(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金からなる心材と、前記心材の少なくとも一方の面にアルミニウム合金からなるろう材と、を備えるアルミニウム合金ブレージングシートにおいて、
前記心材がＳｉを０．１０〜０．９０ｍａｓｓ％、Ｆｅを０．１０〜０．６０ｍａｓｓ％、Ｃｕを０．２０〜０．８０ｍａｓｓ％、Ｍｎを０．６〜１．８ｍａｓｓ％、Ｔｉを０．０５〜０．２０ｍａｓｓ％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなり、
前記ろう材がＳｉを５．０〜１２．０ｍａｓｓ％、Ｆｅを０．２０〜０．５０ｍａｓｓ％、Ｎａを０．００５〜０．１０ｍａｓｓ％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなり、
５９７〜６１５℃で１〜４ｍｉｎの加熱条件で加熱されると、前記心材の表面から内部に向かって前記心材が部分溶解した部分の再凝固組織で構成されるエロージョン部が形成され、
前記エロージョン部は、前記加熱条件の全範囲で前記ろう材の加熱前の厚さの０．５〜３倍の厚さで前記心材の前記ろう材と接する領域全体に形成され、
前記再凝固組織はＳｉを含有し、Ｓｉを含有する共晶組織を一部に有する、
ことを特徴とするアルミニウム合金ブレージングシート。
【請求項２】
アルミニウム合金からなる心材と、前記心材の少なくとも一方の面にアルミニウム合金からなるろう材と、を備えるアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法において、
前記心材が、Ｓｉを０．１０〜０．９０ｍａｓｓ％、Ｆｅを０．１０〜０．６０ｍａｓｓ％、Ｃｕを０．２０〜０．８０ｍａｓｓ％、Ｍｎを０．６〜１．８ｍａｓｓ％、Ｔｉを０．０５〜０．２０ｍａｓｓ％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなり、
前記ろう材が、Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金からなり、
前記心材と前記ろう材とを圧着し、積層体にする工程と、
前記積層体を３００〜５７０℃で焼鈍する工程と、
前記積層体を０．００５〜０．１℃/ｓｅｃの冷却速度で冷却する工程と、
前記積層体の歪みが０．５〜５％となるよう予歪を付与する工程と、
を含むことを特徴とするアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い耐食性と外部ろう付け性の機能を備えた、アルミニウム合金ブレージングシートに関するものであり、特にコンデンサやエバポレータ等の自動車用熱交換器を構成するチューブ材料等に使用されるアルミニウム合金ブレージングシートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用熱交換器のチューブ材としては、３００３合金などのＡｌ−Ｍｎ系合金を心材として、一方の面にチューブ材に犠牲防食機能を付与するためのＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金のろう材を、他方の面にＡｌ−Ｓｉ系合金のろう材をクラッドした３層のブレージングシートが使用されている。
【０００３】
現在、より高い耐食性を有するブレージングシートが求められているが、上記のＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系ろう材をクラッドしたブレージングシートでは、ろうの流動と共に添加されているＺｎも流動してしまい、ろう付け後のブレージングシートに残存するＺｎ量が少なくなる。そのため、耐食性の確保が困難となり、チューブ材の孔食を引き起こしている。
【０００４】
そこで、チューブ材の耐食性を確保し、孔食を抑制するには、多量のＺｎをろう材内に添加する必要がある。
【０００５】
このため、腐食環境に曝される外部表面にＺｎが添加されたろう材をクラッドし、ろう材と心材との電位差を形成することで、孔食が発生したときに、素材の面方向に腐食を進行させて、孔食による厚さ方向の貫通を遅らせるブレージングシートが提案されている。（例えば、特許文献１、２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−７１１７２号公報
