(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされており、
該心材が、０．８〜２．０質量％のＭｎ、０．０１〜１．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．７質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる心材であり、
該ろう材が、１１．０〜１４．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．８質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるろう材であり、
該心材の平均結晶粒径が８０μｍ以上であること、
を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
【請求項２】
６００℃で３分間の加熱試験において、心材の表面に残存するろう材の厚さが１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
【請求項３】
６００℃で３分間の加熱試験において、前記ろう材の流動係数が０．８以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
【請求項４】
前記心材が、更に、０．０４〜１．０質量％のＣｕ及び０．０１〜０．２質量％のＴｉのうちのいずれか１種又は２種を含有することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
【請求項５】
前記ろう材が、更に、０．００１質量％以上０．２０質量％未満のＳｒを含有することを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
【請求項６】
前記心材のＦｅ含有量が、０．３５質量％を超え０．７質量％以下であることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
【請求項７】
前記心材の一方の面には、前記ろう材がクラッドされており、前記心材の他方の面には、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材がクラッドされていることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
【請求項８】
前記心材の一方の面には、前記ろう材がクラッドされており、前記心材の他方の面には、犠牲陽極材がクラッドされていることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート。
【請求項９】
０．８〜２．０質量％のＭｎ、０．０１〜１．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．７質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる心材に、１１．０〜１４．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．８質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるろう材をクラッドする熱間圧延加工を行い、
次いで、３００℃以上の温度で再結晶させる中間焼鈍を行い、
次いで、１５〜６０％の加工度の冷間加工を行い、
次いで、３００℃以上の温度で再結晶させる最終焼鈍を行い、心材が再結晶しており、該心材の平均結晶粒径が８０μｍ以上であるＯ材を得ること、
を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
【請求項１０】
０．８〜２．０質量％のＭｎ、０．０１〜１．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．７質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる心材に、１１．０〜１４．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．８質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるろう材をクラッドする熱間圧延加工を行い、
次いで、前冷間圧延加工を行い、
次いで、３００℃以上の温度で再結晶させる中間焼鈍を行い、
次いで、１５〜６０％の加工度の冷間加工を行い、
次いで、３００℃以上の温度で再結晶させる最終焼鈍を行い、心材が再結晶しており、該心材の平均結晶粒径が８０μｍ以上であるＯ材を得ること、
を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
【請求項１１】
前記熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートが、６００℃で３分間の加熱試験において、心材の表面に残存するろう材の厚さが１０μｍ以下であることを特徴とする請求項９又は１０記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
【請求項１２】
前記熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートが、６００℃で３分間の加熱試験において、前記ろう材の流動係数が０．８以上であることを特徴とする請求項９〜１１いずれか１項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
【請求項１３】
前記心材が、更に、０．０４〜１．０質量％のＣｕ及び０．０１〜０．２質量％のＴｉのうちのいずれか１種又は２種を含有することを特徴とする請求項９〜１２いずれか１項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
【請求項１４】
前記ろう材が、更に、０．００１質量％以上０．２０質量％未満のＳｒを含有することを特徴とする請求項９〜１３いずれか１項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
【請求項１５】
前記心材のＦｅ含有量が、０．３５質量％を超え０．７質量％以下であることを特徴とする請求項９〜１４いずれか１項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
【請求項１６】
前記心材の一方の面には、前記ろう材がクラッドされており、前記心材の他方の面には、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材がクラッドされていることを特徴とする請求項９〜１５いずれか１項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
【請求項１７】
前記心材の一方の面には、前記ろう材がクラッドされており、前記心材の他方の面には、犠牲陽極材がクラッドされていることを特徴とする請求項９〜１５いずれか１項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
【請求項１８】
少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートが、請求項１〜８いずれか１項記載の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートであること、
を特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項１９】
前記タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートは、６００℃で３分間の加熱試験において、心材の表面に残存するろう材の厚さが１０μｍを超えるアルミニウム合金製ブレージングシートであることを特徴とする請求項１８記載の熱交換器の製造方法。
【請求項２０】
前記タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートは、６００℃で３分間の加熱試験において、ろう材の流動係数が０．８未満であることを特徴とする請求項１８記載の熱交換器の製造方法。
【請求項２１】
前記タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートは、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされており、
該心材が、０．８〜２．０質量％のＭｎ、０．０１〜１．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．７質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる心材であり、
該ろう材が、１１．０質量％未満のＳｉを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるろう材であることを特徴とする請求項１８記載の熱交換器の製造方法。
【請求項２２】
前記タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートの心材が、更に、０．０４〜１．０質量％のＣｕを含有することを特徴とする請求項２１記載の熱交換器の製造方法。
【請求項２３】
少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の６００℃で３分間の加熱試験における流動係数が、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の６００℃で３分間の加熱試験における流動係数より高く、且つ、該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの心材の平均結晶粒径が８０μｍ以上であること、
を特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項２４】
