JP5977640B2 - Aluminum pipe joint - Google Patents
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Description
本発明は、接合部の耐食性を向上させたアルミニウム管の接合体に関する。 The present invention relates to an aluminum tube joined body having improved corrosion resistance of a joined portion.
ラジエータ、コンデンサ、エバポレータ等をはじめとする自動車用アルミニウム製熱交換器は軽量化を目的として製造、使用されてきた。また、エアコンなどの空調設備においては、熱交換器性能の観点から銅製の配管が使用されてきた。しかしながら、近年になって、銅の価格高騰から銅よりもアルミニウムの方がコスト面で優れる情勢となり、銅に代わってアルミニウムを配管に使用した空調設備用の熱交換器が注目されている。 Aluminum heat exchangers for automobiles such as radiators, condensers and evaporators have been manufactured and used for the purpose of weight reduction. In air conditioning equipment such as air conditioners, copper pipes have been used from the viewpoint of heat exchanger performance. However, in recent years, the price of copper has soared that aluminum has become more cost-effective than copper, and heat exchangers for air conditioning equipment that use aluminum instead of copper for piping are drawing attention.
フィンアンドチューブ式熱交換器は、銅製の伝熱管とアルミニウム製のフィン材とを機械的拡管によって接合し、伝熱管端部をフレア加工で拡管し、Rベンドと呼ばれる他方のU字部品の管材を拡管部に挿入して、トーチろう付によって接合することにより製造される。 The fin-and-tube heat exchanger joins a copper heat transfer tube and an aluminum fin material by mechanical expansion, expands the end of the heat transfer tube by flaring, and pipes the other U-shaped part called an R-bend. Is inserted into the expanded portion and joined by torch brazing.
伝熱管をアルミニウム合金に置き換えた熱交換器では、従来の銅製の熱交換器と比較して、高温多湿下で発生する孔食形態の腐食の問題がある。伝熱管のストレート部やフィンと接していないRベンド部及びチューブの曲げ部の管材内面においては、フロンガスなどの気体を冷媒に使用するために腐食の懸念は無いが、外面では高温多湿の条件に曝された場合に表面に孔食が発生し、それが進行すると貫通してしまう問題に繋がる虞があった。 The heat exchanger in which the heat transfer tube is replaced with an aluminum alloy has a problem of pitting corrosion that occurs under high temperature and high humidity, as compared with a conventional copper heat exchanger. There is no concern about corrosion on the inner surface of the tube part of the straight part of the heat transfer tube, the R bend part that is not in contact with the fins, or the bent part of the tube. When exposed, pitting corrosion occurred on the surface, and as it progressed, there was a possibility of leading to a problem of penetration.
自動車用熱交換器などでは、表面に純度99.0mass%以上の純アルミニウム材を被覆した2層クラッド材、Al−1mass%Zn材を被覆したクラッド材、表面に純Znを溶射した溶射材が用いられる。これにより、表面に被覆された純アルミニウム、Al−1mass%Zn及び純Znが犠牲陽極層として作用して、腐食による貫通を防止している。これらを家庭用エアコン用の熱交換器に応用することで、伝熱管のストレート部やフィンと接していないRベンド部及び伝熱管の曲げ部の腐食による貫通を防止できることが判明した。 In automotive heat exchangers, etc., there are two-layer clad materials with a surface coated with a pure aluminum material having a purity of 99.0 mass% or higher, clad materials with an Al-1 mass% Zn material, and thermal spray materials with a surface sprayed with pure Zn. Used. As a result, pure aluminum, Al-1 mass% Zn, and pure Zn coated on the surface act as a sacrificial anode layer to prevent penetration due to corrosion. By applying these to a heat exchanger for a domestic air conditioner, it has been found that penetration due to corrosion of the straight portion of the heat transfer tube, the R bend portion not in contact with the fins, and the bent portion of the heat transfer tube can be prevented.
しかしながら、表面に犠牲陽極材を用いたクラッド管や溶射管では、伝熱管とRベンド部とのトーチろう付接合部において、腐食による貫通漏れが発生する問題が生じた。図5に示すように、このような腐食による貫通は、表面に設けた犠牲陽極層がトーチろう付部のろう材フィレットよりも優先的に腐食してしまうことにより発生する。また、Zn溶射管の場合には、ろう材フィレットにZn濃化することによって腐食による貫通が発生する。図5において、1は端部が拡管された管材のフレア部、2はフレア部に挿入された管材のストレート部、3はろう付部において優先的に腐食した犠牲陽極材、4は内管、5はろう材フィレット、6はフィレット5によって接合されている管材の接合部である。
However, in a clad tube or a thermal spray tube using a sacrificial anode material on the surface, there arises a problem that penetration leakage due to corrosion occurs at a torch brazed joint portion between the heat transfer tube and the R bend portion. As shown in FIG. 5, such penetration due to corrosion occurs when the sacrificial anode layer provided on the surface corrodes preferentially over the brazing filler fillet of the torch brazing part. Further, in the case of a Zn spray tube, penetration due to corrosion occurs due to Zn concentration in the brazing filler fillet. In FIG. 5, 1 is a flare portion of the pipe material whose end is expanded, 2 is a straight portion of the pipe material inserted into the flare portion, 3 is a sacrificial anode material preferentially corroded in the brazing portion, 4 is an inner tube,
このような接合部の腐食を防止する手段として、特許文献1には、アルミニウム管体の接合部を、内側にろう材層又ははんだ層を設けたスリーブによって囲繞した後に加熱接合することが記載されている。この方法では、接合部分の長さが長くなることで貫通漏れまでの時間を延ばすことができるが、犠牲材の優先腐食を完全に防止することはできない。また、この方法を用いると、接合部分にスリーブを接続するため、部品点数及び工数の増加につながりコストが増加する問題がある。
As means for preventing such corrosion of the joint portion,
接合部の腐食を防止する他の手段として、特許文献2及び3には、Znを1.0〜2.0mass%添加したろう材を用いて、アルミニウム管同士をトーチろう付によって接合し、接合部のろう材フィレットとAl−Zn犠牲層を一体化させて優先腐食を防止する方法が記載されている。しかしながら、Al−Zn犠牲層の優先腐食を防止できても、ろう材フィレット自体の腐食速度も増加させてしまうため、接合部自体の耐食性の向上に寄与できない虞がある。
As another means for preventing corrosion of the joint portion, in
本発明は上記課題に鑑み鋭意研究を行った結果なされたもので、ろう付部の優先腐食を防止してろう付部の貫通漏れが発生しない耐食性に優れたアルミニウム管の接合体を提供することを目的とする。 The present invention was made as a result of diligent research in view of the above problems, and provides an aluminum tube joined body excellent in corrosion resistance that prevents preferential corrosion of the brazed part and does not cause penetration leakage of the brazed part. With the goal.
