(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｚｎ：１０〜８３ wt.％、および、Ｓｉ：０．１〜０．５ wt.％未満を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなることを特徴とする耐食性および耐エロージョン性に優れ、且つ低温ろう付に適したアルミニウム合金ろう。
【請求項２】
前記アルミニウム合金ろうの形態は粉末であることを特徴とする請求項１記載のアルミニウム合金ろう。
【請求項３】
構成部材をろう付することにより製造される熱交換器において、前記熱交換器を構成する前記部材の各接合箇所に請求項１〜２記載のアルミニウム合金ろうの内から選ばれた少なくとも１つを用いたろう材層が設けられた前記構成部材を組み立て、次いでろう付をすることにより製作されたことを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
構成部材をろう付することにより製造される熱交換器において、前記熱交換器を構成する前記部材の各接合箇所に請求項１〜２記載のアルミニウム合金ろうの内から選ばれた少なくとも１つを用いたろう材層、およびフラックス層が設けられた前記構成部材を組み立て、次いでろう付をすることにより製作されたことを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
構成部材をろう付することにより製造される熱交換器において、前記熱交換器を構成する前記部材の各接合箇所に請求項１〜２記載のアルミニウム合金ろうの内から選ばれた少なくとも１つを用いたろう材層が設けられた前記構成部材を組み立てた後にフラックスを供給し、次いでろう付をすることにより製作されたことを特徴とする熱交換器。
【請求項６】
前記ろう付は低温ろう付とし、前記フラックスの融点は前記ろう付の温度未満であって、前記フラックスの融点と前記ろう付の温度との差が５℃以上、１００℃以下であることを特徴とする請求項４または５記載の熱交換器。
【請求項７】
構成部材をろう付することにより熱交換器を製造する方法において、前記熱交換器を構成する前記部材の各接合箇所に請求項１〜２記載のアルミニウム合金ろうの内から選ばれた少なくとも１つを用いたろう材層が設けられた前記構成部材を組み立て、次いでろう付をすることを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項８】
構成部材をろう付することにより熱交換器を製造する方法において、前記熱交換器を構成する前記部材の各接合箇所に請求項１〜２記載のアルミニウム合金ろうの内から選ばれた少なくとも１つを用いたろう材層、およびフラックス層が設けられた前記構成部材を組み立て、次いでろう付をすることを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項９】
構成部材をろう付することにより熱交換器を製造する方法において、前記熱交換器を構成する前記部材の各接合箇所に請求項１〜２記載のアルミニウム合金ろうの内から選ばれた少なくとも１つを用いたろう材層が設けられた前記構成部材を組み立てた後にフラックスを供給し、次いでろう付をすることを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項１０】
前記ろう付は低温ろう付で行ない、前記フラックスとしてその融点は前記ろう付の温度未満であるものを使用し、しかも前記ろう付を前記フラックスの融点と前記ろう付の温度との差が５℃以上、１００℃以下の範囲内で行なうことを特徴とする請求項８または９記載の熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アルミニウム合金製部材のろう付のためのアルミニウム合金ろう、並びに、ろう付によって製造する熱交換器およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ろう付は、ろうを用いて母材を溶融しないで結合する方法であり、一般に、ろう材の溶融点は接合される母材の溶融点より低い。各種アルミニウム合金製部材のろう付に使用されるアルミニウム合金ろう（以下、「ろう」という）には、ＡＡ４０４５（Ｓｉ：９．０〜１１．０  ｗｔ．％、残り：Ａｌおよび不可避的不純物）、ＡＡ４３４３（Ｓｉ：６．８〜８．２  ｗｔ．％、残り：Ａｌおよび不可避的不純物）およびＡＡ４０４７（Ｓｉ：１１．０〜１３．０  ｗｔ．