少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの６００℃で３分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さが、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートの６００℃で３分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さより小さく、且つ、該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの心材の平均結晶粒径が８０μｍ以上であること、
を特徴とする熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッダ材を介して板折り曲げ成形チューブが接合される構造となっている熱交換器において、ヘッダ材に用いられるブレージングシート及びその製造方法並びに該熱交換器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アルミニウム合金製熱交換器の部材には、Ａｌ−Ｍｎ系合金心材の片面あるいは両面にＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラッドしたブレージングシートが用いられている。これらのブレージングシートは、チューブ、フィン、ヘッダなどの所定の形状に成形され、組み付けられたものが、約６００℃で加熱されることで、ろう材が溶融して接合部分に流動し、フィレットが形成されて、ろう付け接合される。部材の組み合わせ構造やろう付け接合部の形状に応じて、両面にろう材をクラッドしたブレージングシートや片面にろう材をクラッドしたブレージングシートが用いられ、相手材にブレージングシートを用いる場合は、ろう材をクラッドしないベア材や押出材なども適用が可能である。
【０００３】
自動車用の熱交換器には、パラレルフロー型と呼ばれる構造が主流となっている。このパラレルフロー型と呼ばれる構造について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、パラレルフロー型の構造の熱交換器の各部材が組み付けられた組み付け体６０を示す模式的な斜視図である。図１０は、図９中のチューブ材の図である。図９中、熱交換器の組み付け体６０では、微細な複数の冷媒流路を持ち外形が偏平管状のチューブ材５３と、コルゲート加工を行ったフィン材５５とが交互に積層され、チューブ材５３の端部がヘッダ材５１に接続され、ヘッダ材５１と対向するようにタンク材５２が配置されており、入口側配管からの冷媒が各々のチューブ材５３に分配され、また、チューブ材５３からの冷媒が集合されて出口側配管につながれている。そして、組み付け体６０がろう付け加熱されることより、パラレルフロー型の熱交換器が製造される。
【０００４】
従来の熱交換器には、チューブとフィンとヘッダからなる熱交換器コアをろう付け接合した後、樹脂製タンクをヘッダにかしめて固定されたものが多かったが、近年では、アルミニウム合金製タンクを用いて、コアと一緒にろう付け接合されたものが増えている。
【０００５】
扁平状のチューブには、大きく分けると、押出チューブと、折り曲げ成形や、深絞り成形や、プレス成形等により板材を成形した板材成形チューブがある。
【０００６】
押出チューブは、微細な複数の穴を持つ多穴チューブであるため、生産性の高い押出性の良好な材料が望まれている。しかし、押出性の良好な材料では、強度を高くすることが困難であり、冷媒流路壁の厚さを薄くし難いという問題がある。
【０００７】
そのため、高強度で板厚を薄くすることが容易である板材成形チューブの適用が望まれている。板材成形チューブは、例えば、アルミニウム合金板が、条切断され、ロール成形により外形が扁平状になるように折り曲げられ、板の両端が継ぎ合わせられたもの、深絞り成形により冷媒流路が形成された２枚の板材の両端が継ぎ合わせられたもの、プレス成形により冷媒流路が形成された２枚の板材の両端が継ぎ合わせられたものである。板材成形チューブには、板自体の一部が折り曲げ成形され内柱が形成されたＢ型チューブと呼ばれるものや、内部に波状のインナーフィンが挿入されたインナーフィン型と呼ばれるものがある。
【０００８】
このような板材成形チューブでは、板の両端の端部を継ぎ合わせてろう付け接合されたり、両端の端部をロール成形して内側に向けてＬ字型に折り曲げ、外側表面同士を継ぎ合わせてろう付け接合される等により、継ぎ目が形成される。例えば、図１０に示すチューブ５３には、板の両端の端部の継ぎ目５４が形成されている。そのため、このようなチューブ材を用いる熱交換器の製造では、ろう付け加熱時に、チューブ材の継ぎ目を伝わって、溶融ろうがチューブ材の方へ流動し易く、接合部に溜まる溶融ろうの量が少なくなるため、接合部に隙間が生じ易くなる。また、板折り曲げ成形された偏平チューブでは、ヘッダとの接合部において、板の折り曲げ端部のクリアランスが大きくならざるを得ない部位があり、冷媒の漏れにつながるろう付け不良を起こし易くなっているため、ろう付けが困難であった。
【０００９】
そこで、例えば、特許文献１（特開２０１１−２２４６５６号公報）には、Ａｌ−Ｍｎ系合金からなる心材と、その片面または両面にＦｅの含有量が０．４５質量％以下のＡｌ−Ｓｉ系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であって、６００℃で３分間のろう付け処理後において、凝固したろうの断面におけるろう流動通路である共晶Ｓｉの面積率が３５％以下であり、かつ心材の板厚方向中心部の結晶粒径が圧延方向で８０μｍ以上であるブレージングシートが開示されており、チューブ材に適用すること、およびチューブ材とプレート（ヘッダ）材の両方に適用することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−２２４６５６号公報（特許請求の範囲）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、板材成形チューブ材の継ぎ目は、その形状から、大きなフィレットを形成し易く、他の部位から多くのろう材を吸い寄せる毛細管現象を起こし易くなってしまい、そのため、他の接合部で必要なろうが減少し、十分な接合強度が得られないという問題や、ろう付け不良となり易いという問題があった。
【００１２】
特に、板材成形チューブ材とタンク材が、ヘッダ材を介して接合されるような構造の熱交換器では、タンク材のろう材が、ヘッダ材の内側表面を通って、チューブ材に流れ込むという現象が起こり、タンク材とヘッダ材のろう付け部のフィレットが小さくなってしまい、接合強度が不足してしまっていた。
【００１３】
図１１は、従来の熱交換器の製造において、チューブ材とヘッダ材とタンク材とを組み付け、ろう付け加熱をするときの様子を示す模式的な断面図である。図１１中、内側にろう材４５がクラッドされているヘッダ材４１に、チューブ用アルミニウム合金板が成形された板材成形チューブ材４３の一端が、嵌合されており、また、ヘッダ材４１と、内側の面にろう材４７がクラッドされ且つ外側の面にろう材４６がクラッドされているタンク材４２とは、端部同士で重ね合わせられている。これらの組み付け体５０は、ろう付け加熱される。そして、このろう付け加熱のときに、図１１に示す矢印のように、タンク材４２のろう材４６及びろう材４７が、ヘッダ材４１の内側表面を通って、板材成形チューブ材４３の継ぎ目４４へと流れ込む。
【００１４】
従って、本発明の課題は、板材成形チューブ材、すなわち、板材が成形されたものであり且つ板材の両端の端部を継ぎ合わせるように成形されたチューブ材とヘッダ材とタンク材とをろう付けする熱交換器の製造方法において、タンク材のろう材が、ヘッダ材の表面を通って、チューブ材に流れ込むことがない熱交換器の製造方法を提供すること、及びそれに用いられるヘッダ用のアルミニウム合金製ブレージングシートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、上記の課題を解決するために、鋭意検討を重ねた結果、（１）タンク材のろう材が流動する前に、ヘッダ材のろう材を減少又は枯渇させることで、タンク材からチューブ材へのタンク材のろう材の流動が遮断できること、（２）ヘッダ材のろう材の流動性を、タンク材のろう材の流動性より高くして、タンク材のろう材がヘッダ材の表面のろう材に到達するより先に、ヘッダ材のろう材を接合部位へ流動させ、且つ、ヘッダ材に残存するろう材の量を少なくすることにより、タンク材のろう材が、ヘッダ材の表面を通ってチューブ材へ流れ込むのを防ぐことができること、及び（３）ヘッダ材の心材の結晶構造及びろう材の組成を特定の範囲に規定することにより、上記のような作用効果を発揮するヘッダ材が得られること等を見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１６】
すなわち、本発明（１）は、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされており、
該心材が、０．８〜２．０質量％のＭｎ、０．０１〜１．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．７質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる心材であり、
該ろう材が、１１．０〜１４．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．８質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるろう材であり、
該心材の平均結晶粒径が８０μｍ以上であること、
を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを提供するものである。
【００１７】
また、本発明（２）は、前記心材が、更に、０．０４〜１．０質量％のＣｕ及び０．０１〜０．２質量％のＴｉのうちのいずれか１種又は２種を含有することを特徴とする本発明（１）の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを提供するものである。
【００１８】