【特許文献２】特開２００２−２８８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ブレージングシートを使用した熱交換器用部材をろう付けすると、融解したろう材が心材部に侵入し、部分溶解（エロージョン）を起こすことがある。この部分溶解（エロージョン）は、特許文献１、２のようなＺｎを含有する従来のブレージングシートでは、避けるべき技術的課題であった。
【０００８】
その理由は、部分溶解（エロージョン）部内に生じる共晶部が優先的に腐食し、貫通してしまうからである。詳細に説明すると、部分溶解（エロージョン）部内の共晶部にＺｎが濃縮し、その結果、共晶部が他の固層部との比較で、電位的に卑となり、優先腐食が発生するからである。
【０００９】
また、近年、資源枯渇問題が取り上げられているが、上記のような犠牲防食機能を付与する元素であるＺｎがその対象となっており、Ｚｎレスによる耐食性の向上が望まれている。
【００１０】
さらに、ブレージングシートが部分溶解（エロージョン）を起こすと、外部ろう材のＳｉが減少し、ろう付けするための液相が減少するため、十分なろう付け性を得られないという問題もあった。
【００１１】
本発明は、このような問題に着目してなされたもので、Ｚｎ添加を行わずに高い耐食性を有すると共に外部ろう付け性の機能を備えたアルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の第一の観点に係るアルミニウム合金ブレージングシートは、
アルミニウム合金からなる心材と、前記心材の少なくとも一方の面にアルミニウム合金からなるろう材と、を備えるアルミニウム合金ブレージングシートにおいて、
前記心材がＳｉを０．１０〜０．９０ｍａｓｓ％、Ｆｅを０．１０〜０．６０ｍａｓｓ％、Ｃｕを０．２０〜０．８０ｍａｓｓ％、Ｍｎを０．６〜１．８ｍａｓｓ％、Ｔｉを０．０５〜０．２０ｍａｓｓ％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなり、
前記ろう材がＳｉを５．０〜１２．０ｍａｓｓ％、Ｆｅを０．２０〜０．５０ｍａｓｓ％、Ｎａを０．００５〜０．１０ｍａｓｓ％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなり、
５９７〜６１５℃で１〜４ｍｉｎの加熱条件で加熱されると、前記心材の表面から内部に向かって前記心材が部分溶解した部分の再凝固組織で構成されるエロージョン部が形成され、
前記エロージョン部は、前記加熱条件の全範囲で前記ろう材の加熱前の厚さの０．５〜３倍の厚さで前記心材の前記ろう材と接する領域全体に形成され、
前記再凝固組織はＳｉを含有し、Ｓｉを含有する共晶組織を一部に有する、
ことを特徴とする。
【００１３】
また、上記目的を達成するための本発明の第二の観点に係るアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法は、
アルミニウム合金からなる心材と、前記心材の少なくとも一方の面にアルミニウム合金からなるろう材と、を備えるアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法において、
前記心材が、Ｓｉを０．１０〜０．９０ｍａｓｓ％、Ｆｅを０．１０〜０．６０ｍａｓｓ％、Ｃｕを０．２０〜０．８０ｍａｓｓ％、Ｍｎを０．６〜１．８ｍａｓｓ％、Ｔｉを０．０５〜０．２０ｍａｓｓ％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなり、
前記ろう材が、Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金からなり、
前記心材と前記ろう材とを圧着し、積層体にする工程と、
前記積層体を３００〜５７０℃で焼鈍する工程と、
前記積層体を０．００５〜０．１℃/ｓｅｃの冷却速度で冷却する工程と、
前記積層体の歪みが０．５〜５％となるよう予歪を付与する工程と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、Ｚｎ添加を行わずに高い耐食性を有すると共にろう付け性にも優れたアルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るブレージングシートを用いて形成した扁平チューブを模式的に示す図であり、断面の一部を切り欠いてブレージングシートの積層状態を説明する図である。
【図２】（ａ）は、本発明に係るブレージングシートの部分溶解（エロージョン）が起きた状態を示す断面の写真を示す図であり、（ｂ）はその状態を模式的に示す図である。
【図３】図２の部分溶解（エロージョン）部を拡大した写真を示す図である。
