WO2014065355A1 - フィン用アルミニウム合金製ブレージングシート、熱交換器及び熱交換器の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a heat exchanger manufactured by brazing and joining an aluminum alloy tube material and an aluminum alloy fin material, for example, a radiator, a heater core, an oil cooler, an intercooler, a car air conditioner, and a room air conditioner.
- the present invention relates to a brazing sheet made of an aluminum alloy for a fin material used for a capacitor, an evaporator, and the like, and more particularly to an aluminum alloy brazing sheet for a fin material having excellent corrosion resistance.
- this invention relates to the heat exchanger excellent in corrosion resistance, and its manufacturing method.
- extruded flat tube materials made of aluminum alloys, or brazing materials are clad on the core material
- a heat exchanger in an air conditioner or a refrigerator a heat exchanger of a type configured by combining a large number of plate fins stacked at intervals and a tube material penetrating these plate fins (hereinafter referred to as plate fins).
- a heat exchanger is often used.
- This plate fin heat exchanger performs heat exchange between the refrigerant circulating in the pipe and the air in contact with the plate fin.
- aluminum is used for the plate fin because it is lightweight and has excellent thermal conductivity and workability, and the surface of the plate fin is a space between the fin and the fin due to water droplets condensed from atmospheric water vapor. A hydrophilic surface treatment is applied to prevent the clogging.
- a fin material is also used that has been subjected to a surface treatment that allows the surface of the plate fins to fall before water droplets become large by performing a water-repellent surface treatment.
- the tube material is made of copper, which has excellent thermal conductivity and excellent workability.
- the plate fin heat exchanger after laminating plate fins having a cylindrical through hole of a predetermined shape, the tube material is inserted into the cylindrical through hole, and then the diameter of the tube material is expanded. Thus, the outer peripheral surface of the tube material and the inner surface of the through hole are brought into contact with each other, and the tube material and the fin are mechanically fixed and bonded.
- a plate fin heat exchanger using an aluminum alloy for the tube material as a method of joining the plate fin material and the tube material, the tube material is expanded and brought into close contact with the plate fin material in the same manner as when a copper tube is used.
- a brazing method using brazing fins Japanese Patent Laid-Open No. 3-138080.
- Si which is a component in the brazing material
- the brazing material portion Since the surface remains as a residue and a layer with high Si solubility remains on the surface, the surface potential becomes noble, and when a cross-linked droplet is formed between the louver or the fin, the core material of the fin material A potential difference is generated between the surface of the brazing material and a problem that the corrosion consumption of the fin material increases is caused.
- an object of the present invention is an aluminum alloy brazing sheet for fins in which a brazing material is clad only on one side of a core material, and improves the corrosion resistance of the fin material and is excellent in the ability to prevent corrosion of the tube material
- An object of the present invention is to provide an aluminum alloy brazing sheet for a fin material.
- the potential difference between the surface on the core material side and the surface on the brazing material surface side of the brazing sheet after the heating test under specific conditions is within a specific range.
- the brazing sheet designed to become the above has found that the corrosion resistance of the fin material can be increased, and the present invention has been completed.
- the present invention (1) is a brazing sheet made of an aluminum alloy for fins, in which only one side of a core material made of an aluminum alloy is clad with a brazing material made of an aluminum alloy containing Si and Zn, The thickness of the aluminum alloy brazing sheet for fins is 0.15 mm or less, In the heating test at 600 ° C. for 3 minutes, the potential difference between the core material side surface and the brazing material side surface of the brazing sheet after the heating test is ⁇ 40 to +40 mV, An aluminum alloy brazing sheet for fins is provided.
- the present invention (1) is an assembly in which at least a fin material obtained by molding the aluminum alloy brazing sheet for fins of the present invention (1) and an aluminum alloy tube material are assembled,
- the present invention provides a method for producing a heat exchanger characterized by brazing heating.
- the present invention (3) brazes and heats an assembly in which at least a fin material made of a brazing sheet in which a brazing material is clad on only one side of a core material and an aluminum alloy tube material are assembled.
- Heat exchanger obtained by The potential difference between the core material side surface and the brazing material side surface of the fin material after brazing is ⁇ 40 to +40 mV, The heat exchanger characterized by this is provided.
- an aluminum alloy brazing sheet for fins in which only one side of a core material is clad with a brazing material, which improves the corrosion resistance of the fin material and is excellent in corrosion resistance to the tube material.
- An aluminum alloy brazing sheet can be provided.
- the heat exchanger excellent in corrosion resistance can be provided.
- the aluminum alloy brazing sheet for fins of the present invention is an aluminum alloy brazing sheet for fins in which only one side of a core material made of an aluminum alloy is clad with a brazing material made of an aluminum alloy containing Si and Zn,
- the thickness of the aluminum alloy brazing sheet for fins is 0.15 mm or less, In the heating test at 600 ° C. for 3 minutes, the potential difference between the core material side surface and the brazing material side surface of the brazing sheet after the heating test is ⁇ 40 to +40 mV, An aluminum alloy brazing sheet for fins.
- the aluminum alloy brazing sheet for fins of the present invention is a brazing sheet used for a fin material of a heat exchanger, and a brazing material made of an aluminum alloy containing Si and Zn is formed only on one side of a core material made of an aluminum alloy. This is a clad aluminum alloy brazing sheet.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of an aluminum alloy brazing sheet for fins according to the present invention.
- an aluminum alloy brazing sheet 1 for fins is a brazing sheet in which an aluminum alloy brazing material 3 is clad only on one side of an aluminum alloy core material 2.
- the side indicated by reference numeral 4 is the core material surface side of the brazing sheet
- the side indicated by reference numeral 5 is the brazing material surface side of the brazing sheet.
- the core material according to the aluminum alloy brazing sheet for fins of the present invention is a core material made of an aluminum alloy.
- the composition of the core material is not particularly limited, the required performance of the fin material as the core material, the relationship with the additive elements in the brazing material, the potential difference between the surface on the core material side and the surface on the brazing material surface side after brazing heating, etc. Is selected as appropriate.
- the brazing material according to the aluminum alloy brazing sheet for fins of the present invention is a brazing material made of an aluminum alloy containing Si and Zn as essential components.
- the content of Si and Zn in the brazing filler metal is the required performance as the core material of the fin material, the relationship with the additive element in the core material, the potential difference between the surface on the core material side and the surface on the brazing material side after brazing heating Etc. are selected as appropriate.
- the brazing material can contain various elements in addition to Si and Zn as necessary.
- the thickness of the aluminum alloy brazing sheet for fins of the present invention is 0.15 mm or less, preferably 0.05 to 0.15 mm.
- the thickness of the brazing sheet exceeds the above range, even if the corrosion rate increases, the fin material itself remains large because the fin material itself has a large volume, and the sacrificial anode effect continues for a certain period. There is almost no problem of corrosion resistance.
- the aluminum alloy brazing sheet for fins of the present invention has a potential difference (surface on the core material side) between the surface on the core material side and the surface on the brazing material surface side of the brazing sheet after the heating test in a heating test at 600 ° C. for 3 minutes.
- the potential of the brazing material side is ⁇ 40 to +40 mV, preferably ⁇ 20 to 20 mV. Since the potential difference between the surface on the core material side and the surface on the brazing material surface after the heating test of the brazing sheet is in the above range, the amount of corrosion consumed by the louver or the droplets cross-linked to the adjacent core material and the brazing material surface is reduced. It becomes low and the corrosion resistance of a fin material becomes high.
- the corrosion resistance of the fin material becomes low.
- the potential difference of ⁇ 40 to +40 mV refers to the ranges of the potential differences of ⁇ 40 to 0 mV and 0 to +40 mV, and the absolute value of the potential difference is within 40 mV.
- FIG. 2 is a side view showing the installation state of the test material in the heating test
- (A) is the test material before the heating test
- (B) is the test material after the heating test.
- the brazing sheet test material 11 in which the core material 12 is clad with the brazing material 13 is suspended in the heating furnace so that the surface 14 on the core material side and the surface 15 on the brazing material surface side are vertical.
- the brazing sheet test material 11 was heated from 450 ° C. to 600 ° C. (maximum temperature reached) at 7.5 ° C./min in a nitrogen gas atmosphere, then held at 600 ° C.
- the temperature is lowered from 600 ° C. to 450 ° C. at a rate of 15 ° C./min. Then, after cooling, the potential difference between the surface 19 on the core material surface side (surface on the surface side where the brazing material was not clad) and the surface 20 on the brazing material surface side (surface on the surface side where the brazing material was clad). (The potential of the surface 19 ⁇ the potential of the surface 20) is measured.
- the brazing material 13 flows downward on the surface of the core material 12 by heating, and most of the brazing material 13 moves to the lower part of the core material, but a small amount of brazing material 13 is placed on the surface of the core material 12 on the brazing material surface side. Remains.
- the Zn content of the brazing material is preferably 0.2 to 3.0 mass% higher than the Zn content of the core material, and 0.3 to 1.5 It is particularly preferable that the mass is high. That is, in the aluminum alloy brazing sheet for fins of the present invention, the difference between the Zn content of the brazing material and the Zn content of the core material (Zn content of the brazing material ⁇ Zn content of the core material) is preferably 0. .2 to 3.0% by mass, particularly preferably 0.3 to 1.5% by mass.
- the potential difference between the surface on the core material surface side and the surface on the brazing material surface side after brazing heating is ⁇ 40 to +40 mV, preferably ⁇ It becomes easy to control to 20 to +20 mV, and the corrosion resistance of the fin material increases.
- the potential difference between the surface on the core material surface side and the surface on the brazing material surface side is ⁇ 40 to +40 mV, preferably Is likely to deviate from the range of -20 to +20 mV, so that the corrosion of the core material increases and the corrosion resistance tends to be low.
- the brazing material surface voltage becomes too low and the brazing material side Since the surface of the core becomes the anode and the surface on the core side becomes the cathode, the corrosion of the brazing material increases and the corrosion resistance tends to be low, and the amount of Zn derived from the brazing material increases in the joint fillet with the tube material. The potential becomes low, the fillet is preferentially corroded, and the fins are easily peeled off.
- the above range is the difference between the Zn content of the brazing material and the Zn content of the core material.
- the brazing material having a Zn content of 0% by mass is clad with the brazing material whose content difference is within the above range. The case where it is done is also included.
- the core material according to the aluminum alloy brazing sheet for fins of the present invention is 2.0% by mass or less of Mn, 1.5% by mass or less of Si, 1.5% by mass or less of Fe and 4% by mass or less of Zn. It is preferable that it is the aluminum alloy which contains 1 type (s) or 2 or more types, and consists of remainder Al and an unavoidable impurity.
- Mn in the core material functions to improve the strength of the core material and improve high temperature buckling resistance.
- the Mn content of the core material is preferably 2.0% by mass or less, particularly preferably 0.5 to 2.0% by mass, and further preferably 1.0 to 1.7% by mass.
- Mn content of the core exceeds the above range, coarse crystallized products are generated during casting, rolling workability is impaired, and the production of the clad material tends to be difficult.