また、本発明（３）は、前記ろう材が、更に、０．００１質量％以上０．２０質量％未満のＳｒを含有することを特徴とする本発明（１）又は（２）いずれかの熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを提供するものである。
【００１９】
また、本発明（４）は、０．８〜２．０質量％のＭｎ、０．０１〜１．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．７質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる心材に、１１．０〜１４．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．８質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるろう材をクラッドする熱間圧延加工を行い、
次いで、３００℃以上の温度で再結晶させる中間焼鈍を行い、
次いで、１５〜６０％の加工度の冷間加工を行い、
次いで、３００℃以上の温度で再結晶させる最終焼鈍を行い、心材が再結晶しており、該心材の平均結晶粒径が８０μｍ以上であるＯ材を得ること、
を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
【００２０】
また、本発明（５）は、前記心材が、更に、０．０４〜１．０質量％のＣｕ及び０．０１〜０．２質量％のＴｉのうちのいずれか１種又は２種を含有することを特徴とする本発明（４）の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
【００２１】
また、本発明（６）は、前記ろう材が、更に、０．００１質量％以上０．２０質量％未満のＳｒを含有することを特徴とする本発明（４）又は（５）いずれかの熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
【００２２】
また、本発明（７）は、０．８〜２．０質量％のＭｎ、０．０１〜１．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．７質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる心材に、１１．０〜１４．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．８質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるろう材をクラッドする熱間圧延加工を行い、
次いで、前冷間圧延加工を行い、
次いで、３００℃以上の温度で再結晶させる中間焼鈍を行い、
次いで、１５〜６０％の加工度の冷間加工を行い、
次いで、３００℃以上の温度で再結晶させる最終焼鈍を行い、心材が再結晶しており、該心材の平均結晶粒径が８０μｍ以上であるＯ材を得ること、
を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
【００２３】
また、本発明（８）は、前記心材が、更に、０．０４〜１．０質量％のＣｕ及び０．０１〜０．２質量％のＴｉのうちのいずれか１種又は２種を含有することを特徴とする本発明（７）の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法を提供するものである。
【００２４】
また、本発明（９）は、前記ろう材が、更に、０．００１質量％以上０．２０質量％未満のＳｒを含有することを特徴とする本発明（７）又は（８）いずれかの熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法。
【００２５】
また、本発明（１０）は、少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートが、前記本発明（１）の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートであること、
を特徴とする熱交換器の製造方法を提供するものである。
【００２６】
また、本発明（１１）は、少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の６００℃で３分間の加熱試験における流動係数が、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の６００℃で３分間の加熱試験における流動係数より高く、且つ、該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの心材の平均結晶粒径が８０μｍ以上であること、
を特徴とする熱交換器の製造方法を提供するものである。
【００２７】
また、本発明（１２）は、少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの６００℃で３分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さが、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートの６００℃で３分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さより小さく、且つ、該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの心材の平均結晶粒径が８０μｍ以上であること、
を特徴とする熱交換器の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、板材成形チューブ材とヘッダ材とタンク材とをろう付けする熱交換器の製造方法において、タンク材のろうが、ヘッダ材の表面を通って、チューブ材に流れ込むことがない熱交換器の製造方法を提供すること、及びそれに用いられるヘッダ用のアルミニウム合金製ブレージングシートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】チューブ材と、ヘッダ材と、タンク材とが組み付けられた組み付け体を示す模式的な斜視図である。
【図２】図１の断面を横から見た図である。
【図３】加熱試験（ろう材の流動試験）における試験片の配置を示す側面図である。
【図４】チューブ材の形態例を示す模式的な断面図である。
【図５】チューブ材の形態例を示す模式的な断面図である。
【図６】ヘッダ材とタンク材の組み付け形態の形態例を示す模式的な断面図である。
【図７】ろう付け加熱の際に、ろう材が流動する様子を示す模式的な断面図である。
【図８】ろう材の流動試験を行った後の試験材の様子を示す断面図である。
【図９】パラレルフロー型の構造の熱交換器を示す模式的な斜視図である。
【図１０】図９中のチューブ材の図である。
【図１１】従来の熱交換器の製造方法において、チューブ材とヘッダ材とタンク材とを組み付け、ろう付け加熱をするときの様子を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１及び図２を参照して、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートについて説明する。図１は、チューブ材と、ヘッダ材と、タンク材と、が組み付けられた組み付け体を示す模式的な斜視図であり、組み付け体の一部分を切り出した図であり、ろう付け加熱前の組み付け体２０を示す図である。図２は、図１の断面を横から見た図である。なお、図２では、心材にクラッドされているろう材の部分を、黒い太線で示している。また、図１及び図２では、チューブ材、ヘッダ材及びタンク材以外の記載は省略した。
【００３１】
図１及び図２中、組み付け体２０は、ヘッダ材１ａと、タンク材２ａと、チューブ材３ａと、図示しないアウターフィンと、からなる。
【００３２】
チューブ材３ａは、チューブ用アルミニウム合金板が、扁平管状に折り曲げ成形された管材であり、板の両端の端部で継ぎ合わせるように折り曲げ成形されている。そのため、チューブ材３ａには、板の両端の端部が継ぎ合わされる部分に、継ぎ目１１ａが形成されている。チューブ材３ａは、管端がヘッダ材１ａに嵌合される。そして、嵌合部分のチューブ材３ａとヘッダ材２ａとの隙間が接合部１０である。
【００３３】
ヘッダ材１ａは、ろう材１３がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートが、ろう材１３が内側になるように加工されたものである。ヘッダ材１ａには、複数のチューブ材３ａの管端が嵌合される。なお、図１では、組み付け体２０の一部分のみを示しているので、図中には、１つのチューブ材しか示されていないが、組み付け体２０の全体には、複数のチューブ材３ａが、図１中の左右方向に、並列して組み付けられている。
【００３４】
タンク材２ａは、心材の一方の面にろう材１２が、他方の面にろう材１４がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートが加工されたものである。タンク材２ａのヘッダ材１ａとの接合側の端部が、ヘッダ材１ａのタンク材２ａとの接合側の端部と重なり合うように、タンク材２ａは、ヘッダ材１ａに組み付けられる。このときのタンク材２ａとヘッダ材１ａの端部同士の重なり部分が、接合部１５ａ、１５ｂである。
【００３５】
また、図示しないが、組み付け体２０では、隣り合うチューブ材間に、コルゲート加工されたアウターフィンが組み付けられる。また、組み付け体２０には、上記の部材以外に、必要に応じて、各種の部材が組み付けられる。
【００３６】
このとき、組み付け体２０では、タンク材２ａのろう材１２は、ヘッダ材１ａのろう材１３に対向している。
【００３７】
組み付け体２０は、所定の温度及び時間で、ろう付け加熱されることにより、ヘッダ材１ａのろう材１３、タンク材２ａのろう材１２及びろう材１４が、継ぎ目１１ａ、接合部１０、接合部１５ａ、１５ｂ及びその他の接合部に流動してフィレットを形成し、これらの部分がろう付けされて、熱交換器が得られる。
【００３８】
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートは、このような熱交換器の製造に用いられるヘッダ用のアルミニウム合金製ブレージングシートである。