本発明は請求項1において、両端部にストレート部及びフレア部のいずれかを備える複数のアルミニウム管を用い、隣接する一方のアルミニウム管のストレート部と他方のアルミニウム管のフレア部とを嵌合し、前記ストレート部とフレア部との間にAl−Si系ろう材を配置してろう付したアルミニウム管の接合体であって、少なくとも前記ストレート部を備えるアルミニウム管が、Mn:0.8〜1.3mass%、Cu:0.4〜0.8mass%を含有し残部Al及び不可避不純物からなるAl合金の心材の外表面に、Zn:0.5〜1.5mass%を含有し残部Al及び不可避不純物からなるAl−Zn犠牲層をクラッドしたアルミニウムクラッド管であり、接合部のストレート部においてAl−Si系ろう材がAl−Zn犠牲層を浸食した半球状の凝固組織からなる溶融拡散部が形成され、当該溶融拡散部の最大厚さがAl−Zn犠牲層のクラッド厚さの0.5〜2.0倍であることを特徴とするアルミニウム管の接合体とした。
The present invention according to
本発明は請求項2では請求項1において、前記溶融拡散部と接するストレート部の最薄部におけるZn濃度を、0.7mass%以下とした。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the Zn concentration in the thinnest portion of the straight portion in contact with the melt diffusion portion is 0.7 mass% or less.
本発明により、従来のアルミニウム管の接合体よりもろう付部の優先腐食が防止され、接合部の耐食性に優れたアルミニウム管の接合体が得られる。 According to the present invention, the preferential corrosion of the brazed portion is prevented as compared with the conventional joined body of aluminum pipe, and the joined body of aluminum pipe excellent in corrosion resistance of the joined portion is obtained.
A.貫通漏れ現象のメカニズム
本発明者らは、Al−Zn犠牲層を設けたアルミニウム管をろう付によって接合した場合に、接合部においてAl−Zn犠牲層が優先腐食して貫通漏れに至る現象についてそのメカニズムを検討した。ここで、アルミニウム管とは、純アルミニウムからなる管とアルミニウム合金からなる管の両方をいうものとする。具体的には図1に示すように、端部をフレア加工にて拡管した一方のアルミニウムクラッド管のフレア部1に他方のアルミニウムクラッド管のストレート部2を挿入し、ろう付方法としてトーチろう材5を用いたトーチろう付法を採用して両管を接合する場合について検討した。ここで、フレア部1の外表面及びストレート部2の外表面に形成された層3は、Al−Zn犠牲層を表わす。
A. Mechanism of Through Leakage Phenomenon The present inventors have described the phenomenon in which when an aluminum tube provided with an Al—Zn sacrificial layer is joined by brazing, the Al—Zn sacrificial layer preferentially corrodes at the joint and leads to through leakage. The mechanism was examined. Here, the aluminum pipe refers to both a pipe made of pure aluminum and a pipe made of an aluminum alloy. Specifically, as shown in FIG. 1, a
Al−Zn犠牲層を設けたアルミニウム管において貫通漏れに至る現象は、図2に示すように、接合部6においてAl−Zn犠牲層3の孔食電位が、トーチろう材5及びアルミニウム管の内管4より卑であることに起因する。図2において、グラフの縦軸は、アルミニウム管のストレート部2の軸中心から半径方向への任意距離を示し、孔食電位は、各部位の相対的な電位を示す。そして、図3に模式的に示すように、腐食が進行した腐食中期では、アルミニウム管のストレート部2における接合部6以外のAl−Zn犠牲層31が消失する。更に腐食が進行した腐食後期では、トーチろう材5とAl−Zn犠牲層3の孔食電位差の作用によって、アルミニウム管のストレート部2の接合部6におけるAl−Zn犠牲層32が優先的に腐食することが判明した。
In the aluminum tube provided with the Al—Zn sacrificial layer, as shown in FIG. 2, the phenomenon that the pitting corrosion potential of the Al—Zn
本発明者らは、鋭意研究の結果、このトーチろう付部で発生するAl−Zn犠牲層の優先腐食を防止する方法として、ろう付部加熱条件を制御することによって接合部6に存在するAl−Zn犠牲層を溶融ろう5によって侵食することにより、Al−Zn犠牲層を消滅させることが有効であることを見出した。
As a method of preventing the preferential corrosion of the Al—Zn sacrificial layer generated in the torch brazing portion as a result of intensive studies, the present inventors have studied the Al heating condition of the brazing portion to control the Al existing in the
B.接合体の形態
両端部にストレート部2又は一端部にストレート部2を備える複数のアルミニウム管を用いて、これらを接合するものである。一例として図4に示すように、一方の端部をフレア部1とし他方の端部をストレート部2としたアルミニウム管を複数用いて、第1のアルミニウム管のストレート部2を第2のアルミニウム管のフレア部1に嵌合させ、次いで、第2のアルミニウム管のストレート部2を第3のアルミニウム管のフレア部1に嵌合させる。これを順次繰り返して、複数のアルミニウム管の全てについてストレート部2をフレア部1に嵌合させて嵌合体を作製する。そして、嵌合部分を順次又は一挙にトーチろう付等のろう付によって接合して接合体とするものである(第一の形態)。なお、二本のアルミニウム管を接合する場合には、第1のアルミニウム管のストレート部2を第2のアルミニウム管のフレア部1に嵌合させ、嵌合部分をトーチろう付等のろう付によって接合して接合体とする。
B. Form of joined body These are joined using a plurality of aluminum tubes each having a
これに代わって、両端部がフレア部からなる複数のアルミニウム管と、両端部がストレート部からなる複数のアルミニウム管を用いることもできる。この場合には、第4のアルミニウム管の一方のフレア部に第5のアルミニウム管の一方のストレート部を嵌合し、次いで、この第5のアルミニウム管の他方のストレート部を、第6のアルミニウム管の一方のフレア部に嵌合し、これを順次繰り返して、複数のアルミニウム管の全てについてストレート部2をフレア部1に嵌合させて嵌合体を作製する。そして、嵌合部分を順次又は一挙にトーチろう付等のろう付によって接合して接合体とするものである(第二の形態)。なお、二本のアルミニウム合金管を接合する場合には、第4のアルミニウム合金管の一方のフレア部に第5のアルミニウム合金管の一方のストレート部を嵌合させ、嵌合部分をトーチろう付等のろう付によって接合して接合体とする。また、第一の形態と第二の形態が混在した形態としても良い。
Alternatively, a plurality of aluminum tubes whose both end portions are flared portions and a plurality of aluminum tubes whose both end portions are straight portions can be used. In this case, one straight portion of the fifth aluminum tube is fitted into one flare portion of the fourth aluminum tube, and then the other straight portion of the fifth aluminum tube is connected to the sixth aluminum tube. It fits into one flare part of a pipe, and this is repeated sequentially, and
C.接合部の形態
次に接合部の形態について説明する。
図4に示すように、ストレート部2の外表面にAl−Zn犠牲層3が設けられているアルミニウムクラッド管が用いられる。フレア部1にストレート部2を嵌合し、Al−Si系合金ろう材5を用いてろう付加熱を行なう。加熱によりろう材5が溶融して液相になり、ストレート部2の外表面において溶融ろうと接触するAl−Zn犠牲層3も溶融する。溶融ろうが溶融したAl−Zn犠牲層3を放射状に侵食する一方で、溶融したAl−Zn犠牲層3の成分は溶融ろう中に拡散する。ろう付加熱が不十分な場合には、このような侵食は十分に進行せず厚いAl−Zn犠牲層3がフィレット下部に残存し、接合部における耐食性の十分な向上が図れない。本発明では、上述の溶融ろうによるAl−Zn犠牲層3の侵食部分を「溶融拡散部(51)」という。