％）等のＡｌ−Ｓｉ系合金や、これに更にＺｎを添加したＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金が使用されている（以下、「先行技術」という）。そして、ろう材の形態としては、線、棒、板、条および粉末、ろうからなる皮材を芯材にクラッドしたブレージングシート、並びに、部材形状に合わせて加工されたプリフォーム等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した先行技術は、アルミニウム合金のろう付性に優れているという利点を有している。しかしながら、上述したろうを使用したろう付アルミニウム合金製部材において、ろう材に使用されているＡｌ−Ｓｉ系合金は、ろう付性を確保するためにいずれのろうにおいても亜共晶組成のものが用いられている。このような亜共晶組成のろう材を使用したろう付アルミニウム合金製部材が腐食環境下におかれると、共晶α相が選択的に溶解するような局部腐食が生ずるために、残った初晶α相が接合部から脱落する。この初晶α相の脱落による減量の方が共晶α相の選択的溶解による減量よりも接合部の腐食に対して大きく影響し、その結果、接合部の腐食速度が増加するものと考えられる。また、Ｓｉが晶出または析出していると、これとマトリックスとの界面がカソード反応の核となる。従って、ろう材のＳｉ含有量の増加とともに接合部の腐食速度は増加するという問題がある。
【０００４】
また、Ａｌ−Ｓｉ系合金（Ｓｉ固溶限：１．６５  ｗｔ．％）のように、Ｓｉ固溶限の低いアルミニウム合金をろう付する場合に、ろう材にＡｌ−Ｓｉ系合金を使用すると、ろう材から拡散するＳｉにより母相のＳｉ濃度は容易に固溶限を超え、ろう付接合部は溶融・侵食（エロージョン）を起こす。この場合、ろう付によって接合される被接合材の肉厚が１００μｍ  以下と非常に薄い場合には、接合部に侵食による貫通などによる問題が起こる。
【０００５】
また、近年は省エネルギーおよび省資源の観点から、ろう付温度の低温化、熱交換器の小型軽量化に対応した素材の開発が望まれている。アルミニウムのろう付は素材そのものの融点に近い温度で行なわれているが、小型軽量化に適した薄肉高強度材料は一般的に融点が低い傾向をもつために、その融点とろう付温度との差が従来材以上に小さく、材料の溶融・浸食や座屈が激しくなるために実用化することができないという問題がある。
【０００６】
従って、この発明の目的は、上述した問題を解決することにより、Ａｌ−Ｓｉ系ろうやＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系ろうが有するような良好なろう付性を確保すると共に、耐食性および耐エロージョン性に優れ、且つ、低温ろう付に適したアルミニウム合金ろう、並びに、それを用いて製作した熱交換器およびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前述した目的を達成すべく鋭意検討を重ねた。その結果、ろうの化学成分組成として、従来のＡｌ−Ｓｉ系ろうまたはＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系ろうに対して、Ｓｉ含有量を極力低くし、Ｓｉの代替元素としてＺｎを適正量含有させるか、または、Ｓｉを固溶限組成以下の適正量を含有させるとともに、Ｚｎを適正量含有させることにより、上記目的を達成することができるとの知見を得た。
【０００８】
この発明は、上述した知見に基づいてなされたものであって、この発明の耐食性および耐エロージョン性に優れ、且つ、低温ろう付に適したアルミニウム合金ろうは、Ｚｎ：１５〜８３  ｗｔ．％、および、残部、Ａｌおよび不可避的不純物からなることに特徴を有するものである。
【０００９】
この発明の耐食性および耐エロージョン性に優れ、且つ、低温ろう付に適した他のアルミニウム合金ろうは、Ｚｎ：１０〜８３  ｗｔ．％、Ｓｉ：０．１〜０．５  ｗｔ．％未満、および、残部、Ａｌおよび不可避的不純物からなることに特徴を有するものである。
【００１０】
この発明の耐食性および耐エロージョン性に優れ、且つ低温ろう付に適したアルミニウム合金ろうは、粉末状であることに特徴を有するものである。
【００１１】
この発明の熱交換器およびその製造方法は、常法のＡｌ合金のろう付におけるろう付温度で、熱交換器のろう付部に上記ろう材の内少なくとも一つを用いたろう材層が設けられた構成部材を組み立て、次いでろう付をするか、同じく上記少なくとも１つを用いたろう材層、およびフラックス層が設けられた構成部材を組み立て、次いでろう付をするか、または、同じく上記少なくとも１つを用いたろう材層が設けられた構成部材を組み立てた後にフラックスを供給し、次いでろう付をするかのいずれかに特徴を有するものである。