- Si in the core material forms fine precipitates with other additive elements such as Mn or Fe, improving the strength of the core material, and reducing the solid solution amount of Mn to reduce thermal conductivity (electrical conductivity).
- the Si content of the core material is preferably 1.5% by mass or less, particularly preferably 0.1 to 1.5% by mass, and further preferably 0.3 to 1.1% by mass.
- Fe in the core material coexists with Mn and improves the strength of the fin material before and after brazing.
- the Fe content of the core material is preferably 1.5% by mass or less, particularly preferably 0.1 to 1.5% by mass, and further preferably 0.3 to 0.8% by mass. If the Fe content of the core exceeds the above range, the crystal grains become finer, and the molten brazing is likely to erode in the core, and the high temperature buckling resistance is likely to decrease, and the self-corrosion is likely to increase. Become.
- the Zn in the core material increases the sacrificial anode effect by lowering the potential.
- the Zn content of the core material is preferably 4.0% by mass or less, particularly preferably 0.5 to 4.0% by mass, and further preferably 0.5 to 3.0% by mass.
- the Zn content of the core exceeds the above range, the self-corrosion resistance of the core itself tends to deteriorate, and the intergranular corrosion sensitivity also tends to increase.
- the core material further includes 0.5% by mass or less of Cu, 1.0% by mass or less of Mg, 0.3% by mass or less of Zr, 0.3% by mass or less of Cr, 0.3% or less.
- the Cu in the core material improves the strength of the fin material before and after brazing, but reduces intergranular corrosion resistance.
- the Cu content of the core material is preferably 0.5% by mass or less, particularly preferably 0.05 to 0.5% by mass, and further preferably 0.1 to 0.3% by mass. When the Cu content of the core material exceeds the above range, the potential of the fin material becomes noble and the sacrificial anode effect of the fin material is likely to be lowered, and the intergranular corrosion resistance is also liable to be lowered.
- Mg in the core material improves the strength of the fin material before and after brazing by forming precipitates with Si.
- the Mg content of the core material is preferably 1.0% by mass or less, particularly preferably 0.05 to 1.0% by mass, and further preferably 0.3 to 0.6% by mass. When the Mg content of the core material exceeds the above range, the melting point of the core material is lowered, and deformation during brazing and local melting are likely to occur.
- the Zr in the core material improves the strength of the fin material before and after brazing and improves the high temperature buckling.
- the Zr content of the core material is preferably 0.3% by mass or less, particularly preferably 0.01 to 0.3% by mass. When the Zr content of the core material exceeds the above range, coarse crystallized products are generated during casting, and the rolling processability is liable to be impaired, and the plate material is likely to be difficult to manufacture.
- the Cr content of the core material improves the strength of the fin material before and after brazing and improves the high temperature buckling.
- the Cr content of the core material is preferably 0.3% by mass or less, particularly preferably 0.01 to 0.3% by mass. When the Cr content of the core material exceeds the above range, coarse crystallized products are generated during casting, and the rolling processability is liable to be impaired, and the plate material is likely to be difficult to manufacture.
- Ti in the core material mitigates local corrosion by using the corrosion of the fin material before brazing and after brazing as a layered corrosion form.
- the Ti content of the core material is preferably 0.3% by mass, particularly preferably 0.01 to 0.3% by mass. When the Ti content of the core material exceeds the above range, coarse crystallized products are generated during casting, which tends to impair rolling workability, and it is difficult to produce a plate material.
- the Sr content of the core material is preferably 0.3% by mass or less, particularly preferably 0.005 to 0.3% by mass. If the Sr content of the core material exceeds the above range, a coarse crystallized product is generated during casting, which tends to impair rolling workability, and it is difficult to produce a plate material.
- Ni in the core material improves the strength of the fin material before and after brazing.
- the Ni content of the core material is preferably 1.5% by mass, particularly preferably 0.05 to 1.5% by mass, and particularly preferably 0.1 to 0.5% by mass.
- the Ni content of the core exceeds the above range, the crystal grains become fine, and the molten brazing is likely to erode in the core, the high-temperature buckling resistance is likely to decrease, and the self-corrosion is likely to increase.
- the Sn content of the core material is preferably 0.1% by mass or less, particularly preferably 0.005 to 0.1% by mass.
- the Sn content of the core material exceeds the above range, coarse crystallized products are generated during casting, and the rolling processability is liable to be impaired, and the plate material is likely to be difficult to manufacture.
- the In content of the core material is preferably 0.1% by mass or less, particularly preferably 0.005 to 0.1% by mass. If the In content of the core material exceeds the above range, coarse crystallized products are generated during casting, which tends to impair rolling workability, and it is difficult to produce a plate material.
- the core material can further contain 0.3% by mass or less of Ga in addition to the above additive elements. Ga in the core material lowers the potential without substantially reducing the thermal conductivity of the fin material and gives a sacrificial anode effect.
- the core material may further contain 0.1% by mass or less of Pb, Li, Ca, or Na in addition to the above additive elements.
- the core material can further contain 0.3 mass% or less of V or 0.3 mass% or less of Mo in addition to the above additive elements in order to improve the strength. Further, the core material can further contain 0.1% by mass or less of B in addition to the above-mentioned additive elements for preventing oxidation.
- the brazing material according to the aluminum alloy brazing sheet for fins of the present invention contains Si and Zn as essential additive elements, but contains 2 to 14% by mass of Si and 0.2 to 7% by mass of Zn, A brazing material composed of an aluminum alloy composed of the balance Al and inevitable impurities is preferable.
- the Si in the brazing filler metal functions to lower the melting point of the brazing filler metal and increase the fluidity of the molten brazing filler metal.
- the Si content of the brazing material is preferably 2 to 14% by mass, particularly preferably 6 to 11% by mass. When the Si content of the brazing material is less than the above range, the effect tends to be small, and when it exceeds the above range, the melting point tends to be too high, and the workability during production tends to be lowered.
- the Zn in the brazing material functions to enhance the sacrificial anode effect.
- the Zn content of the brazing material is preferably 0.2 to 7% by mass. If the Zn content of the brazing material is less than the above range, the effect tends to be small, and if it exceeds the above range, the workability at the time of manufacture tends to decrease, and the natural potential becomes base and self-corrosive. It becomes easy to increase.
- the brazing material further includes 0.3 mass% or less of Sn, 0.3 mass% or less of In, 0.3 mass% or less of Sr, 1.5 mass% or less of Mg, 0.005 mass% or less.
- Fe of 8 mass% or less, Ni of 0.8 mass% or less, Cu of 0.5 mass% or less, Mn of 2.0 mass% or less, and Ti of 0.3 mass% or less The above can be contained.
- the Sn content of the brazing material is preferably 0.3% by mass or less, particularly preferably 0.001 to 0.3% by mass.
- the Sn content of the brazing material exceeds the above range, a coarse crystallized product is generated during casting, which tends to impair rolling workability, and it is difficult to manufacture a plate material.
- the In content of the brazing material is preferably 0.3% by mass or less, particularly preferably 0.001 to 0.3% by mass.
- the Sr content of the brazing material is preferably 0.3% by mass or less, particularly preferably 0.001 to 0.3% by mass.
- the Sr content of the brazing material exceeds the above range, a coarse crystallized product is generated at the time of casting, and the rolling processability is liable to be impaired, and the production of the plate material is likely to be difficult.
- Mg in the brazing material improves the strength of the fin material before and after brazing by forming precipitates with Si.
- the Mg content of the brazing material is preferably 1.5% by mass or less, particularly preferably 0.05 to 1.5% by mass, and further preferably 0.3 to 0.6% by mass. If the Mg content of the brazing material exceeds the above range, the melting point of the brazing material tends to decrease and the erosion property of the core material tends to increase.
- Fe in the brazing filler metal is dispersed in the brazing filler metal to increase the starting point of corrosion and suppress local corrosion.
- the Fe content of the brazing material is preferably 0.8% by mass or less, particularly preferably 0.05 to 0.8% by mass, and further preferably 0.05 to 0.3% by mass. When the Fe content of the brazing material exceeds the above range, self-corrosion tends to increase.
- Ni in the brazing filler metal is dispersed in the brazing filler metal, thereby increasing and dispersing the starting point of corrosion and suppressing local corrosion.
- the Ni content of the brazing material is preferably 0.8% by mass or less, particularly preferably 0.05 to 0.8% by mass, and further preferably 0.05 to 0.3% by mass. When the Ni content of the brazing material exceeds the above range, self-corrosion tends to increase.
- the Cu in the brazing material improves the corrosion resistance of the joint by making the potential of the fillet after brazing noble.
- the Cu content of the brazing material is preferably 0.5% by mass or less, particularly preferably 0.05 to 0.5% by mass, and further preferably 0.1 to 0.3% by mass. When the Cu content of the brazing material exceeds the above range, the potential of the fin material becomes noble and the sacrificial anode effect of the fin tends to decrease.
- Mn in the brazing material forms a compound with Si and increases the starting point of corrosion.
- the Mn content of the brazing material is preferably 2.0% by mass or less, particularly preferably 0.05 to 2.0% by mass, and further preferably 0.1 to 1.5% by mass. When the Mn content of the brazing material exceeds the above range, coarse crystallized matter is generated, and surface cracks are generated during rolling, so that the productivity is easily lowered.
- Ti in the brazing filler metal forms a compound with Si and increases the starting point of corrosion.
- the Ti content of the brazing material is preferably 0.3% by mass or less, particularly preferably 0.05 to 0.3% by mass. When the Ti content of the brazing material exceeds the above range, coarse crystallized matter is generated, surface cracks are generated during rolling, and manufacturability tends to be lowered.
- the brazing material further contains 0.3% by mass or less of Cr, 0.1% by mass or less of Pb, 0.1% by mass or less of Li, or 0.1% by mass or less of Ca. It may be.
- the brazing filler metal can contain 0.3% by mass or less of Ti or 0.01% by mass or less of B in order to refine the cast structure in addition to the above additive elements.
- the brazing material can contain 0.1% or less of Na in order to refine the Si particles in the brazing material, in addition to the above additive elements.
- the brazing material can contain 0.1% or less of Ga in order to lower the potential and provide the sacrificial anode effect.
- the brazing filler metal can contain 0.1% by mass or less of Be in addition to the above additive elements in order to suppress the growth of the surface oxide film.
- the brazing material can contain 0.4% by mass or less of Bi in order to improve the fluidity of the brazing material.
- the thickness of the brazing material is related to the potential difference between the brazing material side surface and the brazing material side surface after brazing, the Si content in the brazing material, the joint shape of the fin and tube, the fin pitch, etc. It is appropriately selected and is preferably 7 ⁇ m or more, particularly preferably 7 to 30 ⁇ m. When the thickness of the brazing material is less than 7 ⁇ m, the amount of Zn in the brazing material that diffuses into the core during brazing increases, making it difficult to control the remaining amount of Zn in the brazing material after brazing.
- the thickness of the brazing material is 7 ⁇ m or more, and the surface on the core material side and the surface on the brazing material surface side after brazing
- the potential difference can be easily controlled to ⁇ 40 to +40 mV, preferably ⁇ 20 to +20 mV.