【００３９】
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートは、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされており、
該心材が、０．８〜２．０質量％のＭｎ、０．０１〜１．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．７質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる心材であり、
該ろう材が、１１．０〜１４．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．８質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるろう材であり、
該心材の平均結晶粒径が８０μｍ以上であること、
を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートである。
【００４０】
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートは、心材Ａの少なくとも片面に、すなわち、心材Ａの片面又は両面にろう材Ａがクラッドされているブレージングシートである。
【００４１】
＜ろう材＞
ろう材Ａは、１１．０〜１４．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．８質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるろう材である。
【００４２】
ろう材Ａ中のＳｉの含有量は、１１．０〜１４．０質量％、好ましくは１１．５〜１３．５質量％である。ろう材中のＳｉ含有量は、ろうの流動性に影響し、Ａｌ−Ｓｉ系の共晶組成（Ａｌ−１２．５質量％Ｓｉ）に近いほど流動性が高くなる。ろう材Ａ中のＳｉの含有量が上記範囲にあることにより、タンク材のろう材がヘッダ材の表面を通ってチューブ材に流れ込むのを防ぐことができる。一方、ろう材Ａ中のＳｉの含有量が、上記範囲未満だと、流動性が不十分となり、心材の表面に残存するろう材の量が多くなり、また、上記範囲を超えると、心材を溶解するエロ―ジョン現象が発生し、強度及び耐食性の低下を引き起こす。
【００４３】
ろう材Ａ中のＦｅ含有量は、０．０１〜０．８質量％である。ろう材Ａ中のＦｅは、ろうの凝固時の核生成の起点となり、フィレット形成を安定させるため、Ｆｅ含有量は０．０１質量％以上が好ましい。また、上記範囲を超えると、ろう材の伸びが低くなり過ぎるため、ブレージングシートの製造が困難となる。
【００４４】
ろう材Ａは、更に、０．００１質量％以上０．２０質量％未満のＳｒを含有することができる。ろう材Ａ中のＳｉ含有量は、共晶組成（Ａｌ−１２．７質量％Ｓｉ）に近いため、粗大なＳｉ粒が形成され易い。粗大なＳｉ粒が存在すると、ろうの流動性が低くなる傾向にあるため、ろう材中のＳｉ粒を微細にして、ろうの流動性を高めるために、ろう材にＳｒを含有させることができる。そのため、ろう材Ａが上記範囲のＳｒを含有することにより、ろうの流動性を更に高くすることができるので、タンク材のろう材がヘッダ材の表面を通ってチューブ材に流れ込むのを防ぐという効果が更に高まる。ろう材中のＳｉ粒の微細化による効果は、ろう材中に存在する円相当径が５μｍ以上の粗大なＳｉ粒が１ｍｍ２当たり１００個未満の場合に、特に顕著となる。ただし、ろう材中にＳｒを０．２０質量％以上添加しても、上記効果が飽和する。
【００４５】
＜心材＞
心材Ａは、０．８〜２．０質量％のＭｎ、０．０１〜１．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．７質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる心材である。
【００４６】
心材Ａとしては、例えば、実用化されているＡ３００３に代表されるＡｌ−Ｍｎ系合金、より強度なＡｌ−Ｍｎ−Ｃｕ系合金が使用されるが、これに制限されるものではない。
【００４７】
心材Ａ中のＭｎ含有量は、０．８〜２．０質量％である。心材中のＭｎは、強度を高くする効果がある。心材Ａ中のＭｎ含有量が、上記範囲未満だと、引張強さが１００ＭＰａ以下となり、接合部以外で耐圧性が不足し、また、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な金属間化合物が形成され、正常な板材の製造が困難となる。
【００４８】
心材Ａ中のＦｅの含有量は、０．０１〜０．７質量％、好ましくは０．３５質量％を超え０．７質量％以下である。心材Ａ中のＦｅ含有量が、上記範囲未満だと、再結晶が安定せず、粗大な結晶粒が生じることがあり、また、上記範囲を超えると、心材の平均結晶粒度が小さくなり過ぎる。
【００４９】
心材Ａ中のＳｉの含有量は、０．０１〜１．０質量％である。心材Ａ中のＳｉの含有量が、上記範囲未満だと、ろう材のＳｉが心材に拡散し易くなるため、ろう材の流動性が低くなり、また、上記範囲を超えると、心材の平均結晶粒度が小さくなり過ぎる。
【００５０】
心材Ａの平均結晶粒度は、８０μｍ以上、好ましくは８０〜２００μｍである。ろう付け時、ろうが溶融した状態では、心材の結晶粒界にろう中のＳｉが浸透し易い。心材の結晶粒界にろう中のＳｉが浸透すると、Ｓｉ含有量が低下して流動性が低くなる。特に、ろう材中のＳｉの拡散による流動性の低下は、心材の平均結晶粒度が８０μｍ未満の場合に顕著である。そこで、本発明では、心材Ａの平均結晶粒度を８０μｍ以上とすることにより、ろう付け時に、ろう材から心材へのＳｉの拡散を低く抑え、ろうの流動性の低下を抑えることにより、タンク材のろう材がヘッダ材の表面を通ってチューブ材へ流れ込むのを防ぐことができる。なお、心材の平均結晶粒度が２００μｍを超えると、ヘッダ形状に成形加工する際に、粒界と粒内の変形がわずかではあるが異なることから、結晶粒に起因する模様が表面の凹凸として顕在化して、肌荒れになり易くなるので、心材の平均結晶粒度は２００μｍ以下が好ましい。
【００５１】
心材Ａは、更に、０．０４〜１．０質量％のＣｕを含有することができる。
【００５２】
心材Ａは、更に、０．０１〜０．２質量％のＴｉを含有することができる。心材がＴｉを含有することで、鋳造時に生成する結晶粒内にＴｉ濃度分布が形成され、圧延により層状となることで電位分布が層状となり、腐蝕形態が層状となり易くなる。その結果として耐食性が向上する。心材Ａ中のＴｉ含有量が、上記範囲未満だと濃度分布が形成され難くなり、また、上記範囲を超えると、粗大な化合物が成形されるため、正常な板材の製造が困難となる。
【００５３】
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートでは、ろう付け時のろう材Ａの流動性が高いため、６００℃で３分間の加熱試験において、心材の表面に残存するろう材Ａの厚さが１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下となる。そして、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートは、６００℃で３分間の加熱試験において、試験後の心材の表面に残存するろう材の厚さが１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下であることにより、タンク材のろう材がチューブ材へ流動するための流動経路を遮断することができるので、タンク材のろう材がヘッダ材の表面を通ってチューブ材に流れ込むのを防ぐことができる。また、６００℃で３分間の加熱試験における残存ろう材の厚さが小さい程、ろう材の流動性は高くなる。なお、ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の厚さは、通常、５０〜２００μｍ程度であるが、ろう材の厚みが異なっていても、ろう材の流動性が同程度であれば、６００℃で３分間の加熱試験において、心材の表面に残存するろう材の厚さも同程度となる。
【００５４】
本発明において、６００℃で３分間の加熱試験とは、以下に示す試験である。先ず、図３に示すように、加熱試験に供される縦３０ｍｍ×横７５ｍｍ×厚み１．０ｍｍのブレージングシート試験材（クラッド材）２１を、流動性を測定する側のろう材２２が、上側の面となるようにして置き、その上に、ろう材がクラッドされていない高さ４０ｍｍ×幅５０ｍｍ×厚み１．０ｍｍのアルミニウム合金ベア板（例えば、３００３材）２３を２枚、１０ｍｍの間隔（間隔２４）を開けて、それぞれをブレージングシート試験材２１に対して垂直に、且つ、アルミニウム合金ベア板２３同士が平行になるように並べる。次いで、ブレージングシート試験材２１に、ノコロックフラックスを５ｇ／ｍ２となるように塗布した後、窒素ガス雰囲気中で、６００℃で３分間加熱する。次いで、冷却後、２枚のアルミニウム合金ベア板２３の設置位置の中間近傍２５の垂直断面の観察を行い、残存しているろう材２２の厚みを測定する。なお、図３は、加熱試験（ろう材の流動試験）における試験片の配置を示す側面図である。
【００５５】
本発明においては、クラッドされているろう材Ａの厚みは、クラッド率、製品の板厚等により異なるが、上記タンク材のろう材の流動経路を遮断する効果は、クラッドされているろう材Ａの厚み、つまり、ろう付け加熱前のろう材Ａの厚みには影響されず、ろう付け加熱による残存ろう材Ａの厚みによって影響される。
【００５６】
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートでは、ろう材Ａの６００℃で３分間の加熱試験における流動係数は、好ましくは０．８以上、特に好ましくは０．９以上である。ろう材Ａの流動係数が上記範囲にあることにより、タンク材のろう材がヘッダ材の表面に流動してくる前に、ヘッダ材のろう材を減少又は枯渇させることができるので、タンク材のろう材のチューブ材への流動経路を遮断することができ、タンク材のろう材がヘッダ材の表面を通ってチューブ材に流れ込むのを防ぐことができる。なお、ろう材Ａの流動係数は、例えば、ろう材Ａの組成、心材の平均結晶粒度、心材のＳｉ含有量等を適宜選択することにより調節される。また、ろう材の流動係数は、アルミニウムブレージングハンドブックに記載されているドロップ型流動性試験によって測定される。
