ、ろう付け不良が生じるおそれがある。一方、(TL
+10)℃を超えると、低温ろう付けの利点がなくな
り、エロージョンが大きくなり、耐食寿命が短くなる。
また、真空雰囲気中でろう付けすることにより、ろう材
表面に生成した酸化膜の除去を容易にし、良好なろう付
け性を確保することができる。なお、液相線温度は、示
差熱分析器を用いて10℃/分程度の温度変化の下で測
定することができる。The brazing of the Al alloy brazing sheet of the present invention is performed in a vacuum
When the liquidus temperature of the i-Mg based brazing alloy is TL (T
It is desirable to braze within a temperature range of (L + 3) ° C. to (TL + 10) ° C. If the temperature is lower than (TL + 3) ° C., in an industrial brazing process, a temperature variation inevitably occurs in the brazing object, and a portion having a temperature lower than the melting point may be locally generated, resulting in poor brazing. On the other hand, (TL
If the temperature exceeds (+10) ° C., the advantage of low-temperature brazing is lost, erosion is increased, and corrosion life is shortened.
Further, by brazing in a vacuum atmosphere, it is possible to easily remove an oxide film generated on the surface of the brazing material, and to secure good brazing properties. The liquidus temperature can be measured using a differential thermal analyzer under a temperature change of about 10 ° C./min.
【0020】図2は、本発明の実施形態にかかる熱交換
器の要部構造を示しており、対向配置されたチューブ1
1,11の間に波形に成形されたAl合金製のフィン1
2が配置され、チュ−ブ11の外面にろう付けされてい
る。前記チューブ11は、その内部にクーラントの流路
13が形成されており、一対の凹状部材のフランジ部同
士がろう付けして組み立てられている。前記凹状部材
は、図1に示した前記Al合金ブレージングシートを用
いて凹状に成形されたものである。なお、図中、チュー
ブ11の壁部の断面は、ブレージングシートと同様、3
層構造であるが、簡略化して描写されている。FIG. 2 shows a main structure of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
Al alloy fin 1 formed into a corrugated shape between 1 and 11
2 are brazed to the outer surface of tube 11. The tube 11 has a coolant channel 13 formed therein, and is assembled by brazing flange portions of a pair of concave members. The concave member is formed in a concave shape using the Al alloy brazing sheet shown in FIG. In the figure, the cross section of the wall of the tube 11 is 3 as in the case of the brazing sheet.
Although it has a layer structure, it is depicted in a simplified manner.
【0021】前記チューブ11とフィン12とのろう付
け条件は、上記のとおり、(TL+3)℃〜(TL+1
0)℃の温度範囲内で行われる。前記ブレージングシー
トとして芯材が370μm 程度以上、ろう材層が35〜
65μm 程度、全厚が500μm 程度以下のものを用い
ることによって、チューブ11の非フィレット部14に
おける全板厚を430μm 以下にすることができ、熱交
換器の軽量化を図ることができる。また、この場合、非
フィレット部14における残留芯材の厚さは270μm
以上を確保することができ、従来と同等の耐食寿命を確
保することができる。The conditions for brazing the tube 11 and the fins 12 are (TL + 3) ° C. to (TL + 1) as described above.
0) Performed within a temperature range of ° C. The brazing sheet has a core material of about 370 μm or more and a brazing material layer of 35 to
By using one having a thickness of about 65 μm and a total thickness of about 500 μm or less, the total thickness of the non-fillet portion 14 of the tube 11 can be made 430 μm or less, and the weight of the heat exchanger can be reduced. In this case, the thickness of the residual core material in the non-fillet portion 14 is 270 μm
The above can be ensured, and a corrosion life equivalent to that of the related art can be ensured.
【0022】上記実施態様のAl合金ブレージングシー
トは、芯材1の両面にろう材層2を積層したものを示し
たが、必ずしもろう材層は芯材1の両面に形成する必要
はなく、ろう付けが行われる側のみに形成するようにし
てもよい。Although the Al alloy brazing sheet according to the above embodiment has a brazing material layer 2 laminated on both sides of the core material 1, the brazing material layer does not necessarily have to be formed on both surfaces of the core material 1. It may be formed only on the side where attachment is performed.
