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JP5258636B2 - Thin brazing sheet fin material for high temperature brazing and manufacturing method of heat exchanger using the same - Google Patents

Thin brazing sheet fin material for high temperature brazing and manufacturing method of heat exchanger using the same Download PDF

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JP5258636B2 JP2009060638A JP2009060638A JP5258636B2 JP 5258636 B2 JP5258636 B2 JP 5258636B2 JP 2009060638 A JP2009060638 A JP 2009060638A JP 2009060638 A JP2009060638 A JP 2009060638A JP 5258636 B2 JP5258636 B2 JP 5258636B2
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Description

この発明は、アルミニウム合金製熱交換器に用いられるブレージングシートフィンと、これを用いた熱交換器の製造方法に関するものであり、より詳細には、コルゲート加工したフィンとして、610℃を越え622℃以下の高温到達温度でろう付けして用いるに適したフィン、およびそれを用いた熱交換器の製造方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a brazing sheet fin material used for an aluminum alloy heat exchanger and a method for producing a heat exchanger using the same, and more specifically, corrugated fin material exceeding 610 ° C. The present invention relates to a fin material suitable for brazing at a high temperature reaching temperature of 622 ° C. or lower, and a method for producing a heat exchanger using the same.

アルミニウム合金製熱交換器は、素材のアルミニウム合金が軽量でかつ良好な熱伝導性を持つことに加え、ろう材が予めクラッドされたアルミニウムブレージングシートを用いた炉内ろう付けによる接合が量産に適することから、従来から広く使用されており、特に自動車用のラジエータ、エアコンエバポレータ、コンデンサなどに広く使用されている。   Aluminum alloy heat exchangers are suitable for mass production, because the aluminum alloy material is lightweight and has good thermal conductivity, and brazing using a brazing aluminum brazing sheet pre-clad with brazing material For this reason, it has been widely used in the past, and in particular, is widely used in automobile radiators, air conditioner evaporators, capacitors and the like.

近年、自動車用熱交換器はさらに軽量化される傾向にあり、そのためブレージングシートフィンなどの各構成材料の薄肉化が強く求められている。ブレージングシートフィンは、主として押出多穴チューブなど、ろう材を表面に持たない部材と接合する場合に用いられるものであり、一般には心材がAl−Mn系合金からなり、その心材の両面に、Al−Si系合金からなるろう材を接合した構成の3層クラッド材が用いられている。 In recent years, heat exchangers for automobiles tend to be further reduced in weight, and therefore, there is a strong demand for reducing the thickness of each constituent material such as a brazing sheet fin material . The brazing sheet fin material is mainly used when joining to a member having no brazing material on its surface, such as an extruded multi-hole tube material . Generally, the core material is made of an Al-Mn alloy, and is formed on both surfaces of the core material. A three-layer clad material in which a brazing material made of an Al-Si alloy is joined is used.

従来、この種のブレージングシートフィンとしては、板厚が100μm以上のものが主流であったが、最近ではこれより薄いフィン材も使用されるようになっている。ここでは、板厚85μm以下のものを薄肉のフィンと称するが、このような薄肉のフィンでは、ろう付け時のろうによる心材の侵食や高温変形に対する抵抗などの種々の特性について、従来の肉厚のフィン(例えば板厚100μm以上のもの)と比べて、不利な点が生じているのが実情である。 Conventionally, as this kind of brazing sheet fin material , the one having a plate thickness of 100 μm or more has been mainstream, but recently fin materials thinner than this have been used. Here, the following: thickness 85μm called thin fin material, in such a thin fin material, for various properties such as resistance to wax core erosion and high-temperature deformation due during brazing, conventional Compared to thick fin materials (for example, those having a plate thickness of 100 μm or more), there are disadvantages.

また材料の薄肉化と同時に、熱交換器の生産効率の向上も重要な課題であるが、ろう付け工程を短時間の加熱で終了させることができれば、直接的に量産の効率を上げることができる。さらに、従来ろう付け後に別の工程で付けていた付属部品なども、フィンとチューブとのろう付け時に同時に接合することができれば、生産効率をより向上させることが可能となる。 In addition to reducing the thickness of the material, improving the production efficiency of the heat exchanger is also an important issue, but if the brazing process can be completed by heating in a short time, the efficiency of mass production can be increased directly. . Furthermore, if attachment parts that have been attached in a separate process after the conventional brazing can be joined at the same time when the fin material and the tube material are brazed, the production efficiency can be further improved.

このような生産性効率の具体的向上策の一つとしては、ろう付け炉内温度を材料温度より高くすること、すなわちいわゆる温度ヘッドを設定することによって、ろう付け加熱の短時間化を図ることが考えられる。このような手法によれば、熱交換器の構成部材のうち熱容量が大きいヘッダタンクなどの部材についても、比較的短時間での昇温が可能となり、また熱容量の大きい取り付け具などの付属部材についても同時にろう付け接合が可能となる。 One specific measure for improving the productivity efficiency is to shorten the brazing heating time by setting the temperature in the brazing furnace higher than the material temperature, that is, by setting a so-called temperature head. Can be considered. According to such a method, it is possible to raise the temperature in a relatively short time even for members such as a header tank having a large heat capacity among the constituent members of the heat exchanger, and for attachment members such as a fixture having a large heat capacity. At the same time, brazing and joining are possible.

前述のように温度ヘッドを取付けたろう付け加熱の場合でも、ろう付けされる熱交換器構成部材のうち、最も熱容量が大きい部材の昇温速度が最も遅くなるため、このような熱容量の大きい部材の接合部が充分にろう付けされるに足りる温度(例えば600℃)まで昇温させることが必要となる。一方、フィンは熱交換器構成部材のうちでも薄肉で最も熱容量の小さい部材であり、他の部材より高温(例えば610℃を越えた温度)に達することになる。したがってこのような温度ヘッド付きろう付け加熱方法を適用する場合には、通常よりも高温で正常にろう付けされ得るフィン材が必要であるが、これを薄肉ブレージングシートで実現する技術はこれまで確立されていなかったのが実情である。 Even in the case of brazing heating with a temperature head attached as described above, the heating rate of the member having the largest heat capacity among the heat exchanger components to be brazed becomes the slowest. It is necessary to raise the temperature to a temperature (for example, 600 ° C.) sufficient to braze the joint sufficiently. On the other hand, the fin member is a thin member having the smallest heat capacity among the heat exchanger components, and reaches a higher temperature (for example, a temperature exceeding 610 ° C.) than the other members. Therefore, when applying such a brazing heating method with a temperature head, a fin material that can be brazed normally at a higher temperature than usual is necessary, but the technology for realizing this with a thin brazing sheet has been established so far. The fact is that it was not done.

ところで薄肉のブレージングシートフィンに関する技術としては、既に特許文献1、特許文献2に示すようなものが提案されてはいるが、これらの提案の技術によるブレージングシートフィンは、いずれも610℃を越えるような高温ろう付け条件には耐え得ない、と考えられる。 By the way, as a technique regarding a thin brazing sheet fin material, the thing as shown to patent document 1 and patent document 2 has already been proposed, but all brazing sheet fin materials by these proposal techniques are 610 degreeC. It is thought that it cannot withstand the high temperature brazing conditions exceeding.

すなわち、特許文献1に示される技術は、板厚40μm以上、100μm未満のブレージングシートフィンに関するものであり、特定の組成のAl−Mn系合金心材とAl−Si系ろう材とを組合せ、ろう材および心材のSi量とろうクラッド率とを制御することにより、ろう付け時において接合部に流動する溶融ろうの不足による未接合を防止し、他の耐高温座屈性(耐サグ性)をも良好とすることを骨子としている。この特許文献1の請求項では、600℃で3分加熱した場合の接合状況を規定しており、本文中の記述でも熱交換器のろう付けが通常約600℃で行われていると言及されているだけであり、したがってそれより高温でろう付けされた場合についての問題点については全く認識されておらず、当然のことながら610℃を越える高温でのろう付け時の問題に対する解決策を全く示唆し得ない。 That is, the technique disclosed in Patent Document 1 relates to a brazing sheet fin material having a plate thickness of 40 μm or more and less than 100 μm, and a combination of an Al—Mn alloy core material having a specific composition and an Al—Si brazing material. By controlling the Si content and brazing clad rate of the core and core material, unbonding due to the lack of molten brazing flowing into the joint during brazing is prevented, and other high temperature buckling resistance (sag resistance) is achieved. The main point is to be good. The claim of Patent Document 1 defines the joining condition when heated at 600 ° C. for 3 minutes, and the description in the text also mentions that the heat exchanger is usually brazed at about 600 ° C. Therefore, no problems have been recognized for brazing at higher temperatures, and of course no solution to the problem of brazing at higher temperatures above 610 ° C. I can't suggest.

一方、特許文献2に示されている技術は、板厚60μm以下のブレージングシートフィンに関するものであり、主にろう材中のSi粒子の平均円相径を3μm以下に調整することにより、耐粒界腐食性、耐高温座屈性などが良好になるとされている。この特許文献2の場合も、ろう付け条件については通常600℃程度まで昇温されるとの記述があり、また実施例も同様であり、したがってこの特許文献2の技術も、薄肉のフィンが、610℃を越える高温でろう付けされた場合について考慮されていないことが明らかである。 Meanwhile, techniques disclosed in Patent Document 2 relates to the following brazing sheet fin material thickness 60 [mu] m, mainly by adjusting the average circle-phase equivalent diameter of Si particles in the brazing material 3μm or less, It is said that intergranular corrosion resistance, high temperature buckling resistance, and the like are improved. In the case of this Patent Document 2, there is a description that the temperature is normally raised to about 600 ° C. for the brazing conditions, and the examples are the same. Therefore, the technique of this Patent Document 2 also uses a thin fin material. It is clear that no consideration is given to brazing at high temperatures above 610 ° C.

特許第3170202号公報Japanese Patent No. 3170202 特開2008−6480号公報JP 2008-6480 A

前述のような温度ヘッドを付けた加熱によるろう付けを可能とするためには、材料のろう付け時の最高到達温度が610℃を越えても、正常なコルゲート加工形状を保って接合されるブレージングシートフィンが必要であり、しかもこれを85μm以下という薄肉フィンで実現することが強く望まれる。しかしながら、それを実現するためには、従来の一般的な600℃程度のろう付け温度でのろう付けや、より肉厚のフィンでは生じていなかった技術的問題を乗り越える必要がある。 In order to enable brazing by heating with a temperature head as described above, brazing is performed while maintaining a normal corrugated shape even if the maximum temperature reached during brazing of the material exceeds 610 ° C. A sheet fin is required, and it is strongly desired to realize this with a thin fin material of 85 μm or less. However, in order to realize this, it is necessary to overcome the technical problems that have not occurred in the conventional brazing temperature of about 600 ° C. or a thicker fin material .

