JP2011202285A - ろう付け用シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コアシートのアルミニウム合金がMn0.5から13、Cu0.5から2.0、Si0.3から1.5、Mg<0.05、Fe<0、4、Ti<0.15、Cr<0.35、Zr及び/またはV<0.35(合計で)、Zn<0.25、差し引きアルミニウムと不可避の不純物の組成(重量%で)を持ち、そして上記ろう付け用シートが少なくとも50MPaの後ろう付け0.2%降伏強度を持ち、ASTM G−85による穴無しのSWAAT試験において12日以上の腐食寿命を持つ、ろう付け用シート、と更にその製造方法。
【選択図】なし
Description
Mn;0.65−1.0
Cu;0.5−0.7
Si;最高0.3
Fe;最高0.5
Zn;最高0.10
Ti;0.08−0.10
差し引き;アルミニウムと不純物。
このようなろう付け用シートは、キャスティングと熱ロールかけによる熱変形の加工ステップの間でこのコアを均質化処理にかけた場合及び均質化処理にかけなかった場合、それぞれ、通常、40MPa迄及び48MPa迄の範囲の後ろう付け0.2%降伏強度を得ることが可能である。更には、このろう付け用シートは、ASTM G−S5によるSWAAT試験で試験して、長寿命の腐食性能を有する。長寿命の合金は、穴無しのASTM G−85によるSWAAT試験において10から12日を超すものである。
Mn;0.7−1.5
Cu;0.2−2.0
Mg;0.1−0.6
Si;>0.15、最も好ましくは>0.40
Ti;オプションで、0.15迄
Cr;オプションで、0.35迄
Zr及び/またはV;オプションで全部で0.25迄
差し引き;アルミニウムと不可避の不純物、但し(Cu+Mg)>0.7、最も好ましくは(Cu+Mg)>1.2。
合金化元素のCuとMgを添加して、得られるろう付け用シートに充分な機械的強度と耐食性を組合せて付与する。このろう付け用シートをフラックスろう付けにより加工してもよいが、ろう付けサイクル時に施されるろう付けフラックスに影響を与える、合金中の比較的高Mg含量によるいくつかの困難に遭遇する。コア合金中のMgレベルが高過ぎる更なる難点は、ろう付けサイクル時NOCOLOKろう付けフラックスを施す場合に流動及び/または濡れ性が低下するということである。しかしながら、この既知のアルミニウムコア材料中のMgレベルを低下させることは、ろう付け後に得られる強度レベルを劇的に低下させる。
Fe;0.4から1.5
Mn;0.7−1.7
但し、(Fe+Mn)≦2.4
Si;1.3最高
Cu;1.5最高
但し、(Si+Cu)≧1.5、更に[Fe]+[Mn]≧l.7[2.5([Si]+[Cu])]−4.2
差し引き;アルミニウムと不可避の不純物。
Si;0.2−2.5
Fe;0.05−2.0
Cu;0.7−2.5
Mn;0.05−2.0
Mg;オプションで、0.5以下
Cr;オプションで、0.3以下
Zr;オプションで、0.3以下
Ti;オプションで、0.3以下
差し引き;アルミニウムと不可避の不純物を含んでなり(重量%で)、片側上でろう付け材料によりクラッドされ、そしてもう一方の側上で46から70ミクロンの範囲の厚さの腐食防止用陽極クラッド層を持って、必ずクラッドされ、そして上記腐食防止用陽極クラッド層は次を含んでなる(重量%で)。
Zn;3.0−6.0
Mg;0.05−2.5
差し引き;アルミニウムと不可避の不純物。
Mn;0.5から1.5
Cu;0.5から2.0
Si;0.3から1.5
Mg;<0.05
Fe;<0.4
Ti;<0.15
Cr;<0.35
Zr及び/またはV;<0.35(合計で)
Zn;<0.25
差し引き;アルミニウムと不可避の不純物の組成(重量%で)を有するろう付け用シートを提供することによって行なわれる。
Mn;0.65−1.0
Cu;0.5−0.7
Si;最高0.3
Fe;最高0.5
Zn;最高0.10
Ti;0.08−0.10
差し引き;アルミニウムと不純物からなり、そしてこのコアをそれぞれ均質化処理にかけた場合、及び均質化処理にかけなかった場合、通常、40MPa迄及び48MPa迄の範囲の後ろう付け0.2%降伏強度を持つコア合金を持つ上記のろう付け用シートに比較して、キャスティングと熱変形加工ステップの間で少なくともコア材料をコアを均質化処理にかけるか、かけない双方の場合、後ろう付け0.2%降伏強度の少なくとも10%の増加をもたらすことが可能である。この材料を上記均質化処理にかけた場合、このろう付け用シートは、O−焼戻しにおいて少なくとも50MPaの、そして最良の例では少なくとも55MPaの後ろう付け0.2%降伏強度を達成することが可能である。この材料を上記均質化処理にかけない場合、ろう付け用シートは、H24−焼戻しにおいて少なくとも55MPaの、そして最良の例においては、少なくとも60MPaの後ろう付け0.2%降伏強度を達成することが可能である。