JPH0288740A - 耐孔食性のすぐれた熱交換器の作動流体接触構造部材用高強度Al合金クラッド材 - Google Patents
耐孔食性のすぐれた熱交換器の作動流体接触構造部材用高強度Al合金クラッド材Info
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- JPH0288740A JPH0288740A JP23847688A JP23847688A JPH0288740A JP H0288740 A JPH0288740 A JP H0288740A JP 23847688 A JP23847688 A JP 23847688A JP 23847688 A JP23847688 A JP 23847688A JP H0288740 A JPH0288740 A JP H0288740A
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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。
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〕
この発明は、各種熱交換器の構造部材にして、熱交換器
内を循環する水道水などの作動流体と接触する管体やヘ
ッダプレートなどとして用いた場合にすぐれた耐孔食性
を発揮する高強度Al合金クラッド材に関するものであ
る。
内を循環する水道水などの作動流体と接触する管体やヘ
ッダプレートなどとして用いた場合にすぐれた耐孔食性
を発揮する高強度Al合金クラッド材に関するものであ
る。
近年の熱交換器の軽量化および小型化に伴い、これの構
造部材である管体やヘッダプレートなどにも薄肉化が要
求されるようになっており、この要求を満足させる目的
で、例えば特開昭63−118044号公報に記載され
る、重量%で(以下%は重量%を示す)、 Mn : 0.3〜1.5%、 Sj : 0
.7〜1.2%。
造部材である管体やヘッダプレートなどにも薄肉化が要
求されるようになっており、この要求を満足させる目的
で、例えば特開昭63−118044号公報に記載され
る、重量%で(以下%は重量%を示す)、 Mn : 0.3〜1.5%、 Sj : 0
.7〜1.2%。
Cu:0.1〜0,6%。
を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
する高強度Al合金が提案されている。
する高強度Al合金が提案されている。
しかし、上記のAl1合金材は、高強度をもつ反面、相
対的に電気化学的に責であるために、全面腐食よりはむ
しろ孔食が発生し易く、薄肉化と含まって、これら構造
部材に貫通孔が生じる前に、安全を見込んで相対的に短
かい使用期間で寿命とするのが現状である。
対的に電気化学的に責であるために、全面腐食よりはむ
しろ孔食が発生し易く、薄肉化と含まって、これら構造
部材に貫通孔が生じる前に、安全を見込んで相対的に短
かい使用期間で寿命とするのが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記の
従来高強度Al合金に着目し、これのもつ高強度を低下
させることなく、これにすぐれた耐孔食性を付与すべく
研究を行なった結果、上記従来高強度Al1l1合金を
芯材とし、この芯材の片面または両面、すなわち熱交換
器の構造部材として用いた場合に、これを循環する作動
流体と接触する面に、高強度を確保する目的で、Mnお
よびSt含有量を芯材と同等にし、一方Cu含有量を相
対的に低くし、もって前記芯材に比して電気化学的に卑
とすることによって、前記芯材に対して犠牲陽極効果を
十分に発揮せしめ、かつ腐食を全面腐食型として孔食の
発生を抑制せしめたAn)合金を皮材としてクラッドす
ると、この結果のAl合金クラッド材は、高強度を保持
した状態で、すぐれた耐孔食性を発揮し、著しく長期に
亘る使用寿命の延命化を可能にするという知見を得たの
である。
従来高強度Al合金に着目し、これのもつ高強度を低下
させることなく、これにすぐれた耐孔食性を付与すべく
研究を行なった結果、上記従来高強度Al1l1合金を
芯材とし、この芯材の片面または両面、すなわち熱交換
器の構造部材として用いた場合に、これを循環する作動
流体と接触する面に、高強度を確保する目的で、Mnお
よびSt含有量を芯材と同等にし、一方Cu含有量を相
対的に低くし、もって前記芯材に比して電気化学的に卑
とすることによって、前記芯材に対して犠牲陽極効果を
十分に発揮せしめ、かつ腐食を全面腐食型として孔食の
発生を抑制せしめたAn)合金を皮材としてクラッドす