すなわち本発明者等は、610℃を越える高温における、85μm以下の薄肉のフィン材のコルゲート加工した状態でのろう付けでは、通常のフィンの高温座屈とは異なる、コルゲートフィンの端部の倒れ変形という独特の問題が発生することを知見した。   In other words, the inventors of the present invention, when brazed in a corrugated state of a thin fin material of 85 μm or less at a high temperature exceeding 610 ° C., collapsed the end of the corrugated fin, which is different from the high temperature buckling of a normal fin. We found that a unique problem of deformation occurred.

この問題について図1、図2を参照して具体的に説明すると、図1、図2は、熱交換器コアを作成するために、予めコルゲート加工が施されたブレージングシートフィン1と、多穴押出チューブ等のチューブ2と、ヘッダタンク3とを組合せ、610℃を越える高温ろう付け温度まで加熱して、それらの熱交換器コア要素を高温ろう付け接合する状況を示すものであり、この場合コルゲート加工されたブレージングシートフィン1の端部1A(例えばヘッダタンク3の側の端部)は、立ち上がった(もしくは立ち下がった)自由端として存在していることが多い。この場合、ブレージングシートフィン1の厚みが85μm以下と薄肉であれば、ろう付けのための610℃を越える高温での加熱時に、前述のようなブレージングシートフィン1の自由端の端部1Aが、図1、図2の矢印Pに示すように変形し、チューブの側に倒れ込んでしまう現象が生じることがある。このようにフィン端部1Aで倒れ込みの変形が生じれば、設計形状との相違により製品外観不良とされるばかりでなく、最悪の場合は、その変形したフィン端部1Aが、ヘッダタンク(通常はブレージングシートからなるもの)と接触して、ヘッダタンク側の溶融ろうによりフィンが溶融してしまうおそれがある。 This problem will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIGS. 1 and 2 illustrate a brazing sheet fin material 1 that has been pre-corrugated to produce a heat exchanger core. This shows the situation in which the tube material 2 such as the hole extruded tube material and the header tank 3 are combined and heated to a high temperature brazing temperature exceeding 610 ° C., and their heat exchanger core elements are joined by high temperature brazing. In this case, the end portion 1A (for example, the end portion on the header tank 3 side) of the corrugated brazing sheet fin material 1 often exists as a free end that rises (or falls). In this case, if the thickness of the brazing sheet fin material 1 is as thin as 85 μm or less, the end portion 1A of the free end of the brazing sheet fin 1 as described above is formed at the time of heating at a high temperature exceeding 610 ° C. for brazing. 1 and FIG. 2 may be deformed as indicated by an arrow P and fall down to the tube side. In this way, if the fin end 1A is deformed to fall down, not only the appearance of the product is deteriorated due to the difference from the design shape, but also in the worst case, the deformed fin end 1A becomes a header tank (normally May come into contact with the brazing sheet), and the fins may be melted by the melting solder on the header tank side.

このようなフィン端部の特異な変形は、コルゲート加工されたフィンの山部の形状の崩れやフィンの座屈が生じないような場合でも、610℃を越える高温ろう付けでフィン厚みが85μm程度以下の薄肉では生じてしまうことがあり、しかも従来の通常の600℃程度でのろう付け加熱では耐高温座屈性能が優れている筈のブレージングシートフィンでも生じることが、本発明者等の実験により確認されている。 Such a unique deformation of the fin end is such that the fin material thickness is 85 μm by high-temperature brazing exceeding 610 ° C. even when the corrugated fin crest is not deformed or the buckling of the fin does not occur. The present inventors have the possibility that it may occur even in a brazing sheet fin material having a high resistance to high temperature buckling by conventional brazing heating at about 600 ° C. It has been confirmed by the experiment.

ここで、前述のフィン端部1Aの特異な倒れ込み変形は、自由端である端部1Aに加わる重力が影響しているとも考えられるが、本発明者等がさらに検討を重ねたところ、フィン端部1Aの先端側が倒れ込む方向に重力が加わらないような方向性でコアの各各要素をセットした場合でも生じること、すなわち単に重力のみ起因するのではないことが判明している。したがって単にコアの組立て、ろう付け時の配置方向を変えただけでは解決し得ない問題であることが確認されている。   Here, it is conceivable that the above-described specific falling deformation of the fin end portion 1A is influenced by the gravity applied to the end portion 1A which is a free end. However, when the present inventors have further studied, It has been found that even if each element of the core is set in such a direction that gravity is not applied in the direction in which the tip side of the portion 1A falls, that is, it is not simply caused by gravity. Therefore, it has been confirmed that this is a problem that cannot be solved simply by changing the direction of assembly during core assembly and brazing.

この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、85μm以下の薄肉ブレージングシートフィンについてコルゲート加工を施して、熱交換器コアを組立て、例えば610℃を越えるような高温でろう付け加熱するにあたり、前述のようなフィン端部の倒れこみ変形の発生を確実かつ有効に防止し得るようにしたブレージングシートフィンを提供することを課題とするものである。 The present invention has been made against the background described above. When a brazing sheet fin material having a thickness of 85 μm or less is corrugated to assemble a heat exchanger core, for example, brazing and heating at a high temperature exceeding 610 ° C. An object of the present invention is to provide a brazing sheet fin material capable of reliably and effectively preventing the occurrence of the collapse of the fin end as described above.

前述のような課題を解決するため、コルゲート加工した薄肉ブレージングシートフィンを用いて熱交換器コアを組立てて、610℃を越える高温でろう付けを行なう際に生じる、フィン端部での倒れ込み変形について種々調査、検討を重ねたところ、ろう付け加熱時におけるフィン表面の過剰な溶融ろうによる表面張力が影響していることを見出した。すなわち、コルゲート加工を施したフィンが、たとえ設計上は山部の頂点で切断されていたとしても、チューブ等と組上げた際には、ある頻度で浮いた状態(チューブに接していない状態)となり、その場合、ろう付け加熱時に近接する山部付近のフィレット(図の部分F)の溶融ろうの表面張力により、図の矢印Qで示すようにチューブ側に引張られることが判明した。そして特に610℃を越えるような高温ろう付けでは、従来の通常の600℃程度でのろう付け加熱と比較して溶融ろうの量が急激に増大して、近接するフィレットFの側からの溶融ろうの表面張力による引張り力Qが強くなり、85μm程度以下という薄肉のフィンでは、高温で材料強度も下がっていることも相俟って、フィン端部1Aが矢印Pで示すようにチューブ側に倒れ込んでしまうことが判明した。 In order to solve the above-mentioned problems, the heat exchanger core is assembled using corrugated thin-walled brazing sheet fin material , and collapsed at the fin end when brazing at a high temperature exceeding 610 ° C. As a result of various investigations and examinations, it was found that the surface tension due to excessive melting of the fin surface during brazing heating has an effect. That is, even if the corrugated fin material is cut at the peak of the peak portion by design, when it is assembled with the tube material etc., it floats at a certain frequency (not in contact with the tube material) state), in which case, the surface tension of the molten brazing fillet around crest adjacent during brazing heating (part of FIG. 2 F), found to be pulled into the tube side as indicated by an arrow Q in FIG. 2 did. In particular, in high-temperature brazing exceeding 610 ° C., the amount of melting brazing increases rapidly compared with the conventional brazing heating at about 600 ° C., so that the melting brazing from the adjacent fillet F side is performed. The tensile force Q due to the surface tension of the thin fin is increased, and in the thin fin of about 85 μm or less, the fin end portion 1A falls to the tube side as indicated by the arrow P, due to the fact that the material strength also decreases at a high temperature. It turned out that.

ここで、従来の通常の600℃程度でのろう付けや、100μm程度以上の比較的厚肉のフィンを用いた場合には、このような現象はほとんど生じることがなく、そのため従来は全く認識されていなかったのである。 Here, when the conventional brazing at about 600 ° C. or a relatively thick fin material of about 100 μm or more is used, such a phenomenon hardly occurs. It was not done.

そして本発明者等が、前述のようにフィン端部の倒れ込み変形が、過剰な溶融ろうの表面張力に起因することから、610℃を越えるような高温ろう付けでも溶融ろうが過剰とならないように適切に制御すれば、フィン端部の倒れ込み変形の発生を防止し得る筈であると考え、それに基いてブレージングシートフィンのろう材中のSi量とろう材クラッド率について再検討を加えたところ、これらを相互の関係のもとに適切に調整することによって前述の課題を解決し得ることを見出し、この発明をなすに至った。 As described above, the inventors of the present invention, as described above, caused the collapse of the fin end due to excessive surface tension of the molten brazing, so that the molten brazing does not become excessive even at high temperature brazing exceeding 610 ° C. If properly controlled, it should be possible to prevent the end of the fin from falling down, and based on this, the amount of Si in the brazing material of the brazing sheet fin material and the brazing material cladding rate were reviewed. The inventors have found that the above-described problems can be solved by appropriately adjusting these in relation to each other, and have reached the present invention.