【0023】以下、本発明を実施例によってさらに説明
するが、本発明はかかる実施例によって限定的に解釈さ
れるものではない。Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples, but the present invention is not construed as being limited to such Examples.
【0024】[0024]
【実施例】JISA3003Al合金(mass%で0.6
%Si−0.7%Fe−1.2%Mn−0.1%Zn−
残部Al)からなる芯材用薄板と、下記表1に示したS
i量を含むAl−Si−Mg合金(Si−1.2mass%
Mg−残部Al)からなるろう材層用薄板とを準備し、
前記芯材用薄板の両面にろう材層用薄板を積層してクラ
ッド圧延し、焼鈍後、冷間圧延および焼鈍を行い、図1
に示すように、厚さ400μm の芯材1の両面に各々5
0μm の厚さのろう材層2が積層された3層構造のAl
合金ブレージングシートを作製した。なお、各薄板は、
所定成分のAl合金を溶製し、熱間圧延し、さらに冷間
圧延および焼鈍を施して製作された。[Example] JISA3003 Al alloy (mass% 0.6%)
% Si-0.7% Fe-1.2% Mn-0.1% Zn-
The core sheet consisting of the remainder Al) and S shown in Table 1 below
Al-Si-Mg alloy containing i amount (Si-1.2 mass%
And a thin plate for a brazing material layer composed of Mg-remainder Al).
The thin plate for the brazing material layer was laminated on both sides of the thin plate for the core material and clad and rolled. After annealing, cold rolling and annealing were performed.
As shown in FIG.
Al having a three-layer structure in which a brazing material layer 2 having a thickness of 0 μm is laminated.
An alloy brazing sheet was produced. In addition, each thin plate,
It was manufactured by melting an Al alloy of a predetermined component, hot rolling, and further performing cold rolling and annealing.
【0025】このブレージングシートをチューブ用部材
として凹状部材に成形加工し、またJISA3003合
金をフィン材として波形のフィンに成形加工した。図2
に示すように、上記凹状部材を対向してチューブ状に組
み立て、フィンを凹状部材の外面に当接状に配置して、
真空ろう付けを行って熱交換器を製作した。ろう付け
は、10-4torrの真空雰囲気中で、表1に示すろう
付け温度にて5分間保持することによって実施された。
なお、表1には各ろう材層のろう材の液相線温度も付記
した。この液相線温度は、示差熱分析器によって10℃
/分の温度変化の下で測定された。This brazing sheet was formed into a concave member as a tube member, and was formed into a corrugated fin using JIS A3003 alloy as a fin material. FIG.
As shown in the above, the concave member is assembled in a tube shape facing each other, and the fins are arranged in contact with the outer surface of the concave member,
A heat exchanger was manufactured by vacuum brazing. Brazing was carried out in a vacuum atmosphere of 10 -4 torr at a brazing temperature shown in Table 1 for 5 minutes.
Table 1 also shows the liquidus temperature of the brazing material in each brazing material layer. The liquidus temperature was 10 ° C. by a differential thermal analyzer.
Measured under a temperature change of / min.
【0026】得られた熱交換器について、そのチューブ
11の非フィレット部14における全板厚、残存芯材厚
さを調べた。同部の板厚は軽量化に効果があると認めら
れる430μm 以下を、残存芯材厚さは従来レベルの2
70μm と同等以上を合格レベルと評価した。また、ろ
う付け性についても評価した。ろう付け性は、ろう付け
後のチューブ11にガスで注入して圧力をかけ、ガス漏
れの有無(無:○、有:×)によって評価した。これら
の測定結果、評価結果を表1に併せて示す。With respect to the obtained heat exchanger, the total thickness of the non-fillet portion 14 of the tube 11 and the thickness of the remaining core material were examined. The thickness of this part is 430 μm or less, which is recognized to be effective in reducing the weight.