【００５７】
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートは、心材Ａの少なくとも片面に、上記組成を有するろう材Ａがクラッドされていればよく、例えば、
（ｉ−ａ）心材Ａの一方の面のみに、ろう材Ａがクラッドされており、且つ、他方の面には、なにもクラッドされていない二層材、
（ｉｉ−ａ）心材Ａの両方の面に、ろう材Ａがクラッドされている三層材、
（ｉｉｉ−ａ）心材Ａの一方の面には、ろう材Ａがクラッドされており、且つ、他方の面には、心材Ａとは異なるろう材Ｘがクラッドされている三層材、
（ｉｖ−ａ）心材Ａの一方の面には、ろう材Ａがクラッドされており、且つ、他方の面には、犠牲陽極材がクラッドされている三層材、
が挙げられる。
【００５８】
上記（ｉｉ−ａ）の三層材の場合、心材の両面には、組成が全く同一のろう材Ａがクラッドされていてもよいし、あるいは、組成が異なるろう材Ａがクラッドされていてもよい。
【００５９】
また、上記（ｉｉｉ−ａ）の三層材の場合、ろう材Ｘとしては、例えば、Ｓｉを含有するアルミニウム合金ろう材（Ａｌ−Ｓｉ系ろう材）が挙げられる。ろう材Ｘが、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材の場合、ろう材Ｘ中のＳｉの含有量は、好ましくは７．５〜１３質量％、特に好ましくは１０〜１２質量％である。また、ろう材Ｘが、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材の場合、ろう材Ｘは、Ｓｉに加え、Ｓｒを含有することができ、Ｓｒの含有量は、好ましくは０．０１〜０．２０質量％、特に好ましくは０．０１〜０．０５質量％である。また、ろう材Ｘとしては、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材以外にも、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系ろう材等が挙げられ、このＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系ろう材の組成は、Ｓｉ含有量が１．０〜６．０質量であり、Ｚｎ含有量が０．５〜４．０質量％である。
【００６０】
また、上記（ｉｖ−ａ）の三層材の場合、犠牲陽極材が熱交換器の外側となるように加工して、熱交換器が製造されることにより、外面耐食性が良好となる。犠牲陽極材としては、心材より電位的に卑となるアルミニウム合金、例えば、１０００系アルミニウム合金又はＡｌ−Ｚｎ系合金が挙げられる。
【００６１】
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートは、ヘッダ材の作製用のアルミニウム合金製ブレージングシートである。通常、ヘッダ材は、アルミニウム合金製ブレージングシートを、絞り加工することにより作製される。そのため、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートは、Ｏ材である。なお、Ｏ材とは、３００℃以上の温度で再結晶させる最終焼鈍を行い得られ、心材が再結晶しているアルミニウム合金材である。
【００６２】
心材Ａの厚みは、好ましくは０．５〜２．０ｍｍ、特に好ましくは０．５〜１．２ｍｍである。ろう材Ａの厚みは、好ましくは０．０５〜０．２ｍｍ、特に好ましくは０．０５〜０．１２ｍｍである。
【００６３】
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートは、製造過程は、特に制限されないが、以下に示す本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法により、好適に製造される。
【００６４】
本発明の第一の形態の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法（以下、熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法（１）とも記載する。）は、０．８〜２．０質量％のＭｎ、０．０１〜１．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．７質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる心材に、１１．０〜１４．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．８質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるろう材をクラッドする熱間圧延加工を行い、
次いで、３００℃以上の温度で再結晶させる中間焼鈍を行い、
次いで、１５〜６０％の加工度の冷間加工を行い、
次いで、３００℃以上の温度で再結晶させる最終焼鈍を行い、心材が再結晶しているＯ材を得ること、
を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法である。
【００６５】
また、本発明の第二の形態の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法（以下、熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法（２）とも記載する。）は、０．８〜２．０質量％のＭｎ、０．０１〜１．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．７質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる心材に、１１．０〜１４．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．８質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるろう材をクラッドする熱間圧延加工を行い、
次いで、前冷間圧延加工を行い、
次いで、３００℃以上の温度で再結晶させる中間焼鈍を行い、
次いで、１５〜６０％の加工度の冷間加工を行い、
次いで、３００℃以上の温度で再結晶させる最終焼鈍を行い、心材が再結晶しているＯ材を得ること、
を特徴とする熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法である。
【００６６】
つまり、熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法（１）と熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法（２）とは、中間焼鈍の前に、前冷間加工を行うか否かが異なること以外は、同様である。
【００６７】
熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法（１）及び（２）に係る熱間圧延加工では、心材にろう材をクラッドするが、熱間圧延加工に係る心材の組成は、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートに係る心材Ａの組成と同様であり、熱間圧延加工に係るろう材の組成は、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートに係るろう材Ａの組成と同様である。
【００６８】
熱間圧延加工では、二層材の場合は、心材Ａの組成を有する鋳塊に、ろう材Ａの組成を有する鋳塊を合わせたものを、また、三層材の場合は、心材Ａの組成を有する鋳塊に、ろう材Ａの組成を有する鋳塊とろう材Ａと共にクラッドされる材料の組成を有する鋳塊を合わせたものを、熱間圧延して、熱間圧延材を得る。熱間圧延温度は、４００〜５５０℃である。
【００６９】
熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法（２）では、次いで、熱間圧延材を冷間加工する前冷間加工を行い、前冷間加工材を得る。前冷間加工での加工条件は、適宜選択される。
【００７０】
熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法（１）及び（２）に係る中間焼鈍は、次工程の冷間加工よりも前に行われる焼鈍であり、熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法（１）の場合は、熱間圧延材を３００℃以上の温度で加熱して、再結晶させて、中間焼鈍材を得る処理であり、また、熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法（２）の場合は、前冷間加工材を３００℃以上の温度で加熱して、再結晶させて、中間焼鈍材を得る処理である。中間焼鈍温度は、３００〜４５０℃である。
【００７１】
熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法（１）及び（２）に係る冷間加工は、中間焼鈍材を、加工度１５〜６０％で冷間加工し、冷間加工材を得る工程である。冷間加工度が、１５％未満だと、完全軟化せず、亜結晶粒が材料に残存し、エロージョンによるろう付け不具合が発生し易くなり、また、６０％を超えると、平均結晶粒度が微細になり過ぎるため、最終焼鈍において、安定して平均結晶粒度が８０μｍ以上の結晶粒が得られなくなる。
【００７２】
熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法（１）及び（２）に係る最終焼鈍は、冷間加工材を３００℃以上の温度で加熱して、再結晶させて、心材が再結晶しているＯ材を得る処理である。最終焼鈍温度は、３００〜４５０℃である。
【００７３】
本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの製造方法では、熱間圧延加工に用いられる鋳塊の組成を、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートに係る心材及びろう材の組成とし、且つ、１５〜６０％の加工度で冷間加工したものを、３００℃以上の温度で最終焼鈍して心材を再結晶させることにより、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを得ることができる。