具体的には、請求項1の発明の高温ろう付け用薄肉ブレージングシートフィン材は、心材の両面にろう材を接合した板厚40〜85μmのクラッド材よりなり、コルゲート加工を施して、材料到達温度610℃を越え622℃以下の範囲内でろう付けが施される薄肉ブレージングシートフィン材であって、心材がMn0.7〜1.5mass%、Si0.3〜0.8mass%、Fe0.05〜0.75mass%を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物元素からなるAl−Mn系合金よりなり、ろう材が、Siを5.5〜8.0mass%の範囲内で含有するAl−Si系合金からなり、しかもろう材の片面平均クラッド率が6.0〜9.8%の範囲内であって、かつろう材のSi含有量Sif(mass%)とろう材の片面平均クラッド率CR(%)とによって下記式(1)により定まるQの値が67以下であることを特徴とするものである。
Q=Sif(mass%)×CR(%)≦67 ・・・(1)
Specifically, the thin brazing sheet fin material for high temperature brazing according to the first aspect of the present invention is made of a clad material having a plate thickness of 40 to 85 μm in which a brazing material is bonded to both sides of a core material, and is subjected to corrugation to reach the material. It is a thin brazing sheet fin material that is brazed within a temperature range of 610 ° C. and 622 ° C. , and the core material is Mn 0.7 to 1.5 mass%, Si 0.3 to 0.8 mass%, Fe 0.05 Al—Si containing ˜0.75 mass%, the balance being made of an Al—Mn alloy composed of Al and inevitable impurity elements, and the brazing filler metal containing Si in the range of 5.5 to 8.0 mass%. The brazing material has a single-sided average cladding ratio in the range of 6.0 to 9.8%, the brazing filler metal Si content Sif (mass%) and the brazing material single-sided average clad. The value of Q determined by de ratio CR (%) formula by (1) is characterized in that it is 67 or less.
Q = Sif (mass%) × CR (%) ≦ 67 (1)

また請求項2の発明は、請求項1に記載の高温ろう付け用薄肉ブレージングシートフィンにおいて、前記心材が、前記各元素のほか、さらにCu0.05〜0.25mass%、Zn0.3〜3.0mass%のうちの一方または双方を含有するAl−Mn系合金からなることを特徴とするものである。 Further, the invention of claim 2 is the thin brazing sheet fin material for high temperature brazing according to claim 1, wherein the core material is Cu 0.05 to 0.25 mass%, Zn 0.3 to 3 in addition to the above elements. It is made of an Al-Mn alloy containing one or both of 0.0 mass%.

さらに請求項3の発明は、請求項1に記載の高温ろう付け用薄肉ブレージングシートフィンにおいて、前記心材が、前記各元素のほか、さらにTi0.05〜0.25mass%、Zr0.05〜0.25mass%、Cr0.05〜0.25mass%、V0.05〜0.25mass%のうちから選ばれた1種または2種以上を含有するAl−Mn系合金からなることを特徴とするものである。 Further, the invention of claim 3 is the thin brazing sheet fin material for high temperature brazing according to claim 1, wherein the core material is Ti0.05 to 0.25 mass%, Zr0.05 to 0 in addition to the above elements. It consists of an Al-Mn alloy containing one or more selected from .25 mass%, Cr 0.05 to 0.25 mass%, V0.05 to 0.25 mass%. is there.

また請求項4の発明は、請求項1に記載の高温ろう付け用薄肉ブレージングシートフィン材において、前記心材が、前記各元素のほか、さらにCu0.05〜0.25mass%、Zn0.3〜3.0mass%のうちの一方または双方と、さらにTi0.05〜0.25mass%、Zr0.05〜0.25mass%、Cr0.05〜0.25mass%、V0.05〜0.25mass%のうちから選ばれた1種または2種以上とを含有するAl−Mn系合金からなることを特徴とするものである。Further, the invention of claim 4 is the thin brazing sheet fin material for high temperature brazing according to claim 1, wherein the core material is Cu 0.05 to 0.25 mass%, Zn 0.3 to 3 in addition to the above elements. 0.0 mass% or both of Ti 0.05 to 0.25 mass%, Zr 0.05 to 0.25 mass%, Cr 0.05 to 0.25 mass%, V0.05 to 0.25 mass% It consists of the Al-Mn type alloy containing the 1 type (s) or 2 or more types selected.

そしてまた請求項の発明は、請求項1〜請求項のうちのいずれかの請求項に記載の高温ろう付け用薄肉ブレージングシートフィンにおいて、ろう材層中において、厚さ方向の粒子寸法が片面平均ろう材厚さの8割を越えるSi粒子が、ろう材の厚み方向に平行でかつフィンの長さ方向に平行な断面において、フィンの長さ方向分布として0.2個/mmを越えて存在しないことを特徴とするものである。 Further, the invention of claim 5 is the thin-walled brazing sheet fin material for high temperature brazing according to any one of claims 1 to 4 , wherein the particle size in the thickness direction is in the brazing material layer. There Si particles exceeds 80% of the single-sided average brazing material thickness in a cross section parallel to the length direction of the brazing material parallel and fin material in the thickness direction of 0.2 or the longitudinal profile of the fin material / It does not exist beyond mm.

一方請求項6及び7の発明は、それぞれ請求項1〜請求項4のいずれかの請求項及び請求項5に記載された高温ろう付け用薄肉ブレージングシートフィン材を用いて熱交換器を製造する方法について規定したものであり、これら請求項6、7の発明は、請求項1〜請求項4のうちのいずれかの請求項及び請求項5に記載されたフィン材をコルゲート加工し、かつそのコルゲート加工されたブレージングシートフィン材を少なくとも構成要素の一部として熱交換器コアを組立て、フィンの最高到達温度が610℃を越え622℃以下の範囲内となるように、非酸化性雰囲気中で炉内フラックスろう付けを行うことを特徴とするものである。 On the other hand, the inventions of claims 6 and 7 produce a heat exchanger using the thin brazing sheet fin material for high temperature brazing described in any one of claims 1 to 4 and claim 5, respectively. The inventions of claims 6 and 7 corrugate the fin material according to any one of claims 1 to 4 and claim 5, and Assembling the heat exchanger core with corrugated brazing sheet fin material as at least a part of the components, and in a non-oxidizing atmosphere so that the maximum temperature of the fin is in the range of over 610 ° C and below 622 ° C It is characterized by performing in-furnace flux brazing.

この発明のブレージングシートフィンによれば、その板厚が85μm以下と薄肉であるにもかかわらず、コルゲート加工を施して熱交換器コアとして組立て、610℃を越えるような高温でろう付けを行なっても、フィンの端部で倒れ込みの変形が生じることを確実かつ有効に防止することができ、そのため前述のフィン端部の倒れ込み変形によって熱交換器コアとしての商品価値が損なわれてしまうことを有効に防止でき、またフィン端部の倒れ込みに起因してその先端がヘッダタンクと接触してヘッダタンク側の溶融ろうによりフィンが溶融してしまうおそれもない。 According to the brazing sheet fin material of the present invention, although the plate thickness is as thin as 85 μm or less, it is corrugated and assembled as a heat exchanger core and brazed at a high temperature exceeding 610 ° C. However, it is possible to reliably and effectively prevent the fin from deforming at the end of the fin, so that the commercial value as the heat exchanger core is impaired by the above-described collapse of the fin end. It can be effectively prevented, and there is no possibility that the tip of the fin comes into contact with the header tank due to the fall of the fin end and the fin is melted by the melting of the header tank.

したがってこの発明のフィンを用いれば、上述のような85μm以下の薄肉のフィンを用いての610℃を越えるような高温でのろう付けが、特に問題を招くことなく実際的に可能となることから、フィンの薄肉化に寄与して自動車軽量化等に寄与すると同時に、ろう付け温度の高温化により熱交換器製品の生産効率を確実かつ有効に高めることが可能となった。 Therefore, if the fin material of the present invention is used, brazing at a high temperature exceeding 610 ° C. using the thin fin material of 85 μm or less as described above is practically possible without causing any particular problems. As a result, it contributed to reducing the thickness of the fin material and contributing to the weight reduction of automobiles, and at the same time, it became possible to increase the production efficiency of heat exchanger products reliably and effectively by increasing the brazing temperature.

図1はこの発明で解決課題としているフィン端部の倒れ込み変形の現象を説明するために、コルゲート加工されたブレージングシートフィンとチューブ、ヘッダタンクを組合せて熱交換器コアを構成した状態を示す略解図である。FIG. 1 shows a state where a heat exchanger core is configured by combining a corrugated brazing sheet fin material , a tube material , and a header tank in order to explain the phenomenon of the fin end collapse that is a problem to be solved by the present invention. FIG. 図2は図1の要部、特にフィン端部付近の状況を拡大して示す略解図である。FIG. 2 is an enlarged schematic view showing the main part of FIG. 1, particularly the situation near the fin end. 図3はこの発明の実施例におけるろう材中のSi量およびろう材のクラッド率と、フィン端部倒れ現象の発生状況との関係を示す図表である。FIG. 3 is a chart showing the relationship between the amount of Si in the brazing filler metal and the cladding ratio of the brazing filler metal and the occurrence of the fin end collapse phenomenon in the embodiment of the present invention.

この発明では、熱交換器の軽量化に寄与するべく、板厚40〜85μmのブレージングシートフィンを対象としている。これより板厚が小さい場合は、健全なブレージングシートを製造することが困難となり、一方これより板厚が大きい場合には、フィンのろう付け時の変形を防ぐためには有利となってこの発明のような精緻な対策を必要としないが、薄肉化ひいては熱交換器の軽量化に寄与するものとはいえない。 In this invention, in order to contribute to the weight reduction of a heat exchanger, the brazing sheet fin material of 40-85 micrometers in thickness is made into object. If the plate thickness is smaller than this, it becomes difficult to produce a healthy brazing sheet, while if the plate thickness is larger than this, it is advantageous to prevent deformation during brazing of the fin. Such elaborate measures are not required, but it cannot be said that it contributes to the thinning and thus the weight reduction of the heat exchanger.

この発明の薄肉ブレージングシートフィンは、最高到達温度が610℃を越え、622℃以下の範囲内となるような高温ろう付けでコルゲートフィン端部の変形に対する抵抗が大きいことを特徴としており、これを実現するための材料構成を規定している点が重要である。但し、熱交換器用フィン材として望まれる他の特性、例えば通常の耐座屈性、ろう付け後のフィン強度、犠牲陽極性、フィン自体の耐食性などを兼ね備えていることも必要であることは当然である。 The thin brazed sheet fin material of the present invention is characterized by high resistance to deformation of the end portion of the corrugated fin by high-temperature brazing such that the maximum reached temperature exceeds 610 ° C. and falls within the range of 622 ° C. or less. It is important to define the material configuration for realizing the above. However, other characteristics desired as a heat exchanger fin material, such as normal buckling resistance, fin strength after brazing, sacrificial anodicity, and corrosion resistance of the fin itself, are naturally necessary. It is.