ると、この結果のAl合金クラッド材は、高強度を保持
した状態で、すぐれた耐孔食性を発揮し、著しく長期に
亘る使用寿命の延命化を可能にするという知見を得たの
である。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、芯材を、 Mn : 0.3〜1.5%、 St : 0
.3〜1.2%。
て、芯材を、 Mn : 0.3〜1.5%、 St : 0
.3〜1.2%。
Cu : 0.3〜1%。
を含有し、さらに必要に応じて、
Zr : 0.03〜0.15%。
を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するAl合金で構成し、 この芯材の片面または両面にクラッドされ、かつ作動流
体と接触する皮材を、 Mn : 0.3〜1.5%、 St : 0
.3〜1.2%。
するAl合金で構成し、 この芯材の片面または両面にクラッドされ、かつ作動流
体と接触する皮材を、 Mn : 0.3〜1.5%、 St : 0
.3〜1.2%。
Cu : 0.04〜0.2%。
を含有し、さらに必要に応じて、
Zr : 0.03〜1.5%。
を含有し、残りがAIと不可避不純物からなる組成を有
するAi)合金で構成してなる、耐孔食性のすぐれた熱
交換器の作動流体接触構造部材用高強度Al合金クラッ
ド材に特徴を有するものである。
するAi)合金で構成してなる、耐孔食性のすぐれた熱
交換器の作動流体接触構造部材用高強度Al合金クラッ
ド材に特徴を有するものである。
つぎに、この発明のA、9合金クラッド材における芯材
および皮材を構成するAl合金の成分組成を上記の通り
に限定した理由を説明する。
および皮材を構成するAl合金の成分組成を上記の通り
に限定した理由を説明する。
(a) 芯材および皮材のMnおよびSl含有量この
両成分には、いずれの場合も素地中に均一に分散する微
細なへΩ−Mn−5i化合物を形成して、強度を向上さ
せる作用があるが、その含有量が、それぞれM n :
0 、3%未満およびS I:0.3%未満では、所
望の高強度を確保することができず、一方その含有量が
、Mnにあっては1.5%を超えると加工性が低下する
ようになり、またSt成分にあっては1.2%を越える
と、融点が下がり、ろう付は中に部分溶融が起るように
なるばかりでなく、強度および耐食性も低下するように
なることから、その含有量を、それぞれMn:0.3〜
1.5%、S i:0.3〜1.2%と定めた。
両成分には、いずれの場合も素地中に均一に分散する微
細なへΩ−Mn−5i化合物を形成して、強度を向上さ
せる作用があるが、その含有量が、それぞれM n :
0 、3%未満およびS I:0.3%未満では、所
望の高強度を確保することができず、一方その含有量が
、Mnにあっては1.5%を超えると加工性が低下する
ようになり、またSt成分にあっては1.2%を越える
と、融点が下がり、ろう付は中に部分溶融が起るように
なるばかりでなく、強度および耐食性も低下するように
なることから、その含有量を、それぞれMn:0.3〜
1.5%、S i:0.3〜1.2%と定めた。
(b) 芯材および皮材のCu含有量芯材および皮材
に高強度を確保するためには、Cuの含有は不可欠であ
り、したがって、この発明のクラッド材では、厚さ方向
で通常90%を占める芯材のCu含有量を皮材より相対
的に高い0.3〜1%として高強度を確保し、一方、こ
の高いCu含有量では孔食が発生し易いので、これにク
ラッドされる皮材のCu含有量を芯材のそれより相対的
に低い0.05〜0.2%として、腐食を全面腐食型と
し、孔食発生を抑制するようにしたちのであり、この結
果クラッド材は高強度とすぐれた耐孔食性をもつように
なるほか、芯材と皮旧のCu含有量の相異によって、芯
Hの方が皮材に比して電気化学的に貴となることから、
皮材が犠牲陽極効果を発揮するようになり、芯材をよく
防食するものである。したがって、芯材のCu含有量が
0.3%未満では、素地固溶強化による所望の強度向上
をはかることができず、一方その含有量が1%を越える
と硬さが向上し、加工性が低下するようになることから
、その含有量を0.3〜1%と定めたのである。また、
皮材のCu含有量については、その含有量が0.04%
未満では、皮材のクラッド材に占める割合が通常10%
程度であってもクラッド材に及ぼす強度低下は無視でき
ず、一方その含有量が0.2%を越えると、腐食が全面
腐食型から孔食型に変化するようになり、所望のすぐれ
た耐孔食性を確保することができなくなることから、そ
の含有量を0.04〜0.2%と定めた。
に高強度を確保するためには、Cuの含有は不可欠であ