C. Next, the form of the joint will be described.
As shown in FIG. 4, an aluminum clad tube in which an Al—Zn
溶融拡散部51は、半球状の凝固組織を有する。溶融拡散部51は、ストレート部2外表面からの深さ方向の厚さにおいて、ろう付け前におけるAl−Zn犠牲層3のクラッド厚さの0.5倍以上2.0倍以下の最大厚さを有する必要がある。Al−Zn犠牲層3に含有されるZn量は溶融ろうへの拡散によって減少するので、Znの存在による優先腐食を防止するにはAl−Zn犠牲層3を完全に溶融させる必要は必ずしもない。しかしながら、上記比率が0.5倍未満の場合には、ろう付け後においてフィレット5の下部に高Zn濃度の厚いAl−Zn犠牲層が依然として残存し、優先腐食が発生して内管が早期に貫通してしまう。溶融拡散部51の上記比率が1.0倍の場合には、Al−Zn犠牲層3はほぼ完全に溶融ろうによって侵食される。この比率が1.0倍を超えると、Al−Zn犠牲層3がほぼ完全に溶融ろうによって侵食された上に、内管4の心材の一部も溶融ろうによって侵食される。上記比率が2.0倍を超える場合には、接合部以外の部位にあるAl−Zn犠牲層3までもが溶融してしまい、接合部以外の部分における耐食性が悪化する。なお、溶融拡散部51は半球状の凝固組織を成すので、その厚さは均一ではない。
The
ろう付加熱時において、溶融ろうとAl-Zn犠牲層とのZnの濃度勾配に従ってAl-Zn犠牲層に含有されるZn成分が溶融ろう中に拡散する。例えば、ろう材にJIS4047、Al−Zn犠牲層にJIS7072合金を用いてろう付加熱を行なうと、ろう付後のフィレットにはZnが0.05〜0.2mass%(以下、単に「%」と記す)程度含有される。このように、フィレットにZnが含有されることは回避できないが、形成された接合部においてストレート部の最薄部と接するフィレット5中に含有されるZn濃度は1.0%未満であることが望ましい。フィレットの含有Zn濃度が1.0%以上の場合には、フィレットの腐食速度が増大して耐食性が悪化し、接合部が早期に貫通する場合がある。
During brazing addition heat, the Zn component contained in the Al—Zn sacrificial layer diffuses into the molten braze according to the Zn concentration gradient between the molten brazing and the Al—Zn sacrificial layer. For example, when brazing addition heat is applied using JIS 4047 for the brazing material and JIS7072 alloy for the Al—Zn sacrificial layer, the fillet after brazing has a Zn content of 0.05 to 0.2 mass% (hereinafter simply referred to as “%”). To be included). Thus, it is unavoidable that Zn is contained in the fillet, but the Zn concentration contained in the
本発明においては、フィレット5の下部に存在するストレート部2の外表面に溶融拡散部51が形成されるが、溶融拡散部51はフィレット5の下部に存在するストレート部2の外表面の少なくとも一部に形成されていればよい。すなわち、フィレット5の下部に存在するストレート部2の外表面の全体に渡って形成されていても、非連続的に形成されていてもよい。
In the present invention, the
D.溶融拡散部とストレート部との接合界面
半球状の凝固組織を有する溶融拡散部51と接する内管4のストレート部2の最薄部におけるZn濃度は、0.7%以下とするのが好ましい。このZn濃度が0.7%を超えると、この部分の内管4において優先腐食が発生して早期に貫通する。ここで、「内管の最薄部」とは、接合部の管長手方向に沿った断面において、内管厚さが最小値を示す箇所をいうものとする。溶融拡散部51は多くの半球状部分からなり、これらが集合して全体としても複合した半球状を成している。従って、このような溶融拡散部51に接する内管4のストレート部2の面は、溶融拡散部51の半球状に相補的な形状を成し、その厚さは不均一となる。ストレート部2の最薄部におけるZn濃度は、0.5%以下とするのがさらに好ましい。
D. Bonding interface between melt diffusion portion and straight portion The Zn concentration in the thinnest portion of the
E.アルミニウム管
本発明で用いるストレート部を備えるアルミニウム管は、所定組成のアルミニウム心材に所定組成のAl−Zn犠牲層をクラッドしたアルミニウム合金のクラッド管である。
E. Aluminum tube The aluminum tube having a straight portion used in the present invention is a clad tube made of an aluminum alloy in which an Al-Zn sacrificial layer having a predetermined composition is clad on an aluminum core material having a predetermined composition.
E−1.心材
心材には、Mn:0.8〜1.3%、Cu:0.4〜0.8%を含有し残部Al及び不可避不純物からなるAl合金が用いられる。
E-1. Core Material An Al alloy containing Mn: 0.8 to 1.3% and Cu: 0.4 to 0.8% and the balance Al and inevitable impurities is used for the core material.
Mn:
Mnは、3000系合金において強度を向上させる主要な添加元素である。Al中に固溶し、一部は析出して強度を付与する効果を奏する。Mn添加量が0.8%未満では強度が不十分となる。一方、1.3%を超えると、強度向上効果が飽和する上、粗大な金属間化合物の形成量が多くなり製造工程において割れなどの不具合が発生する。従って、Mn添加量は0.8〜1.3%の範囲とする。好ましいMn添加量は、1.0〜1.2%である。
Mn:
Mn is a main additive element that improves the strength of the 3000 series alloys. It dissolves in Al and partly precipitates to provide an effect of imparting strength. If the amount of Mn added is less than 0.8%, the strength is insufficient. On the other hand, if it exceeds 1.3%, the effect of improving the strength is saturated, and the amount of coarse intermetallic compounds formed increases, causing problems such as cracks in the production process. Therefore, the amount of Mn added is in the range of 0.8 to 1.3%. A preferable Mn addition amount is 1.0 to 1.2%.