- the thickness of the brazing material is less than 7 ⁇ m, the Zn content in the core material, the Zn content in the brazing material, the Si content in the brazing material, the brazing heating temperature, the brazing heating time, etc. are adjusted. By doing so, the potential difference between the brazing material side surface and the brazing material side surface after brazing can be controlled to -40 to +40 mV, preferably -20 to +20 mV.
- the brazing material is clad only on one side of the core material, but the clad rate of the brazing material is applicable as long as it is within a common sense range, and is appropriately selected. Preferably, it is 3 to 25%. If the clad rate of the brazing material is less than the above range, the amount of the brazing material melted during brazing heating tends to be small, and a fillet may not be sufficiently formed. The core material may melt because there is too much brazing material.
- the aluminum alloy brazing sheet for fins of the present invention can be obtained by cladding a brazing material on one side of a core material.
- the method of cladding the brazing material on the core material includes an alloy ingot for the core material having the same composition as that of each element in the core material or brazing material of the aluminum alloy brazing sheet for fins of the present invention, and an alloy casting for the brazing material. Cast the ingot, then homogenize the alloy ingot for the core material in accordance with the usual method, perform hot rolling on the alloy ingot for the brazing material, and then the alloy for the core material after the homogenization treatment A hot rolled product of an ingot and an alloy ingot for brazing material is superposed and hot rolled to produce a clad plate. Thereafter, cold rolling is performed, intermediate annealing is performed as necessary, and finish cold rolling is performed to obtain a brazing sheet made of aluminum alloy for fins. After finishing cold rolling, it is cut into product widths and becomes a fin material.
- the method for producing a heat exchanger according to the present invention includes a method of brazing an assembly in which at least a fin material obtained by processing the aluminum alloy brazing sheet for fins according to the present invention and an aluminum alloy tube material are assembled. It is a manufacturing method of the heat exchanger characterized by attaching and heating.
- the fin material according to the method for manufacturing a heat exchanger of the present invention is a fin material obtained by molding the aluminum alloy brazing sheet for fins of the present invention into the shape of the fin material.
- the tube material according to the heat exchanger manufacturing method of the present invention is an aluminum alloy tube material used as a heat exchanger tube material, and is not particularly limited as long as it is a refrigerant passage tube through which a refrigerant flows.
- the tube material may be one whose outer surface is clad with a brazing material, or may be one whose outer surface is not clad with a brazing material.
- a fin material, a tube material, and other header materials, tank materials, side support materials, separator materials, cap materials, bracket materials, etc. are assembled as necessary. Create a body.
- the assembly obtained by assembling at least the fin material and the tube material is brazed and heated at a predetermined temperature and time, whereby the heat exchanger is obtained. obtain.
- the brazing heating temperature is 590 ° C. to 605 ° C.
- the brazing heating time is 1 to 10 minutes.
- the atmosphere during brazing heating is an inert gas atmosphere such as a nitrogen gas atmosphere, a helium gas atmosphere, or an argon gas atmosphere.
- the heat exchanger manufactured by the heat exchanger manufacturing method of the present invention may be a plate fin heat exchanger or a corrugated fin heat exchanger.
- the shape of the fin material is the shape of the plate fin material.
- the plate fin material is, for example, an aluminum alloy brazing sheet for fins, in which an inner wall called a collar is provided at the portion where the tube material is arranged to open a plurality of through holes, and air turbulence is formed at the flat end between the plate fin materials. It is produced by providing a plurality of slits for promoting fluidization. At this time, the tip of the collar is made to have a predetermined height or a shape that is expanded as flare processing.
- the tube material In order to braze and join the tube material and the plate fin material, if the surface on the brazing material side of the plate fin material is the inner surface side of the collar, that is, the surface in contact with the tube material, a strong metal joint is obtained, and Heat transfer performance between the air and the strength as a heat exchanger is improved.
- the tube material When the tube material is expanded and mechanically joined to the plate fin material, or when a tube material with a brazing material clad on the outer surface side is used as the tube material, the tube material contacts the core material side of the plate fin material. You may arrange so that. Examples of the tube material include conventionally used copper tubes and aluminum tubes.
- FIG. 3 is a schematic perspective view showing a corrugated fin material.
- FIG. 4 is a schematic side view showing an assembled state of the corrugated fin material and the tube material.
- the shape of the fin material is the shape of the corrugated fin material.
- the corrugated fin material 21 is obtained by corrugating the finned aluminum alloy brazing sheet 1 so that the core material surface side 4 and the tube material are in contact with each other, that is, the core material surface side 4 is outside.
- the slit 25 is formed in a part of the ridge line 26 of the mountain. At this time, by providing a slit in a part of the ridge line 26 of the mountain whose core material side 4 faces outward, the brazing material on the inner side oozes out through the slit during brazing heating, and a fillet is formed.
- the tube material include conventionally used extruded tubes and plate bent tubes.
- the sacrificial anode layer is added by performing zinc spraying on the surface after extrusion or by using a clad tube in which the sacrificial anode layer is disposed on the outer surface of the tube.
- Good pitting corrosion resistance When the tube material is a plate bending tube, the pitting corrosion resistance of the tube material is improved by using a plate material whose outer surface is clad with a sacrificial anode layer.
- Examples of the shape of the tube material include a round tube, an elliptical tube, and a flat tube. In the case of a round tube, heat exchange performance is improved by forming a groove on the inner surface.
- a multi-hole tube having a plurality of inner pillars improves pressure resistance and heat exchange performance. Furthermore, heat exchange performance improves by forming a groove
- the corrugated fin material 21 and the flat tube-shaped tube material 22 are laminated
- the corrugated fin material 21 is assembled so that the mountain of the ridge line 26 faces downward and the mountain of the ridge line 27 faces upward. Next, the assembly is brazed and heated, and as shown in FIG.
- a fillet is formed at the portion where the outside of the ridge line of the corrugated fin material 21 and the tube material 22 are in contact, and brazing is performed.
- manufacturing a corrugated fin heat exchanger Conventionally, brazing sheets in which brazing material is clad on both sides of the core material have been used for manufacturing the corrugated fin heat exchanger. However, in the method for manufacturing a heat exchanger according to the present invention, only one side of the core material is used. The brazing sheet in which the brazing material is clad, that is, the brazing sheet made of aluminum alloy for fins of the present invention is used.
- the heat exchanger of the present invention brazes an assembly in which a fin material made of an aluminum alloy brazing sheet clad with a brazing material only on one side of a core material and an aluminum alloy tube material are assembled.
- the fin material according to the heat exchanger of the present invention is a fin material obtained by processing an aluminum alloy brazing sheet in which a brazing material is clad only on one side of a core material into the shape of the fin material.
- the fin material may be a plate fin material or a corrugated fin material.
- the shape and processing method of the plate fin material and corrugated fin material according to the heat exchanger of the present invention are the same as the shape and processing method of the plate fin material and corrugated fin material according to the manufacturing method of the heat exchanger of the present invention.
- the fin material according to the heat exchanger of the present invention may be a fin material made of a brazing sheet made of an aluminum alloy in which a brazing material is clad only on one side of the core material, but the brazing made of an aluminum alloy for fins of the present invention A fin material obtained by processing a sheet is preferred.
- the tube material according to the heat exchanger of the present invention may be a tube material used in a plate fin heat exchanger in the case of a plate fin heat exchanger, and in the case of a corrugated fin heat exchanger, the corrugated fin heat exchanger. What is necessary is just the tube material used for an exchanger.
- the tube material according to the heat exchanger of the present invention is the same as the tube material according to the manufacturing method of the heat exchanger of the present invention.
- the heat exchanger according to the present invention is a heat exchanger obtained by brazing and heating at least the fin material and the tube material.
- the surface of the fin material after brazing and heating and the brazing material The potential difference from the surface side surface (the potential on the surface on the core material side ⁇ the potential on the surface on the brazing material surface side) is ⁇ 40 to +40 mV, preferably ⁇ 20 to +20 mV.
- Corrosion consumption due to louver or adjacent core material and droplets cross-linked to the brazing material surface due to the potential difference between the surface on the core material side and the brazing material surface side of the fin material after brazing heating being in the above range.
- the corrosion resistance of the fin material is increased.
- the potential difference between the surface on the core material side and the surface on the brazing material surface side of the fin material after brazing heating is out of the above range, the corrosion resistance of the fin material is lowered.
- the surface on the core material side of the fin material after brazing heating is the surface 29 on the surface side where the brazing material of the fin material was not clad before brazing heating, as shown in FIG.
- the surface on the brazing surface side of the fin material after brazing heating is the surface 30 on the surface side where the brazing material of the fin material was clad before the brazing heating.
- the brazing heating temperature, brazing heating time and brazing atmosphere according to the heat exchanger of the present invention are the same as the brazing heating temperature, brazing heating time and brazing temperature according to the manufacturing method of the heat exchanger of the present invention. It is the same as the atmosphere at the time.
- brazing heating test (2) The obtained brazing sheet was press-molded to produce a corrugated fin material (width 20 mm, pitch 1.0 mm, height 10 mm). Subsequently, the obtained fin material and a tube material made of a pure aluminum-based porous flat tube whose surface was treated with Zn were laminated and assembled to form a core of 100 mm ⁇ 100 mm. Next, after spraying a fluoride-based flux, it was heated to 600 ° C. (maximum temperature reached) and brazed in an inert atmosphere. After cooling, the potential difference between the core material side surface and the brazing material side surface was measured. The results are shown in Table 7, Table 8, Table 11, and Table 12.
- brazing material Zn—core material Zn is the Zn content of the brazing material ⁇ the Zn content of the core material.
- brazing material Zn—core material Zn is the Zn content of the brazing material ⁇ the Zn content of the core material.
- brazing material Zn—core material Zn is the Zn content of the brazing material ⁇ the Zn content of the core material.
- brazing material Zn—core material Zn is the Zn content of the brazing material ⁇ the Zn content of the core material.
- the Cr content of the core material was too high, and a coarse crystallized product generated during ingot formation generated surface cracks during rolling, and a good plate material could not be produced.
- the Zr content of the core material was too high, and the coarse crystallized product generated during the ingot generation generated surface cracks during rolling, and a good plate material could not be produced.
- the Ni content of the core was too high, and the fin was severely corroded, and the weight loss after the corrosion test was large.
- the Sn content of the core material was too high, and a coarse crystallized product generated during ingot formation generated surface cracks during rolling, and a good plate material could not be produced.
- the In content of the core material was too high, and a coarse crystallized product generated during ingot formation generated surface cracks during rolling, and a good plate material could not be produced.
- the Si content of the brazing material was too low to obtain a sufficient brazing joint.
- the Si content of the brazing material was too high to produce a good plate material.
- the Fe content of the brazing material was too high, the self-corrosion of the fins increased, and the weight loss after the corrosion test was large.
- the Cu content of the brazing material was too high, the potential of the fin became noble, and deep pitting corrosion occurred in the tube.
- the Mn content of the brazing material was too high, and a coarse crystallized product generated during ingot formation generated surface cracks during rolling, and a good plate material could not be produced.
- the Mg content of the brazing material was too high, and sufficient brazing joint could not be obtained.