【００１２】
また、この発明の別の、熱交換器およびその製造方法は、安定した低温ろう付をするためのものであって、本発明によるろう材を上述した通りに熱交換器およびその製造方法において用い、且つ、フラックス融点をろう付温度未満とし、この融点とろう付温度との差が５℃以上、１００℃以下の温度でろう付をすることに特徴を有するものである。ここで、低温ろう付における低温とは、肉厚が１００μｍ  以下のアルミニウム合金製フィンをろう付した場合、従来使用されているアルミニウム合金ろうを用いてろう付するとろうによるフィンのエロージョンが問題となり得るろう付温度よりも低い温度を意味し、主としてフィンの化学成分組成に依存して定まる温度であり、一義的に定めることはできないものである。例えば、Ａｌ−Ｍｎ系合金フィンのろう付に対しては、５８０℃以下の温度をいう。
なお、フラックスの融点とは、その溶融温度範囲の内、本発明においては固相線温度をさすことにした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のアルミニウム合金ろうの化学成分組成を上述した範囲内に限定した理由、並びに、上記アルミニウム合金ろうを用いて熱交換器を製造する理由およびその製造方法の上記限定理由について説明する。
【００１４】
Ｚｎ：
Ｚｎを添加することによりろう材の融点は低下し、ろう付性が向上する。また、Ｚｎを添加することによりろう材の電位が低下し、ろう材は母材に対する犠牲陽極効果を発揮する。しかしながら、ろう材のＺｎ含有量が１５  ｗｔ．％未満では、ろう材の融点が十分低下せずろう付け性が十分付与されない。但し、Ｓｉが０．１  ｗｔ．％以上共存すると、Ｓｉによる融点の低下作用が寄与する結果、ろう材のＺｎ含有量は１０  ｗｔ．％以上含有されればろう付性は十分付与される。一方、ろう材のＺｎ含有量が８３  ｗｔ．％を超えると、ろう付時のＺｎの拡散によって母材のＺｎ濃度が局部的に固溶限を超え、溶融するために母材にエロージョンが発生する。
従って、ろう材のＺｎ含有量を、１５〜８３  ｗｔ．％の範囲内とすべきである。但し、Ｓｉが０．１  ｗｔ．％以上共存する場合は、ろう材のＺｎ含有量を、１０〜８３  ｗｔ．％の範囲内にすべきである。
【００１５】
なお、Ａｌ−Ｚｎ系アルミニウム合金のようにＺｎの固溶限が高い合金（Ａｌ−Ｚｎ２元合金の場合、Ｚｎの固溶限：８２．３  ｗｔ．％と高い）を、Ａｌ−Ｚｎ系ろう材でろう付した場合、ろう材から母材へＺｎが拡散しても、母材は容易にＺｎの固溶限に達しないのでエロージョンを起こすことはない。また、Ａｌ−Ｚｎ系合金の固溶体の電位と析出Ｚｎの電位とはほぼ同程度で、腐食環境下においても、どちらかが選択的に溶解することはない。従って、Ａｌ−Ｚｎ系アルミニウム合金をＡｌ−Ｚｎ系ろう材でろう付した場合にも、接合部の耐腐食性に優れている。
【００１６】
Ｓｉ：
Ｓｉは、ろう材の融点を低下させ、ろう付性を向上させる。しかしながら、Ｓｉ含有量が０．１  ｗｔ．％未満ではその効果が発揮されない。一方、Ｓｉ含有量を０．５  ｗｔ．％以下にすると、母材はＳｉの拡散によって固溶限を超えることはなく、エロージョンが発生することがなく、また、共晶相が出現することによる耐食性および耐孔食性の低下が起きることもない。従って、ろう材のＳｉ含有量を、０．１〜０．５  ｗｔ．％未満の範囲内とすべきである。
【００１７】
熱交換器およびその製造方法：
本発明のろう材は、耐食性および耐エロージョン性を考慮して発明されたものであり、しかもこの開発段階で、このろう材合金の融点が従来用いられていたＡｌ−Ｓｉ系合金の融点よりも著しく低く、低温ろう付に適することが確認された。アルミニウム合金のろう付において、融点が低下傾向をもつ薄肉高強度材料に対しては、ろう付温度を従来材料に対するよりも低い温度で行なうこと、即ち、低温ろう付をするためには、先ずろう材合金の融点が低いことが必須要件である。
【００１８】