Cu:
CuはAl中に固溶して強度を更に向上させる効果を有するにもかかわらず、加工性を阻害しない元素である。また、Cuは孔食電位を貴にする働きを有し、Zn拡散層とZnが拡散していない管中央部との孔食電位差を大きくし、犠牲防食作用を高めることができる。Cu添加量が0.4%未満では強度が不十分であり機械的拡管による溝潰れを防止できず、更に孔食電位の貴化が不十分となって十分な犠牲防食作用が得られない。Cu添加量が0.8%を超えると、押出性や抽伸性などの加工性、ならびに、耐食性に劣る。従って、Cu添加量は0.4〜0.8%の範囲とする。好ましいCu添加量は、0.55〜0.75%である。
Cu:
Cu is an element that does not impair workability even though it has the effect of further improving the strength by solid solution in Al. Moreover, Cu has a function of making the pitting corrosion potential noble, can increase the pitting corrosion potential difference between the Zn diffusion layer and the central portion of the tube where Zn is not diffused, and can enhance the sacrificial anticorrosive action. If the amount of Cu added is less than 0.4%, the strength is insufficient and the crushing of the groove due to mechanical expansion cannot be prevented, and furthermore, no sufficient sacrificial anticorrosive action can be obtained due to insufficient pitting corrosion potential. When the amount of Cu added exceeds 0.8%, processability such as extrudability and drawability, and corrosion resistance are inferior. Therefore, the amount of Cu added is in the range of 0.4 to 0.8%. A preferable Cu addition amount is 0.55 to 0.75%.
Al合金中に存在する不可避不純物としては、Fe、Mg、Znなどが挙げられる。Fe:0.6%以下、Mg:0.2%以下、Zn:0.3%以下であれば、本発明の効果を阻害するものではない。 Examples of inevitable impurities present in the Al alloy include Fe, Mg, and Zn. If Fe: 0.6% or less, Mg: 0.2% or less, and Zn: 0.3% or less, the effects of the present invention are not inhibited.
また、Ti、Cr、Zrは鋳塊組織を均一微細化する効果があるので含有しても良い。しかしながら、これらの元素の含有量がそれぞれ0.2%を超えると、巨大金属間化合物が形成され、また押出性も低下するので、含有する場合には各元素として0.2%以下であるのが好ましい。Ti、Cr、Zrの各元素の含有量が0.2%以下であれば、本発明の効果を阻害するものではない。なお、上記各元素の含有量は、好ましくは0.1%以下、より好ましくは0.05%以下である。 Further, Ti, Cr, and Zr may be contained because they have an effect of uniformly refining the ingot structure. However, if the content of each of these elements exceeds 0.2%, a giant intermetallic compound is formed and the extrudability also decreases. Is preferred. If content of each element of Ti, Cr, and Zr is 0.2% or less, the effect of this invention will not be inhibited. In addition, content of each said element becomes like this. Preferably it is 0.1% or less, More preferably, it is 0.05% or less.
E−2.Al−Zn犠牲層
本発明に用いるストレート部を備えるアルミニウム合金のクラッド管は、Al−Zn合金を犠牲層として心材にクラッドし、これを抽伸加工することによって得られる。犠牲層は、心材よりも孔食電位が卑であるため犠牲防食作用によって心材を防食し、管材の耐久寿命を向上させることができる。犠牲層には、Zn:0.5〜1.5%を含有し残部Al及び不可避不純物からなるAl合金が用いられる。
E-2. Al—Zn Sacrificial Layer An aluminum alloy clad tube having a straight portion used in the present invention is obtained by clad a core material with an Al—Zn alloy as a sacrificial layer, and drawing it. Since the sacrificial layer has a lower pitting potential than the core material, the sacrificial anticorrosive action prevents the core material and improves the durable life of the pipe material. For the sacrificial layer, an Al alloy containing Zn: 0.5 to 1.5% and the balance Al and inevitable impurities is used.
Zn:
Znは犠牲層の電位を下げて犠牲陽極として作用するようにし、これにより耐食性を向上させる。Zn添加量が0.5%未満では心材との電位差が不十分で犠牲防食効果の向上が図れない。一方、Zn添加量が1.5%を超えると、接合部でZnが濃縮し接合部の耐食性が劣化する。従って、Zn添加量は0.5〜1.5%の範囲とする。Znの好ましい添加量は、0.7〜1.0%である。
Zn:
Zn lowers the potential of the sacrificial layer so that it acts as a sacrificial anode, thereby improving the corrosion resistance. If the amount of Zn added is less than 0.5%, the potential difference from the core material is insufficient and the sacrificial anticorrosive effect cannot be improved. On the other hand, if the Zn addition amount exceeds 1.5%, Zn is concentrated at the joint and the corrosion resistance of the joint is deteriorated. Therefore, the Zn addition amount is in the range of 0.5 to 1.5%. The preferable addition amount of Zn is 0.7 to 1.0%.
Al−Zn犠牲層に存在するの不純物としては、Si、Fe、Cu、Mnなどが挙げられる。Si:0.5%以下、Fe:0.6%以下、Cu:0.2%以下、Mn:0.8%以下であれば本発明の効果を阻害するものではない。 Examples of impurities present in the Al—Zn sacrificial layer include Si, Fe, Cu, and Mn. If Si: 0.5% or less, Fe: 0.6% or less, Cu: 0.2% or less, and Mn: 0.8% or less, the effect of the present invention is not inhibited.
また、Ti、Cr、Zrは鋳塊組織を均一微細化する効果があるので含有しても良い。しかしながら、これらの元素の含有量がそれぞれ0.2%を超えると、巨大金属間化合物が形成され、また押出性も低下するので、含有する場合には各元素として0.2%以下であるのが好ましい。Ti、Cr、Zrの各元素の含有量が0.2%以下であれば、本発明の効果を阻害するものではない。なお、上記各元素の含有量は、好ましくは0.1%以下、より好ましくは0.05%以下である。 Further, Ti, Cr, and Zr may be contained because they have an effect of uniformly refining the ingot structure. However, if the content of each of these elements exceeds 0.2%, a giant intermetallic compound is formed and the extrudability also decreases. Is preferred. If content of each element of Ti, Cr, and Zr is 0.2% or less, the effect of this invention will not be inhibited. In addition, content of each said element becomes like this. Preferably it is 0.1% or less, More preferably, it is 0.05% or less.
Al−Zn犠牲層の厚さは特に限定されるものではないが、心材+Al−Zn犠牲層の全厚さに対して、5〜30%の厚さとするのが好ましい。この比率が5%未満では、犠牲防食層として有効に作用する期間が不十分となり、30%を超えると強度が低下する。 The thickness of the Al—Zn sacrificial layer is not particularly limited, but is preferably 5 to 30% of the total thickness of the core material + Al—Zn sacrificial layer. When this ratio is less than 5%, the period of effective action as a sacrificial anticorrosive layer becomes insufficient, and when it exceeds 30%, the strength decreases.