この発明のブレージングシートフィンでは、ろう材のSi量およびろう材の片面平均クラッド率をそれぞれ特定の範囲内とすると同時に、両者が特定の関係式を満たすように調整することによって、高温ろう付け時の溶融ろう量が過多にならないように直接的に制御している。このような手法を適用することにより、確実に溶融ろうの量を制限して、フィン端部の倒れ込み変形の発生を防止することができる。 In the brazing sheet fin material of the present invention, the high-temperature brazing is achieved by adjusting the Si amount of the brazing material and the single-sided average clad rate of the brazing material to within a specific range and at the same time satisfying a specific relational expression. It is directly controlled so that the amount of molten solder at the time does not become excessive. By applying such a method, it is possible to reliably limit the amount of melting wax and prevent the fin end from falling down.

さらにこの発明について詳細に説明する。   Further, the present invention will be described in detail.

この発明で対象とするブレージングシートは、前述のように40〜85μmの板厚のものであり、そのクラッド構成としては、コルゲート加工して熱交換器コアに適用するべく、心材の両面にろう材層を接合したものとする。ここで心材としては、通常のブレージングシートフィンの心材として最も適切と考えられているAl−Mn系合金を用い、ろう材としては、Al−Si系合金を用いている。 The brazing sheet to be used in the present invention has a thickness of 40 to 85 μm as described above, and the clad structure is brazed on both sides of the core material so as to be applied to the heat exchanger core by corrugating. The layers shall be joined. Here, as the core material , an Al—Mn alloy that is considered to be most suitable as a core material of a normal brazing sheet fin material is used, and as the brazing material, an Al—Si alloy is used.

そこで先ず心材であるAl−Mn系合金の成分限定理由について説明する。   Therefore, first, the reasons for limiting the components of the core material, Al-Mn alloy, will be described.

Mn:
Mnは、強度や高温での耐変形性に寄与する合金元素であり、0.7〜1.5mass%の範囲内とする。心材のMn量が0.7mass%未満では、ろう付け加熱後の強度や高温変形に対する抵抗が不充分となるため好ましくない。また、心材にMnが1.5mass%を越えて添加されれば、鋳造時に粗大な晶出化合物が形成されて不均質な組織となるため、不適当である。
Mn:
Mn is an alloy element that contributes to strength and deformation resistance at high temperatures, and is in the range of 0.7 to 1.5 mass%. If the Mn content of the core material is less than 0.7 mass%, the strength after brazing heating and the resistance to high temperature deformation become insufficient, which is not preferable. Further, if Mn is added to the core material in excess of 1.5 mass%, a coarse crystallized compound is formed during casting, resulting in an inhomogeneous structure.

Si:
Siは、強度に寄与するとともに間接的に溶融ろう量に影響する元素であり、0.3〜0.8mass%の範囲内とする。心材のSi量が0.3mass%未満であれば、ろう付け時におけるろう材から心材へのSi拡散が顕著となり、実質的に溶融ろう量が減少してフィンのチューブに対する接合が不完全になる場合があり、不適当である。一方心材のSi量が0.8mass%を越えれば、心材自体の高温耐久性が低下してフィン全体の耐座屈性能が悪くなり、不適当となる。
Si:
Si is an element that contributes to strength and indirectly affects the amount of molten solder, and is in the range of 0.3 to 0.8 mass%. If the Si amount of the core material is less than 0.3 mass%, Si diffusion from the brazing material to the core material becomes significant during brazing, and the amount of molten brazing is substantially reduced, resulting in incomplete bonding of the fins to the tube. In some cases, it is inappropriate. On the other hand, if the Si content of the core material exceeds 0.8 mass%, the high temperature durability of the core material itself is lowered and the buckling resistance performance of the entire fin is deteriorated, which is inappropriate.

Fe:
Feは、通常のアルミニウム合金の不可避的不純物の一つであるが、強度や結晶組織の安定化に寄与することから、場合にっては若干積極的に添加しても良く、そのFe量は0.05〜0.75mass%の範囲内とする。Fe量を0.05mass%未満とするには、高価格の高純度地金を必要として高コスト化を招くばかりでなく、特性改善にもつながらないため、不適当である。一方Feを0.75mass%を越えて添加した場合、鋳造時に粗大な晶出化合物が形成されて不均質な組織となるため、不適当である。
Fe:
Fe is one of the inevitable impurities of normal aluminum alloy, strength and because it contributes to the stabilization of the crystal structure, the I by the case may be slightly positively added, its amount of Fe Is in the range of 0.05 to 0.75 mass%. In order to make the amount of Fe less than 0.05 mass%, it is not suitable because it requires high-priced high-purity metal and not only leads to cost increase but also does not lead to property improvement. On the other hand, if Fe is added in excess of 0.75 mass%, a coarse crystallized compound is formed during casting, resulting in a heterogeneous structure.

さらに請求項2に規定しているように、心材合金にはCu、Znを選択的に添加しても良い。但しこれらを過剰に添加すれば、心材の固相線温度が下がり、高温での強度が不足して、熱交換器コアのろう付け時に全体的にフィンの変形が起こる場合があり、不適当となる。そこでこれらを配慮してCu、Znの添加量を次のように定めた。   Further, as specified in claim 2, Cu and Zn may be selectively added to the core material alloy. However, if these are added excessively, the solidus temperature of the core material will be lowered, the strength at high temperature will be insufficient, and the fin deformation may occur overall when brazing the heat exchanger core, which is inappropriate. Become. In view of these, the amounts of Cu and Zn added were determined as follows.

Cu:
Cuは強度向上に寄与する合金元素であり、0.05〜0.25mass%の範囲内で選択的に添加する。Cu量が0.05mass%未満では、ろう付け加熱後の強度向上効果が充分に得られない。一方0.25mass%を越えてCuを添加すれば、フィン変形の問題に加え、ろう付け後のブレージングシートフィンの耐粒界腐食性を低下させるため、不適当である。
Cu:
Cu is an alloy element that contributes to strength improvement, and is selectively added within a range of 0.05 to 0.25 mass%. If the amount of Cu is less than 0.05 mass%, the strength improvement effect after brazing heating cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if Cu is added exceeding 0.25 mass%, in addition to the problem of fin deformation, the intergranular corrosion resistance of the brazed sheet fin after brazing is lowered, which is inappropriate.

Zn:
Znは、0.3〜3.0mass%の範囲内で選択的に添加する。これは、ブレージングシートフィンに犠牲陽極としての性質を持たせて、チューブの耐食性を向上させる目的からである。Zn量が0.3mass%未満では、充分な犠牲陽極作用が得られず、一方3.0mass%を越えてZnを添加すれば、フィン変形の問題に加え、フィンの自己耐食性が低下するため、不適当となる。
Zn:
Zn is selectively added within the range of 0.3 to 3.0 mass%. This is for the purpose of improving the corrosion resistance of the tube by giving the brazing sheet fin material a property as a sacrificial anode. If the Zn content is less than 0.3 mass%, sufficient sacrificial anodic action cannot be obtained. On the other hand, if Zn is added in excess of 3.0 mass%, in addition to the problem of fin deformation, the self-corrosion resistance of the fin decreases. It becomes inappropriate.

さらに心材のAl−Mn系合金としては、請求項3で規定しているように、Ti0.05〜0.25mass%、Zr0.05〜0.25mass%、Cr0.05〜0.25mass%、V0.05〜0.25mass%のうち、1種または2種以上を含有していても良い。   Furthermore, as the Al—Mn alloy of the core material, as defined in claim 3, Ti 0.05 to 0.25 mass%, Zr 0.05 to 0.25 mass%, Cr 0.05 to 0.25 mass%, V 0 One or two or more of 0.05 to 0.25 mass% may be contained.

これらのTi、Zr、Cr、Vは、いずれも強度および耐高温座屈性を向上させるために選択的に添加される元素であり、特にろう付け後の強度の向上に寄与し、したがって薄肉かつろう付け後に高い強度を有するフィンが求められる場合にこれらを添加することが有効である。いずれも0.05mass%未満の添加では、特段の効果が得られず、一方いずれも0.25mass%を越えて添加すれば、鋳造時に粗大な晶出物が形成されるため不適当となる。   These Ti, Zr, Cr, and V are all elements that are selectively added to improve the strength and high temperature buckling resistance, and contribute particularly to the improvement of strength after brazing. When fins having high strength after brazing are required, it is effective to add these. In any case, if the addition is less than 0.05 mass%, no particular effect is obtained. On the other hand, if any addition exceeds 0.25 mass%, a coarse crystallized product is formed during casting, which is inappropriate.

なお、通常のアルミニウム合金の鋳造においては、鋳造組織微細化のためTiを含有する微細化剤、具体的にはAl−Ti系、Al−Ti−B系あるいはAl−Ti−C系の母合金からなる微細化剤が添加される場合が多い。これらに含まれるTiは、AlTi、TiB、TiCなどの化合物粒子として凝固核形成に関与し鋳塊結晶微細化に効果をもたらすもので、これらの粒子は強度向上に関して直接の効果を生じない。そこで、強度向上を目的とした前述の選択元素としてのTiとは別に、この発明でも微細化剤由来の成分としてTi0.005〜0.05mass%未満を添加することが可能で、これと組み合わせてB0.0005〜0.01mass%あるいはC0.0003〜0.01mass%が添加されていてもかまわない。 In normal aluminum alloy casting, a refiner containing Ti for refinement of the cast structure, specifically an Al-Ti, Al-Ti-B or Al-Ti-C based master alloy. Often, a micronizing agent consisting of Ti contained in these is a compound particle such as Al 3 Ti, TiB, TiC, etc., which is involved in solidification nucleation and has an effect on ingot crystal refinement. These particles do not have a direct effect on strength improvement. . Therefore, apart from Ti as the above-mentioned selective element for the purpose of improving the strength, it is possible in this invention to add Ti 0.005 to less than 0.05 mass% as a component derived from the micronizing agent, in combination with this. B0.0005 to 0.01 mass% or C0.0003 to 0.01 mass% may be added.

次にこの発明のブレージングシートフィンにおけるろう材の成分組成、特にろう材中のSi含有量、およびろう材のクラッド率、さらにはそれらの関係について説明する。 Next, the component composition of the brazing material in the brazing sheet fin material of the present invention, particularly the Si content in the brazing material, the clad rate of the brazing material, and their relationship will be described.