【００７４】
本発明の熱交換器の製造方法は、少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートが、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートであること、
を特徴とする熱交換器の製造方法である。
【００７５】
本発明の熱交換器の製造方法では、先ず、少なくとも、チューブ材と、ヘッダ材と、タンク材と、を組み付けて、組み付け体を作製する。また、組み付け体には、チューブ材、ヘッダ材及びタンク材以外に、アウターフィン及び必要に応じて、その他の部材が組み付けられる。
【００７６】
本発明の熱交換器の製造方法に係るチューブ材は、チューブ用アルミニウム合金板が、扁平管状に成形された管材であり、且つ、板の両端の端部が継ぎ合わされるように成形されているチューブ材である。そのため、チューブ材には、ろう付けにより板の両端が継ぎ合わされる部分である継ぎ目が形成されている。チューブ用アルミニウム合金板を成形してチューブ材を作製する方法は、特に制限されず、例えば、チューブ用アルミニウム合金板を、折り曲げ成形する方法、深絞り成形する方法、プレス成形する方法等が挙げられる。
【００７７】
図４及び図５は、チューブ材の形態例を示す模式的な断面図であり、チューブ材を冷媒流路に対して垂直な面で切ったときの断面図である。図１及び図２に示すチューブ材３ａは、図４中の（Ａ）のように、チューブ用アルミニウム合金板２７ａの一端の外面側と他端の内面側が重なるように、成形されたものであるが、本発明の熱交換器の製造方法に係るチューブ材は、これに限定されるものではない。チューブ材としては、例えば、図４中（Ｂ）のように、チューブ用アルミニウム合金板２７ｂの両端が外側に向けてＬ字型に折り曲げられ、板の一端の内面側と他端の内面側が重なるように、成形されたチューブ材３ｂや、図４中（Ｃ）のように、チューブ用アルミニウム合金板２７ｃの両端が内側に向けてＬ字型に折り曲げられ、板の一端の外面側と他端の外面側が重なるように、成形されたチューブ材３ｃ等が挙げられる。また、継ぎ目１１ａ、１１ｂ、１１ｃの形成位置は、適宜選択される。
【００７８】
また、図５に示すチューブ材３ｄのように、チューブ材の管内に、インナーフィン２８を有するものであってもよい。チューブ材３ｄでは、継ぎ目１１ｄで、インナーフィン２８の端部が、チューブ用アルミニウム合金板２７ｄの両端部と共にろう付けされる。
【００７９】
チューブ用アルミニウム合金板は、ろう材がクラッドされていないアルミニウム合金板（ベア板）であっても、心材の片面又は両面にろう材がクラッドされているアルミニウム合金板（ブレージングシート）であってもよく、また、犠牲陽極材がクラッドされているアルミニウム合金板であってもよい。チューブ用アルミニウム合金板に、ろう材又は犠牲陽極材をクラッドするか否かや、チューブ材の内面側又は外面側のいずれに、ろう材又は犠牲陽極材をクラッドするか等は、適宜選択される。
【００８０】
本発明の熱交換器の製造方法に係るヘッダ材は、本発明の熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート、すなわち、心材の少なくとも片面にろう材Ａがクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートが、ろう材Ａが内側になるように成形されたヘッダ材であり、複数のチューブ材の管端が嵌合される。なお、本発明の熱交換器の製造方法に係るヘッダ材の内側面には、ろう材Ａがクラッドされているが、ヘッダ材には、外側面にろう材がクラッドされていないもの、外側面にろう材Ａがクラッドされているもの、外側面にろう材Ａとは異なるろう材であるろう材Ｘがクラッドされているもの、外側面に犠牲陽極材がクラッドされているもの等がある。
【００８１】
本発明の熱交換器に係るタンク材は、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートが成形されたタンク材である。
【００８２】
タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートとしては、以下に示す心材Ｂの少なくとも片面にろう材Ｂがクラッドされているアルミニウム合金製ブレージングシートが好ましい。
【００８３】
タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートとしては、例えば、３００３合金の片面又は両面に４０４５合金がクラッドされている板厚０．８〜１．２mmのものが挙げられる。
【００８４】
ろう材Ｂは、７．５質量％以上１１．０質量％未満のＳｉを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるろう材である。
【００８５】
ろう材Ｂ中のＳｉの含有量は、７．５質量％以上１１．５質量％未満、好ましくは９質量％以上１１質量％未満である。ろう材Ｂ中のＳｉが、上記範囲未満だと、十分なフィレットが形成され難く、また、上記範囲を超えて、ろう材ＡのＳｉ含有量よりも高くなった場合は、低い温度でタンク材のろう材が流動してしまうので、タンク材のろう材がヘッダ材の表面を通ってチューブ材に流れ込んでしまう。
【００８６】
ろう材Ｂは、必要に応じて、更に、０．０１〜０．２０質量％のＳｒを含有することができる。ろう材Ｂ中のＳｒの含有量は、０．０１〜０．２０質量％、好ましくは０．０１〜０．０５質量％である。ろう材ＢがＳｒを含有することにより、流動可能なろう量が増加し、フィレットを増大させることができる。このため、より安定した接合性を得るためには、ろう材ＢがＳｒを含有することが好ましい。ただし、０．２０質量％を超えても効果が飽和する。
【００８７】
ろう材Ｂは、更に、０．８質量％以下のＦｅ、１．０質量％以下のＭｎ及び５．０質量％以下のＺｎのうちのいずれか１種又は２種以上を含有してもよい。
【００８８】
心材Ｂは、０．８質量％以上２．０質量％未満のＭｎ、０．０１〜１．０質量％のＳｉ及び０．０１〜０．７質量％のＦｅを含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金である。
【００８９】
心材Ｂ中のＭｎの含有量は、好ましくは１．０〜１．７質量％である。心材Ｂ中のＳｉの含有量は、好ましくは０．１５〜０．５質量％である。心材Ｂ中のＦｅの含有量は、好ましくは０．３５〜０．７質量％である。
【００９０】
心材Ｂは、必要に応じて、更に、０．０４〜１．０質量％のＣｕ及び０．０１〜０．２０質量％のＴｉのうちの１種又は２種を含有することができる。
【００９１】
心材Ｂは、更に、２．０質量％以下のＺｎを含有してもよい。
【００９２】
タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートは、６００℃で３分間の加熱試験において、心材の表面に残存するろう材Ｂの厚さが、１０μｍを超えていることが好ましく、２０μｍを超えていることが特に好ましい。タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートは、６００℃で３分間の加熱試験において、試験後の心材の表面に残存するろう材の厚さが上記範囲にあることにより、チューブ材のろう材の方がタンク材のろう材より先に流動するので、タンク材のろう材がチューブ材へ流動するための流動経路が遮断され、タンク材のろう材がヘッダ材の表面を通ってチューブ材に流れ込むのを防ぐことができる。
【００９３】
タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートでは、ろう材Ｂの流動係数は、６００℃で３分間の加熱において、好ましくは０．８未満、特に好ましくは０．６以上０．８未満である。ろう材Ｂの流動係数が上記範囲にあることにより、タンク材のろう材がヘッダ材の表面に流動してくる前に、ヘッダ材のろう材を減少又は枯渇させることができるので、タンク材のろう材のチューブ材への流動経路を遮断することができ、タンク材のろう材がヘッダ材の表面を通ってチューブ材に流れ込むのを防ぐことができる。なお、ろう材Ｂの流動係数は、例えば、ろう材Ｂの組成、心材の平均結晶粒度、心材のＳｉ含有量、板厚等を適宜選択することにより調節される。
【００９４】
心材Ｂの少なくとも片面に、上記組成を有するろう材Ｂがクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートとしては、例えば、
（ｉ−ｂ）心材Ｂの一方の面のみに、ろう材Ｂがクラッドされており、且つ、他方の面には、なにもクラッドされていない二層材、
（ｉｉ−ｂ）心材Ｂの両方の面に、ろう材Ｂがクラッドされている三層材、
（ｉｉｉ−ｂ）心材Ｂの一方の面には、ろう材Ｂがクラッドされており、且つ、他方の面には、犠牲陽極材がクラッドされている三層材、
が挙げられる。
【００９５】
上記（ｉｉ−ｂ）の三層材の場合、心材の両面には、組成が全く同一のろう材Ｂがクラッドされていてもよいし、あるいは、組成が異なるろう材Ｂがクラッドされていてもよい。
【００９６】
また、上記（ｉｉｉ−ｂ）の三層材の場合、犠牲陽極材が熱交換器の外側となるように加工して、熱交換器が製造されることにより、外面耐食性が良好となる。犠牲陽極材としては、心材より電位的に卑となるアルミニウム合金、例えば、１０００系アルミニウム合金又はＡｌ−Ｚｎ系合金が挙げられる。
【００９７】
本発明の熱交換器の製造方法では、タンク材のヘッダ材との接合側の端部が、ヘッダ材のタンク材との接合側の端部と重なり合うように、タンク材は、ヘッダ材に組み付けられる。ヘッダ材とタンク材とは、ヘッダ材の内側面の端部とタンク材の内側面の端部が重なり合うように、あるいは、ヘッダ材の内側面の端部とタンク材の外側面の端部が重なり合うように、あるいは、ヘッダ材の外側面の端部とタンク材の内側面の端部が重なり合うように、あるいは、ヘッダ材の外側面の端部とタンク材の外側面の端部が重なり合うように、組み付けられる。ヘッダ材とタンク材の組み付け形態としては、例えば、図６中の（Ａ）に示すように、ヘッダ材１ａの内面側の端部と、タンク材２ａの外面側の端部とが重ね合わされる組み付け形態や、図６中の（Ｂ）に示すように、ヘッダ材１ｂの端部及びタンク材２ｂの端部をそれぞれＬ字型に折り曲げ、ヘッダ材１ｂの内面側の端部及びタンク材２ｂの内面側の端部とが重ね合わされる組み付け形態、図６中の（Ｃ）に示すように、ヘッダ材１ｃの外面側の端部と、タンク材２ｃの内面側の端部とが重ね合わされる組み付け形態等が挙げられる。なお、図６は、ヘッダ材とタンク材の組み付け形態の形態例を示す模式的な断面図である。また、図６では、ヘッダ材及びタンク材以外の記載は省略した。