- the Ti content of the brazing material was too high, and a coarse crystallized product generated during ingot formation caused surface cracks during rolling, and a good plate material could not be produced.
- the Ni content of the brazing material was too high, the self-corrosion of the fins increased, and the weight loss after the corrosion test was large. In No.
- the Sn content of the brazing material was too high, and a coarse crystallized product generated during ingot formation generated surface cracks during rolling, and a good plate material could not be produced.
- the In content of the brazing material was too high, and a coarse crystallized product generated during ingot formation caused surface cracks during rolling, and a good plate material could not be produced.
- the plate thickness was too thin, and sufficient brazing joint could not be obtained.
- No. 91 had a large plate thickness, so that although the corrosion rate was high, the volume of the fin material itself was large, so that the fin material remained and the tube could be prevented from being corroded.
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Abstract
アルミニウム合金からなる心材の片面のみに、Si及びZnを含有するアルミニウム合金からなるろう材がクラッドされているフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートであり、該フィン用アルミニウム合金製ブレージングシートの厚さが0.15mm以下であり、600℃で3分間の加熱試験において、加熱試験後のブレージングシートの心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が-40~+40mVであること、を特徴とするフィン用アルミニウム合金製ブレージングシート。 本発明によれば、心材の片面のみにろう材がクラッドされているフィン用アルミニウム合金ブレージングシートであって、フィン材の耐食性を改善し、チューブ材に対する耐食性に優れた熱交換器のフィン材用のアルミニウム合金製ブレージングシートを提供することができる。
Description
本発明は、アルミニウム合金製のチューブ材とアルミニウム合金製のフィン材とがろう付け接合することにより製造される熱交換器、例えば、ラジエータ、ヒータコア、オイルクーラ、インタークーラ、カーエアコン、ルームエアコンのコンデンサ、エバポレータ等に用いられるフィン材用のアルミニウム合金製ブレージングシート、特に、耐食性に優れたフィン材用のアルミニウム合金製ブレージングシートに関する。また、本発明は、耐食性に優れた熱交換器及びその製造方法に関する。
自動車のラジエータ、ヒータコア、オイルクーラ、インタークーラ、カーエアコンのエバポレータやコンデンサ等の熱交換器としては、アルミニウム合金からなる押出偏平チューブ材(作動流体通路材)、あるいは、心材にろう材がクラッドされたブレージングシートを偏平管状に成形したチューブ材と、アルミニウム合金からなるベア材や、心材の両面にAl-Si系ろう材がクラッドされたブレージングシートをコルゲート加工したコルゲートフィン材とが、チューブ材とコルゲートフィン材が交互に積層され、必要に応じてヘッダ材やヘッダプレート、作動流体出入り口管等が組み付けられて、フッ化物系フラックスを用いるフラックスろう付け法、あるいは、真空ろう付け法により、ろう付け接合された熱交換器(以下、コルゲートフィン熱交換器という)が広く使用されている。
また、空調機や冷蔵庫における熱交換器としては、間隔をあけて積層された多数のプレートフィンと、これらを貫通するチューブ材とを、組み合わせて構成されるタイプの熱交換器(以下、プレートフィン熱交換器という)が多用されている。このプレートフィン熱交換器は、配管内部を流通する冷媒とプレートフィンと接する空気との間で熱交換を行うものである。従来、上記プレートフィンには、軽量で熱伝導性及び加工性に優れていることからアルミニウムが使用されており、プレートフィンの表面には、大気中の水蒸気が凝縮した水滴によりフィンとフィンの間が詰まってしまわないように、親水性の表面処理が施されている。逆にプレートフィンの表面に撥水性の表面処理を行うことで、水滴が大きくならないうちに落下させるような表面処理を施したフィン材も用いられている。チューブ材には熱伝導性に優れ、加工性にも優れている銅が使用されている。プレートフィン熱交換器では、所定形状の円筒状の貫通穴が形成されたプレートフィンを積層した後、上記の円筒状の貫通穴内にチューブ材を挿入し、その後、チューブ材の径を拡張させることによりチューブ材の外周面と上記貫通穴の内面とを当接させて、機械的にチューブ材とフィンとが固着されて接合されている。
近年、プレートフィン熱交換器におけるチューブ材に使用されている銅の価格上昇により、銅管を用いた場合のプレートフィン熱交換器の製造コストが高くなるという課題があり、チューブ材の材料を銅からアルミニウムに換えることが検討されている。また、チューブ材にもアルミニウム合金を用いることにより、リサイクル性が向上するというメリットもある。
プレートフィン熱交換器の熱交換性能を向上させるためには、フィンの表面積を増大させるため、プレートフィン同士の間隔を狭くすることが有効であるが、運転中に、エバポレータ(蒸発器)側フィン表面に空気中の水分が凝縮して付着し、液滴となってプレートフィンの間を塞いでしまうことがある。このような現象を架橋と呼ぶことがあり、架橋が起きると空気の流路を塞いでしまい熱交換性能が低下するため、フィン材の表面に親水性の塗料などを塗装して、凝縮水が液滴になるのを防ぐことが一般的に行われている。
チューブ材にアルミニウム合金を用いたプレートフィン熱交換器において、プレートフィン材とチューブ材と接合する方法としては、銅管を用いていた場合と同様にチューブ材を拡管してプレートフィン材と密着させる方法や、ブレージングフィンを用いてろう付け接合させる方法がある(特開平3-138080)。
片面のみにろう材がクラッドされているアルミニウム合金製ブレージングシートを、フィン材として用いて、ろう付け接合して得られる熱交換器では、ろう材部分には、ろう材中の成分であるSiが表面に残渣として残っており、Siの固溶度が高い層が表面に残るため、表面電位が貴となり、ルーバーあるいはフィンとの間に、架橋した液滴が形成された場合、フィン材の心材とろう材表面との間に電位差が生じて、フィン材の腐食消耗量が多くなる不具合が生じる。
従って、本発明の目的は、心材の片面のみにろう材がクラッドされているフィン用アルミニウム合金ブレージングシートであって、フィン材の耐食性を改善し、チューブ材を防食する能力に優れた熱交換器のフィン材用のアルミニウム合金製ブレージングシートを提供することにある。
本発明は、上記課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、特定の条件下の加熱試験後のブレージングシートの心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が、特定の範囲となるように設計されたブレージングシートは、フィン材の耐食性を高くすることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明(1)は、アルミニウム合金からなる心材の片面のみに、Si及びZnを含有するアルミニウム合金からなるろう材がクラッドされているフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートであり、
該フィン用アルミニウム合金製ブレージングシートの厚さが0.15mm以下であり、
600℃で3分間の加熱試験において、加熱試験後のブレージングシートの心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が-40~+40mVであること、
を特徴とするフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートを提供するものである。
該フィン用アルミニウム合金製ブレージングシートの厚さが0.15mm以下であり、
600℃で3分間の加熱試験において、加熱試験後のブレージングシートの心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が-40~+40mVであること、
を特徴とするフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートを提供するものである。
また、本発明(1)は、少なくとも、本発明(1)のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形して得たフィン材と、アルミニウム合金製のチューブ材とが、組み付けられた組み付け体を、ろう付け加熱することを特徴とする熱交換器の製造方法を提供するものである。
また、本発明(3)は、少なくとも、心材の片面のみにろう材がクラッドされているブレージングシートからなるフィン材と、アルミニウム合金製のチューブ材が、組み付けられた組み付け体を、ろう付け加熱して得られた熱交換器であり、
ろう付け後のフィン材の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が-40~+40mVであること、
を特徴とする熱交換器を提供するものである。
ろう付け後のフィン材の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が-40~+40mVであること、
を特徴とする熱交換器を提供するものである。
本発明によれば、心材の片面のみにろう材がクラッドされているフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートであって、フィン材の耐食性を改善し、チューブ材に対する耐食性に優れた熱交換器のフィン材用のアルミニウム合金製ブレージングシートを提供することができる。また、本発明によれば、耐食性に優れた熱交換器を提供することができる。
本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートは、アルミニウム合金からなる心材の片面のみに、Si及びZnを含有するアルミニウム合金からなるろう材がクラッドされているフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートであり、
該フィン用アルミニウム合金製ブレージングシートの厚さが0.15mm以下であり、
600℃で3分間の加熱試験において、加熱試験後のブレージングシートの心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が-40~+40mVであること、
を特徴とするフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートである。
該フィン用アルミニウム合金製ブレージングシートの厚さが0.15mm以下であり、
600℃で3分間の加熱試験において、加熱試験後のブレージングシートの心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が-40~+40mVであること、
を特徴とするフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートである。
本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートは、熱交換器のフィン材に用いられるブレージングシートであって、アルミニウム合金からなる心材の片面のみに、Si及びZnを含有するアルミニウム合金からなるろう材がクラッドされているアルミニウム合金製ブレージングシートである。
図1は、本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートの形態例の模式的な断面図である。図1中、フィン用アルミニウム合金製ブレージングシート1は、アルミニウム合金製の心材2の片面のみに、アルミニウム合金製のろう材3がクラッドされているブレージングシートである。図1中、符号4で示す側が、ブレージングシートの心材面側であり、また、符号5で示す側が、ブレージングシートのろう材面側である。
本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートに係る心材は、アルミニウム合金からなる心材である。心材の組成は、特に制限されず、フィン材の心材としての必要性能、ろう材中の添加元素との関係、ろう付け加熱後の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差等を考慮して、適宜選択される。
本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートに係るろう材は、必須成分として、Si及びZnを含有するアルミニウム合金からなるろう材である。ろう材中のSi及びZnの含有量は、フィン材の心材としての必要性能、心材中の添加元素との関係、ろう付け加熱後の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差等を考慮して、適宜選択される。また、ろう材は、Si及びZn以外にも、必要に応じて、種々の元素を含有することができる。