ブレージングシートフィンのろう材については、そのろう材中のSi含有量が高いほど、ろう付け時の溶融ろうの量が増すことになる。そこでこの発明では、ろう材のSi量は、5.5〜8.0mass%の範囲内とする必要がある。ここで、ろう材が8.0mass%を越えてSiを含む場合には、高温でのろう付け時に溶融ろうが過多になって、フィンの端部変形の原因となるから、不適当となる。逆にろう材のSi量が5.5mass%よりも少なければ、ろう付けが充分に行われず、部分的にフィンとチューブの接合が不良となることがあるため、不適当となる。 As for the brazing material of the brazing sheet fin material, the higher the Si content in the brazing material, the more the amount of molten brazing during brazing. Therefore, in the present invention, the amount of Si in the brazing material needs to be in the range of 5.5 to 8.0 mass%. Here, when the brazing material contains more than 8.0 mass% and contains Si, excessive melting brazing occurs at the time of brazing at a high temperature, which causes deformation of the end portions of the fins. On the contrary, if the amount of Si in the brazing material is less than 5.5 mass%, the brazing is not sufficiently performed, and the bonding between the fin and the tube may be partially defective, which is inappropriate.

ろう材の成分元素としては、基本的にはSiのほかはAlおよび不可避的不純物とすれば良いが、後述するようにこの発明のブレージングシートフィンでは、ろう材中における粗大なSi粒子ができるだけ少ないことが望ましく、そこで鋳造時にSi粒子の微細化を図るため、微量のNaやSrを添加する改良処理を行うのが好ましいこのSi粒子の微細化のためのNa、Srの添加量は、それぞれ0.002〜0.05mass%の範囲内が好適である。それぞれ下限未満ではSi粒子微細化の効果が無く、上限を超えてもコストが増すだけでSi粒子微細化の効果は飽和してしまう。 As a brazing material component element, Al and unavoidable impurities may be basically used in addition to Si. However, in the brazing sheet fin material of the present invention, coarse Si particles in the brazing material can be formed as much as possible, as will be described later. It is desirable that the amount be small, and therefore, it is preferable to perform an improvement process in which a small amount of Na or Sr is added in order to refine the Si particles during casting. The addition amount of Na and Sr for making the Si particles fine is preferably in the range of 0.002 to 0.05 mass%. If each is less than the lower limit, there is no effect of refining Si particles, and even if the upper limit is exceeded, the effect of refining Si particles is saturated only by increasing the cost.

なおこの発明のブレージングシートフィンのろう材には、その他の不可避的元素としてFeが含まれるのが通常であるが、ろう材中のFe量は0.6mass%以下が好ましい。さらに通常のろう材では、ろう付け後の電位を調整して熱交換器全体の耐食性を向上させるためにCuやZnが添加される場合があるが、この発明の場合は、これらの添加によりろう材の融点が下がれば、フィンの倒れ変形を助長する問題が生じるから、それぞれ0.2mass%以下に抑制することが望ましい。またろう材には溶融ろうの流動性を高めるための元素として、Biを0.001〜0.1mass%以下添加しても良い。下限より少ないとろうの流動性を高める効果が無く、上限を超えてもコストが増すだけでろうの流動性を高める効果は飽和してしまう。 The brazing material of the brazing sheet fin material of the present invention usually contains Fe as another inevitable element, but the amount of Fe in the brazing material is preferably 0.6 mass% or less. Furthermore, in a normal brazing material, Cu or Zn may be added to adjust the potential after brazing and improve the corrosion resistance of the entire heat exchanger. If the melting point of the material is lowered, there arises a problem of promoting the falling deformation of the fin. Therefore, it is desirable to suppress each to 0.2 mass% or less. Moreover, you may add 0.001 to 0.1 mass% or less of Bi as an element for improving the fluidity | liquidity of a molten brazing material. If the amount is less than the lower limit, there is no effect of increasing the fluidity of the wax, and even if the upper limit is exceeded, the effect of increasing the fluidity of the wax is saturated only by increasing the cost.

さらにこの発明のブレージングシートフィンのろう材については、そのSi含有量を前述のように5.5〜8.0mass%の範囲内に規制するばかりでなく、そのSi含有量と、ろう材片面平均クラッド率との関係を規制することも重要である。 Further, for the brazing material of the brazing sheet fin material of the present invention, not only the Si content is regulated within the range of 5.5 to 8.0 mass% as described above, but also the Si content and the brazing material single side. It is also important to regulate the relationship with the average cladding rate.

ここで、ろう材の片面当り平均クラッド率は、6.0〜9.8%の範囲にあることが必要である。この範囲を越えるクラッド率では、溶融ろうが過剰になってフィンの端部変形を引起しやすくなり、一方この範囲より低ければ、接合不良が起こるため、不適当となる。   Here, the average clad rate per one side of the brazing material needs to be in the range of 6.0 to 9.8%. If the cladding ratio exceeds this range, the molten brazing will be excessive and the end of the fin will be easily deformed. On the other hand, if it is lower than this range, bonding failure will occur, which is inappropriate.

そしてろう材のSi量とクラッド率は、Si量をSif(mass%)、クラッド率(%)をCRとすれば、それらを乗じた値Qが、67以下となるように規制する必要がある。すなわち、次の(1)式を満たす必要がある。
Q=Sif(mass%)×CR(%)≦67 ・・・(1)
The amount of Si and the cladding ratio of the brazing material must be regulated so that the value Q obtained by multiplying them is 67 or less if the Si amount is Sif (mass%) and the cladding ratio (%) is CR. . That is, it is necessary to satisfy the following expression (1).
Q = Sif (mass%) × CR (%) ≦ 67 (1)

この(1)式は後述する実施例1でも示しているように、本発明者等の詳細かつ多数の実験により求められたものである。すなわち(1)式の左辺の値Qが67を越える場合には、溶融ろうの量が過多となってコルゲートフィン端部の変形が生じてしまうことが判明している。   This equation (1) is obtained by the inventors and other detailed and numerous experiments as shown in Example 1 described later. That is, when the value Q on the left side of the equation (1) exceeds 67, it has been found that the amount of the molten solder becomes excessive and the corrugated fin end portion is deformed.

さらにこの発明のブレージングシートフィンにおいては、ろう材中に存在するSi粒子について、請求項4で規定しているように、ろう材中において、厚さ方向の粒子寸法が片面平均ろう材厚さの8割を越えるようなSi粒子が、ろう材の厚み方向に平行でかつフィンの長さ方向(コルゲート加工した状態で山と谷が交互に位置する方向、すなわち通常は圧延方向に沿う方向)に平行な断面において、フィンの長さ方向における分布密度として0.2個/mmを越えて存在しないように規制することが望ましい。 Further, in the brazing sheet fin material of the present invention, as defined in claim 4, the particle size in the thickness direction of the Si particles existing in the brazing material has a single-sided average brazing material thickness. Si particles exceeding 80% of the above are parallel to the thickness direction of the brazing material and the length direction of the fin material (the direction in which peaks and valleys are alternately located in the corrugated state, that is, the direction normally along the rolling direction) It is desirable to regulate the distribution density in the length direction of the fin material so that it does not exceed 0.2 pieces / mm in the cross section parallel to ().

ここで、ろう材中において平均ろう材厚さの8割を越える厚みを有する粗大なSi粒子が存在する部分では、ろう材の厚みが局部的に大きくなり、その結果、その付近では高温ろう付け時に溶融ろうが局部的に多くなり、逆に心材の実質厚さが小さくなってしまう。Si粒子はフィンの断面観察により調べることができるが、フィン長さ100mm以上を観察域とし、この観察長の中で上記規定の粒子が0.2個/mmを越えて存在すれば、溶融ろうが多い部位が多くなって、高温ろう付け時のコルゲートフィン端部の倒れ変形を引起しやすくなり、またフィンの心材を貫通するような顕著なエロージョンも生じてしまうおそれがある。 Here, in the brazing material, in the portion where coarse Si particles having a thickness exceeding 80% of the average brazing material thickness are present, the thickness of the brazing material is locally increased. Sometimes the melting wax increases locally, and conversely, the substantial thickness of the core material decreases. Si particles can be examined by observing the cross-section of the fin material , but if the fin material length is 100 mm or more and the above defined particles are present in the observation length exceeding 0.2 particles / mm, There are many parts where there is a lot of molten brazing, and the corrugated fin end tends to fall down during high-temperature brazing, and there is a possibility that significant erosion that penetrates the core material of the fin may occur.

上述のようなSi粒子条件を満たさせるための具体的手段としては、ろう材となるAl−Si合金のSi量を規定範囲内で低目とすること、また鋳造時の冷却速度を上げること、さらには鋳造時にSi粒子の微細化を図るべく既に述べたようなNaやSrの微細添加による改良処理を行うこと、などが挙げられる。   Specific means for satisfying the Si particle conditions as described above include lowering the amount of Si in the Al-Si alloy as a brazing material within a specified range, and increasing the cooling rate during casting, Furthermore, the improvement process by fine addition of Na and Sr as already described in order to reduce the size of Si particles during casting may be mentioned.

以上のようなこの発明の薄肉ブレージングシートフィンを製造するための具体的な方法は、特に限定されるものではなく、通常の3層クラッドブレージングシートの製造と同様に行えば良いが、その代表的な望ましい例について次に説明する。 The specific method for producing the thin brazing sheet fin material of the present invention as described above is not particularly limited, and may be carried out in the same manner as in the production of a normal three-layer clad brazing sheet. A typical desirable example is described below.

先ず、ブレージングシートフィンの構成要素となる心材およびろう材の合金鋳塊を半連続鋳造法(DC鋳造法)により作製する。その後、面削や予備熱間圧延などにより厚さを調整して、所定のクラッド率となるように心材の両面にろう材を配して組み合わせ、400〜540℃で0.5〜15h保持する条件で熱間圧延のための予備加熱を行い、その後の熱間圧延によりクラッド接合する。熱間圧延に続いては、圧下率85〜98%の冷間圧延を行い、320〜500℃で0.5〜10h保持する条件で中間焼鈍し、さらに圧下率10〜60%の冷間圧延により所定の板厚のH1n材とすれば良い。 First, an alloy ingot of a core material and a brazing material, which are constituent elements of a brazing sheet fin material , is produced by a semi-continuous casting method (DC casting method). Thereafter, the thickness is adjusted by chamfering or pre-hot rolling, and the brazing material is arranged on both sides of the core material so as to obtain a predetermined cladding ratio, and the temperature is maintained at 400 to 540 ° C. for 0.5 to 15 hours. Preheating for hot rolling is performed under the conditions, and clad joining is performed by subsequent hot rolling. Following hot rolling, cold rolling is performed at a rolling reduction of 85 to 98%, intermediate annealing is performed at a temperature of 320 to 500 ° C. for 0.5 to 10 hours, and cold rolling is performed at a rolling reduction of 10 to 60%. Therefore, an H1n material having a predetermined plate thickness may be used.