少なくとも双方の場合、本発明のろう付け用シートは、良好な耐食性を有する。このろう付け用シートは、穴無しのASTM G−85によるSWAAT試験で12日以上の、好ましくは20日以上の腐食寿命を得ることが可能である。最良の実施例においては、この耐食性は25日以上である。この耐食性レベルは、ろう付け用シートを長寿命製品として保証する。更には、このアルミニウムコア合金中にMgが存在しないことにより、フラックスろう付け、例えばNOCOLOKろう付けによりこのろう付け用シートを極めて良好に加工することができる。優れた性質は、特にCu、Si、Fe、Mn、及びMgの含量の特定の組合せの結果であると考えられる。注目すべきは、このろう付け用シートは、使用する水性冷却流体と接触する側で腐食防止用陽極として作用する、クラッド層の存在なしで良好な耐食性を有する。
(i)アルミニウムコア合金のインゴットをキャストし、
(ii)このアルミニウムコア合金に少なくとも一つの側でろう付け用層を付与し、
(iii)少なくとも一つの側でろう付け用層を持つこのアルミニウムコア合金を熱ロールかけし、
(iv)少なくとも一つの側でろう付け用層を持つこのアルミニウムコア合金を所望の完成したゲージ迄冷ロールかけする
ステップを含んでなり、そしてステップ(1)と(ii)の間で上記アルミニウムコア合金を均質化処理にかけない本発明のろう付け用シートを製造する方法も提供する。熱ロールかけに必要とされる所望の出発温度迄、このキャストした合金を予熱するだけである。均質化処理の必要性を避けることにより、加工ルートが簡素化され、一方でこの製品が後ろう付け状態で更に改良された強度を得ることが可能となり、良好な耐食性を得ることが更になお可能である。
Claims (14)
- アルミニウム合金コア材料とこの片側または両側の主要合金化元素としてケイ素を含有するアルミニウム合金のろう付け用層からできたコアシートを持つ、2層構造または3層構造のろう付け用シートであって、ここで、このコアシートのアルミニウム合金が
Mn;0.5から1.5
Cu;0.5から2.0
Si;0.3から1.5
Mg;<0.05
Fe;<0.4
Ti;<0.15
Cr;<0.35
Zr及び/またはV;<0.35(合計で)
Zn;<0.25差し引き;アルミニウムと不可避の不純物
の組成(重量%で)を持ち、そして上記ろう付け用シートが少なくとも50MPaの後ろう付け0.2%降伏強度(post−braze 0.2% yield strength)を持ち、ASTM G−85による穴無しのSWAAT試験において12日以上の腐食寿命を持つろう付け用シート。 - 該コアシートのアルミニウム合金の上記組成中のMg含量が0.03%未満である請求項1に記載のろう付け用シート。
- 該コアシートのアルミニウム合金の上記組成中のMn含量が0.6から1.5%の範囲の中にある請求項1または2に記載のろう付け用シート。
- 該コアシートのアルミニウム合金の上記組成中のMn含量が0.7から1.4%の範囲の中にある請求項3に記載のろう付け用シート。
- 該コアシートのアルミニウム合金の上記組成中のCu含量が0.8から1.5%の範囲の中にある請求項1から4のいずれか一つに記載のろう付け用シート。
- 該コアシートのアルミニウム合金の上記組成中のSi含量が0.4から1.0%の範囲の中にある請求項1から5のいずれか一つに記載のろう付け用シート。
- ASTM G−85による穴無しのSWAAT試験において後ろう付け状態で20日以上の腐食寿命を持つ請求項1から6のいずれか一つに記載のろう付け用シート。
- ろう付け用シートの上記2層構造が犠牲アノードクラッド層を欠く請求項1から7のいずれか一つに記載のろう付け用シート。
- 該コアシートがろう付けに先立ちO−焼戻しまたはH−24焼戻しにある請求項1から8のいずれか一つに記載のろう付け用シート。
- チューブ・ストック材料の形の請求項1から9のいずれか一つに記載のろう付け用シート。
- 順次、(i)上記アルミニウム合金コア材料のインゴットをキャストし、
(ii)上記アルミニウム合金コア材料のシートに上記ろう付け用層を施し、
(iii)上記アルミニウム合金コア材料と上記ろう付け用層を熱ロールかけし、
(iv)該熱ロールかけした製品を所望の最終ゲージ迄冷ロールかけし、ここで、ステップ(1)と(ii)の間で上記アルミニウムコア合金を均質化処理にかけない
ステップを含んでなる、請求項1から10のいずれか一つに記載のろう付け用シートを製造する方法。 - 先行する請求項のいずれか一つに記載のろう付け用シートを含んでなる編んだ組立体。
- 先行する請求項のいずれか一つに記載のろう付け用シートを含んでなる編んだ熱交換器。
- 2層あるいは3層のろう付け用シート構造での用途に対する請求項1から6または9または10のいずれか一つに記載のコアアルミニウム合金。
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