り、したがって、この発明のクラッド材では、厚さ方向
で通常90%を占める芯材のCu含有量を皮材より相対
的に高い0.3〜1%として高強度を確保し、一方、こ
の高いCu含有量では孔食が発生し易いので、これにク
ラッドされる皮材のCu含有量を芯材のそれより相対的
に低い0.05〜0.2%として、腐食を全面腐食型と
し、孔食発生を抑制するようにしたちのであり、この結
果クラッド材は高強度とすぐれた耐孔食性をもつように
なるほか、芯材と皮旧のCu含有量の相異によって、芯
Hの方が皮材に比して電気化学的に貴となることから、
皮材が犠牲陽極効果を発揮するようになり、芯材をよく
防食するものである。したがって、芯材のCu含有量が
0.3%未満では、素地固溶強化による所望の強度向上
をはかることができず、一方その含有量が1%を越える
と硬さが向上し、加工性が低下するようになることから
、その含有量を0.3〜1%と定めたのである。また、
皮材のCu含有量については、その含有量が0.04%
未満では、皮材のクラッド材に占める割合が通常10%
程度であってもクラッド材に及ぼす強度低下は無視でき
ず、一方その含有量が0.2%を越えると、腐食が全面
腐食型から孔食型に変化するようになり、所望のすぐれ
た耐孔食性を確保することができなくなることから、そ
の含有量を0.04〜0.2%と定めた。
(e) 芯材および皮材のZr含有量Zr成分には、
素地中に均一に分散する微細なA D a Z r化合
物を形成して、強度を向上させるほか、非等方性粗大粒
の形成を一段と促進させ、もって溶融ろうの侵入による
耐食性低下を阻止する作用があるので、必要に応じて含
有されるが、その含有量が0.03%未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方その含有量が0.15%
を越えると加工性が低下するようになることから、その
含有量を0.03〜0.15%と定めた。
素地中に均一に分散する微細なA D a Z r化合
物を形成して、強度を向上させるほか、非等方性粗大粒
の形成を一段と促進させ、もって溶融ろうの侵入による
耐食性低下を阻止する作用があるので、必要に応じて含
有されるが、その含有量が0.03%未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方その含有量が0.15%
を越えると加工性が低下するようになることから、その
含有量を0.03〜0.15%と定めた。
つぎに、この発明のクラッド材を実施例により具体的に
説明する。
説明する。
通常の溶解法によりそれぞれ第1表に示される成分組成
をもった芯材用Ag合金A−Jおよび皮材用Al1合金
a −jを溶製し、鋳造して鋳塊となし、これら鋳塊に
通常の条件で均質化熱処理と面側を施した後、芯材用A
l1合金鋳塊に対しては、これに熱間圧延を施して厚さ
: Io、8inの熱延板とし、また皮材用A、9合金
鋳塊には熱間圧延と、これに続いて冷間圧延を施して厚
さ:1.2mmの冷延板とし、ついで、これらを第2表
に示される組合せ第 表 で重ね合わせた後、熱間圧延にて厚さ:2+nのクラッ
ド材とし、引続いて冷間圧延にて、その厚さを0.5m
mとし、これに温度二370℃に2時間保持の条件で最
終焼鈍を施すことにより本発明Ap合金クラッド月1〜
16をそれぞれ製造した。
をもった芯材用Ag合金A−Jおよび皮材用Al1合金
a −jを溶製し、鋳造して鋳塊となし、これら鋳塊に
通常の条件で均質化熱処理と面側を施した後、芯材用A
l1合金鋳塊に対しては、これに熱間圧延を施して厚さ
: Io、8inの熱延板とし、また皮材用A、9合金
鋳塊には熱間圧延と、これに続いて冷間圧延を施して厚
さ:1.2mmの冷延板とし、ついで、これらを第2表
に示される組合せ第 表 で重ね合わせた後、熱間圧延にて厚さ:2+nのクラッ
ド材とし、引続いて冷間圧延にて、その厚さを0.5m
mとし、これに温度二370℃に2時間保持の条件で最
終焼鈍を施すことにより本発明Ap合金クラッド月1〜
16をそれぞれ製造した。
また、比較の目的で、上記芯材用Al合金A〜Jの熱延
板から冷間圧延にて厚さ:0.5mの冷延板を得、これ
に同一の条件で最終焼鈍を施すことにより従来Al合金
板材1〜IOをそれぞれ製造した。
板から冷間圧延にて厚さ:0.5mの冷延板を得、これ
に同一の条件で最終焼鈍を施すことにより従来Al合金
板材1〜IOをそれぞれ製造した。
つぎに、この結果得られた本発明Ag合金クラッド材1
〜1Bおよび従来Al合金板材1〜IOについて、真空
ろう付げに相当する条件、すなわちI X 1O−4t
orrの真空中、温度=600℃に5分間保持の条件で