A level equal to or greater than 70 μm was evaluated as a pass level. In addition, brazing properties were also evaluated. The brazing property was evaluated by injecting gas into the tube 11 after brazing and applying pressure to the tube, and determining whether or not there was gas leakage (absence: o, existence: x). These measurement results and evaluation results are also shown in Table 1.
【0027】[0027]
【表1】 [Table 1]
【0028】表1より、試料No. 3はSi量が発明範囲
未満と低いため、ろう材の流動性が劣るため、エロージ
ョンが助長され、非フィレット部の残存芯材厚さが従来
レベル未満となった。一方、No. 12は、Si量が過多
であるため、溶解後の鋳造が困難で、薄板に加工するこ
とができず、ブレージングシートが製作不可であった。
また、Si量が適切でも、ろう付け温度が液相線温度T
Lに対して(TL+3)℃未満のNo. 4および6では、
残留ろう材が多くなるため、ろう付け後の全板厚が総じ
て大きく、またろう付け性にも問題があった。一方、ろ
う付け温度が(TL+10)℃を上回るNo. 5,7,1
0および11は、エロージョンが促進され、ろう付け後
の残存芯材厚さが従来レベルを下回った。これらに対し
て、実施例のNo. 1、2,8および9は、ろう付け後の
非フィレット部の全板厚が420μm 以下であり、残存
芯材厚さも270μm 以上で、ろう付け性も良好であっ
た。From Table 1, it can be seen that Sample No. 3 has a low Si content less than the range of the invention, so that the fluidity of the brazing material is inferior, so that erosion is promoted and the remaining core thickness of the non-fillet portion is less than the conventional level. became. On the other hand, in No. 12, since the amount of Si was excessive, casting after melting was difficult, and it could not be processed into a thin plate, and a brazing sheet could not be manufactured.
Further, even if the amount of Si is appropriate, the brazing temperature is set to the liquidus temperature T
In Nos. 4 and 6 below (TL + 3) ° C. with respect to L,
Since the residual brazing material increases, the total thickness after brazing is generally large, and there is also a problem in brazing properties. On the other hand, No. 5, 7, 1 where the brazing temperature exceeds (TL + 10) ° C.
In Nos. 0 and 11, erosion was promoted, and the residual core thickness after brazing was lower than the conventional level. On the other hand, in Examples Nos. 1, 2, 8 and 9, the total thickness of the non-fillet portion after brazing was 420 μm or less, the residual core thickness was 270 μm or more, and the brazing property was good. Met.
【0029】[0029]
【発明の効果】本発明のAl合金ブレージングシート、
そのろう付け方法によれば、所定の低温下のろう付けに
おいても優れたろう付け性が得られ、ろう材量の低減と
ろう材中のSiの拡散抑制によって芯材のエロージョン
をも抑制することができ、耐食性を向上させることがで
きる。このため、従来レベルの耐食寿命の確保を、ろう
材層厚さと芯材厚さの低減より達成することができ、軽
量化に資することができる。また、本発明の熱交換器に
よれば、非フィレット部の全板厚が430μm 以下と薄
いにもかかわらず、残存芯材の厚さが従来レベルの27
0μm 以上であり、従来の耐食寿命を確保しつつ、軽量
化を図ることができる。The aluminum alloy brazing sheet of the present invention,
According to the brazing method, excellent brazing properties can be obtained even at a predetermined low-temperature brazing, and the erosion of the core material can be suppressed by reducing the amount of the brazing material and suppressing the diffusion of Si in the brazing material. It is possible to improve the corrosion resistance. For this reason, a conventional level of corrosion resistance life can be ensured by reducing the thickness of the brazing material layer and the thickness of the core material, which can contribute to weight reduction. Further, according to the heat exchanger of the present invention, the thickness of the remaining core material is reduced to the conventional level of 27 mm, even though the total thickness of the non-fillet portion is as thin as 430 μm or less.