本発明に係る接合体は、2本以上の複数のアルミニウム管を接合したものである。上記心材とAl−Zn犠牲材からなるアルミニウム合金のクラッド管は、少なくともストレート部を備えるアルミニウム管として用いられる。例えば、一端部がストレート部で他端部がフレア部の複数のアルミニウム管を交互に接合した接合体では、これら全てのアルミニウム管を上記心材とAl−Zn犠牲材からなるアルミニウム合金のクラッド管とする。 The joined body according to the present invention is obtained by joining two or more aluminum tubes. An aluminum alloy clad tube made of the core material and the Al—Zn sacrificial material is used as an aluminum tube having at least a straight portion. For example, in a joined body obtained by alternately joining a plurality of aluminum tubes, one end of which is a straight portion and the other end of which is a flare portion, all of these aluminum tubes are made of an aluminum alloy clad tube made of the core material and an Al-Zn sacrificial material. To do.
一方、両端部がフレア部からなる複数のアルミニウム管と、両端部がストレート部からなる複数のアルミニウム管を用いて、これらを交互に接合した接合体では、両端部がストレート部からなる複数のアルミニウム管を、上記心材とAl−Zn犠牲材からなるアルミニウム合金のクラッド管とする。この場合には、両端部がフレア部からなる複数のアルミニウム管には、上記心材とAl−Zn犠牲材からなるアルミニウム合金のクラッド管を必ずしも用いる必要はない。 On the other hand, in a joined body in which both ends are composed of a plurality of aluminum tubes each having a flare portion and a plurality of aluminum tubes having both ends are straight portions, and these are alternately joined, a plurality of aluminum tubes each having both ends are straight portions The tube is an aluminum alloy clad tube made of the core material and an Al—Zn sacrificial material. In this case, it is not always necessary to use an aluminum alloy clad tube made of the core material and the Al—Zn sacrificial material for the plurality of aluminum tubes having both ends formed of flare portions.
F.Al−Si系ろう材
本発明において、ろう付に用いるろう材の合金組成については特に限定されるものではないが、Si:9〜14%を含有するAl−Si系合金が好適に用いられる。これらのろう材を用いてろう付加熱を行なうと、ろう材とAl-Zn犠牲層におけるZnの濃度勾配によって、高濃度側のAl-Zn犠牲層から低濃度側のろう材側にZnが拡散する。ろう材にZnが添加されている場合には、Al−Zn犠牲層とろう材におけるZnの濃度勾配が小さいため、ろう付の際にろう材側へのZnの拡散が抑制されるが、1.0%以下であればろう材中にZnが含まれていてもよい。しかしながら、ろう材中におけるZn添加量が1.0%を超えると、Al−Zn犠牲層とろう材におけるZnの濃度勾配が小さ過ぎて、ろう付の際にろう材側へのZnの拡散が大きく抑制される。その結果、拡散せずにAl-Zn犠牲層に残存するZnが多量となり、内管の耐食性が悪化する場合がある。
F. In the present invention, the alloy composition of the brazing material used for brazing is not particularly limited, but an Al-Si based alloy containing Si: 9 to 14% is preferably used. When brazing heat is applied using these brazing materials, Zn diffuses from the high concentration side Al—Zn sacrificial layer to the low concentration side brazing material side due to the Zn concentration gradient in the brazing material and the Al—Zn sacrificial layer. To do. When Zn is added to the brazing material, since the Zn concentration gradient in the Al—Zn sacrificial layer and the brazing material is small, the diffusion of Zn to the brazing material side during brazing is suppressed. If it is 0.0% or less, the brazing material may contain Zn. However, if the Zn addition amount in the brazing material exceeds 1.0%, the Zn concentration gradient in the Al—Zn sacrificial layer and the brazing material is too small, and Zn diffusion to the brazing material side during brazing It is greatly suppressed. As a result, a large amount of Zn remaining in the Al—Zn sacrificial layer without being diffused may deteriorate the corrosion resistance of the inner tube.
G.アルミニウム合金クラッド管の作製
以下に、本発明で用いるアルミニウム合金クラッド管の製造方法について説明するが、これに限定されるものではない。ここでは、Al−Zn犠牲層をクラッド層に用いたアルミニウム合金クラッド管の製造方法について説明する。
G. Production of Aluminum Alloy Clad Tube Hereinafter, a method for producing an aluminum alloy clad tube used in the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto. Here, a manufacturing method of an aluminum alloy clad tube using an Al—Zn sacrificial layer as a clad layer will be described.
まず、円筒状の内管の外面にクラッド層となる皮材スリーブを被せて、組み合わせビレットを作製する。所望のクラッド層厚さになるように、皮材スリーブの厚さを選定する。次いで、組み合わせビレットを加熱炉で350℃〜600℃に均熱する。次いで、組み合わせビレットをダイスとラムノーズ間に狭持してコンテナ内に挿入し、ダイスとラムノーズを固定した状態で心材内径より大きな外径をもつマンドレルを圧入し、内管の内径を拡管して内管と皮材間の空気を追い出す。更に、マンドレルを所定の位置に固定して、ホローシステムを前進させダイスを通して組み合わせビレットを押し出し、継ぎ目無しの中空管材とするものである。最後に、抽伸工程を経て所定の外径と内径を有するアルミニウム合金クラッド管とする。 First, a combination billet is manufactured by covering the outer surface of a cylindrical inner tube with a skin sleeve serving as a cladding layer. The thickness of the skin sleeve is selected so as to obtain a desired cladding layer thickness. Next, the combined billet is soaked at 350 to 600 ° C. in a heating furnace. Next, the combination billet is inserted between the die and the ramnose and inserted into the container, and a mandrel having an outer diameter larger than the inner diameter of the core material is press-fitted while the die and the ramnose are fixed, and the inner diameter of the inner pipe is expanded. Expel the air between the tube and skin. Further, the mandrel is fixed at a predetermined position, the hollow system is advanced, the combination billet is pushed out through a die, and a seamless hollow tube material is obtained. Finally, an aluminum alloy clad pipe having a predetermined outer diameter and inner diameter is obtained through a drawing process.
これに代わって、押し出し成形によって内管を作製し、その外面に溶射によってZn溶射層を形成しても、めっきによってZnめっき層を形成しても、或いは、Zn置換処理層によってZn置換処理層を形成しても良い。 Alternatively, an inner tube is produced by extrusion molding, and a Zn sprayed layer is formed on the outer surface by thermal spraying, a Zn plated layer is formed by plating, or a Zn substituted treated layer is formed by a Zn substituted treated layer. May be formed.