このようにして製造されたブレージングシートフィンは、所定の幅にスリットし、その後、コルゲート加工および切断を行い、チューブ、ヘッダタンク、サイドプレートなどと組み合わせて、熱交換器コアを構成する部材となる。 The brazing sheet fin material manufactured in this way is slit to a predetermined width, and then corrugated and cut, and a member constituting a heat exchanger core in combination with a tube material , a header tank, a side plate, etc. It becomes.

さらにこの発明のブレージングシートフィンを用いて熱交換器コアを製造するための具体的条件としては、請求項6に規定しているように、前述のようなブレージングシートフィン材をコルゲート加工し、かつそのコルゲート加工されたブレージングシートフィンを少なくとも構成要素の一部として熱交換器コアを組立て、フィンの最高到達温度が610℃を越え622℃以下の範囲内となるように、非酸化性雰囲気中で炉内フラックスろう付けすることが適切である。 Furthermore, as a specific condition for producing a heat exchanger core using the brazing sheet fin material of the present invention, as defined in claim 6, corrugating the brazing sheet fin material as described above, In addition, the heat exchanger core is assembled by using the corrugated brazing sheet fin material as at least a part of the constituent elements, and the non-oxidizing atmosphere is set so that the maximum temperature of the fin is within the range of 610 ° C. to 622 ° C. In-furnace flux brazing is suitable.

そこでこのような熱交換器の製造方法の条件について次に詳細に説明する。   Then, the conditions of the manufacturing method of such a heat exchanger are demonstrated in detail next.

ブレージングシートフィン材のコルゲート加工は、従来の一般的な手法によれば良く、特に限定されるものではない。コルゲート加工後のブレージングシートフィン材は、適宜切断して所要の寸法とし、チューブやヘッダタンク等の他の熱交換器コア構成要素とともに組立て、非酸化性雰囲気での炉内フラックスろう付けを行なう。非酸化性雰囲気での炉内フラックスろう付け法としては、具体的には、ノコロックブレージング法として知られる一般的なろう付け方法を適用することができる。なお真空ろう付け法の場合には、ノコロックブレージング法とはろう流れ挙動が異なるため、この発明で規定する条件により課題を解決できる保証はなく、したがって真空ろう付けは適用しないことが望まれる。 Corrugation processing of the brazing sheet fin material may be performed by a conventional general method and is not particularly limited. The corrugated brazing sheet fin material is appropriately cut to the required dimensions, assembled together with other heat exchanger core components such as tube material and header tank, and in-furnace flux brazing in a non-oxidizing atmosphere . As a flux brazing method in the furnace in a non-oxidizing atmosphere, specifically, a general brazing method known as a nocolok brazing method can be applied. In the case of the vacuum brazing method, since the brazing flow behavior is different from that of the nocolok brazing method, there is no guarantee that the problem can be solved by the conditions defined in the present invention, and therefore it is desirable not to apply the vacuum brazing.

ろう付け加熱では、フィン材の材料到達温度を、610℃を越え622℃以下の範囲内とすることが適切である。到達温度が610℃以下では、ろう付け工程を充分に短時間化しまた高熱容量部材の同時接合をも可能にするという、高温ろう付けによる利点が得られない。一方フィン材の到達温度が622℃を越えるような極端な高温ろう付けでは、フィンの全体的な高温座屈やコルゲートフィン端部の変形が生じるおそれがあり、実用的ではない。 In brazing heating, it is appropriate that the material arrival temperature of the fin material is in the range of more than 610 ° C. and 622 ° C. or less. If the ultimate temperature is 610 ° C. or lower, the advantage of high temperature brazing that shortens the brazing process sufficiently and enables simultaneous joining of high heat capacity members cannot be obtained. On the other hand, in extremely high temperature brazing where the ultimate temperature of the fin material exceeds 622 ° C., there is a possibility that the overall high temperature buckling of the fin material and the deformation of the end portion of the corrugated fin occur, which is not practical.

なおここで、短時間でのろう付けを目的とする場合、ろう付けのための昇温加熱時に、470℃以上の温度域にフィンがある時間を12分以内とすることが望ましく、さらに、8分以内とすることがより望ましい。またろう付け時の最高温度到達後の冷却は50℃/分以上の速度とすることが望ましい。   Here, in the case of aiming at brazing in a short time, it is desirable that the time during which the fins exist in a temperature range of 470 ° C. or higher is within 12 minutes during heating and heating for brazing. More preferably within minutes. The cooling after reaching the maximum temperature during brazing is preferably performed at a rate of 50 ° C./min or more.

以下にこの発明の実施例を比較例とともに示す。なお以下の実施例は、この発明の効果を示すためのものであり、その実施例がこの発明の技術的範囲を限定するものでないことはもちろんである。   Examples of the present invention are shown below together with comparative examples. The following examples are for showing the effects of the present invention, and it is needless to say that the examples do not limit the technical scope of the present invention.

実施例1:
この実施例1は、フィン端部の変形を防ぐために必要なろう材中のSi量とろう材片面平均クラッド率についての条件を求めるための予備検討結果に相当するものである。
Example 1:
This Example 1 corresponds to a preliminary examination result for obtaining conditions for the amount of Si in the brazing material and the brazing material single-sided average clad rate necessary for preventing deformation of the fin end.

この実施例1では、心材としてAl−1.1mass%Mn−0.35mass%Si−0.4mass%Fe合金を用い、その心材の両面にSi量およびクラッド率を種々変化させたAl−Si系合金からなるろう材を接合した板厚70μmのブレージングシートフィンを作製した。ろう材中のFe量は0.2〜0.25mass%の範囲内とし、さらに、粗大なSi粒子の形成を抑えるため、鋳造時に0.003mass%相当のNaを添加した。ここで心材およびろう材は通常のDC鋳造で作製し、その後の工程も、熱間圧延によるクラッド接合、冷間圧延および中間焼鈍を施すという通常の方法に従った。 In Example 1, an Al-Si based material using Al-1.1 mass% Mn-0.35 mass% Si-0.4 mass% Fe alloy as the core material, and various amounts of Si and clad ratio were changed on both sides of the core material. A brazing sheet fin material having a plate thickness of 70 μm, to which a brazing material made of an alloy was bonded, was produced. The amount of Fe in the brazing material was in the range of 0.2 to 0.25 mass%, and in order to suppress the formation of coarse Si particles, 0.003 mass% of Na was added during casting. Here, the core material and the brazing material were produced by ordinary DC casting, and the subsequent steps were also in accordance with the usual method of performing clad joining by hot rolling, cold rolling and intermediate annealing.

フィン端部変形を調べるため、幅16mmのブレージングシートフィン材をコルゲート成形(高さ7mm、フィン山間各2mm)し、長さを約80mmに揃え、これを、表面にZn溶射した純Al系合金からなる押出多穴チューブと組み合わせて、熱交換器を模したフィン5段のミニコアサンプルに組立て、フッ化物系フラックスを表面に塗布して乾燥させた後、窒素雰囲気炉中で加熱する高温ろう付け試験に供した。なおろう付け時には、フィン端部が倒れる方向に重力が働かないように、ミニコアサンプルを配置した。 In order to investigate fin end deformation, brazing sheet fin material with a width of 16 mm was corrugated (height 7 mm, fin crest 2 mm each), and the length was adjusted to about 80 mm. High temperature heated in a nitrogen atmosphere furnace after being combined with an extruded multi-hole tube material consisting of the above, assembled into a 5-stage fin mini-core sample that imitates a heat exchanger, coated with fluoride-based flux and dried It used for the brazing test. During brazing, a mini-core sample was placed so that gravity would not work in the direction in which the fin end fell.

この試験では、ろう付け時の材料到達温度を621℃とし、昇温過程での470〜570℃の間での昇温速度がいずれも約90℃/min、470℃から到達温度までの時間が約6〜7minとなるように加熱した。ろう付け加熱後の冷却は、平均で約120℃/minの冷却速度とした。このようなろう付け処理後、フィン端部を目視観察し、合計10箇所のフィン端部のすべてにおいて元の位置から30°以上の倒れ変形がなかった場合をフィン端部変形無し(合格)とし、それ以外を不合格とした。その結果を、ろう材中のSi量(Sif)およびろう材片面平均クラッド率(CR)に対応して、図3に示す。なお図3において、○印は合格(フィン端部発生無し)、×印は不合格(フィン材端部発生有り)を示す。また図3において、実線は前述の式(1)に相当し、破線はこの発明で規定するろう材のSi量およびクラッド率の各上限に相当する。   In this test, the material arrival temperature at the time of brazing was 621 ° C., and the rate of temperature increase between 470 and 570 ° C. during the temperature increase process was about 90 ° C./min, the time from 470 ° C. to the temperature reached. Heated to about 6-7 min. The cooling after brazing heating was performed at an average cooling rate of about 120 ° C./min. After such a brazing process, the fin ends are visually observed, and no fin end deformation (pass) if all of the fin ends are not collapsed by 30 ° or more from the original position in all 10 fin ends. The others were rejected. The results are shown in FIG. 3 corresponding to the amount of Si in the brazing material (Sif) and the brazing material single-sided average cladding ratio (CR). In FIG. 3, “◯” indicates a pass (no fin end portion is generated), and “X” indicates a fail (fin material end portion is generated). In FIG. 3, the solid line corresponds to the above-described equation (1), and the broken line corresponds to the upper limit of the Si amount and the cladding ratio of the brazing material defined in the present invention.

図3から明らかなように、クラッド率およびSi量がそれぞれ高くなれば、フィン倒れが生じる傾向が認められたが、これらの両要因はそれぞれ単独で倒れ変形に影響するのではなく、両要因の兼ね合いでフィン端部の倒れ変形の問題が発生することが判明した。そしてクラッド率(CR)が9.8%以下でかつろう材Si量(Sif)が8.0mass%以下では、図3の実線の下側の領域、すなわち式(1)で定まるQの値が67以下の領域で、確実にフィン端部の倒れ変形を防止し得ることが判明した。   As can be seen from FIG. 3, when the cladding ratio and the Si amount are increased, the tendency of the fins to collapse was observed. However, these two factors do not affect the collapse by themselves, but both As a result, it was found that the problem of the fin end falling deformation occurred. When the cladding ratio (CR) is 9.8% or less and the brazing filler metal Si amount (Sif) is 8.0 mass% or less, the area below the solid line in FIG. 3, that is, the Q value determined by the equation (1) is It has been found that in the region of 67 or less, it is possible to reliably prevent the end of the fin from falling down.