熱処理を施した状態で、引張強さを測定すると共に、本
発明Al合金クラッド材については芯材側面を、また従
来Al合金板材では片面をそれぞれ塗装絶縁した状態で
、Cu ”: lppm含有の温度:40℃の水道流水
中に4週間浸漬の水道水流浸漬試験を行ない、露出面の
最大孔食探さを測定した。これらの結果を第2表に示し
た。
〜1Bおよび従来Al合金板材1〜IOについて、真空
ろう付げに相当する条件、すなわちI X 1O−4t
orrの真空中、温度=600℃に5分間保持の条件で
熱処理を施した状態で、引張強さを測定すると共に、本
発明Al合金クラッド材については芯材側面を、また従
来Al合金板材では片面をそれぞれ塗装絶縁した状態で
、Cu ”: lppm含有の温度:40℃の水道流水
中に4週間浸漬の水道水流浸漬試験を行ない、露出面の
最大孔食探さを測定した。これらの結果を第2表に示し
た。
第2表に示される結果から、本発明Aj1合金クラッド
材1〜16は、いずれもろう付は処理後において従来A
l合金板材1〜10と同等の高強度を有し、かつ従来A
l合金板材1〜10に比して著しくすぐれた耐孔食性を
示すことが明らかである。
材1〜16は、いずれもろう付は処理後において従来A
l合金板材1〜10と同等の高強度を有し、かつ従来A
l合金板材1〜10に比して著しくすぐれた耐孔食性を
示すことが明らかである。
なお、上記実施例では芯材と皮材とからなるAl合金ク
ラッド材について述べたが、実用に際しては、これの芯
材側にl!−Si系合金のろう材をさらにクラッドして
プレージングシートとして適用してもよいことは勿論で
ある。
ラッド材について述べたが、実用に際しては、これの芯
材側にl!−Si系合金のろう材をさらにクラッドして
プレージングシートとして適用してもよいことは勿論で
ある。
上述のように、この発明のA、9合金クラッド材は、高
強度とすぐれた耐孔食性を有するので、これを熱交換器
の作動流体接触構造部材である、例えば管体やヘッダプ
レートなどとして適用した場合、具備する高強度によっ
て薄肉化を可能とし、これは熱交換器の軽量化および小
型化に寄与し、さらにすぐれた耐孔食性によって著しく
長期に亘る使用寿命の延命化を可能とするなど工業上有
用な効果をもたらすものである。
強度とすぐれた耐孔食性を有するので、これを熱交換器
の作動流体接触構造部材である、例えば管体やヘッダプ
レートなどとして適用した場合、具備する高強度によっ
て薄肉化を可能とし、これは熱交換器の軽量化および小
型化に寄与し、さらにすぐれた耐孔食性によって著しく
長期に亘る使用寿命の延命化を可能とするなど工業上有
用な効果をもたらすものである。
Claims (4)
- (1)芯材と、これの片面または両面にクラッドされ、
かつ作動流体と接触する皮材とからなり、前記芯材を、
重量%で、 Mn:0.3〜1.5%,Si:0.3〜1.2%,C
u:0.3〜1%, を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するAl合金で構成し、 前記皮材を、同じく重量%で、 Mn:0.3〜1.5%,Si:0.3〜1.2%,C
u:0.04〜0.2%, を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するAl合金で構成することを特徴とする耐孔食性のす
ぐれた熱交換器の作動流体接触構造部材用高強度Al合
金クラッド材。 - (2)芯材と、これの片面または両面にクラッドされ、
かつ作動流体と接触する皮材とからなり、前記芯材を、
重量%で、 Mn:0.3〜1.5%,Si:0.3〜1.2%,C
u:0.3〜1%, を含有し、さらに、 Zr :0.03〜0.15%, を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するAl合金で構成し、 前記皮材を、同じく重量%で、 Mn:0.3〜1.5%,Si:0.3〜1.2%,C
u:0.04〜0.2%, を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するAl合金で構成することを特徴とする耐孔食性のす
ぐれた熱交換器の作動流体接触構造部材用高強度Al合
金クラッド材。 - (3)芯材と、これの片面または両面にクラッドされ、
かつ作動流体と接触する皮材とからなり、前記芯材を、
重量%で、 Mn:0.3〜1.5%,Si:0.3〜1.2%,C
u:0.3〜1%, を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するAl合金で構成し、 前記皮材を、同じく重量%で、 Mn:0.3〜1.5%,Si:0.3〜1.2%,C