【図４】ブレージングシートの断面の写真を示す図であり、部分溶解（エロージョン）が起きていない状態を示す図である。
【図５】本発明に係るブレージングシートを用いて形成した扁平チューブとフィンとの接合部分を拡大して示す図である。
【図６】本発明に係るブレージングシートを加熱した場合のろう材厚さとエロージョン厚さを示すグラフである。
【図７】本発明に係るブレージングシートを加熱した場合のろう材厚さとエロージョン厚さを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係るアルミニウム合金ブレージングシート、その製造方法及び本発明の実施形態に係るアルミニウム合金ブレージングシートを用いた熱交換器の製造方法について詳細に説明する。
【００１７】
まず、本実施形態に係るアルミニウム合金ブレージングシート１０について説明する。
【００１８】
本実施形態に係るアルミニウム合金ブレージングシート１０は、アルミニウム合金からなる心材１１とアルミニウム合金からなる外側ろう材１２及び内側ろう材１３とから構成されている。アルミニウム合金ブレージングシート１０は、図１に示すように、心材１１の外側に外側ろう材１２が圧着され、心材１１の内側に内側ろう材１３が圧着された３層構造の積層体である。また、本実施形態では、外側ろう材１２と内側ろう材１３は、同一の組成からなるアルミニウム合金で形成されている。
【００１９】
（心材）
心材１１は、アルミニウムを主成分とし、以下の元素を添加したアルミニウム合金である。
【００２０】
心材１１において、Ｓｉは０．１０〜０．９０ｍａｓｓ％添加される。心材１１のＳｉ量は、０．１０ｍａｓｓ％未満では、ろう付け後の強度が大きく低下する。また、０．９０ｍａｓｓ％を超えて添加すると、心材１１の融点が低下し、ブレージングシート１０のろう付け時の垂下性が低下する。
【００２１】
心材１１において、Ｆｅは０．１０〜０．６０ｍａｓｓ％添加される。Ｆｅは、心材１１に添加されることで、Ａｌ−Ｆｅ系化合物やＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物として存在し、ろう付け後の強度を向上させる効果がある。０．１０ｍａｓｓ％未満では、これらの化合物が少ないために、ろう付け後の強度が不足する。また、０．６０ｍａｓｓ％を超えると、これらの化合物が多くなるために、カソードサイトが増加し、心材１１の耐食性が低下する。強度と耐食性の観点から、０．２０〜０．４０ｍａｓｓ％であることがより好ましい。
【００２２】
心材１１において、Ｃｕは０．２０〜０．８０ｍａｓｓ％添加される。Ｃｕは、心材１１の強度を向上させる元素であり、０．２０ｍａｓｓ％未満では、心材１１の強度を向上させることができない。また、０．８０ｍａｓｓ％を超えると粒界腐食感受性が増加し、耐食性を低下させる。また、ブレージングシートが、ろう付け加熱されると、融解したろう材が心材部に侵入して部分溶解（エロージョン）し、Ｓｉ固溶体を主体とした再凝固組織とＳｉ固溶体を主体とした共晶組織を生じる。このとき、０．２０ｍａｓｓ％未満では共晶組織でのＣｕの濃縮が弱く、孔食進行の抑止力が小さくなる。
【００２３】
心材１１において、Ｍｎは、０．６〜１．８ｍａｓｓ％添加される。Ｍｎは心材１１の強度を向上させる元素である。０．６ｍａｓｓ％未満では、心材１１の強度を向上させることができない。また、Ｍｎ含有量が１．８ｍａｓｓ％を超えると、粗大金属間化合物が生成するために、加工性と耐食性が低下する。
【００２４】
心材１１において、Ｔｉは、０．０５〜０．２０ｍａｓｓ％添加される。Ｔｉは心材１１の耐食性を向上させる元素であり、心材１１にＴｉが含有されると、Ｔｉが心材１１中へ層状に析出して、孔食が深さ方向に進行するのを抑制する効果がある。０．０５ｍａｓｓ％未満では、耐食性向上に影響を与えない。また、０．２０ｍａｓｓ％を超えると、粗大な金属間化合物が生成するために、加工性と耐食性が低下する。
【００２５】
(Ａｌ−Ｓｉ系ろう材)
Ａｌ−Ｓｉ系の外側ろう材１２及び内側ろう材１３は、アルミニウムを主成分とし、以下の元素を添加したアルミニウム合金である。
【００２６】
Ａｌ−Ｓｉ系の外側ろう材１２及び内側ろう材１３において、Ｓｉは５．０〜１２．０ｍａｓｓ％添加される。Ｓｉ量が５．０ｍａｓｓ％未満では、形成されるろう材量が少なくなるために、ろう付け性が低下してしまう。また、１２．０ｍａｓｓ％を超えると、鋳造時に粗大なＳｉが晶出するために、クラッド圧延時に割れが発生する。
【００２７】