【００９８】
また、本発明の熱交換器の製造方法では、組み付け体には、チューブ材、ヘッダ材及びタンク材の他に、隣合うチューブ材間に組み付けられるアウターフィンや、必要に応じて、サイドプレート、配管材、車体に取り付けための部品等が、組み付けられる。
【００９９】
次いで、本発明の熱交換器の製造方法では、少なくとも、チューブ材と、ヘッダ材と、タンク材と、を組み付けて得られる組み付け体を、所定の温度及び時間で、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る。
【０１００】
本発明の熱交換器の製造方法において、ろう付け加熱の最高到達温度は、５９０〜６１０℃であり、ろう付け加熱時間は、最高到達温度での保持時間が５分以内である。また、ろう付け加熱の際の雰囲気は、窒素ガス雰囲気、ヘリウムガス雰囲気、アルゴンガス雰囲気等の不活性ガス雰囲気、又は水素ガス雰囲気等の不酸化性雰囲気である。
【０１０１】
本発明の熱交換器の製造方法におけるヘッダ材及びタンク材のろう材の流動について、図７を参照して説明する。図７は、ろう付け加熱の際に、ろう材が流動する様子を示す模式的な断面図であり、（Ａ）はヘッダ材のろう材が流動する前の様子を示し、（Ｂ）はろう材が流動した後の様子を示す。ヘッダ材のろう材１３は、タンク材のろう材１２及びろう材１４より流動性が高いので、組み付け体２０のろう付け加熱を開始すると、先に、ヘッダ材のろう材１３が流動し始める（図７中の（Ａ））。このとき、タンク材のろう材１２及びろう材１４は、未だ、流動していない。流動を始めたヘッダ材のろう材１３は、チューブ材３ａの継目部１１及びチューブ材３ａとヘッダ材１ａの接合部へと流動して、フレットを形成する（図７中の（Ｂ））。そして、ヘッダ材のろう材１３が流動した後に、タンク材のろう材１２及びろう材１４は流動し始めるが、ヘッダ材のろう材１３が流動した後は、チューブ材３ａとタンク材２ａとの間のヘッダ材１ａの表面（符号２６で示す点線で囲まれている部分）に残存するろう材１３は、非常に少ないか又は枯渇しているので（図７中の（Ｂ））、タンク材のろう材１２及びろう材１４がヘッダ材２ａの表面を通ってチューブ材１ａに流れ込む現象は起こらない。そのため、タンク材のろう材１２及びろう材１４が、本来接合のために必要である部位へと流動してフィレットを形成するので、タンク材のろう材１２及びろう材１４の減少により、タンク材２ａの接合部位に接合不良が起こるのを防ぐことができる。
【０１０２】
このように、本発明の熱交換器の製造方法では、ヘッダ材のろう材の流動性を、タンク材のろう材の流動性より高くすることにより、ろう付け加熱の際に、先に、ヘッダ材のろう材を流動させて、タンク材のろう材がヘッダ材の表面に流動して来る前に、ヘッダ材の表面に残存するろう材を減少又は枯渇させることができるので、タンク材のろう材のチューブ材への流動経路を遮断することができる。なお、タンク材の片面にのみろう材がクラッドされている場合は、ヘッダ材のろう材の流動性を、タンク材の片面にのみにクラッドされているろう材の流動性よりも高くする。また、タンク材の両面にろう材がクラッドされている場合は、ヘッダ材のろう材の流動性を、タンク材の両面にクラッドされているいずれのろう材の流動性よりも高くする。
【０１０３】
すなわち、本発明の熱交換器の製造方法は、少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の６００℃で３分間の加熱試験における流動係数が、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の６００℃で３分間の加熱試験における流動係数より高いこと、好ましくは該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の６００℃で３分間の加熱試験における流動係数が、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の６００℃で３分間の加熱試験における流動係数より０．０５以上高いこと、特に好ましくは該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の６００℃で３分間の加熱試験における流動係数が、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の６００℃で３分間の加熱試験における流動係数より０．０５〜０．１高いこと、
を特徴とする熱交換器の製造方法である。そして、好ましくは該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の６００℃で３分間の加熱試験における流動係数が０．９以上であり、且つ、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートのろう材の６００℃で３分間の加熱試験における流動係数が０．６以上０．８未満である。
【０１０４】
また、本発明の熱交換器の製造方法は、少なくとも、チューブ用アルミニウム合金板を扁平管状に且つ該チューブ用アルミニウム合金板の両端の端部を継ぎ合わすように成形したチューブ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートを、該ろう材側が内側となるように成形したヘッダ材と、心材の少なくとも片面にろう材がクラッドされているタンク用アルミニウム合金製ブレージングシートを成形したタンク材と、を組み付けた後、ろう付け加熱することにより、熱交換器を得る熱交換器の製造方法であって、
該ヘッダ材及び該タンク材は、該ヘッダ材の内側面又は外側面の端部と該タンク材の内側面又は外側面の端部とが重なり合うように組み付けられており、
該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの６００℃で３分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さが、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートの６００℃で３分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さより小さいこと、好ましくは該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの６００℃で３分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さが、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートの６００℃で３分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さより１０μｍ以上小さいこと、
を特徴とする熱交換器の製造方法である。そして、好ましくは該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの６００℃で３分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さが１０μｍ以下であり、且つ、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートの６００℃で３分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さが１０μｍを超えていること、特に好ましくは該ヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシートの６００℃で３分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さが５μｍ以下であり、且つ、該タンク用アルミニウム合金製ブレージングシートの６００℃で３分間の加熱試験における心材の表面に残存するろう材の厚さが１０μｍを超え２０μｍ以下である。
【０１０５】
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明する。これらの実施例は本発明の一実施態様を示すものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【０１０６】
（実施例）
連続鋳造により表１に示す心材合金、表２に示すろう材合金、表３に示す犠牲陽極材合金の鋳塊を製造し、得られた鋳塊のうち、心材合金及び犠牲陽極材合金の鋳塊については常法に従って均質化処理を行った。
次いで、犠牲陽極材及びろう材合金の鋳塊を所定の厚さまで熱間圧延して所定の大きさに切断した後、これらの熱間圧延板と厚さ３０ｍｍの心材合金の鋳塊とを合わせ材として熱間圧延し、ろう材クラッド率が１０％となるように２層又は３層構造のクラッド材を得た。その後、冷間圧延を行い、最高到達温度が４００℃となるようにバッチ炉で中間焼鈍を行い、次いで、加工度１５〜６０％の冷間圧延を行って板厚を１．０ｍｍとし、最高到達温度が４００℃となるようにバッチ炉で最終焼鈍を行った。なお、実施例１９では、熱間圧延後に冷間圧延を行わずに中間焼鈍を行い、その後６０％の冷間圧延を行って板厚を１．０ｍｍとし、最終焼鈍を行った。また、実施例２０では、最高到達温度が３００℃となるようにバッチ炉で最終焼鈍を行った。
【０１０７】
【表１】
0005893450.tif 000002
【０１０８】
【表２】
0005893450.tif 000003
【０１０９】
【表３】
0005893450.tif 000004
【０１１０】
得られたクラッド材を試験材として以下の方法により、心材の平均結晶粒度を測定し、６００℃で３分間の加熱試験、ろう材の流動性試験（フィレット成形能、ろう付け加熱後のろう厚さの評価）、及びエロージョン性の評価を行った。その結果を表４に示す。