しかしながら、それだけでは不十分であり、ろう付の際に用いるフラックスの融点とろう付温度との関係によっては、期待したエロージョン抑制効果が発揮されないことがわかった。即ち、本発明のろう材の化学成分組成の限定理由において、高温域でのＺｎおよびＳｉの固体内拡散現象によるエロージョンの機構について述べたが、如何に固体内拡散を抑えても、溶融した金属による母材の侵食は固体内拡散による侵食と比較して著しく大きい。その主な理由は、固体同士間での固体内への拡散速度と、一方が固体で他方が液体である場合の固体内への拡散速度とを比較した場合、後者の方が著しく速く、物質移動が著しく活発に起こるためであることが挙げられる。また、後者では、拡散による成分元素の濃度分布は液体内部で急速に均一化されるので、固液界面における濃度差が容易に飽和せず、常に濃度差を持った状態が続くので、反応の推進力が常に働くことによりエロージョンの進行が抑制されないことが挙げられる。
【００１９】
従って、実際のろう付工程では、ろう材の融点が低く且つろう付温度よりも著しく融点が低いフラックスを用いると、その初期時点で溶融したろう材金属が自らの表面に形成されていた酸化皮膜の殻を破って流出し、母材と接触して母材の侵食を開始するため、エロージョンが著しくなることがわかった。このエロージョン機構について検討を重ねた結果、ろう材による母材のエロージョンを抑制するためには、ろう材の融点に係わらず、ろう付工程のどの時点でフラックスが作用し、液状のろう材と母材とが接触するかを制御することが重要であることがわかった。即ち、ろう材表面が自らの表面に形成されている酸化皮膜で覆われている間は、ろう材が上記酸化皮膜の内部で液状になっていてもエロージョンには影響しないが、この酸化皮膜がフラックスによって破壊されて、液状のろう材が母材と接触した時点からろう付終了までの温度および時間がエロージョンの大きさに影響することを突き止めた。より詳細に述べると、温度が高いほど拡散速度が速くなり、ろう材の液相割合も多くなることと、時間が長いほどエロージョンの侵攻が深くなることがわかった。
【００２０】
従って、エロージョン抑制のためには、フラックスが溶融してからろう付温度に達するまでの温度差および時間が短い方がよいということがわかり、その条件について検討した結果、本発明のろう材組成の場合には、ろう付の昇温速度に依存せずエロージョンを抑制すると同時に十分なろう付性を得るためには、フラックス融点とろう付温度との差が５℃以上、１００℃以下であればよいことがわかった。つまり、ろう付時の昇温速度が速い場合には上記温度差が大きくてもよいが、その昇温速度が遅い場合には上記温度差が小さくなければいけない。これは、ろう付時の昇温速度が速い場合には熱交換器部材の温度上昇が昇温速度に追いつかずに遅れるため問題ないが、昇温速度が遅い場合には部材の温度上昇が昇温速度に追従するためである。
【００２１】
この発明によるエロージョンの抑制は、ろう材が粉末状の場合により一層顕著な効果が現れる。つまり、ろう材が粉末状の場合には、ろう材が微小単位で酸化皮膜の中に包まれているために、フラックスが完全に作用しない限りろうは溶融しない。これに対して、ろう材が所謂ブレージングシートで使用される場合には、張り合わされたろう材と母材間には酸化皮膜が存在しないために、この部分ではろうの溶融と同時にエロージョンが起こる。従って、より高温まで液状のろう材と母材とが全く接触しない粉末状ろう材は耐エロージョン性に優れる。
【００２２】
また、本発明におけるフラックスは、アルミニウムの酸化皮膜を破壊する効果が認められるものであって、ろう付温度とその融点との差が５℃以上、１００℃未満であれば特にその成分を限定する必要はなく、例えば、塩化物系フラックスおよびフッ化物系フラックス等が挙げられ、その供給方法も水またはアルコール等の適当な分散媒に懸濁させてスプレー塗布する方法や、粉末状のまま振りかける方法、粉末状ろう材と混合して使用する方法等を採用することができる。
なお、真空ろう付をする場合には、本発明においてフラックスを用いない場合（請求項４または８に記載の発明）を採用すればよい。
【００２３】
【実施例】
次に、この発明を実施例により更に詳細に説明する。
〔実施例１〕
表１に示すように、本発明の範囲内の化学成分組成を有するろう、および、本発明の範囲外の化学成分組成を有するろうを、それぞれ皮材とし、次のようにブレージングシートを調製して、本発明供試体Ｎｏ．１〜７、および、比較用供試体Ｎｏ．１〜８とした。即ち、板厚０．５ｍｍのＡＡ３００３合金からなる薄板を芯材とし、この両面の各々に厚さ５０μｍ  の上記ろう材をクラッドしてブレージングシートを調製した。
【００２４】
本発明供試体および比較用供試体の各ブレージングシートに、板厚８０μｍ  のＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金フィン材を組み付け、融点５６０℃のフラックスを塗布した後、６００℃で１０ｍｉｎ間保持のろう付相当熱処理を行なった。このようにして得られた各試験体の耐エロージョン性について試験し、更に、腐食試験を行って、耐食性および耐孔食性を評価した。なお、以下、フラックスの融点とは固相線温度を指すものとする。