本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートの厚さは、0.15mm以下であり、好ましくは0.05~0.15mmである。ブレージングシートの厚さが、上記範囲を超える場合には、腐食速度が高くなっても、フィン材自体の体積が大きいのでフィン材が残存し、一定の期間、犠牲陽極効果が継続するので、上記の耐食性の問題が殆ど生じない。
本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートは、600℃で3分間の加熱試験において、加熱試験後のブレージングシートの心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差(心材面側の表面の電位-ろう材面側の表面の電位)が、-40~+40mV、好ましくは-20~20mVである。ブレージングシートの加熱試験後の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が、上記範囲にあることにより、ルーバーあるいは隣接する心材及びろう材面に架橋した液滴による腐食消耗量が低くなり、フィン材の耐食性が高くなる。一方、ブレージングシートの加熱試験後の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が、上記範囲からはずれると、フィン材の耐食性が低くなる。なお、電位差が-40~+40mVとは、電位差-40~0mV及び0~+40mVの範囲を指し、電位差の絶対値が40mV以内ということである。
本発明において、600℃で3分間の加熱試験について、図2を参照して説明する。図2は、加熱試験における試験材の設置状態を示す側面図であり、(A)は加熱試験前の試験材であり、(B)は加熱試験後の試験材である。先ず、心材12にろう材13がクラッドされているブレージングシート試験材11を、心材面側の表面14及びろう材面側の表面15が垂直になるように、加熱炉内に吊るす。次いで、ブレージングシート試験材11を、窒素ガス雰囲気中で、450℃から600℃(最高到達温度)までを7.5℃/分で昇温し、次いで、600℃で3分間保持し、次いで、600℃から450℃までを15℃/分の速度で降温する。次いで、冷却後、心材面側の表面19(ろう材がクラッドされていなかった面側の表面)と、ろう材面側の表面20(ろう材がクラッドされていた面側の表面)との電位差(表面19の電位-表面20の電位)を測定する。なお、加熱により、ろう材13は、心材12の表面を下に向かって流動し、大部分が心材の下部に移動するが、少量のろう材13が、心材12のろう材面側の表面に残存する。
本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートにおいて、ろう材のZnの含有量は、心材のZnの含有量より、0.2~3.0質量%高いことが好ましく、0.3~1.5質量%高いことが特に好ましい。すなわち、本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートにおいて、ろう材のZnの含有量と心材のZnの含有量との差(ろう材のZn含有量-心材のZn含有量)は、好ましくは0.2~3.0質量%、特に好ましくは0.3~1.5質量%である。ろう材のZnの含有量と心材のZnの含有量との差が、上記範囲にあることにより、ろう付け加熱後の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差を、従来のAl-Si系ろう材をクラッドしたものに比べ、小さくすることができるので、ろう付け加熱後の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差を、-40~+40mV、好ましくは-20~+20mVに制御し易くなり、フィン材の耐食性が高くなる。一方、ろう材のZnの含有量と心材のZnの含有量との差が、上記範囲未満だと、心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が、-40~+40mV、好ましくは-20~+20mVの範囲からはずれ易くなるため、心材の腐食が増加して耐食性が低くなり易く、また、上記範囲を超えると、ろう材表面の電圧が卑になり過ぎて、ろう材面側の表面がアノード、心材面側の表面がカソードとなり、ろう材の腐食が増加して耐食性が低くなり易く、チューブ材との接合部フィレットにろう材由来のZnの量が多くなるため、フィレットの電位が卑となって、フィレットが優先的に腐食し易くなり、フィン剥がれが生じ易くなる。なお、上記範囲は、ろう材のZn含有量と心材のZn含有量との差であり、Zn含有量が0質量%の心材に、含有量の差が上記範囲となるようなろう材がクラッドされている場合も含まれる。
本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートに係る心材は、2.0質量%以下のMn、1.5質量%以下のSi、1.5質量%以下のFe及び4質量%以下のZnのうちの1種又は2種以上を含有し、残部Al及び不可避不純物からなるアルミニウム合金であることが好ましい。
心材中のMnは、心材の強度を向上させ、耐高温座屈性を改善するよう機能する。心材のMn含有量は、好ましくは2.0質量%以下、特に好ましくは0.5~2.0質量%、更に好ましくは1.0~1.7質量%である。心材のMn含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性が害され、クラッド材の製造が困難となり易い。
心材中のSiは、MnあるいはFe等のその他の添加元素と微細析出物を形成して、心材の強度を向上させ、また、Mnの固溶量を減少させて熱伝導度(電気伝導度)を向上させる。心材のSi含有量は、好ましくは1.5質量%以下、特に好ましくは0.1~1.5質量%、更に好ましくは0.3~1.1質量%である。心材のSi含有量が、上記範囲を超えると、心材の融点が低下してろう付時の変形や局部溶融が生じ易くなる。
心材中のFeは、Mnと共存して、ろう付前及びろう付け後のフィン材の強度を向上させる。心材のFe含有量は、好ましくは1.5質量%以下、特に好ましくは0.1~1.5質量%、更に好ましくは0.3~0.8質量%である。心材のFeの含有量が、上記範囲を超えると、結晶粒が細かくなって、溶融ろうが心材中に浸食し易くなり、耐高温座屈性が低下し易くなり、自己腐食性が増大し易くなる。
心材中のZnは、電位を卑にして犠牲陽極効果を高める。心材のZn含有量は、好ましくは4.0質量%以下、特に好ましくは0.5~4.0質量%、更に好ましくは0.5~3.0質量%である。心材のZn含有量が、上記範囲を超えると、心材自体の自己耐食性が悪くなり易く、粒界腐食感受性も増加し易くなる。
心材は、上記添加元素に加え、更に、0.5質量%以下のCu、1.0質量%以下のMg、0.3質量%以下のZr、0.3質量%以下のCr、0.3質量%以下のTi、0.3質量%以下のSr、1.5質量%以下のNi、0.1質量%以下のSn及び0.1質量%以下のInのうちの1種又は2種以上を含有することができる。
心材中のCuは、ろう付け前及びろう付け後のフィン材の強度を向上させるが、耐粒界腐食性を低下させる。心材のCu含有量は、好ましくは0.5質量%以下、特に好ましくは0.05~0.5質量%、更に好ましくは0.1~0.3質量%である。心材のCu含有量が、上記範囲を超えると、フィン材の電位が貴となってフィン材の犠牲陽極効果が低下し易くなるとともに、耐粒界腐食性も低下し易くなる。
心材中のMgは、Siとの析出物の形成によってろう付け前及びろう付け後のフィン材の強度を向上させる。心材のMgの含有量は、好ましくは1.0質量%以下、特に好ましくは0.05~1.0質量%、更に好ましくは0.3~0.6質量である。心材のMg含有量が、上記範囲を超えると、心材の融点が低下してろう付時の変形や局部溶融が生じ易くなる。
心材中のZrは、ろう付け前及びろう付け後のフィン材の強度を向上させるとともに、高温座屈性を改良する。心材のZr含有量は、好ましくは0.3質量%以下、特に好ましくは0.01~0.3質量%である。心材のZr含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性を害し易くなり、板材の製造が困難となり易い。
心材中のCrは、ろう付け前及びろう付け後のフィン材の強度を向上させるとともに、高温座屈性を改良する。心材のCr含有量は、好ましくは0.3質量%以下、特に好ましくは0.01~0.3質量%である。心材のCr含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性を害し易くなり、板材の製造が困難となり易い。
心材中のTiは、ろう付け前及びろう付け後のフィン材の腐食を層状腐食形態として、局部的な腐食を緩和する。心材のTi含有量は、好ましくは0.3質量%、特に好ましくは0.01~0.3質量%である。心材のTi含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性を害し易くなり、板材の製造が困難となり易い。
心材中のSrは、ろう付加熱から凝固過程に心材からろう材に拡散してろう付後のろう材中のSi粒子径を小さくする。心材のSr含有量は、好ましくは0.3質量%以下、特に好ましくは0.005~0.3質量%である。心材のSr含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性を害し易くなり、板材の製造が困難となり易い。
心材中のNiは、ろう付前及びろう付け後のフィン材の強度を向上させる。心材のNi含有量は、好ましくは1.5質量%、特に好ましくは0.05~1.5質量%、特に好ましくは0.1~0.5質量%である。心材のNi含有量が、上記範囲を超えると、結晶粒が細かくなって、溶融ろうが心材中に浸食し易くなり、耐高温座屈性が低下し易く、自己腐食性が増大し易くなる。
心材中のSnは、表面電位を卑化して電位を卑にして犠牲陽極効果を高める。心材のSn含有量は、好ましくは0.1質量%以下、特に好ましくは0.005~0.1質量%である。心材のSn含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性を害し易くなり、板材の製造が困難となり易い。
心材中のInは、表面電位を卑化して電位を卑にして犠牲陽極効果を高める。心材のIn含有量は、好ましくは0.1質量%以下、特に好ましくは0.005~0.1質量%である。心材のIn含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性を害し易くなり、板材の製造が困難となり易い。
心材は、上記添加元素に加え、更に、0.3質量%以下のGaを含有することができる。心材中のGaは、フィン材の熱伝導度をほとんど低下させることなく電位を卑にし、犠牲陽極効果を与える。
また、心材は、上記添加元素に加え、更に、0.1質量%以下のPb、Li、Ca又はNaを含有していてもよい。
また、心材は、強度向上のために、上記添加元素に加え、更に、0.3質量%以下のV又は0.3質量%以下のMoを含有することができる。また、心材は、酸化防止のために、上記添加元素に加え、更に、0.1質量%以下のBを含有することもできる。
本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートに係るろう材は、必須添加元素として、Si及びZnを含有するが、2~14質量%のSi及び0.2~7質量%のZnを含有し、残部Al及び不可避不純物からなるアルミニウム合金からなるろう材であることが好ましい。
ろう材中のSiは、ろう材の融点を下げ、溶融ろうの流動性を高めるよう機能する。ろう材のSi含有量は、好ましくは2~14質量%であり、特に好ましくは6~11質量%である。ろう材のSi含有量が、上記範囲未満だと、その効果が小さくなり易く、また、上記範囲を超えると、融点が高くなり過ぎる傾向にあり、製造時の加工性も低下し易くなる。
ろう材中のZnは、犠牲陽極効果を高めるよう機能する。ろう材のZn含有量は、好ましくは0.2~7質量%である。ろう材のZn含有量が、上記範囲未満だと、その効果が小さくなり易く、また、上記範囲を超えると、製造時の加工性が低下し易くなるとともに、自然電位が卑となり自己腐食性が増大し易くなる。
ろう材は、上記添加元素に加え、更に、0.3質量%以下のSn、0.3質量%以下のIn、0.3質量%以下のSr、1.5質量%以下のMg、0.8質量%以下のFe、0.8質量%以下のNi、0.5質量%以下のCu、2.0質量%以下のMn及び0.3質量%以下のTiのうちの1種又は2種以上を含有することができる。
ろう材中のSnは、表面電位を卑化して電位を卑にして犠牲陽極効果を高める。ろう材のSn含有量は、好ましくは0.3質量%以下、特に好ましくは0.001~0.3質量%である。ろう材のSn含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性を害し易くなり、板材の製造が困難となり易い。
ろう材中のInは、表面電位を卑化して電位を卑にして犠牲陽極効果を高める。ろう材のIn含有量は、好ましくは0.3質量%以下、特に好ましくは0.001~0.3質量%である。ろう材のIn含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性を害し易くなり、板材の製造が困難となり易い。
ろう材中のSrは、ろう付後のろう材中のSi粒子径を小さくする。ろう材のSr含有量は、好ましくは0.3質量%以下、特に好ましくは0.001~0.3質量%である。ろう材のSr含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性を害し易くなり、板材の製造が困難となり易い。
ろう材中のMgは、Siとの析出物の形成によってろう付け前及びろう付け後のフィン材の強度を向上させる。ろう材のMg含有量は、好ましくは1.5質量%以下、特に好ましくは0.05~1.5質量%、更に好ましくは0.3~0.6質量%である。ろう材のMg含有量が、上記範囲を超えると、ろう材の融点が低下し易く心材のエロージョン性が増加し易くなる。