Ａｌ−Ｓｉ系の外側ろう材１２及び内側ろう材１３において、Ｆｅは０．２０〜０．５０ｍａｓｓ％添加される。Ｆｅは、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材１２、１３に添加することで、ろう付け部内の初晶部や共晶部内にＡｌ−Ｆｅ系やＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物を形成する。これらの化合物は、カソードサイトとなるために、腐食発生の起点となる。上記のＦｅ添加量範囲においては、初晶部と共晶部が均等に腐食するために、優先腐食を抑制することができる。０．２０ｍａｓｓ％未満では、ろう付け部内の初晶部、共晶部内共に、存在する化合物が少ないために、より電位構成が卑となる共晶部が優先腐食する。また、０．５０ｍａｓｓ％を超えると、共晶部内のＡｌ−Ｆｅ系やＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物量が増えるために、共晶部が優先腐食する。ろう付け部の耐食性を確保するためには、０．２０〜０．４０ｍａｓｓ％で添加することが、より好ましい。
【００２８】
Ａｌ−Ｓｉ系の外側ろう材１２及び内側ろう材１３において、Ｎａは０．００５〜０．１０ｍａｓｓ％添加される。Ｎａは、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材１２、１３に添加することで、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材内のＳｉ粒子のサイズを細かく均一に分散させて粗大なＳｉ粒子の発生を抑制し、心材部の局部溶融を抑制することができる。なお、Ｓｒを添加することでも同様の効果が得られるが、ろう付け加熱時にろう材の酸化が進み、ろう材の流動性を低下させて、ろう付け性を低下させてしまう。一方、Ｎａ添加においては、ろう付け加熱時でのろう材の流動性は低下しないために、ろう付け性を向上させることができる。０．００５ｍａｓｓ％未満では、上記の効果が発現せず、また、０．１０ｍａｓｓ％を超えて添加しても、上記以上の効果は見られない。
【００２９】
また、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材の不純物として、例えばＺｎが挙げられる。Ｚｎの含有量は、０．１０ｍａｓｓ％以下であることが好ましい。
【００３０】
以上説明した、アルミニウム合金ブレージングシート１０を炉に投入し、炉内の温度を５９７〜６１５℃に設定し、１〜４分（ｍｉｎ）の間、加熱する。
【００３１】
これにより、ブレージングシート１０は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、融解したろう材が心材部に侵入し、部分溶解（エロージョン）を起こし、厚さｔのエロージョン部Ａが形成される。エロージョン部Ａは、ブレージングシートのシート表面に、加熱前のブレージングシート１０に積層されていたろう材の厚さの０．５〜３倍の厚さで形成される。エロージョン部Ａの厚さが、ろう材の厚さの０．５倍未満では、孔食を抑制するための防食層が薄いため、腐食環境下で孔食が進行し、ブレージングシート１０の厚さ方向で貫通が生じてしまう。また、エロージョン部Ａの厚さが、ろう材の厚さの３倍を超えると、腐食環境下でエロージョン部Ａが腐食溶解した後、心材の残肉部がわずかであるため、孔食がさらに進行した場合に、早期に貫通に至ってしまう。また、上記のように部分溶解（エロージョン）深さを制御しなければ、ろう付け性を向上させるための十分な液相を形成することができない。尚、ろう材厚さが小さいとエロージョンが起きないため、エロージョン部を形成するには、所定のろう材厚さが必要である。
【００３２】
また、エロージョン部Ａは、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図３に示すように、Ｓｉ固溶体を主体とした再凝固組織Ｂと、Ｓｉ固溶体を主体とした共晶組織Ｃとで構成されている。尚、Ｓｉ固溶体を主体とした再凝固組織Ｂは、図２（ｂ）及び図３において、ブレージングシートの表面に沿って形成され白色で示された粒状の部分である。また、Ｓｉ固溶体を主体とした共晶組織Ｃは、前記の再凝固組織Ｂよりブレージングシートの表層近傍及び前記再凝固組織Ｂの間に形成された部分であり、図２（ｂ）においては斜線、図３においては黒色で示された部分である。
【００３３】
本実施形態のブレージングシート１０は、上記の温度及び時間により加熱された場合において、従来のＺｎを添加したろう材を有するブレージングシートと以下の点で大きく異なる。
【００３４】