上記試験結果を表１に併記した。
【００２５】
【表１】
0003595067.tif 000002
【００２６】
耐エロージョン性は、ろうによるフィンの侵食深さで評価した。耐食性は、腐食試験として酸性塩水噴霧試験を行ない、酸性塩水噴霧試験３０日後の腐食形態および侵食深さ（孔食深さ）で評価した。また、ろう付性を、ろう付後のフィンとブレージングシートとの接合率で評価した。
【００２７】
表１に、本発明供試体および比較用供試体についての上記試験結果を併記した。同表から下記事項が明らかである。
【００２８】
Ｚｎを含有せず、しかもＳｉ含有量が本発明の範囲を外れて高い比較用供試体Ｎｏ．１は、局部腐食が発生し、耐食性および耐エロージョン性に劣っている。
Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れて、Ａｌ−Ｓｉ合金のＳｉ固溶限：１．６５  ｗｔ．％よりも相当に高く、且つ、Ｚｎが本発明の範囲を外れて低い比較用供試体Ｎｏ．２は、局部腐食が発生し、耐食性および耐エロージョン性に劣っている。
【００２９】
Ｚｎ含有量は本発明の範囲内の低目であるが、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れ、しかも固溶限組成よりも高い比較用供試体Ｎｏ．３は、耐エロージョン性に劣ると共に耐食性に若干劣る。
Ｚｎ含有量は本発明の範囲内の低目であるが、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れて低い比較用供試体Ｎｏ．４は、ろう付性に劣ると共に耐食性に若干劣る。
Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて低い比較用供試体Ｎｏ．５は、ろう付性に劣ると共に、耐食性に若干劣る。
なお、比較用供試体Ｎｏ．４および５のようにろう付性に劣り接合率の低いものについての耐エロージョン性は評価するに及ばず不可であり、結果を「──」で表示した。以下、同じである。
【００３０】
Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて高い比較用供試体Ｎｏ．６は、耐エロージョン性および耐食性に劣る。
Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて高く、しかも、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れて低い比較用供試体Ｎｏ．７は、耐エロージョン性および耐食性に劣る。
Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて高く、しかも、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れて高い比較用供試体Ｎｏ．８は、耐エロージョン性および耐食性に劣る。
【００３１】
これに対して、本発明供試体Ｎｏ．１〜７は、いずれも、良好なろう付性を確保すると共に、耐食性および耐エロージョン性にも優れている。
【００３２】
〔実施例２〕
表２に示すように、本発明の範囲内の化学成分組成を有するろう、および、本発明の範囲外の化学成分組成を有するろうのそれぞれをプリフォームして直径１．６ｍｍの細線を調製し、本発明供試体Ｎｏ．２１〜２７、および、比較用供試体Ｎｏ．２１〜２６とし、下記の試験を行なった。
【００３３】
図１は、上記供試体を用いてアルミニウム合金部材のろう付をする方法を示す概略縦断面図である。同図に示すように、板厚５ｍｍのＡｌ−Ｍｎ系合金ＡＡ３００３製薄板１の表面と、同材質製管２の一端とを直角に突き合わせ、各供試体のろう材３を接合部に接近させて配置し、接合部およびろう材の表面を融点が５６０℃のフラックス４で被覆して、突合せ体を調製した。上記突合せ体を加熱炉に装入し、窒素雰囲気中で６００℃、１０ｍｉｎ間のろう付熱処理を行なった。このようにして得られた各試験体について、耐エロージョン性およびろう付性を評価した。耐エロージョン性は、ろうによる管の侵食深さで、また、ろう付性は、ろう付後の管とブレージングシートとの接合率で評価した。
上記試験結果を、表２に併記した。
【００３４】
【表２】
0003595067.tif 000003
【００３５】
表２から下記事項が明らかである。