ろう材中のFeは、ろう材中に分散することにより、腐食の起点を増加して分散させ局部腐食を抑制させる。ろう材のFe含有量は、好ましくは0.8質量%以下、特に好ましくは0.05~0.8質量%、更に好ましくは0.05~0.3質量%である。ろう材のFe含有量が、上記範囲を超えると、自己腐食性が増大し易くなる。
ろう材中のNiは、ろう材中に分散することにより、腐食の起点を増加して分散させ局部腐食を抑制させる。ろう材のNi含有量は、好ましくは0.8質量%以下、特に好ましくは0.05~0.8質量%、更に好ましくは0.05~0.3質量%である。ろう材のNi含有量が、上記範囲を超えると、自己腐食性が増大し易くなる。
ろう材中のCuは、ろう付後フィレットの電位を貴化して接合部の耐食性を向上させる。ろう材のCu含有量は、好ましくは0.5質量%以下、特に好ましくは0.05~0.5質量%、更に好ましくは0.1~0.3質量%である。ろう材のCu含有量が、上記範囲を超えると、フィン材の電位が貴となってフィンの犠牲陽極効果が低下し易くなる。
ろう材中のMnは、Siと化合物を形成し、腐食の起点を増加する。ろう材のMn含有量は、好ましくは2.0質量%以下、特に好ましくは0.05~2.0質量%、更に好ましくは0.1~1.5質量%である。ろう材のMn含有量が、上記範囲を超えると、粗大晶出物が発生して圧延時の表面割れを発生させて製造性を低下させ易くなる。
ろう材中のTiは、Siと化合物を形成し、腐食の起点を増加する。ろう材のTi含有量は、好ましくは0.3質量%以下、特に好ましくは0.05~0.3質量%である。ろう材のTi含有量が、上記範囲を超えると、粗大晶出物が発生して圧延時の表面割れを発生させて製造性が低下し易くなる。
また、ろう材は、上記添加元素に加えて、更に、0.3質量%以下のCr、0.1質量以下のPb、0.1質量以下のLi又は0.1質量以下のCaを含有していてもよい。
また、ろう材は、上記添加元素に加えて、鋳造組織の微細化のために、0.3質量%以下のTi又は0.01質量%以下のBを含有することができる。また、ろう材は、上記添加元素に加えて、ろう材中のSi粒子の微細化のために、0.1%以下のNaを含有することができる。また、ろう材は、上記添加元素に加えて、電位を低くして犠牲陽極効果を与えるために、0.1%以下のGaを含有することができる。また、ろう材は、上記添加元素に加えて、表面酸化皮膜の成長を抑制するために、0.1質量%以下のBeを含有することができる。また、ろう材は、上記添加元素に加えて、ろう材の流動性を向上させるために、0.4質量%以下のBiを含有することができる。
ろう材の厚さは、ろう付け後の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差、ろう材中のSi含有量、フィンとチューブの接合形状、フィンピッチ等との関係で、適宜選択され、好ましくは7μm以上、特に好ましくは7~30μmである。ろう材の厚さが7μm未満の場合、ろう付けの際にろう材中のZnが心材に拡散する量が多くなるため、ろう付け後のろう材中のZnの残量を制御し難くなる。そのため、ろう材の厚さが7μm以上であることが、ろう付け後のろう材中のZnの残量を制御し易く、ろう付け後の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差を-40~+40mV、好ましくは-20~+20mVに制御し易くなる点で、好ましい。なお、ろう材の厚さが7μm未満であっても、心材中のZn含有量、ろう材中のZn含有量、ろう材中のSi含有量、ろう付け加熱温度、ろう付け加熱時間等を調節することにより、ろう付け後の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差を-40~+40mV、好ましくは-20~+20mVに制御することはできる。
本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートでは、ろう材は心材の片面のみにクラッドされているが、ろう材のクラッド率は、常識的な範囲であれば適用可能であり、適宜選択されるが、好ましくは3~25%である。ろう材のクラッド率が、上記範囲未満だと、ろう付け加熱時に溶融したろう材が少なくなり易く、フィレットが十分に形成されない場合があり、一方、上記範囲を超えると、ろう付け加熱時に溶融するろう材が多過ぎるために、心材が溶ける場合がある。
本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートは、心材の片面にろう材をクラッドすることにより得られる。心材にろう材をクラッドする方法としては、本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートの心材又はろう材中の各元素の組成と同じ組成を有する心材用の合金鋳塊及びろう材用の合金鋳塊を鋳造し、次いで、心材用の合金鋳塊については常法に従って均質化処理を行い、ろう材用の合金鋳塊については熱間圧延を行い、次いで、均質化処理後の心材用の合金鋳塊とろう材用の合金鋳塊の熱間圧延物を重ね合わせて、熱間圧延を行ってクラッド板を作成する。その後、冷間圧延を行い、必要に応じて中間焼鈍を行い、仕上げ冷間圧延をして、フィン用アルミニウム合金製ブレージングシートを得る方法が挙げられる。仕上げ冷間圧延を行った後、製品幅に条切断され、フィン用素材となる。
本発明の熱交換器の製造方法は、少なくとも、本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートを加工して得たフィン材と、アルミニウム合金製のチューブ材とが、組み付けられた組み付け体を、ろう付け加熱することを特徴とする熱交換器の製造方法である。
本発明の熱交換器の製造方法に係るフィン材は、本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートを、フィン材の形状に成形加工することにより得られるフィン材である。
本発明の熱交換器の製造方法に係るチューブ材は、熱交換器のチューブ材として用いられるアルミニウム合金製のチューブ材であり、冷媒が流れる冷媒通路管であれば、特に制限されない。チューブ材は、外面にろう材がクラッドされているものでもよく、あるいは、外面にろう材がクラッドされていないものでもよい。
本発明の熱交換器の製造方法では、先ず、フィン材と、チューブ材と、その他必要に応じて、ヘッダ材、タンク材、サイドサポート材、セパレータ材、キャップ材、ブラケット材等を組み付けて、組み付け体を作製する。
次いで、本発明の熱交換器の製造方法では、少なくとも、フィン材と、チューブ材と、を組み付けて得られる組み付け体を、所定の温度及び時間で、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る。
本発明の熱交換器の製造方法において、ろう付け加熱温度は、590℃~605℃であり、ろう付け加熱時間は、1~10分間である。また、ろう付け加熱の際の雰囲気は、窒素ガス雰囲気、ヘリウムガス雰囲気、アルゴンガス雰囲気等の不活性ガス雰囲気である。
本発明の熱交換器の製造方法により製造される熱交換器は、プレートフィン熱交換器であっても、コルゲートフィン熱交換器であってもよい。
本発明の熱交換器の製造方法により、プレートフィン熱交換器を製造する形態例について説明する。プレートフィン熱交換器の製造の場合、フィン材の形状は、プレートフィン材の形状である。プレートフィン材は、例えば、フィン用アルミニウム合金製ブレージングシートに、チューブ材を配置する部分にカラーと呼ばれる内壁を設けて複数の貫通孔を開け、貫通孔との間の平端部には空気の乱流化を促進させるための複数のスリットを設けることにより作製される。このとき、カラーの先端は所定の高さに揃えるか、フレア加工として押し広げた形状とする。チューブ材とプレートフィン材をろう付け接合させるため、プレートフィン材のろう材側の面は、カラーの内面側、すなわち、チューブ材と接触する面とすると、強固な金属接合が得られ、冷媒と空気との間の伝熱性能が高くなり、熱交換器としての強度が向上する。なお、チューブ材を拡管してプレートフィン材と機械的に接合する場合や、チューブ材として外面側にろう材がクラッドされているチューブ材を用いる場合は、チューブ材とプレートフィン材の心材側が接触するように配置してもよい。チューブ材としては、従来より用いられている銅管、アルミニウム管等が挙げられる。そして、多数のプレートフィン材を、間隔を開けて積層し、それらの貫通孔にチューブ材を挿通させて、フィン材とチューブ材とを組み付け、必要に応じて他の部材を組み付けて、組み付け体を得る。次いで、組み付け体をろう付け加熱して、プレートフィン熱交換器を製造する。
本発明の熱交換器の製造方法により、コルゲートフィン熱交換器を製造する形態例について説明する。図3は、コルゲート加工されたフィン材を示す模式的な斜視図である。図4は、コルゲートフィン材とチューブ材の組み付け状態を示す模式的な側面図である。コルゲートフィン熱交換器の製造の場合、フィン材の形状は、コルゲートフィン材の形状である。例えば、図3に示すように、コルゲートフィン材21は、フィン用アルミニウム合金製ブレージングシート1を、コルゲート加工し、心材面側4とチューブ材が接触する部分26、すなわち、心材面側4が外側となる山の稜線26の一部にスリット25を設けることにより作製される。このとき、心材面側4が外側に向いた山の稜線26の一部にスリットを設けることで、ろう付け加熱時に内側のろう材がこのスリットを通って外側に染み出して、フィレットが形成される。なお、コルゲートフィン材21では、ろう材面側5とチューブ材が接触する部分27、すなわち、ろう材面側5が外側となる山の稜線27には、スリットは設けられていない。チューブ材としては、従来より用いられている押出管、板折り曲げ管等が挙げられる。チューブ材が押出管の場合は、押出後の表面に亜鉛溶射を行ったり、管の外表面に犠牲陽極層を配置したクラッド管を用いることにより、犠牲陽極層を付加することで、チューブ材の耐孔食性が良好となる。チューブ材が板折り曲げ管の場合は、外面に犠牲陽極層をクラッドした板材を用いることで、チューブ材の耐孔食性が良好となる。チューブ材の形状としては、丸管や楕円管、扁平管などが挙げられる。丸管の場合は、内面に溝を形成することで、熱交換性能が向上する。扁平管の場合は、複数の内柱を有する多穴管とすることで耐圧性が向上すると共に熱交換性能も向上する。更に、内壁に溝を形成することで熱交換性能が向上する。そして、図4中(A)に示すように、コルゲートフィン材21と扁平管形状のチューブ材22とを、交互に積層して組み付け、必要に応じて、他の部材を組み付けて、組み付け体を得る。このとき、稜線26の山が下向きに、稜線27の山が上向きになるように、コルゲートフィン材21を組み付ける。次いで、組み付け体をろう付け加熱して、図4中(B)に示すように、コルゲートフィン材21の山の稜線の外側とチューブ材22とが接触する部分にフィレットを形成させて、ろう付けし、コルゲートフィン熱交換器を製造する。なお、従来は、コルゲートフィン熱交換器の製造には、心材の両面にろう材がクラッドされているブレージングシートが用いられていたが、本発明の熱交換器の製造方法では、心材の片面のみにろう材がクラッドされているブレージングシート、すなわち、本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートを用いる。
本発明の熱交換器は、少なくとも、心材の片面にのみろう材がクラッドされているアルミニウム合金製ブレージングシートからなるフィン材と、アルミニウム合金製のチューブ材が、組み付けられた組み付け体を、ろう付け加熱して得られた熱交換器であり、
ろう付け後のフィン材の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が、-40~+40mVであること、
を特徴とする熱交換器である。
ろう付け後のフィン材の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が、-40~+40mVであること、
を特徴とする熱交換器である。
本発明の熱交換器に係るフィン材は、心材の片面にのみろう材がクラッドされているアルミニウム合金製のブレージングシートを、フィン材の形状に加工して得られるフィン材である。フィン材としては、プレートフィン材であっても、コルゲートフィン材であってもよい。本発明の熱交換器に係るプレートフィン材及びコルゲートフィン材の形状及び加工方法は、本発明の熱交換器の製造方法に係るプレートフィン材及びコルゲートフィン材の形状及び加工方法と同様である。
本発明の熱交換器に係るフィン材は、心材の片面にのみにろう材がクラッドされているアルミニウム合金製のブレージングシートからなるフィン材であればよいが、本発明のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートを加工して得られるフィン材が好ましい。
本発明の熱交換器に係るチューブ材は、プレートフィン熱交換器の場合は、プレートフィン熱交換器に用いられるチューブ材であればよく、また、コルゲートフィン熱交換器の場合は、コルゲートフィン熱交換器に用いられるチューブ材であればよい。本発明の熱交換器に係るチューブ材は、本発明の熱交換器の製造方法に係るチューブ材と同様である。
本発明の熱交換器は、少なくとも、フィン材と、チューブ材とを、ろう付け加熱して得られた熱交換器であるが、ろう付け加熱後のフィン材の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差(心材面側の表面の電位-ろう材面側の表面の電位)が、-40~+40mV、好ましくは-20~+20mVである。ろう付け加熱後のフィン材の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が、上記範囲にあることにより、ルーバーあるいは隣接する心材及びろう材面に架橋した液滴による腐食消耗量が低くなり、フィン材の耐食性が高くなる。一方、ろう付け加熱後のフィン材の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が、上記範囲からはずれると、フィン材の耐食性が低くなる。
本発明において、ろう付け加熱後のフィン材の心材面側の表面とは、図4に示すように、ろう付け加熱前にフィン材のろう材がクラッドされていなかった面側の表面29のことであり、また、ろう付け加熱後のフィン材のろう面側の表面とは、ろう付け加熱前にフィン材のろう材がクラッドされていた面側の表面30のことである。
本発明の熱交換器に係るろう付け加熱温度、ろう付け加熱時間及びろう付けの際の雰囲気は、本発明の熱交換器の製造方法に係るろう付け加熱温度、ろう付け加熱時間及びろう付けの際の雰囲気と同様である。