It is 0 μm or more, and it is possible to reduce the weight while ensuring the conventional corrosion life.
【図1】本発明の実施形態にかかるAl合金ブレージン
グシートの部分断面図を示す。FIG. 1 shows a partial cross-sectional view of an Al alloy brazing sheet according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施形態にかかる熱交換器の要部断面
図を示す。FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the heat exchanger according to the embodiment of the present invention.
1 芯材 2 ろう材層 11 チューブ 12 フィン 14 非フィレット部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Core material 2 Brazing material layer 11 Tube 12 Fin 14 Non-fillet part
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B23K 31/02 310 B23K 31/02 310D 35/22 310 35/22 310E F28F 21/08 F28F 21/08 A // B23K 101:14 B23K 101:14 103:10 103:10 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) B23K 31/02 310 B23K 31/02 310D 35/22 310 35/22 310E F28F 21/08 F28F 21/08 A // B23K 101: 14 B23K 101: 14 103: 10 103: 10
Claims (3)
くとも一方の表面にろう材層が被覆されたブレージンク
゛シートであって、 前記ろう材層がSi:11.0〜12.5mass%、M
g:0.3〜5.0mass%、残部Alを本質的成分とす
るAl−Si−Mg系ろう合金によって形成され、真空
雰囲気中で、かつ前記Al−Si−Mg系ろう合金の液
相線温度をTLとしたとき(TL+3)℃〜(TL+1
0)℃の温度範囲内でのろう付けに用いられるろう付け
性に優れるAl合金ブレージンク゛シート。1. A brazing sheet in which a brazing material layer is coated on at least one surface of a core material formed of an Al alloy, wherein the brazing material layer is composed of Si: 11.0 to 12.5 mass%, M
g: 0.3-5.0 mass%, formed by an Al-Si-Mg-based brazing alloy containing Al as an essential component, in a vacuum atmosphere, and at the liquidus of the Al-Si-Mg-based brazing alloy When the temperature is TL, (TL + 3) ° C. to (TL + 1
0) An aluminum alloy brazing sheet excellent in brazing properties used for brazing within a temperature range of ° C.
ク゛シートにAl合金製の被接合部材をろう付けするに
際し、真空雰囲気中で、かつ前記Al−Si−Mg系ろ
う合金の液相線温度をTLとしたとき(TL+3)℃〜
(TL+10)℃の温度範囲内でろう付けするろう付け
方法。2. When brazing a member to be joined made of an Al alloy to the Al alloy brazing sheet according to claim 1, the liquidus temperature of the Al—Si—Mg based brazing alloy is set in a vacuum atmosphere. TL (TL + 3) ° C ~
A brazing method for brazing within a temperature range of (TL + 10) ° C.
ク゛シートを用いて製作されたチューブにAl合金製の
フィンをろう付けした熱交換器であって、 前記フィンがろう付けされていない、前記チューブの非
フィレット部におけるろう付け後の板厚が430μm 以
下で、エロージョンが生じていない残留芯材の厚さが2
70μm 以上である熱交換器。3. A heat exchanger in which a fin made of Al alloy is brazed to a tube manufactured using the Al alloy brazing sheet according to claim 1, wherein the fin is not brazed. The thickness of the non-fillet portion after brazing is 430 μm or less, and the thickness of the residual core material without erosion is 2 mm.
A heat exchanger having a size of 70 μm or more.
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JP2000152465A JP2001335869A (en) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | Al ALLOY-BRAZING SHEET EXCELLENT IN BRAZABILITY, BRAZING METHOD AND HEAT EXCHANGER |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004068055A1 (en) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Showa Denko K.K. | Heat exchanger and process for fabricating same |
JP2011208173A (en) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Kobe Steel Ltd | Brazing sheet of aluminum alloy |
-
2000
- 2000-05-24 JP JP2000152465A patent/JP2001335869A/en active Pending
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