Ｚｎを含有せず、しかもＳｉ含有量が本発明の範囲を外れて高い比較用供試体Ｎｏ．２１は、耐エロージョン性に劣っている。
Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れて、Ａｌ−Ｓｉ合金のＳｉ固溶限：１．６５  ｗｔ．％よりも相当に高い比較用供試体Ｎｏ．２２は、耐エロージョン性に劣っている。
【００３６】
Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて低い比較用供試体Ｎｏ．２３、および、Ｚｎ含有量は本発明の範囲内の低目であるが、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れて低い比較用供試体Ｎｏ．２４はいずれも、ろう付性に劣る。
Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて高い比較用供試体Ｎｏ．２５は、耐エロージョン性に劣っている。
Ｓｉ含有量およびＺｎ含有量がいずれも本発明の範囲を外れて高い比較用供試体Ｎｏ．２６は、耐エロージョン性に劣っている。
【００３７】
これに対して、本発明供試体Ｎｏ．２１〜２７は、いずれも、良好なろう付性を確保すると共に、耐エロージョン性にも優れている。
【００３８】
〔実施例３〕
表３に示すように、本発明の範囲内の化学成分組成を有するろう材粉末、および、本発明の範囲外の化学成分組成を有するろう材粉末を調製し、本発明供試体Ｎｏ．３１〜３７、および、比較用供試体Ｎｏ．３１〜３８とし、下記の試験を行なった。
【００３９】
本発明供試体および比較用供試体のろう材粉末を、有機系接着剤、融点５６０℃のフラックスおよび有機系溶剤と混合してろう付用組成物を調製し、これをアルミニウム合金板上に厚さ４０μｍ  でろう材重量として６０ｇ／ｍ２  を塗布した。上記の通りろう付用組成物が塗布されたアルミニウム合金板に、板厚８０μｍ  のＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金フィン材を組み付け、６００℃で１０ｍｉｎ間保持のろう付相当熱処理を行なった。このようにして得られた各試験体について、耐エロージョン性について試験し更に、腐食試験を行なって、耐食性および耐孔食性を評価した。
上記試験結果を表３に併記した。
【００４０】
【表３】
0003595067.tif 000004
【００４１】
表３から下記事項が明らかである。
Ｚｎを含有せず、しかもＳｉ含有量が本発明の範囲を外れて高い比較用供試体Ｎｏ．３１は、局部腐食が発生し、耐食性および耐エロージョン性に劣っている。
Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れて、Ａｌ−Ｓｉ合金のＳｉ固溶限：１．６５  ｗｔ．％よりも相当に高く、且つ、Ｚｎが本発明の範囲を外れて低い比較用供試体Ｎｏ．３２は、局部腐食が発生し、耐食性および耐エロージョン性に劣っている。
【００４２】
Ｚｎ含有量は本発明の範囲内の低目であるが、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れ、しかも固溶限組成よりも高い比較用供試体Ｎｏ．３３は、耐エロージョン性に劣ると共に耐食性に若干劣る。
Ｚｎ含有量は本発明の範囲内の低目であるが、Ｓｉ含有量が本発明の範囲を外れて低い比較用供試体Ｎｏ．３４は、ろう付性に劣ると共に耐食性に若干劣る。
Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて低い比較用供試体Ｎｏ．３５は、ろう付性に劣ると共に、耐食性に若干劣る。
【００４３】
Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて高い比較用供試体Ｎｏ．３６は、耐エロージョン性および耐食性に劣る。
Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて高く、しかもＳｉ含有量が本発明の範囲を外れて低い比較用供試体Ｎｏ．３７は、耐エロージョン性および耐食性に劣る。
Ｚｎ含有量が本発明の範囲を外れて高く、しかもＳｉ含有量が本発明の範囲を外れて高い比較用供試体Ｎｏ．３８は、耐エロージョン性および耐食性に劣る。
【００４４】
これに対して、本発明供試体Ｎｏ．３１〜３７は、いずれも、良好なろう付性を確保すると共に、耐食性および耐エロージョン性にも優れている。
【００４５】
〔実施例４〕