まず、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図３に示すように、エロージョン部Ａを積極的に心材部の一部に生じさせることで、耐食性が向上する。本実施形態のブレージングシート１０では、外側ろう材１２にＺｎを添加しないことで、エロージョン部Ａの共晶組織ＣでＺｎの濃縮が無いため、他の固層部との比較で、電位的に卑となることがなく、優先腐食が発生することがない。また、心材１１に添加したＣｕが部分溶解（エロージョン）部の共晶組織Ｃに濃縮するので、電位的に貴となり、優先腐食が生じない。また、フィン材などをろう付け接合した場合に、フィレット部に濃縮するＺｎがないので、フィレット部での早期の優先腐食が生じない。
【００３５】
また、図３に示すように、エロージョン部Ａは、Ｓｉ固溶体を主体とした再凝固組織Ｂと、Ｓｉ固溶体を主体とした共晶組織Ｃとで構成されるが、前記再凝固組織Ｂの最表面部でのＣｕの濃縮が無く、かつ最も心材１１に近い部位ではＣｕの濃縮が連続的に生じているため、前記再凝固組織Ｂ自体が強い電位的な境界層を形成している。その結果、この境界層で孔食の進行がとまり、Ｓｉ固溶体を主体とした再凝固組織Ｂ中を平面方向に孔食が進行するので、孔食貫通を抑制することができる。
【００３６】
さらに、部分溶解（エロージョン）深さを制御することで、上記の再凝固組織Ｂによる耐食性の確保が可能となる。図４に示すように、部分溶解（エロージョン）が生じない場合は、再凝固組織Ｂが形成されず、耐食性が確保できない。一方、従来の両面ろう材のブレージングシートを使用して形成されたチューブに部分溶解（エロージョン）が生じた場合では、チューブの外側の部分溶解（エロージョン）部深さとチューブの内側の部分溶解（エロージョン）部深さが制御されていないので、残存すべき心材がなく、かつ共晶組織でＺｎの濃縮があるため早期に腐食貫通していた。
【００３７】
さらに、ろう材のＳｉ量と部分溶解（エロージョン）深さを適宜制御することで、ろう付けのためのＳｉを主体とする液相の減少を防ぎ、ろう付け性を向上させる。
【００３８】
以上から、本発明は、従来技術のＺｎを主体とした犠牲防食システムとは異なり、Ｚｎレスによる孔食抑制を可能とする。
【００３９】
本実施形態では、心材１１と、外側ろう材１２と、内側ろう材１３と、が圧着された３層構造としているが、心材１１と、外側ろう材１２と、が圧着された２層構造であっても構わない。また、本実施形態では、外側ろう材１２と内側ろう材１３は、本発明規定内の組成からなる同一のアルミニウム合金で形成したが、少なくとも外側ろう材１２のみが本発明規定内の組成であればよい。内側ろう材１３は本発明規定外の組成からなるアルミニウム合金であってもよく、また、内側ろう材１３自体がなくても構わない。
【００４０】
次に、本実施形態のアルミニウム合金ブレージングシートの製造方法について説明する。
【００４１】
心材１１及びＡｌ−Ｓｉ系の外側ろう材１２及び内側ろう材１３の鋳塊は、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｈｉｌｌ）鋳造法、連続鋳造法等により鋳造される。Ａｌ−Ｓｉ系の外側ろう材１２及び内側ろう材１３は、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材の鋳塊を、面削した後に５００℃にて熱間圧延を行い、所定の厚さの板形状に形成する。心材１１は、心材用鋳塊を５２０℃×６時間の均質化処理を行い、厚さ４０ｍｍに面削し、形成する。その後、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材板、心材用鋳塊、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材板、をこの順に合わせて、４８０℃にて熱間圧延を行い、圧着し、厚さ３．５ｍｍの積層体とする。この積層体を所定の厚さまで冷間圧延する。
【００４２】
次に、以上のように形成された積層体に対して調質を行い、本実施形態のアルミニウム合金ブレージングシート１０を形成する。調質は、ろう付け時に、部分溶解（エロージョン）を発生させやすくするために行う。部分溶解（エロージョン）の発生のためには、基本的に心材の結晶中に亜結晶粒が残存し、この亜結晶粒にろう材に含有されたＳｉが拡散し、心材が溶解することが重要な点であるので、それを達成する調質であればよい。特に部分溶解（エロージョン）を積極的に発生させるため、圧延後の焼鈍が３００〜５７０℃で材料を完全に焼鈍し、その後の冷却速度を０．００５〜０．１℃／ｓｅｃで冷却し、さらに歪を０．５％〜５％となるよう予歪を付与する。