H.ろう付
ろう付け加熱は、固相線温度以上で加熱をする。固相線温度未満の加熱では、ろう材に液相が生成されないためろう付できない。さらに、ろう材の溶融とAl−Zn犠牲層への侵食のいずれも固相線温度よりも高いほど起こりやすい。ここでの固相線温度とは、ろう材にZnが拡散したAl−Si−Zn合金のものをさし、例えばAl−12%Si−1%Znの固相線温度は、575℃である。
H. Brazing Brazing heating is performed at a temperature higher than the solidus temperature. Heating below the solidus temperature cannot be brazed because no liquid phase is generated in the brazing material. Furthermore, both the melting of the brazing material and the erosion of the Al—Zn sacrificial layer are more likely to occur at a temperature higher than the solidus temperature. The solidus temperature here refers to an Al—Si—Zn alloy in which Zn diffuses into the brazing material. For example, the solidus temperature of Al-12% Si-1% Zn is 575 ° C. .
ろう付方法としては、トーチろう付法が好適に用いられる。一端を拡管した一方のアルミニウム管のフレア部に、接合部にフラックスを塗布した他方のアルミニウム管を挿入する。次いで、接合部にトーチろう材を配置し、プロパン・エアー・トーチ等のトーチを用いたトーチろう付によって両管をろう付接合する。フラックスには、フッ化物系フラックス、セシウム系フラックスを用いることができる。このように、一般的なトーチろう付方法を用いることができる。 A torch brazing method is suitably used as the brazing method. The other aluminum tube with the flux applied to the joint is inserted into the flare portion of one aluminum tube having one end expanded. Next, a torch brazing material is disposed at the joint, and both pipes are brazed and joined by torch brazing using a torch such as propane, air, or torch. As the flux, a fluoride-based flux or a cesium-based flux can be used. Thus, a general torch brazing method can be used.
トーチろう付の条件は、ろう付加熱温度を575〜660℃とし、ろう付のための加熱時間については、ろう付加熱温度までの昇温時間を16〜20秒、ろう付加熱温度における保持時間を3〜8秒、ならびに、ろう付加熱温度から200℃までの降温時間を16〜20秒とするのが好ましい。ろう付加熱温度は600〜635℃とするのがさらに好ましい。 The torch brazing conditions are a brazing addition heat temperature of 575 to 660 ° C., and a heating time for brazing is a heating time to the brazing addition heat temperature of 16 to 20 seconds, a holding time at the brazing addition heat temperature. Is preferably 3 to 8 seconds, and the temperature lowering time from the brazing addition heat temperature to 200 ° C. is preferably 16 to 20 seconds. The brazing addition heat temperature is more preferably 600 to 635 ° C.
トーチろう付の場合には、炎の強さ、炎と対象物との距離、保持時間等を調整したろう付け加熱とすればよい。Al−Zn犠牲層のクラッド厚さをdとして、最大溶融拡散部厚さが0.5d未満の条件でろう付した場合は、フィレットとストレート部外表面との間に厚いAl−Zn犠牲層が残存してしまい、優先腐食が発生して内管が早期に貫通する。ろう付加熱温度を600℃未満とし、ろう付加熱温度までの昇温時間を16秒未満、ろう付加熱温度における保持時間を3秒未満の全ての条件が満たされると、最大溶融拡散部厚さが0.5d未満となる可能性が高い。 In the case of torch brazing, brazing heating may be used in which the strength of the flame, the distance between the flame and the object, the holding time, and the like are adjusted. When the clad thickness of the Al—Zn sacrificial layer is d and brazing is performed under the condition that the maximum melt diffusion thickness is less than 0.5 d, a thick Al—Zn sacrificial layer is formed between the fillet and the outer surface of the straight portion. It remains, preferential corrosion occurs, and the inner pipe penetrates early. When all conditions of brazing addition heat temperature of less than 600 ° C., heating time to brazing addition heat temperature of less than 16 seconds, and retention time at brazing addition heat temperature of less than 3 seconds are satisfied, maximum melt diffusion thickness Is likely to be less than 0.5d.
一方、最大溶融拡散部厚さが2dを超える条件でろう付した場合は、接合部以外の部位のAl−Zn犠牲層までもが溶融して耐食性に劣る。ろう付加熱温度を635℃超えとし、ろう付加熱温度までの昇温時間を20秒超え、ろう付加熱温度における保持時間を8秒超えの全ての条件が満たされると、最大溶融拡散部厚さが2dを超える可能性が高い。 On the other hand, when brazing under conditions where the maximum melt diffusion thickness exceeds 2d, even the Al—Zn sacrificial layer other than the joint is melted and the corrosion resistance is poor. When all conditions of brazing addition heat temperature exceeding 635 ° C., heating time to brazing addition heat temperature exceeding 20 seconds and holding time at brazing addition heat temperature exceeding 8 seconds are satisfied, maximum melt diffusion thickness Is likely to exceed 2d.
次に本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。 EXAMPLES Next, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not restrict | limited to this.
まず、発明例及び比較例について説明する。各種評価には外径φ:7mm、全肉厚t:0.8mm、Al−Zn犠牲層となる皮材のクラッド率:10%、すなわちクラッド厚さが80μmの2層クラッド管を用いた。 First, invention examples and comparative examples will be described. For various evaluations, a double-layer clad tube having an outer diameter φ of 7 mm, a total thickness t of 0.8 mm, and a cladding ratio of a skin material to be an Al—Zn sacrificial layer: 10%, that is, a clad thickness of 80 μm was used.
以下、実施例で使用する2層クラッド管の製造法について説明する。Al−Zn犠牲層として表1に示す組成のアルミニウム合金の皮材を用い、内管として表2に示す組成のアルミニウム合金からなる円筒状芯材(外径370mm、内径80mm、長さ900mm)である148mmφの芯材中空ビレットを用い、表3に示す組み合わせの2層クラッド管とした。まず、皮材を495℃に加熱後、常温の芯材中空ビレットの外側に皮材を被せ、2層クラッドの中空ビレットを得た。2層クラッドの中空ビレットを460℃で間接押出し、外径45mm、肉厚4.0mmの押出管とし、この押出管に引抜加工を繰返し施して、外径7mm、肉厚0.8mmの2層アルミニウムクラッド管を得た。 Hereinafter, a method for producing a two-layer clad tube used in Examples will be described. An aluminum alloy skin material having the composition shown in Table 1 is used as the Al—Zn sacrificial layer, and a cylindrical core material (outer diameter 370 mm, inner diameter 80 mm, length 900 mm) made of the aluminum alloy having the composition shown in Table 2 is used as the inner tube. A certain 148 mmφ core material hollow billet was used to form a two-layer clad tube having the combinations shown in Table 3. First, after heating the skin material to 495 ° C., the skin material was covered on the outside of the core hollow billet at room temperature to obtain a two-layer clad hollow billet. A two-layer clad hollow billet is indirectly extruded at 460 ° C. to form an extruded tube having an outer diameter of 45 mm and a wall thickness of 4.0 mm, and this extrusion tube is repeatedly subjected to drawing to form two layers having an outer diameter of 7 mm and a wall thickness of 0.8 mm. An aluminum clad tube was obtained.