表４および５に示す通りの、本発明の範囲内の化学成分組成を有するろう、および、本発明の範囲外の化学成分組成を有するろうをそれぞれ皮材とし、板厚０．５ｍｍのＡＡ３００３合金からなる薄板を芯材とし、この両面の各々に厚さ５０μｍ  の上記皮材をクラッドしてブレージングシートを調製した。
【００４６】
上記本発明の範囲内および範囲外のアルミニウム合金ろう材がクラッドされた各ブレージングシートに、板厚８０μｍ  のＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金フィン材を組み付け、融点４６０℃のフラックスを塗布した後、５５０℃、または６００℃で１０ｍｉｎ間保持のろう付相当熱処理を行なった。このようにして調製された供試体の製造方法は下記▲１▼から▲４▼に分けられる。
▲１▼本発明供試体Ｎｏ．４１〜４７：本発明の範囲内のろう材を用い、低温ろう付し、且つフラックス融点とろう付温度との差が５〜１００℃を満たす条件でろう付した場合。
▲２▼比較用供試体Ｎｏ．４１〜４７：ろう材は本発明の範囲内にあり、且つろう付温度が常法による温度領域であるが、フラックス融点とろう付温度との差が常法による温度範囲を外れて大幅に大きい（ここでは１４０℃）場合。
▲３▼比較用供試体Ｎｏ．４８〜５５：低温ろう付し、且つフラックス融点とろう付温度との差が５〜１００℃を満たすが、ろう材が本発明の範囲外のものを用いた場合。
▲４▼比較用供試体Ｎｏ．５６〜６３：ろう付温度が常法による温度領域であるが、フラックス融点とろう付温度との差が常法による温度範囲を外れて大幅に大きく（ここでは１４０℃）、ろう材も本発明の範囲外のものを用いた場合。
このようにして調製された各供試体の耐エロージョン性について試験し、更に、腐食試験を行って、耐食性および耐孔食性を評価した。
上記試験結果を表４および５に併記した。
【００４７】
【表４】
0003595067.tif 000005
【００４８】
【表５】
0003595067.tif 000006
【００４９】
〔実施例４〕における試験条件の最大の特徴は、ろう付温度を低くすることができる適正なろう付条件を備えていることであり、ろう付温度を常法の５８０〜６２０℃に対して５５０℃の低温とし、フラックスについてもこれに応じて低目の適正な温度範囲内の融点を有するもの（ここでは４６０℃のもの）を選定したことである。
【００５０】
表４および５の試験結果から下記事項が明らかである。
（イ）従来の常法によるろう付条件下で使用する場合には耐エロージョン性に優れたろう材であっても、ろう付相当熱処理中の早期段階でフラックスが溶融し、溶融したろうが母材と接触する時間が所定値より長い場合、即ち、ろう付温度（６００℃）とフラックスの融点（４６０℃）との差が大きい（ここでは１４０℃と大きい）場合には、母材のエロージョンを抑制することができない（上記▲２▼の場合）が、ろう付温度とフラックスの融点との差が小さくこれが１００℃以下でろう付をした場合には、〔実施例１〕における本発明供試体Ｎｏ．１〜７におけるろう付の場合と同様に良好な耐エロージョン性が得られる効果を発揮する（上記▲１▼の場合）。
（ロ）ろう材として本発明の範囲外のものを用いた場合には、低温ろう付においてフラックス融点とろう付温度との差が５〜１００℃を満たしても良好な耐エロージョン性は得られない（上記▲３▼の場合）。なお、ろう付温度を常法による温度領域としても、ろう材として本発明の範囲外のものを使用し、しかもフラックス融点とろう付温度との差が常法による温度範囲を外れて大幅に大きい場合には、当然のことながら良好な耐エロージョン性は得られない（上記▲４▼の場合）。
【００５１】
〔実施例５〕
表６および７に示す通りの、本発明の範囲内の化学成分組成を有するろう材粉末、および、本発明の範囲外の化学成分組成を有するろう材粉末を調製し、下記方法で本発明供試体および比較用供試体を作製した。
【００５２】
上記各ろう材粉末を、有機系接着剤、融点４６０℃のフラックスおよび有機系溶剤と混合してろう付用組成物を調製し、これをアルミニウム合金板上に厚さ４０μｍ  でろう材重量として６０ｇ／ｍ２  を塗布した。上記の通りろう付用組成物が塗布されたアルミニウム合金板に、板厚８０μｍ  のＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金フィン材を組み付け、５５０℃または６００℃で１０ｍｉｎ間保持のろう付相当熱処理を行なった。
このようにして調製された供試体の製造方法は実施例４におけると同様、下記▲５▼から▲８▼に分けられる。
▲５▼本発明供試体Ｎｏ．５１〜５７：本発明の範囲内のろう材を用い、低温ろう付し、且つフラックス融点とろう付温度との差が５〜１００℃を満たす条件でろう付した場合。