そこでこの発明では、ろう材Si量およびろう材片面平均クラッド率の各々の上限のほか、前記(1)式を定めたのである。このように、ろう材Si量の上限、およびクラッド率の上限を満たすと同時に、式(1)を満たすこの発明の適正領域では、621℃に材料温度が到達する高温ろう付けでも、フィン端部変形を確実に防止することができるのである。   Therefore, in the present invention, in addition to the upper limits of the brazing filler metal Si amount and the brazing filler metal single-sided average cladding ratio, the above equation (1) is defined. Thus, at the same time as satisfying the upper limit of the amount of brazing material Si and the upper limit of the cladding ratio, and in the appropriate region of the present invention satisfying the formula (1), even at high temperature brazing where the material temperature reaches 621 ° C., the fin end portion Deformation can be reliably prevented.

実施例2:
この実施例2は、より多くの条件を種々変化させたものである。
Example 2:
In the second embodiment, more conditions are variously changed.

先ず通常の方法により表1に示す組成の心材および表2に示すろう材を、それぞれDC鋳造し、均質化処理を施した。ここで、ろう材の鋳造では、一部条件でNa、Srを添加するSi粒子微細化処理を実施した。ろう材を熱間圧延して所定の板厚とし、面削した心材鋳塊の表裏両面に組合せて重ね、さらに熱間圧延を施してクラッド接合した。この後、冷間圧延、中間焼鈍および最終冷間圧延を施して、所定の板厚のクラッド材(ブレージングシートフィン材)とした。表3にクラッド材であるブレージングシートフィン材の材料構成を示す。   First, the core material having the composition shown in Table 1 and the brazing material shown in Table 2 were each DC cast and subjected to homogenization treatment by a normal method. Here, in the casting of the brazing material, a Si particle refinement process in which Na and Sr were added under some conditions was performed. The brazing material was hot-rolled to a predetermined plate thickness, combined with both the front and back surfaces of the chamfered core material ingot, further hot-rolled and clad-bonded. Thereafter, cold rolling, intermediate annealing and final cold rolling were performed to obtain a clad material (brazing sheet fin material) having a predetermined plate thickness. Table 3 shows the material configuration of the brazing sheet fin material which is a clad material.

ブレージングシートフィン材のろう材片面クラッド率(CR)およびろう材中のSi粒子分布に関しては、フィンの長さ方向に沿った厚み方向断面の光学顕微鏡観察により測定した。Si粒子については、観察長さ100mm中で規定より大きい厚さ寸法の粒子を数え、1mmあたりの個数として存在密度を評価した。 The brazing material single-sided cladding ratio (CR) of the brazing sheet fin material and the Si particle distribution in the brazing material were measured by optical microscope observation of a cross section in the thickness direction along the length direction of the fin material . As for the Si particles, particles having a thickness dimension larger than the specified value in the observation length of 100 mm were counted, and the existence density was evaluated as the number per 1 mm.

さらに上述のような各ブレージングシートフィン材について、フィン端部変形と接合性の評価を以下のように実施した。   Furthermore, about each brazing sheet fin material as mentioned above, fin edge part deformation | transformation and evaluation of bondability were implemented as follows.

すなわち、幅16mmのブレージングシートフィン材をコルゲート成形(高さ7mm、フィン山間各2mm)し、長さ80mmに揃えた。これを、表面にZnを溶射した純Al系合金からなる押出多穴チューブと組み合わせて、熱交換器を模したフィン5段のミニコアサンプルに組立て、フッ化物系フラックスを表面に塗布して乾燥させた後、窒素雰囲気炉中で加熱する高温ろう付け試験に供した。ろう付け時には、フィン端部が倒れる方向に重力が働かないようにミニコアサンプルを配置した。この試験は、この発明で目標とするろう付け時材料到達温度範囲内のうちの2水準の温度(614℃、621℃)を選択して実施した。なおろう付け加熱の昇温過程で材料温度470〜570℃の間は昇温速度がいずれも約90℃/minで、470℃から到達温度までの時間は約6〜7minであった。このような短時間の昇温は、材料の目標到達温度よりも10〜15℃高い炉内温度とすることで可能となった。 That is, a brazing sheet fin material having a width of 16 mm was corrugated (height 7 mm, fin crest 2 mm each) and aligned to a length of 80 mm. This is combined with an extruded multi-hole tube material made of pure Al-based alloy sprayed with Zn on the surface, assembled into a mini-core sample with 5 stages of fins imitating a heat exchanger, and fluoride-based flux is applied to the surface. After drying, it was subjected to a high temperature brazing test in which it was heated in a nitrogen atmosphere furnace. At the time of brazing, a mini-core sample was arranged so that gravity would not work in the direction in which the fin end fell. This test was carried out by selecting two levels of temperatures (614 ° C. and 621 ° C.) within the target material temperature range during brazing that is the target of the present invention. In the temperature raising process of brazing heating, the temperature rising rate was about 90 ° C./min during the material temperature of 470 to 570 ° C., and the time from 470 ° C. to the final temperature was about 6 to 7 min. Such a temperature increase in a short time was made possible by setting the temperature in the furnace to be 10 to 15 ° C. higher than the target temperature of the material.

比較のため、従来の通常のろう付けに近い到達温度602℃での試験も実施した。この場合は、470℃から到達温度まで11minかかる条件とした。なおろう付け加熱後の冷却は、いずれの場合も平均で約120℃/minの冷却速度とした。   For comparison, a test was also performed at an ultimate temperature of 602 ° C., which is close to conventional ordinary brazing. In this case, the condition was 11 min from 470 ° C. to the ultimate temperature. The cooling after brazing heating was performed at an average cooling rate of about 120 ° C./min in all cases.

冷却後のミニコアのフィン端部合計10箇所のうち、所定位置から30°以上変形したものを数え、フィン端部倒れ変形の評価を行なった。   Of the total 10 fin end portions of the mini-core after cooling, those deformed by 30 ° or more from a predetermined position were counted, and the fin end collapse deformation was evaluated.

また、フィンの接合部の健全性評価として、フィンを機械的に剥がして表面を観察し、フィンとチューブの各接合部で充分なフィレットが形成されているか否かを確認した。そして全ての接合部で充分なフィレットが形成されているものを良好と判断した。   Moreover, as a soundness evaluation of the joint part of a fin, the fin was mechanically peeled and the surface was observed, and it was confirmed whether sufficient fillet was formed in each joint part of a fin and a tube. And it was judged that the thing in which sufficient fillet was formed in all the joining parts was favorable.

さらに、フィンのろう付け後の引張強度を、コルゲート加工無しのフィン単独で、到達温度614℃となる条件で前述のミニコアサンプルと同様に加熱した後に、長手方向に引張試験を行って求めた。 Further, the tensile strength after brazing of the fin is obtained by performing a tensile test in the longitudinal direction after heating in the same manner as the above-mentioned mini-core sample under the condition that the final temperature is 614 ° C. with a fin material without corrugating. It was.

これらの特性評価結果を表4に示す。   These characteristic evaluation results are shown in Table 4.

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表4に示す特性評価結果から、この発明の実施例では、到達温度が610℃を越え、622℃以下となる高温ろう付けで、フィン端部変形は生じておらず、フィンとチューブの接合も良好であり、加えて、高温ろう付け後のフィン強度も高いことが確認された。   From the results of the characteristic evaluation shown in Table 4, in the embodiment of the present invention, the fin end deformation is not caused by the high temperature brazing at which the ultimate temperature exceeds 610 ° C. and becomes 622 ° C. or less, and the fin and the tube are joined. In addition, it was confirmed that the fin strength after high temperature brazing was also high.

なおこの発明の実施例によるフィンの一部のものでは、到達温度602℃での通常のろう付け条件でフィン接合不良が生じる場合があった(G1)が、この発明は、より高温でのろう付けを前提にしており、したがってこのことは特に問題とならない。 In some of the fin materials according to the embodiment of the present invention, a fin joint failure sometimes occurred under normal brazing conditions at an ultimate temperature of 602 ° C. (G1). Assuming brazing, this is not a particular problem.

一方、比較例でも、到達温度602℃での通常ろう付け条件では問題なく使用できるものがあったが、到達温度が610℃を越える高温ではフィン端部の変形などの問題が生じている。このことは、通常のろう付け温度用としては充分に適正なクラッドフィンであっても、高温ろう付け用としては通用せず、この発明の技術で初めてこの点が解決されたことを示している。 On the other hand, some of the comparative examples can be used without problems under normal brazing conditions at an ultimate temperature of 602 ° C., but problems such as deformation of fin ends occur at high temperatures exceeding the ultimate temperature of 610 ° C. This indicates that even if the clad fin material is adequately suitable for normal brazing temperature, it cannot be used for high-temperature brazing, and this point is solved for the first time by the technology of the present invention. Yes.

さらに各比較例NG1〜NG16のそれぞれについて説明する。   Further, each of the comparative examples NG1 to NG16 will be described.

比較例NG1は、ろう材Si量が低く、ろう付け後にフィンとチューブの接合不良となったものである。   In Comparative Example NG1, the amount of brazing filler metal Si is low, and the fin and tube are poorly bonded after brazing.

NG2は、ろう材Si量が高く、(1)式のQの値が規定より大で、高温ろう付けでフィン端部変形が生じてしまった。   NG2 has a high amount of brazing filler metal Si, the value of Q in equation (1) is larger than specified, and high-temperature brazing has caused fin end deformation.

NG3、NG4は、いずれもろう材Si量が高く、Q値が大で、厚み方向の寸法が大きいSi粒子がろう層中に多いため、高温ろう付けでフィン端部変形が生じてしまった。   Since both NG3 and NG4 have a high amount of brazing filler metal Si, a large Q value, and a large amount of Si particles in the thickness direction in the brazing layer, fin end deformation occurred due to high temperature brazing.