【００４３】
焼鈍温度が３００℃より低い場合、完全に軟化しない。また、焼鈍温度が５７０℃より高い場合、ろう材に含有されたＳｉの拡散による心材の溶解が発生する。また、冷却速度が０．００５℃／ｓｅｃより低いと、操業上不適な条件となり、０．１℃／ｓｅｃより高いと心材の結晶粒が微細となり部分溶解（エロージョン）が制御しにくくなる。また、予歪が０．５％未満または５％を超えると、部分溶解（エロージョン）の発生が起きにくくなる。
【００４４】
例えば、調質の手段として、熱間圧延後に冷間圧延を行い、焼鈍処理において十分な軟化を達成した後に、部分溶解（エロージョン）を発生しやすくするための歪処理を適宜行うことが挙げられる。上記のような手段は、本発明を特に制限するものではない。
【００４５】
本実施形態のアルミニウム合金ブレージングシートは、主にフッ化物系のフラックスを使用するろう付けに適用される。また、ブレージングシートの板厚は、特に限定されるものではないが、チューブ材としては０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下が好ましく、熱交換器のタンク材としては、０．８ｍｍ以上、１．２ｍｍ以下が好ましい。
【００４６】
次に、本実施形態のブレージングシート１０の好適な使用例である扁平チューブを用いて熱交換器が製造された場合を例に、本発明の熱交換器の製造方法について説明する。
【００４７】
まず、本実施形態のブレージングシート１０を用いて、図１に示すような扁平チューブ２０を形成する。扁平チューブ２０は、コンデンサ等の熱交換器の部材として使用される。
【００４８】
次に、図５に示すように、扁平チューブ２０とアルミニウム合金からなるフィン３０とを１層ずつ交互に積み重ね、この積み重ねたものを治具で固定した状態で、炉に投入し、ろう付けのため、加熱する。ろう付け加熱は、炉内の温度を５９７〜６１５℃に設定し、１〜４分（ｍｉｎ）の間、行われる。
【００４９】
上記ろう付け加熱時において、扁平チューブ２０に使用されている本実施形態のブレージングシート１０は、図２に示すように、融解したろう材が心材部に侵入し、部分溶解（エロージョン）を起こし、エロージョン部Ａを形成する。
【００５０】
ここで、エロージョン部Ａの厚さを、加熱前のブレージングシート１０に積層されていたろう材の厚さの０．５〜３倍の厚さに制御する。上述のとおり、エロージョン部Ａの厚さが、ろう材の厚さの０．５倍未満では、孔食が進行やすく、また、３倍を超えると、孔食が進行した場合に、貫通が生じてしまうからである。また、上記のように部分溶解（エロージョン）深さを制御しなければ、ろう付け性を向上させるための十分な液相を形成することができない。
【００５１】
また、エロージョン部Ａは、図３に示すように、Ｓｉ固溶体を主体とした再凝固組織Ｂと、Ｓｉ固溶体を主体とした共晶組織Ｃとで構成されている。
【００５２】
次に、上記のようにろう付け加熱された熱交換器を冷却する。その後、融解した外側ろう材１２が凝固すると、図５に示すように、接合部Ｘが形成され、扁平チューブ２０の外側とフィン３０とが接合し、熱交換器が形成される。
【００５３】
以上で、Ｚｎが添加されていないブレージングシート１０を使用し、高い耐食性を有する熱交換器が形成される。また、ブレージングシート１０は外部ろう付け性の機能を備えているので、扁平チューブ２０とフィン３０とが適切に接合された熱交換器が形成される。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明する。これらの実施例は、本発明の一実施態様を示すものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５５】
（実施例１）
表1に示す本発明規定組成（サンプル１〜９）の心材及びＡｌ−Ｓｉ系ろう材をそれぞれＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｈｉｌｌ）鋳造し、鋳塊を作製した。Ａｌ−Ｓｉ系ろう材においては、面削を実施後に、５００℃にて熱間圧延により所定の板厚に圧延して板形状にした。心材用鋳塊は、５２０℃×６時間の均質化処理を行い、厚さ４０ｍｍに面削をした。Ａｌ−Ｓｉ系ろう材用板、心材用鋳塊、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材用板をこの順に重ねて４８０℃にて熱間圧延して厚さ３．５ｍｍの３層クラッド材とする。これを所定の厚さまで冷間圧延を行い、次いで３６０℃で３時間の焼鈍を実施後に、表２に示す冷却速度で冷却後、テンションレベラーにて歪付与を行い、最終板厚を０．４ｍｍとした。以上により、試験材Ａ１〜Ａ９、Ｂ１〜Ｂ９及びＢＢ１〜ＢＢ９を得た。なお、表１の組成値は発光分光分析装置によって、鋳造後のろう材、心材より測定された値である。