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明する。これらの実施例は本発明の一実施態様を示すものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例及び比較例)
<ブレージングシートの製造>
連続鋳造により、表1及び表3に示す組成を有する心材用アルミニウム合金と、表2及び表4に示す組成を有するろう材用アルミニウム合金を造塊して、常法に従って均質化処理し、ろう材用アルミニウム合金鋳塊については更に熱間圧延して、心材用アルミニウム合金鋳塊の片面にろう材が10%となる比率にてクラッドした後、熱間圧延し、次いで、冷間圧延を行い、中間焼鈍を施した後、最終冷間圧延を経て、最終的に、表5、表6、表9、表10に示す板厚のブレージングシートを製造した。
<ブレージングシートの製造>
連続鋳造により、表1及び表3に示す組成を有する心材用アルミニウム合金と、表2及び表4に示す組成を有するろう材用アルミニウム合金を造塊して、常法に従って均質化処理し、ろう材用アルミニウム合金鋳塊については更に熱間圧延して、心材用アルミニウム合金鋳塊の片面にろう材が10%となる比率にてクラッドした後、熱間圧延し、次いで、冷間圧延を行い、中間焼鈍を施した後、最終冷間圧延を経て、最終的に、表5、表6、表9、表10に示す板厚のブレージングシートを製造した。
<評価>
1.600℃で3分間の加熱試験(1)
得られたブレージングシート用いて、縦150mm×横50mm×厚み0.10mmの試験片を作製した。次いで、心材面側の表面及びろう材面側の表面が垂直になるように、加熱炉内に吊した。次いで、試験片を、窒素ガス雰囲気中で、450℃から600℃(最高到達温度)までを7.5℃/分で昇温し、次いで、600℃で3分間保持し、次いで、600℃から450℃までを15℃/分の速度で降温した。
次いで、冷却後、心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差を測定した。その結果を表7、表8、表11、表12に示す。
1.600℃で3分間の加熱試験(1)
得られたブレージングシート用いて、縦150mm×横50mm×厚み0.10mmの試験片を作製した。次いで、心材面側の表面及びろう材面側の表面が垂直になるように、加熱炉内に吊した。次いで、試験片を、窒素ガス雰囲気中で、450℃から600℃(最高到達温度)までを7.5℃/分で昇温し、次いで、600℃で3分間保持し、次いで、600℃から450℃までを15℃/分の速度で降温した。
次いで、冷却後、心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差を測定した。その結果を表7、表8、表11、表12に示す。
2.ろう付け加熱試験(2)
得られたブレージングシートをプレス成型し、コルゲートフィン材(幅20mm、ピッチ1.0mm、高さ10mm)を作製した。次いで、得られたフィン材と、表面にZn処理を施した純アルミニウム系の多孔偏平管からなるチューブ材を積層して組付けて、100mm×100mmのコアとした。次いで、フッ化物系のフラックスを吹き付けた後、600℃(最高到達温度)に加熱して不活性雰囲気でろう付け加熱を行った。冷却後、心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差を測定した。その結果を表7、表8、表11、表12に示す。
次いで、ろう付け加熱後のコアの重量を測定し、冷媒出入口をシリコンシーラントにてマスキングした後、1週間のSWAAT腐食試験を実施した。その後、リン酸クロム酸にて腐食性物を除去し、乾燥させた後、シリコンシーラントを除去して重量減少量を測定し、重量減少比率を算出した。その結果を表7、表8、表11、表12に示す。なお、SWAATにて腐食試験前後のコアの重量減少率が20%以下のものを良好とし、20%を超えるものを不良とした。また、チューブ材の最大腐食深さ及びフィン材の腐食状況等も確認した。その結果を表7、表8、表11、表12に示す。
得られたブレージングシートをプレス成型し、コルゲートフィン材(幅20mm、ピッチ1.0mm、高さ10mm)を作製した。次いで、得られたフィン材と、表面にZn処理を施した純アルミニウム系の多孔偏平管からなるチューブ材を積層して組付けて、100mm×100mmのコアとした。次いで、フッ化物系のフラックスを吹き付けた後、600℃(最高到達温度)に加熱して不活性雰囲気でろう付け加熱を行った。冷却後、心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差を測定した。その結果を表7、表8、表11、表12に示す。
次いで、ろう付け加熱後のコアの重量を測定し、冷媒出入口をシリコンシーラントにてマスキングした後、1週間のSWAAT腐食試験を実施した。その後、リン酸クロム酸にて腐食性物を除去し、乾燥させた後、シリコンシーラントを除去して重量減少量を測定し、重量減少比率を算出した。その結果を表7、表8、表11、表12に示す。なお、SWAATにて腐食試験前後のコアの重量減少率が20%以下のものを良好とし、20%を超えるものを不良とした。また、チューブ材の最大腐食深さ及びフィン材の腐食状況等も確認した。その結果を表7、表8、表11、表12に示す。
62、63は、ろう材の亜鉛量が少なく、電位差が-40mV未満であり、腐食試験後のフィンの重量減少量が大きくなっていた。
64、65は、ろう材のZn含有量と心材のZn含有量の差が3.0%を越えていて、心材面側の表面とろう材面側の表面の電位差が40mVを越えているため、ろうの腐食が早く、腐食試験後のフィンの重量減少量が大きくなっていた。
66、67は、ろう材のZn含有量と心材のZn含有量の差が3.0%を越えていて、心材面側の表面とろう材面側の表面の電位差が40mV以内であったが、腐食試験後のフィンの重量減少量が大きくなっていた。
68は、心材のZn含有量が4%を越えているため、腐食試験後のフィンの重量減少量が大きくなっていた。
69は、心材のSi含有量が1.5%を越えているため、フィンが溶融した。
70は、心材のFe含有量が1.5%を越えているため、腐食試験後のフィンの重量減少量が大きくなっていた。
71は、心材のCu含有量が0.5%を越えているため、犠牲陽極効果が少なく、チューブに腐食が発生していた。また、腐食試験後のフィンの重量減少量が大きくなっていた。
72は、心材のMn含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
73は、心材のMg含有量が高すぎて、融点が低下し、良好なろう付け接合が得られなかった。
74は、心材のTi含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
75は、心材のCr含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
76は、心材のZr含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
77は、心材のNi含有量が高すぎて、フィンの腐食が激しく腐食試験後の重量減少量が大きかった。
78は、心材のSn含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
79は、心材のIn含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
80は、ろう材のSi含有量が低すぎて、十分なろう付け接合が得られなかった。
81は、ろう材のSi含有量が高すぎて、良好な板材が製造できなかった。
82は、ろう材のFe含有量が高すぎて、フィンの自己腐食が増加し、腐食試験後の重量減少量が大きかった。
83は、ろう材のCu含有量が高すぎて、フィンの電位が貴となり、チューブに深い孔食が発生した。
84は、ろう材のMn含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
85は、ろう材のMg含有量が高すぎて、十分なろう付け接合が得られなかった。
86は、ろう材のTi含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
87は、ろう材のNi含有量が高すぎて、フィンの自己腐食が増加し、腐食試験後の重量減少量が大きかった。
88は、ろう材のSn含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
89は、ろう材のIn含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
90は、板厚が薄すぎて、十分なろう付け接合が得られなかった。
91は、板厚が厚いため、腐食速度が大きいにもかかわらず、フィン材自体の体積が大きいのでフィン材が残存しチューブを防食できた。
64、65は、ろう材のZn含有量と心材のZn含有量の差が3.0%を越えていて、心材面側の表面とろう材面側の表面の電位差が40mVを越えているため、ろうの腐食が早く、腐食試験後のフィンの重量減少量が大きくなっていた。
66、67は、ろう材のZn含有量と心材のZn含有量の差が3.0%を越えていて、心材面側の表面とろう材面側の表面の電位差が40mV以内であったが、腐食試験後のフィンの重量減少量が大きくなっていた。
68は、心材のZn含有量が4%を越えているため、腐食試験後のフィンの重量減少量が大きくなっていた。
69は、心材のSi含有量が1.5%を越えているため、フィンが溶融した。
70は、心材のFe含有量が1.5%を越えているため、腐食試験後のフィンの重量減少量が大きくなっていた。
71は、心材のCu含有量が0.5%を越えているため、犠牲陽極効果が少なく、チューブに腐食が発生していた。また、腐食試験後のフィンの重量減少量が大きくなっていた。
72は、心材のMn含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
73は、心材のMg含有量が高すぎて、融点が低下し、良好なろう付け接合が得られなかった。
74は、心材のTi含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
75は、心材のCr含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
76は、心材のZr含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
77は、心材のNi含有量が高すぎて、フィンの腐食が激しく腐食試験後の重量減少量が大きかった。
78は、心材のSn含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
79は、心材のIn含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
80は、ろう材のSi含有量が低すぎて、十分なろう付け接合が得られなかった。
81は、ろう材のSi含有量が高すぎて、良好な板材が製造できなかった。
82は、ろう材のFe含有量が高すぎて、フィンの自己腐食が増加し、腐食試験後の重量減少量が大きかった。
83は、ろう材のCu含有量が高すぎて、フィンの電位が貴となり、チューブに深い孔食が発生した。
84は、ろう材のMn含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
85は、ろう材のMg含有量が高すぎて、十分なろう付け接合が得られなかった。
86は、ろう材のTi含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
87は、ろう材のNi含有量が高すぎて、フィンの自己腐食が増加し、腐食試験後の重量減少量が大きかった。
88は、ろう材のSn含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
89は、ろう材のIn含有量が高すぎて、造塊時に発生した粗大晶出物が圧延時に表面割れを発生し、良好な板材が製造できなかった。
90は、板厚が薄すぎて、十分なろう付け接合が得られなかった。
91は、板厚が厚いため、腐食速度が大きいにもかかわらず、フィン材自体の体積が大きいのでフィン材が残存しチューブを防食できた。
1 ブレージングシート
2、12 心材
3、13 ろう材
4 心材面側
5 ろう材面側
11 試験材
14 加熱試験前の心材面側の表面
15 加熱試験前のろう材面側の表面
19 加熱試験後の心材面側の表面
20 加熱試験後のろう材面側の表面
21 フィン材
23 フィレット
25 スリット
26 心材面側が外側となる山の稜線
27 ろう材面側が外側となる山の稜線
29 ろう付け加熱後の心材面側の表面
30 ろう付け加熱後のろう材面側の表面
2、12 心材
3、13 ろう材
4 心材面側
5 ろう材面側
11 試験材
14 加熱試験前の心材面側の表面
15 加熱試験前のろう材面側の表面
19 加熱試験後の心材面側の表面
20 加熱試験後のろう材面側の表面
21 フィン材
23 フィレット
25 スリット
26 心材面側が外側となる山の稜線
27 ろう材面側が外側となる山の稜線
29 ろう付け加熱後の心材面側の表面
30 ろう付け加熱後のろう材面側の表面
Claims (7)
- アルミニウム合金からなる心材の片面のみに、Si及びZnを含有するアルミニウム合金からなるろう材がクラッドされているフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートであり、
該フィン用アルミニウム合金製ブレージングシートの厚さが0.15mm以下であり、
600℃で3分間の加熱試験において、加熱試験後のブレージングシートの心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が-40~+40mVであること、
を特徴とするフィン用アルミニウム合金製ブレージングシート。 - 前記ろう材のZn含有量と前記心材のZn含有量との差が、0.2~3.0質量%であることを特徴とする請求項1記載のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシート。