u:0.04〜0.2%, を含有し、さらに、 Zr:0.03〜0.15%, を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するAl合金で構成することを特徴とする耐孔食性のす
ぐれた熱交換器の作動流体接触構造部材用高強度Al合
金クラッド材。 - (4)芯材と、これの片面または両面にクラッドされ、
かつ作動流体と接触する皮材とからなり、前記芯材を、
重量%で、 Mn:0.3〜1.5%,Si:0.3〜1.2%,C
u:0.3〜1%, を含有し、さらに、 Zr:0.03〜0.15%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するAl合金で構成し、 前記皮材を、同じく重量%で、 Mn:0.3 〜1.5%,Si:0.3〜1.2%,
Cu:0.04〜0.2%, を含有し、さらに、 Zr:0.03〜0.15%, を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するAl合金で構成することを特徴とする耐孔食性のす
ぐれた熱交換器の作動流体接触構造部材用高強度Al合
金クラッド材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23847688A JPH0288740A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 耐孔食性のすぐれた熱交換器の作動流体接触構造部材用高強度Al合金クラッド材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23847688A JPH0288740A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 耐孔食性のすぐれた熱交換器の作動流体接触構造部材用高強度Al合金クラッド材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0288740A true JPH0288740A (ja) | 1990-03-28 |
Family
ID=17030808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23847688A Pending JPH0288740A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 耐孔食性のすぐれた熱交換器の作動流体接触構造部材用高強度Al合金クラッド材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0288740A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2039790A1 (de) * | 2007-09-18 | 2009-03-25 | Hydro Aluminium Deutschland GmbH | Korrosionsschutzschicht |
JP2013194266A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Kobe Steel Ltd | 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート |
-
1988
- 1988-09-22 JP JP23847688A patent/JPH0288740A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2039790A1 (de) * | 2007-09-18 | 2009-03-25 | Hydro Aluminium Deutschland GmbH | Korrosionsschutzschicht |
WO2009037263A1 (de) * | 2007-09-18 | 2009-03-26 | Hydro Aluminium Deutschland Gmbh | Korrosionsschutzschicht |
JP2013194266A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Kobe Steel Ltd | 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート |
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