【００５６】
（比較例１）
表１に示す本発明規定組成（サンプル１〜９）の心材、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材の合金組成を、実施例１の熱間圧延まで同様に行い、これを所定の厚さまで冷間圧延を行い、次いで３６０℃で３時間の焼鈍を実施した。その後、表２に示す冷却速度による冷却及びテンションレベラーでの歪付与を行い、最終板厚を０．４ｍｍとした。以上により、試験材Ｃ１〜Ｃ９、Ｄ１〜Ｄ９、Ｅ１〜Ｅ９及びＦ１〜Ｆ９を得た。
【００５７】
（比較例２）
表１に示す本発明規定外組成（サンプル１０〜１９）の心材、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材の合金組成を実施例１の熱間圧延までは同様に行い、これを所定の厚さまで冷間圧延を行い、次いで３６０℃で３時間の焼鈍を実施した。その後、サンプル１０〜１７は、表２に示す冷却速度による冷却及びテンションレベラーでの歪付与を行い、最終板厚を０．４ｍｍとした。以上により、試験材Ｂ１０〜Ｂ１７を得た。尚、サンプル１８及び１９については、健全なブレージングシート材が製造できなかったため、冷却及び歪付与は行っていない。
【００５８】
（従来例１）
表１に示す本発明規定外組成（サンプル２０）で心材、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系ろう材、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材の合金組成を実施例１の熱間圧延までは同様に行い、これを所定の厚さまで冷間圧延を行い、次いで３６０℃で３時間の焼鈍を実施した。その後、表２に示す冷却条件による冷却を行い、最終板厚を０．４ｍｍとした。以上により、試験材Ｃ２０を得た。
【００５９】
【表１】
0005576662.tif 000002
【００６０】
【表２】
0005576662.tif 000003
【００６１】
得られた各々のブレージングシートについて、製造性、ろう付け後の引張強さ、エロージョンの厚さ、ろう付け性、耐食性についての各種評価を実施し、得られた結果を表３、４に示す。
【００６２】
【表３】
0005576662.tif 000004
【００６３】
【表４】
0005576662.tif 000005
【００６４】
（製造性）
Ａｌ−Ｓｉ系ろう材、心材それぞれを合わせて、クラッド率１０％のブレージングシートを製造した際に、健全なブレージングシートが製造できた場合を◎とし、加工は難しかったが製造できた場合を○とし、鋳造時に割れが発生した場合や、クラッド率の制御ができなかった場合を×とした。
【００６５】
（ろう付け加熱後の引張強さ）
各アルミニウム合金ブレージングシートから、ＪＩＳ５号試験片を切り出し、窒素雰囲気中で６００℃×３分の加熱を実施し、引張試験を行った。ろう付け後の引張強さが１４０ＭＰａ以上を◎、１４０ＭＰａ以下を×とした。
【００６６】
（エロージョンの厚さ）
各アルミニウム合金ブレージングシートから、巾２０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの試験片を切り出し、窒素雰囲気中で６００℃×３分の加熱を実施し、板材の断面観察から片側のろう材部よりエロージョン部の厚さを計測した。加熱前のブレージングシートに積層されていたろう材の厚さに対して０．５〜３倍は◎、０．５倍未満及び３倍を超えた場合は×とした。
【００６７】
（ろう付け性評価）
（１）フィン／チューブ接合部長さ
図５に示すように、扁平チューブ２０とフィン３０とを１層ずつ交互に積み重ね、ミニコアを作成した。扁平チューブ２０は、各アルミニウム合金ブレージングシートを使用して作成し、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材を外側として形成した。フィン材には、ＪＩＳ３００３合金で板厚０．０８ｍｍのベア材を使用し、フィンピッチ３ｍｍ、コルゲート後のフィンの長さが１０ｍｍ、接合点数が２０箇所となるように、コルゲート加工を実施した。このミニコアに、ＫＦ−ＡｌＦ３系のフラックス（ＫＡｌＦ４等）粉末を塗布して乾燥後に、窒素雰囲気中で６００℃×３分間のろう付け加熱を実施した。上記のろう付け加熱を実施したミニコアにおいて、フィン３０と扁平チューブ２０の接合部を調査した。