- 前記心材は、2.0質量%以下のMn、1.5質量%以下のSi、1.5質量%以下のFe及び4質量%以下のZnのうちの1種又は2種以上を含有し、残部Al及び不可避不純物からなるアルミニウム合金であり、且つ、前記ろう材は、2~14質量%のSi及び0.2~7質量%のZnを含有し、残部Al及び不可避不純物からなるアルミニウム合金であることを特徴とする請求項1又は2いずれか1項記載のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシート。
- 前記心材が、更に、0.5質量%以下のCu、1.0質量%以下のMg、0.3質量%以下のZr、0.3質量%以下のCr、0.3質量%以下のTi、0.3質量%以下のSr、1.5質量%以下のNi、0.1質量%以下のSn及び0.1質量%以下のInのうちの1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項3記載のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシート。
- 前記ろう材が、更に、0.3質量%以下のSn、0.3質量%以下のIn、0.3質量%以下のSr、1.5質量%以下のMg、0.8質量%以下のFe、0.8質量%以下のNi、0.5質量%以下のCu、2.0質量%以下のMn及び0.3質量%以下のTiのうちの1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項3又は4いずれか1項記載のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシート。
- 少なくとも、請求項1~5いずれか1項記載のフィン用アルミニウム合金製ブレージングシートを加工して得たフィン材と、アルミニウム合金製のチューブ材とが、組み付けられた組み付け体を、ろう付け加熱することを特徴とする熱交換器の製造方法。
- 少なくとも、心材の片面のみにろう材がクラッドされているアルミニウム合金製ブレージングシートからなるフィン材と、アルミニウム合金製のチューブ材が、組み付けられた組み付け体を、ろう付け加熱して得られた熱交換器であり、
ろう付け後のフィン材の心材面側の表面とろう材面側の表面との電位差が-40~+40mVであること、
該フィン材のアルミニウム合金製ブレージングシートが、請求項1~5いずれか1項記載のアルミニウム合金製ブレージングシートであることを特徴とする熱交換器。
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KR1020157013027A KR20150093665A (ko) | 2012-10-26 | 2013-10-24 | 핀용 알루미늄 합금제 브레이징 시트, 열교환기 및 열교환기의 제조 방법 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107003096A (zh) * | 2014-12-17 | 2017-08-01 | 开利公司 | 铝合金翅片式热交换器 |
US20190151973A1 (en) * | 2015-12-28 | 2019-05-23 | Uacj Corporation | Aluminum alloy brazing sheet and method for manufacturing heat exchanger formed of aluminum alloy |
US11346608B2 (en) | 2016-01-29 | 2022-05-31 | Deere & Company | Heat exchanger with improved plugging resistance |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6483412B2 (ja) | 2014-11-21 | 2019-03-13 | 株式会社デンソー | 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
JP6474589B2 (ja) | 2014-11-21 | 2019-02-27 | 株式会社Uacj | 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
JP6530178B2 (ja) * | 2014-11-26 | 2019-06-12 | 三菱アルミニウム株式会社 | 熱交換器、及び熱交換器の製造方法 |
JP6529749B2 (ja) * | 2014-11-26 | 2019-06-12 | 三菱アルミニウム株式会社 | 熱交換器、及び熱交換器の製造方法 |
JP2017082266A (ja) * | 2015-10-26 | 2017-05-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 表面処理アルミニウム合金及び表面処理アルミニウム合金クラッド材 |
WO2017122999A1 (ko) * | 2016-01-11 | 2017-07-20 | 성균관대학교산학협력단 | 열교환기용 알루미늄 핀재와 용가재 및 이를 포함하는 알루미늄 열교환기 |
CN106148770A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-11-23 | 简顺年 | 一种低成本高导热性能铝合金散热器的生产配方 |
KR101889441B1 (ko) * | 2017-04-17 | 2018-08-20 | 주식회사 코렌스 | 내식성이 향상된 이지알 쿨러의 가스튜브용 알루미늄 합금 소재 |
JP6405020B1 (ja) * | 2017-07-10 | 2018-10-17 | 三菱アルミニウム株式会社 | アルミニウム材のフラックスフリーろう付方法およびフラックスフリーろう付用アルミニウム合金部材 |
JP6742536B2 (ja) * | 2017-11-17 | 2020-08-19 | 三菱電機株式会社 | ろう付接合体、ろう付方法、及び、ろう材 |
JP7012529B2 (ja) * | 2017-12-22 | 2022-01-28 | 三菱アルミニウム株式会社 | 熱交換器用片面ろうフィン材および熱交換器とその製造方法 |
JP7179493B2 (ja) * | 2018-05-31 | 2022-11-29 | Maアルミニウム株式会社 | 熱交換器用フィン材および熱交換器 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04325643A (ja) * | 1991-04-24 | 1992-11-16 | Kobe Steel Ltd | 熱交換器用フィン材とその製造方法 |
JPH10280076A (ja) * | 1997-02-10 | 1998-10-20 | Furukawa Electric Co Ltd:The | アルミニウム合金ブレージングシート |
JP2000202681A (ja) * | 1999-01-13 | 2000-07-25 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け性に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材 |
JP2004170061A (ja) * | 2002-10-30 | 2004-06-17 | Showa Denko Kk | 熱交換器、熱交換器用管材、熱交換器用フィン材、および熱交換器の製造方法 |
WO2006087823A1 (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-24 | Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. | 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングフィン材 |
JP2013155404A (ja) * | 2012-01-29 | 2013-08-15 | Denso Corp | 高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート、ならびに、これを用いた自動車用熱交換器の流路形成部品 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2321869B (en) * | 1997-02-10 | 2001-05-30 | Furukawa Electric Co Ltd | Aluminum alloy brazing sheet |
CN1726114A (zh) * | 2002-12-12 | 2006-01-25 | 昭和电工株式会社 | 铝合金钎焊材料、钎焊件、使用所述材料的钎焊制品及其钎焊方法,钎焊热交换管、使用所述钎焊热交换管的热交换器及其制造方法 |
JP2008006480A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 熱交換器用ブレージングフィン材並びに熱交換器及びその製造方法 |
JP5302751B2 (ja) * | 2009-04-21 | 2013-10-02 | 株式会社デンソー | 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
JP5704835B2 (ja) * | 2009-05-27 | 2015-04-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート |
JP5400720B2 (ja) * | 2009-07-14 | 2014-01-29 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム合金製ブレージングシート |
JP5632206B2 (ja) * | 2010-06-15 | 2014-11-26 | 株式会社Uacj | 熱交換器用アルミニウムクラッド材 |
JP2012067385A (ja) * | 2010-08-23 | 2012-04-05 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | ブレージングシート及びその製造方法 |
WO2012125929A1 (en) * | 2011-03-16 | 2012-09-20 | Alcoa Inc. | Multi-layer brazing sheet |
-
2012
- 2012-10-26 JP JP2012236582A patent/JP6115892B2/ja active Active
-
2013
- 2013-10-24 KR KR1020157013027A patent/KR20150093665A/ko not_active Application Discontinuation
- 2013-10-24 CN CN201380055967.3A patent/CN104919070B/zh active Active
- 2013-10-24 WO PCT/JP2013/078776 patent/WO2014065355A1/ja active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04325643A (ja) * | 1991-04-24 | 1992-11-16 | Kobe Steel Ltd | 熱交換器用フィン材とその製造方法 |
JPH10280076A (ja) * | 1997-02-10 | 1998-10-20 | Furukawa Electric Co Ltd:The | アルミニウム合金ブレージングシート |
JP2000202681A (ja) * | 1999-01-13 | 2000-07-25 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け性に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材 |
JP2004170061A (ja) * | 2002-10-30 | 2004-06-17 | Showa Denko Kk | 熱交換器、熱交換器用管材、熱交換器用フィン材、および熱交換器の製造方法 |
WO2006087823A1 (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-24 | Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. | 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングフィン材 |
JP2013155404A (ja) * | 2012-01-29 | 2013-08-15 | Denso Corp | 高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート、ならびに、これを用いた自動車用熱交換器の流路形成部品 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107003096A (zh) * | 2014-12-17 | 2017-08-01 | 开利公司 | 铝合金翅片式热交换器 |
US20190151973A1 (en) * | 2015-12-28 | 2019-05-23 | Uacj Corporation | Aluminum alloy brazing sheet and method for manufacturing heat exchanger formed of aluminum alloy |
US11346608B2 (en) | 2016-01-29 | 2022-05-31 | Deere & Company | Heat exchanger with improved plugging resistance |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20150093665A (ko) | 2015-08-18 |
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CN104919070B (zh) | 2017-03-08 |
CN104919070A (zh) | 2015-09-16 |
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