二本のアルミニウム合金クラッド管を用いて、一方のアルミニウム管をフレア加工で拡管し、このフレア部に他方のアルミニウム管のストレート部を挿入した。次いで、ワイヤー状に形成した表4に示すAl−Si系合金ろう材及びAl−Si−Zn系合金ろう材(D1〜D6)を、接合部となる上記フレア部とストレート部の間に配置し、表5、6に示す条件でトーチろう付して接合体試験片を作製した。 Using two aluminum alloy clad tubes, one aluminum tube was expanded by flaring, and the straight portion of the other aluminum tube was inserted into this flared portion. Next, the Al—Si based alloy brazing material and the Al—Si—Zn based alloy brazing material (D1 to D6) shown in Table 4 formed in a wire shape are disposed between the flare portion and the straight portion, which serve as joint portions. Torch brazing was performed under the conditions shown in Tables 5 and 6 to produce a joined body test piece.
このようにして作製した各試験片の特性を、以下の(a)〜(c)の試験によりそれぞれ評価した。各例において、10個の試験片を用いて試験した。 Thus, the characteristic of each test piece produced was evaluated by the following tests (a) to (c), respectively. In each example, 10 specimens were tested.
(a)接合状態
フィレットの溶融拡散状況及び接合長さを確認することによって、接合状態を判断した。接合試験片を樹脂埋めして研磨した後に、金属顕微鏡で接合部断面を観察した。10個の試験片の全てにおいて、溶融拡散部が半球状の凝固組織のものを「○」(合格)、10個の試験片の少なくとも一つにおいて、半球状の凝固組織ではなくAl−Zn犠牲層が残存しているものを「×」(不合格)とした。また、接合部断面の金属顕微鏡観察により、最大溶融拡散部厚さを測定して平均値を求め、Al−Zn犠牲層のクラッド厚さに対する最大溶融拡散部厚さ(上記平均値)の比を求めた。更に、ろう付接合性評価として接合長さ(フィレット長さ)を測定した。管長手方向のフィレットの長さが1mm以上を○、1mm未満、0.5mm以上を△、0.5mm未満を×とした。○と△を合格とし、×を不合格とした。結果を表7、8に示す。
(A) Joining state The joining state was judged by confirming the melt diffusion state of the fillet and the joining length. After bonding and polishing the bonding test piece, the cross section of the bonded portion was observed with a metal microscope. In all of the 10 test pieces, the melt diffusion part has a hemispherical solidified structure “◯” (passed), and in at least one of the 10 test pieces, not the hemispherical solidified structure but the Al—Zn sacrificed The thing with the layer remaining was set as "x" (failed). Also, by observing the cross section of the joint with a metal microscope, the maximum melt diffusion thickness is measured to obtain an average value, and the ratio of the maximum melt diffusion thickness (the above average value) to the cladding thickness of the Al—Zn sacrificial layer is determined. Asked. Furthermore, the joining length (fillet length) was measured as brazing joining evaluation. When the length of the fillet in the longitudinal direction of the tube is 1 mm or more, ◯ is less than 1 mm, 0.5 mm or more is Δ, and less than 0.5 mm is x. ○ and Δ were accepted and x was rejected. The results are shown in Tables 7 and 8.
(b)非接合部の耐食性
大気曝露環境を模擬したASTM G85に準じたSWAATを1500時間行った。評価方法は、試験後に光学顕微鏡観察により、例えばフィレットに接していない内管ストレート部などの非接合部の最大孔食深さを測定し、10個の試験片の全てにおいて2000時間で貫通しておらず、かつ、最大孔食深さが80μm以下のものを「○」(合格)とし、10個の試験片の全てにおいて1500時間で貫通していないが、最大孔食深さが80μmを超えるものを「△」(合格)とし、10個の試験片の少なくとも一つにおいて貫通しているものを「×」(不合格)とした。結果を表7、8に示す。なお、最大孔食深さは、10個の試験片の平均値である。
(B) Corrosion resistance of non-joining part SWAAT according to ASTM G85 which simulated the atmospheric exposure environment was performed for 1500 hours. In the evaluation method, the maximum pitting corrosion depth of a non-joined portion such as an inner tube straight portion not in contact with a fillet is measured by optical microscope observation after the test, and all of the ten test pieces penetrated in 2000 hours. No and the maximum pitting depth is 80 μm or less as “◯” (passed), and all of the 10 specimens have not penetrated in 1500 hours, but the maximum pitting depth exceeds 80 μm. The thing was set as "(triangle | delta)" (pass), and the thing penetrated in at least one of 10 test pieces was set as "x" (failed). The results are shown in Tables 7 and 8. In addition, the maximum pitting corrosion depth is an average value of 10 test pieces.
(c)接合部の耐食性
大気曝露環境を模擬したASTM G85に準じたSWAATを1500時間行った。評価方法は、試験後に接合試験片の耐圧試験を行い、さらに接合部の断面観察を行なった。耐圧試験によるリーク漏れが生じているもの、及び/又は、断面観察により接合部の内管ストレート部が腐食で貫通しているものが、10個の試験片に一つでもある場合を「×」とした。10個の試験片の全てが、耐圧試験でリーク漏れがなく、かつ、断面観察により接合部の内管ストレート部が貫通しておらず腐食部分が厚さの半分以上である場合を「△」、10個の試験片の全てが、耐圧試験でリーク漏れがなく、かつ、断面観察により接合部の内管ストレート部が貫通しておらず腐食部分が厚さの1/4以上、半分未満である場合を「○」、10個の試験片の全てが、耐圧試験でリーク漏れがなく、かつ、断面観察により接合部の内管ストレート部が貫通しておらず腐食部分が厚さの1/4未満である場合を「◎」とした。◎、○および△を合格とし、×を不合格とした。
(C) Corrosion resistance of joint part SWAAT according to ASTM G85 which simulated atmospheric exposure environment was performed for 1500 hours. In the evaluation method, after the test, a pressure resistance test of the bonding test piece was performed, and a cross section of the bonded portion was observed. “X” means that leakage occurs in the pressure test and / or the cross section of the inner pipe straight part of the joint is corroded by one of the 10 test pieces. It was. If all 10 test pieces are leak-free in the pressure resistance test, and the inner pipe straight portion of the joint is not penetrating through cross-sectional observation, the corrosion portion is more than half of the thickness. All of the 10 test pieces were leak-free in the pressure test, and the inner pipe straight part of the joint part was not penetrated by cross-sectional observation, and the corroded part was 1/4 or less of thickness and less than half. In some cases, “◯” indicates that all of the ten test pieces have no leak leakage in the pressure resistance test, and the inner pipe straight portion of the joint portion does not penetrate through the cross-sectional observation. The case of less than 4 was designated as “◎”. ◎, ○, and Δ were accepted, and x was rejected.