【００６８】
ベア材からなるフィン３０とブレージングシートからなる扁平チューブ２０の接合部Ｘが形成する長さＬを、図５に示すように、測定し平均値を算出した。測定した接合部長さの平均値が５００μｍ以上、６５０μｍ以下の場合を◎、５００μｍ未満の場合を×とした。
【００６９】
（２）垂下性
各アルミニウム合金ブレージングシートから、巾２２ｍｍ、長さ６０ｍｍの試験片を切り出し、ブレージングシートの一端を５０ｍｍ突き出させて他端を金具にて固定した状態で加熱し、ブレージングシートの垂れ下がった量を測定し、垂下量とした。垂下量が１５ｍｍ以下の場合を◎、１５ｍｍより大きい場合を×とした。
【００７０】
（３）心材の局部溶解
各アルミニウム合金ブレージングシートから、巾２０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの試験片を切り出し、窒素雰囲気中で６００℃×３分の加熱を実施し、板材の断面観察を行い、ろう材に含有されたＳｉによる心材への局所的な溶解がない場合は◎、ある場合は×とした。
【００７１】
（耐食性）
図５に示すように、各アルミニウム合金ブレージングシートを使用して作成した扁平チューブと、ベア材からなるフィンとを１層ずつ交互に積み重ね、ろう付け加熱を実施したミニコアにおいて、耐食性評価としてＳＷＡＡＴ試験を実施した。ＳＷＡＡＴ試験は、ＡＳＴＭ  Ｇ８５−Ａ３で規定された人工海水（ＡＳＴＭ  Ｄ  １１４１）を用いて行った。試験期間は１０００時間とした。ＳＷＡＡＴ試験後のミニコアにおいて、図５に示すフィン２０間のチューブ部Ｙの孔食深さを測定した。
フィン２０間のチューブ部の最大孔食深さが、６０μｍ未満を◎、６０μｍ以上を×とした。
【００７２】
表３、表４に示すように、各種試験の結果、本発明の実施例１では、製造性、ろう付け加熱後の引張強さ、エロージョンの厚さ、ろう付け性、耐食性について、本発明が適用される環境での使用に適していたが、比較例１、２では、本発明が使用される環境下において、不適となる結果が現れた。従来例１も同様であった。
【００７３】
（実施例２）
表１に示すサンプル１の組成の心材及びＡｌ−Ｓｉ系ろう材をそれぞれＤＣ鋳造し、鋳塊を作製した。Ａｌ−Ｓｉ系ろう材においては、面削を実施後に、５００℃にて熱間圧延により所定の板厚に圧延して板形状にした。心材用鋳塊は、５２０℃×６時間の均質化処理を行い、厚さ４０ｍｍに面削をした。Ａｌ−Ｓｉ系ろう材用板、心材用鋳塊、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材用板をこの順に重ねて４８０℃にて熱間圧延して厚さ３．５ｍｍの３層クラッド材とする。これを所定の厚さまで冷間圧延を行い、次いで３６０℃で３時間の焼鈍を実施後に、０．０１℃／ｓｅｃで冷却後、テンションレベラーにて０．５％の歪付与を行った。最終板厚を１００μｍ〜５００μｍ、８００μｍ〜１２００μｍとし、試験材Ｇ１〜Ｇ１０を得た。
【００７４】
試験材Ｇ１〜Ｇ１０から、巾２０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの試験片を切り出し、窒素雰囲気中で６００℃×１〜４分の加熱を実施し、板材の断面観察から片側のろう材部よりエロージョン部の厚さを計測した。得られた結果を、表５、図６及び図７に示す。
【００７５】
【表５】
0005576662.tif 000006
【００７６】
表５に示すように、本発明の実施例２では、１〜４分（ｍｉｎ）の加熱を実施した場合、片側エロージョン厚さ（ｔ２）／片側ろう材厚さ（ｔ１）が０．５〜３．０となり、本発明に適したエロージョン厚さが形成された。しかし、１分未満では、十分なエロージョン厚さが形成されず、また、４分より長く加熱してもエロージョン厚さにあまり変化は見られなかった。
また、テンションレベラーにて４％及び５％の歪付与を行った試験材についても同様の結果が得られた。また、表１に示すサンプル２〜９においても、同様の条件で試験材を作成し、同様の条件で加熱を行った場合も、上記と同じ結果が得られた。
【符号の説明】
【００７７】
１０  ブレージングシート
１１  心材
１２  外側ろう材
１３  内側ろう材
２０  扁平チューブ
３０  フィン
【図１】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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