NG5でも、ろう材が高Siで、Si粒の大きいものが規定より多いため、高温ろう付けでフィン端部変形が生じた。   Even in NG5, since the brazing material is high Si and the number of large Si grains is larger than specified, the fin end deformation occurred by high temperature brazing.

NG6、NG7は、クラッド率が高く、Q値が大であって、高温ろう付けでフィン端部変形が生じた例である。   NG6 and NG7 are examples in which the cladding ratio is high, the Q value is large, and fin end deformation is caused by high-temperature brazing.

NG8は、ろう材のクラッド率が低く、高温ろう付けでも接合不良が生じた例である。   NG8 is an example in which the clad rate of the brazing material is low and bonding failure occurs even at high temperature brazing.

NG9では、心材中のMn量が低く、高温ろう付け後の強度が低かった。   In NG9, the amount of Mn in the core material was low, and the strength after high temperature brazing was low.

NG10は、心材のMn量が高く、鋳造後に粗大晶出物が観察されたため、組織均一性に問題があり、クラッド材まで作製しなかった例である。   NG10 is an example in which the core material has a high Mn content, and coarse crystals were observed after casting, so that there was a problem in the uniformity of the structure and the clad material was not produced.

NG11は、心材のSi量が低く、ろう材のSiが心材に拡散される影響により接合不良が生じた例である。   NG11 is an example in which the amount of Si in the core material is low and bonding failure occurs due to the effect of diffusion of Si in the brazing material into the core material.

NG12は、心材が高Siで、614℃でのろう付けでコルゲートフィンのほぼ全域でフィンのコルゲート山部の変形が生じた例である。   NG12 is an example in which deformation of the corrugated crest portion of the fin occurs in almost the entire area of the corrugated fin by brazing at 614 ° C. with the core material being high Si.

NG13は、心材が高Cuで、614℃でのろう付けでフィンのほぼ全域で変形し、フィンのコルゲート山部の変形が生じた例である。   NG13 is an example in which the core material is high Cu and deformed in almost the entire area of the fin by brazing at 614 ° C., resulting in deformation of the corrugated peak portion of the fin.

NG14〜NG16は、心材におけるTi、Cr、Zr、Vの添加量が多く、鋳造後に粗大晶出物が観察されたため、組織均一性に問題があり、クラッド材まで作製しなかった例である。 NG14 to NG16 are examples in which the addition amount of Ti, Cr, Zr, and V in the core material is large, and coarse crystals were observed after casting.

なお、表には記載していないが、NG4、NG6と同じ構成でも板厚のみ95μmとしたフィンでは、到達温度614℃での高温ろう付けでフィン端部変形は生じず、したがってこの発明で解決課題としている問題は、薄肉化したフィンに特有の問題であることも確認された。 Although not shown in the table, even with the same structure as NG4 and NG6, the fin material with only a plate thickness of 95 μm does not undergo fin end deformation due to high temperature brazing at an ultimate temperature of 614 ° C. It was also confirmed that the problem to be solved is a problem peculiar to the thinned fin material .

心材のFeの添加量を本発明規定より低い0.05mass%未満とした比較材の作製は、少なくとも99.9mass%あるいは99.99mass%レベルの高価格のアルミニウム地金を使う必要があり、特段の効果も期待されないので実施しなかった。The preparation of a comparative material in which the amount of Fe added to the core material is less than 0.05 mass%, which is lower than that of the present invention, requires the use of a high-priced aluminum ingot of at least 99.9 mass% or 99.99 mass%, Since the effect of is not expected, it was not implemented.

1 ブレージングシートフィン
1A フィン端部
2 チューブ
3 ヘッダタンク
1 Brazing sheet fin 1A Fin end 2 Tube 3 Header tank

Claims (7)

心材の両面にろう材を接合した板厚40〜85μmのクラッド材よりなり、コルゲート加工を施して、材料到達温度610℃を越え622℃以下の範囲内でろう付けが施される薄肉ブレージングシートフィン材であって、
心材がMn0.7〜1.5mass%、Si0.3〜0.8mass%、Fe0.05〜0.75mass%を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物元素からなるAl−Mn系合金よりなり、ろう材が、Siを5.5〜8.0mass%の範囲内で含有するAl−Si系合金からなり、しかもろう材の片面平均クラッド率が6.0〜9.8%の範囲内であって、かつろう材のSi含有量Sif(mass%)とろう材の片面平均クラッド率CR(%)とによって下記式(1)により定まるQの値が67以下であることを特徴とする、高温ろう付け用薄肉ブレージングシートフィン材。
Q=Sif(mass%)×CR(%)≦67 ・・・(1)
A thin brazed sheet fin made of a clad material having a thickness of 40 to 85 μm with a brazing material bonded to both sides of a core material, and subjected to corrugation and brazing within a material temperature exceeding 610 ° C. but not exceeding 622 ° C. Material,
The core material contains Mn 0.7 to 1.5 mass%, Si 0.3 to 0.8 mass%, Fe 0.05 to 0.75 mass%, and the balance is made of an Al-Mn alloy composed of Al and inevitable impurity elements, The brazing material is made of an Al-Si based alloy containing Si in the range of 5.5 to 8.0 mass%, and the one-sided average cladding ratio of the brazing material is in the range of 6.0 to 9.8%. The Q value determined by the following formula (1) by the Si content Sif (mass%) of the brazing filler metal and the single-sided average cladding ratio CR (%) of the brazing filler metal is 67 or less, Thin brazing sheet fin material for brazing.
Q = Sif (mass%) × CR (%) ≦ 67 (1)
請求項1に記載の高温ろう付け用薄肉ブレージングシートフィン材において、
前記心材が、前記各元素のほか、さらにCu0.05〜0.25mass%、Zn0.3〜3.0mass%のうちの一方または双方を含有するAl−Mn系合金からなることを特徴とする、高温ろう付け用薄肉ブレージングシートフィン材。
In the thin brazing sheet fin material for high temperature brazing according to claim 1,
The core material is made of an Al-Mn alloy containing one or both of Cu 0.05 to 0.25 mass% and Zn 0.3 to 3.0 mass% in addition to the elements described above. Thin brazing sheet fin material for high temperature brazing.
請求項1に記載の高温ろう付け用薄肉ブレージングシートフィン材において、
前記心材が、前記各元素のほか、さらにTi0.05〜0.25mass%、Zr0.05〜0.25mass%、Cr0.05〜0.25mass%、V0.05〜0.25mass%のうちから選ばれた1種または2種以上を含有するAl−Mn系合金からなることを特徴とする、高温ろう付け用薄肉ブレージングシートフィン材。
In the thin brazing sheet fin material for high temperature brazing according to claim 1,
The core material is selected from Ti 0.05 to 0.25 mass%, Zr 0.05 to 0.25 mass%, Cr 0.05 to 0.25 mass%, and V0.05 to 0.25 mass% in addition to the elements described above. A thin brazing sheet fin material for high temperature brazing, comprising an Al-Mn alloy containing one or more of the above.
請求項1に記載の高温ろう付け用薄肉ブレージングシートフィン材において、
前記心材が、前記各元素のほか、さらにCu0.05〜0.25mass%、Zn0.3〜3.0mass%のうちの一方または双方と、さらにTi0.05〜0.25mass%、Zr0.05〜0.25mass%、Cr0.05〜0.25mass%、V0.05〜0.25mass%のうちから選ばれた1種または2種以上とを含有するAl−Mn系合金からなることを特徴とする、高温ろう付け用薄肉ブレージングシートフィン材。
In the thin brazing sheet fin material for high temperature brazing according to claim 1,
In addition to the above elements, the core material further includes one or both of Cu 0.05 to 0.25 mass%, Zn 0.3 to 3.0 mass%, and further Ti 0.05 to 0.25 mass%, Zr0.05 to It is made of an Al-Mn alloy containing one or more selected from 0.25 mass%, Cr 0.05 to 0.25 mass%, and V0.05 to 0.25 mass%. Thin brazing sheet fin material for high temperature brazing.
請求項1〜請求項4のうちのいずれかの請求項に記載の高温ろう付け用薄肉ブレージングシートフィン材において、
ろう材層中において、厚さ方向の粒子寸法が片面平均ろう材厚さの8割を越えるSi粒子が、ろう材の厚み方向に平行でかつフィン材の長さ方向に平行な断面において、フィン材の長さ方向分布として0.2個/mmを越えて存在しないことを特徴とする、高温ろう付け用薄肉ブレージングシートフィン材。
In the thin brazing sheet fin material for high temperature brazing according to any one of claims 1 to 4,
In the brazing material layer, Si particles having a particle size in the thickness direction exceeding 80% of the average brazing material thickness on one side are in a cross section parallel to the thickness direction of the brazing material and parallel to the length direction of the fin material. A thin brazing sheet fin material for high temperature brazing, characterized in that the distribution in the length direction of the material does not exceed 0.2 pieces / mm.
請求項1〜請求項4のうちのいずれかの請求項に記載されたフィン材をコルゲート加工し、かつそのコルゲート加工されたブレージングシートフィン材を少なくとも構成要素の一部として熱交換器コアを組立て、フィンの最高到達温度が610℃を越え622℃以下の範囲内となるように、非酸化性雰囲気中で炉内フラックスろう付けを行うことを特徴とする、アルミニウム合金製熱交換器の製造方法。   A fin material according to any one of claims 1 to 4 is corrugated, and the corrugated brazing sheet fin material is used as at least a part of a component to assemble a heat exchanger core. A method for producing an aluminum alloy heat exchanger, characterized in that in-furnace flux brazing is performed in a non-oxidizing atmosphere so that the highest temperature of the fin is in the range of more than 610 ° C. and 622 ° C. or less . 請求項5に記載されたフィン材をコルゲート加工し、かつそのコルゲート加工されたブレージングシートフィン材を少なくとも構成要素の一部として熱交換器コアを組立て、フィンの最高到達温度が610℃を越え622℃以下の範囲内となるように、非酸化性雰囲気中で炉内フラックスろう付けを行うことを特徴とする、アルミニウム合金製熱交換器の製造方法。   A heat exchanger core is assembled by corrugating the fin material according to claim 5 and using the corrugated brazing sheet fin material as at least a part of the constituent elements, and the maximum ultimate temperature of the fin exceeds 610 ° C. 622 A method for producing a heat exchanger made of aluminum alloy, characterized in that in-furnace flux brazing is performed in a non-oxidizing atmosphere so as to be within a range of ° C or less.
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