(d)総合評価
(a)〜(c)の試験の評価により、全ての評価が「◎」と「○」からなるものを総合評価が「◎」とし、全ての評価が「○」からなるものを総合評価が「○」、全ての評価が「◎」と「○」からなると共に一つ以上「△」があるものを総合評価が「△」、一つ以上「×」があるものを総合評価が「×」とした。総合評価が「◎」、「○」及び「△」を合格とし、「×」を不合格とした。
なお、溶融拡散部と接するストレート部の最薄部におけるZn濃度及びストレート部の最薄部と接するフィレットのZn濃度についても、表7、8に併せて示した。
(D) Comprehensive evaluation According to the evaluation of the tests of (a) to (c), all evaluations consisted of “◎” and “○”, and the comprehensive evaluation was “◎”, and all evaluations consisted of “○”. Items with a comprehensive evaluation of “○”, all evaluations with “◎” and “○” and having one or more “△”, those with a comprehensive evaluation of “△” and one or more “×” The overall evaluation was “x”. The overall evaluations were “◎”, “◯”, and “△” as acceptable, and “×” as unacceptable.
Tables 7 and 8 also show the Zn concentration in the thinnest part of the straight part in contact with the melt diffusion part and the Zn concentration of the fillet in contact with the thinnest part of the straight part.
発明例1〜29は本発明範囲内のものであり、接合状態、非接合部の耐食性及び接合部の耐食性に優れ、総合評価は「◎」又は「△」で合格あった。発明例25、26では、ろう材のZn濃度が高いために、溶融拡散が起こり難くストレート部の最薄部におけるZn濃度が若干高く、更にフィレットのZn濃度が高いため接合部の耐食性が若干劣る。発明例27、29では、ろう付温度が低めで加熱時間が短めのために、最大溶融拡散部厚さが規定の下限となり接合長さが僅かに劣る。また、接合部の耐食性も若干劣る。発明例28では、ろう付温度が高めで加熱時間が長めのために、接合部以外の部位のAl−Zn犠牲層が影響を受け、非接合部の耐食性が僅かに劣る。 Inventive Examples 1 to 29 were within the scope of the present invention, and were excellent in the joined state, the corrosion resistance of the non-joined part, and the corrosion resistance of the joined part, and the overall evaluation was “◎” or “Δ”. In Invention Examples 25 and 26, since the Zn concentration of the brazing material is high, melt diffusion hardly occurs, the Zn concentration in the thinnest portion of the straight portion is slightly high, and further, the corrosion resistance of the joint is slightly inferior because the Zn concentration of the fillet is high. . In Invention Examples 27 and 29, since the brazing temperature is lower and the heating time is shorter, the maximum melt diffusion thickness becomes the specified lower limit, and the joining length is slightly inferior. Also, the corrosion resistance of the joint is slightly inferior. In Invention Example 28, since the brazing temperature is high and the heating time is long, the Al—Zn sacrificial layer other than the joint is affected, and the corrosion resistance of the non-joint is slightly inferior.
これに対して、比較例1では、Al−Zn犠牲層のZn濃度が低いため犠牲防食作用が劣り、非接合部の耐食性が不合格となり、総合評価が不合格となった。
比較例2では、Al−Zn犠牲層のZn濃度が高いため接合部に高濃度のZnが残存し、接合部の耐食性が不合格となり、総合評価が不合格となった。
比較例3では、心材のMn濃度が低いために犠牲防食作用が劣り、非接合部の耐食性が不合格となり、総合評価が不合格となった。
比較例4では、心材のMn濃度が高いために腐食速度が速くなり、非接合部の耐食性が不合格となり、総合評価が不合格となった。
比較例5では、心材のCu濃度が低いために犠牲防食作用が劣り、非接合部の耐食性が不合格となった。また、ろう付中の保持時間が短いため、溶融拡散部の厚さが薄くなり、凝固組織、接合長さ及び接合部の耐食性が不合格となった。その結果、総合評価が不合格となった。
比較例6では、心材のCu濃度が高いために腐食速度が速くなり、非接合部の耐食性が不合格となり、総合評価が不合格となった。
比較例7では、加熱時間が短いために溶融拡散部の厚さが薄くなった。その結果、接合部に高濃度のZnが残存して接合部の耐食性が不合格となり、凝固組織と接合長さも不合格となり、総合評価が不合格となった。
比較例8では、加熱時間が長いために溶融拡散部の厚さが厚くなった。その結果、接合部の耐食性が不合格となり、総合評価が不合格となった。
On the other hand, in Comparative Example 1, since the Zn concentration of the Al—Zn sacrificial layer was low, the sacrificial anticorrosive action was inferior, the corrosion resistance of the non-joined part was rejected, and the comprehensive evaluation was rejected.
In Comparative Example 2, since the Zn concentration of the Al—Zn sacrificial layer was high, high-concentration Zn remained in the joint portion, the corrosion resistance of the joint portion failed, and the overall evaluation failed.
In Comparative Example 3, the sacrificial anticorrosive action was inferior because the Mn concentration of the core material was low, the corrosion resistance of the non-joined part was rejected, and the overall evaluation was rejected.
In Comparative Example 4, the corrosion rate increased because the Mn concentration of the core material was high, the corrosion resistance of the non-joined part was rejected, and the overall evaluation was rejected.
In Comparative Example 5, the sacrificial anticorrosive action was inferior because the Cu concentration of the core material was low, and the corrosion resistance of the non-joined part was rejected. Further, since the holding time during brazing was short, the thickness of the melt diffusion portion was reduced, and the solidified structure, the joining length, and the corrosion resistance of the joining portion were rejected. As a result, the overall evaluation was rejected.
In Comparative Example 6, since the Cu concentration of the core material was high, the corrosion rate was fast, the corrosion resistance of the non-joined part was rejected, and the comprehensive evaluation was rejected.
In Comparative Example 7, since the heating time was short, the thickness of the melt diffusion portion was thin. As a result, high-concentration Zn remained in the joint and the corrosion resistance of the joint was rejected, the solidified structure and the joint length were also rejected, and the overall evaluation was rejected.
In Comparative Example 8, the thickness of the melt diffusion part was increased due to the long heating time. As a result, the corrosion resistance of the joint part was rejected, and the comprehensive evaluation was rejected.
本発明により、トーチろう付等のろう付けによる接合部の良好な接合性と、接合部及び非接合部における良好な耐食性が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain good jointability of a joint portion by brazing such as torch brazing and good corrosion resistance in a joint portion and a non-joint portion.
1・・・フレア部
2・・・ストレート部
3・・Al−Zn犠牲層、クラッド層
31・・・Al−Zn犠牲層、クラッド層
32・・・Al−Zn犠牲層、クラッド層
4・・・内管
5・・・トーチろう材、ろう材フィレット
51・・・溶融拡散部
6・・・接合部
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