▲６▼比較用供試体Ｎｏ．７１〜７７：ろう材は本発明の範囲内にあり、且つろう付温度が常法による温度領域であるが、フラックス融点とろう付温度との差が常法による温度範囲を外れて大幅に大きい（ここでは１４０℃）場合。
▲７▼比較用供試体Ｎｏ．７８〜８５：低温ろう付し、且つフラックス融点とろう付温度との差が５〜１００℃を満たすが、ろう材が本発明の範囲外のものを用いた場合。
▲８▼比較用供試体Ｎｏ．８６〜９３：ろう付温度が常法による温度領域であるが、フラックス融点とろう付温度との差が常法による温度範囲を外れて大幅に大きく（ここでは１４０℃）、ろう材も本発明の範囲外のものを用いた場合。
このようにして調製された各供試体の耐エロージョン性について試験し、更に、腐食試験を行って、耐食性および耐孔食性を評価した。
上記試験結果を表６および７に併記した。
【００５３】
【表６】
0003595067.tif 000007
【００５４】
【表７】
0003595067.tif 000008
【００５５】
〔実施例５〕における試験条件の最大の特徴は、〔実施例４〕と同様、ろう付温度を低くすることができる適正なろう付条件を備えていることであり、ろう付温度を常法の５８０〜６２０℃に対して５５０℃の低温とし、フラックスについてもこれに応じて低目の適正な温度範囲内の融点を有するもの（ここでは４６０℃のもの）を選定したことである。
【００５６】
表６および７の試験結果から下記事項が明らかである。
（ハ）従来の常法によるろう付条件下で使用する場合には耐エロージョン性に優れたろう材であっても、ろう付相当熱処理中の早期段階でフラックスが溶融し、溶融したろうが母材と接触する時間が所定値より長い場合、即ち、ろう付温度（６００℃）とフラックスの融点（４６０℃）との差が大きい（ここでは１４０℃と大きい）場合には、母材のエロージョンを抑制することができない（上記▲６▼の場合）が、ろう付温度とフラックスの融点との差が小さくこれが１００℃以下でろう付をした場合には、〔実施例１〕における本発明供試体Ｎｏ．１〜７におけるろう付の場合と同様に良好な耐エロージョン性が得られる効果を発揮する（上記▲５▼の場合）。
（ニ）ろう材として本発明の範囲外のものを用いた場合には、低温ろう付においてフラックス融点とろう付温度との差が５〜１００℃を満たしても良好な耐エロージョン性は得られない（上記▲７▼の場合）。なお、ろう付温度を常法による温度領域としても、ろう材として本発明の範囲外のものを使用し、しかもフラックス融点とろう付温度との差が常法による温度範囲を外れて大幅に大きい場合には、当然のことながら良好な耐エロージョン性は得られない（上記▲８▼の場合）。
【００５７】
上述したように、ろうを粉末状で有機溶剤等との混合物で所定部材に塗布する形態で使用する場合でも、〔実施例４〕におけるようにろうをブレージングシートの形態で使用する場合と同様の結果が得られる。
なお、〔実施例４〕と〔実施例５〕との試験結果を比較すると、他の条件が同じ場合には、ろうをブレージングシートの形態で使用する場合（表４および５）よりも粉末状でフラックスと混合した形態で使用する場合（表６および７）の方が、アルミニウム合金部材の耐エロージョン性は向上することがわかる。
【００５８】
【発明の効果】
上述したように、この発明のアルミニウム合金ろうによれば、アルミニウム合金部材のろう付において、従来のＡｌ−Ｓｉ系ろうやＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系ろうが有するような良好なろう付性を確保すると共に、耐食性および耐エロージョン性に優れたアルミニウム合金ろうを提供することができる。この発明のろう材を用い、且つフラックスの融点をろう付温度未満で且つその融点とろう付温度との差を５℃以上、１００℃以下に制御することにより、耐エロージョン性に優れた熱交換器を低温ろう付により製造することができ、１００μｍ  以下の肉厚極薄のアルミニウム合金のろう付を安定して行なうことができ、小型軽量化された熱交換器を製造することができる、工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】供試体を用いてアルミニウム合金部材をろう付する方法の一例を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
１  薄板
２  管
３  ろう材
４  フラックス
【図１】
0003595067.tif 000009