【０１１１】
（平均結晶粒度の測定）
クラッド材の心材側の表面を、リン酸４００ｍｌ、硫酸１００ｍｌと無水クロム酸２５ｇを混合した溶液中で、電圧３０Ｖで１〜３分電解研磨し、さらに、純水５００ｍｌ、フッ酸２７ｍｌ、ホウ酸１１ｇを混合した溶液中で、電圧２５〜３０Ｖで４５〜６０秒電解研磨した。その後、光学顕微鏡を用いて心材表面の偏光ミクロ組織を撮影し、比較法により平均結晶粒度を測定した。比較にはＡＳＴＭ（Ｅ１１２−６１）の標準結晶粒径組織図を用いた。
なお、３層クラッド材については、表面を研削加工してろう材を除去し、心材部分を露出させた状態で上記の処理を行い、平均結晶粒度を測定した。
【０１１２】
＜残存ろう材の厚さ（６００℃で３分間の加熱試験）＞
図３に示すように、加熱試験に供される縦３０ｍｍ×横７５ｍｍ×厚み１．０ｍｍの試験クラッド材（ブレージングシート試験材）２１を、流動性を測定する側のろう材２２が、上側の面となるようにして置き、その上に、高さ４０ｍｍ×幅５０ｍｍ×厚み１．０ｍｍの３００３材（ベア材）２３を２枚、１０ｍｍの間隔（間隔２４）を開けて、それぞれ試験クラッド材に対して垂直に、且つ、３００３材（ベア材）同士が平行になるように並べた。次いで、試験クラッド材２１に、ノコロックフラックスを５ｇ／ｍ２となるように塗布した後、窒素ガス雰囲気中で、昇温速度７０℃／分で６００℃まで昇温させ、６００℃で３分間保持した後、ヒーターを切り、ろうが凝固してから２００℃／分で降温させた。次いで、冷却後、２枚のアルミニウム合金ベア板２３の設置位置の中間近傍２５の垂直断面の観察を行い、残存しているろう材２２の厚みを測定した。
なお、以下のろう材の流動性試験に用いた３００３心材の両面に４０４５がクラッドされたクラッド材３０は、６００℃で３分間の加熱試験において、心材の表面に残存するろう材の厚さは３０μｍであった。
【０１１３】
＜ろう材の流動係数（６００℃で３分間の加熱試験）＞
社団法人軽金属溶接構造協会発行のアルミニウムブレージングハンドブック（改訂版、平成１５年３月２５日改訂版発行）の１３０ページに記載されているドロップ型流動性試験に従い行った。先ず、得られたクラッド材を用いて、縦６０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み１．０ｍｍの試験片を作製した。次いで、ろう材面側の表面が垂直になるように、加熱炉内に吊した。次いで、試験片を、窒素ガス雰囲気中で、昇温速度５０℃／分で６００℃まで昇温させ、６００℃で３分間保持した後、ヒーターを切り、ろうが凝固してから２００℃／分で降温させた。次いで、冷却後、試験片を上部から３／４の位置で切断し、試験前の試験片重量と試験後の切断下部１／４分の重量から、下記計算式（１）に基づいて、流動係数を算出した。
流動係数（Ｋ）＝（４ＷＢ−Ｗ０）／（３Ｗ０×Ｚ）      （１）
（式中、Ｗ０は試験前の試験片の重量（ｇ）を示し、ＷＢは試験後の切断下部１／４分の重量（ｇ）を示し、Ｚは「クラッド率（％）／１００」を示す。）
【０１１４】
＜ろう付け加熱によるろう材の流動性試験＞
（フィレット形成能の評価）
図３に示すように、加熱試験に供される縦３０ｍｍ×横７５ｍｍ×幅１．０ｍｍの試験クラッド材（ブレージングシート試験材）２１を、流動性を測定する側のろう材２２が、上側の面となるようにして置き、その上に、高さ４０ｍｍ×幅５０ｍｍ×厚み１．０ｍｍの３００３心材の両面に４０４５がクラッドされたクラッド材（垂直板１）３０（クラッド率１０％）と、高さ４０ｍｍ×幅５０ｍｍ×厚み１．０ｍｍの３００３材のベア材（垂直板２）２９とを、１０ｍｍの間隔（間隔２４）を開けて、試験クラッド材２１に対して垂直に、且つ、３００３材（ベア材）とクラッド材３０とが平行になるように並べた。次いで、試験クラッド材２１に、ノコロックフラックスを５ｇ／ｍ２となるように塗布した後、窒素ガス雰囲気中で、昇温速度７０℃／分で６００℃まで昇温させ、６００℃で３分間保持した後、ヒーターを切り、ろうが凝固してから２００℃／分で降温させた。次いで、冷却後、試験片の接合部について、断面観察を行った。フィレット形成能は、図８の符号３１の点線で囲った位置のフィレットの断面積を画像解析により測定し、フィレットの断面積が５ｍｍ２以上のものを良好（○）、それ未満のものを不良（×）とした。
なお、今回用いた各試験片は、本発明を適用しようとする熱交換器に相当するよう各部材を配したもので、クラッド材３０がタンク材、３００３材（ベア材）２９がチューブ材、試験クラッド材２１がヘッダ材に相当する。
【０１１５】
（ろう付け加熱後のろう厚さの評価）
図８の符号３２の点線で囲った位置（２枚の垂直板の中間近傍）について、断面観察を行い、試験クラッド材２１の表面に存在するろう材厚さが１０μｍ以下のものを良好（○）、１０μｍを超えるものを不良（×）とした。
【０１１６】
（エロージョン性の評価）
図８の符号３２の点線で囲った位置（２枚の垂直板の中間近傍）について、断面観察を行い、心材へのろうの浸透箇所が１００μｍにつき３箇所以下のものを良好（○）、３箇所を超えるものを不良（×）とした。
【０１１７】
【表４】
0005893450.tif 000005
【０１１８】
【表５】
0005893450.tif 000006
【０１１９】
（比較例）
連続鋳造により表１に示す組成を有する心材合金、表２に示す組成を有するろう材合金を造塊し、得られた鋳塊の内、心材合金については常法に従って均質化処理を行った。
次いで、ろう材合金の鋳塊を所定の厚さまで熱間圧延し、これらの熱間圧延板と心材合金の鋳塊（厚さ３０ｍｍ）とを合わせ材として熱間圧延し、ろう材クラッド率が１０％である２層構造のクラッド材を得た。その後、冷間圧延を行い、最高到達温度が４００℃となるようにバッチ炉で中間焼鈍を行い、加工度１０〜９０％の冷間圧延を行って板厚を１．０ｍｍとし、最高到達温度が４００℃となるようにバッチ炉で最終焼鈍を行った。なお、Ｎｏ．３４は中間焼鈍を行わず、Ｎｏ．３５は中間焼鈍の最高到達温度を２５０℃で行い、Ｎｏ．３６は最終焼鈍の最高到達温度を２７０℃で行った。
得られたクラッド材を試験材として、実施例と同様の方法で、心材の平均結晶粒度を測定し、６００℃で３分間の加熱試験、ろう材の流動性試験（フィレット成形能、ろう付け加熱後のろう厚さの評価）、及びエロージョン性の評価を行った。その結果を表５に示す。
【０１２０】
【表６】
0005893450.tif 000007
【０１２１】
【表７】
0005893450.tif 000008
【０１２２】
表５に示すように、Ｎｏ．２４と２５はろう材Ｓｉ含有量が低過ぎるために、残存ろう材厚さが大きくなり、クラッド材３０から３００３材（ベア材）２９へ、クラッド材３０のろう材が流動し、フィレット形成能が劣っていた。
Ｎｏ．２６は表面の残存ろう材厚さは薄いが、ろう材Ｓｉ含有量が高過ぎるためにエロージョンが起こっており、エロージョン部位を経路としたろう材の流動が起こった結果、フィレット成形能が劣っていた。
Ｎｏ．２７は最終焼鈍前の冷間加工度が高く、心材結晶粒径が微細なためにエロージョンが起こり、エロージョン部位を経路としたろう材の流動によりフィレット形成能が劣っていた。
Ｎｏ．２８は心材のＳｉ含有量が高過ぎて、心材結晶粒径が微細なためにエロージョンが起こり、エロージョン部位を経路としたろうの流動によりフィレット成形能が劣る。
Ｎｏ．２９は心材Ｆｅの含有量が高過ぎるため、心材結晶粒径が小さくなり、エロージョンが起こり、エロージョン部位を経路としたろう材の流動によりフィレット成形能が劣っていた。
Ｎｏ．３０は心材のＭｎ含有量が低過ぎるため、引張強さが１００ＭＰａ未満となり、アルミニウム合金熱交換器用ヘッダープレート材として用いるには強度が低かった。
Ｎｏ．３１は心材のＭｎ含有量が高過ぎるため、正常な板材が得られなかった。
Ｎｏ．３２はろう材のＦｅ含有量が多過ぎるため、製造時にろう材の変形量が不足し満足なクラッド材が得られなかった。
Ｎｏ．３３は最終焼鈍前の冷間加工度が低過ぎるため、心材に加工組織が残存し、ろう付時にその部位にエロージョンが発生してろう材の流動経路となりフィレットの成形能が劣っていた。
Ｎｏ．３４は中間焼鈍を行わなかったため、最終焼鈍前の加工度が高くなり、心材結晶粒径が小さくなり、エロージョンが起こり、エロージョン部位を経路としたろう材の流動によりフィレット成形能が劣っていた。
Ｎｏ．３５は中間焼鈍の温度が低過ぎたため、中間焼鈍後に完全軟化しておらず、残存する加工組織の分、最終焼鈍前の加工度よりも実質的な加工度が高くなって、心材結晶粒径が小さくなり、エロージョンが起こり、エロージョン部位を経路としたろう材の流動によりフィレット成形能が劣っていた。
Ｎｏ．３６は最終焼鈍の温度が低過ぎたため、Ｏ材となっておらず、心材に加工組織が残存し、ろう付時にその部位にエロージョンが発生してろう材の流動経路となりフィレットの成形能が劣っていた。
【符号の説明】
【０１２３】
１ａ、１ｂ  ヘッダ材
２ａ、２ｂ  タンク材
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  チューブ材
１０、１５ａ、１５ｂ  接合部
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ    継ぎ目
１２、１４  タンク材のろう材
１３        ヘッダ材のろう材
２０        組み付け体
２１        ブレージングシート試験材（試験クラッド材）
２２        ろう材
２３        アルミニウム合金ベア板
２４        間隔
２５        中間近傍
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ  チューブ用アルミニウム合金板
２８        インナーフィン
２９        垂直板２
３０        垂直板１
４１、５１  ヘッダ材
４２、５４  タンク材
４３、５３  チューブ材
４４、５４  継ぎ目
４５、４６、４７  ろう材
５０、６０  組み付け体
５５        フィン材
【図１】
0005893450.tif 000009
【図２】
0005893450.tif 000010
【図３】
0005893450.tif 000011
【図４】
0005893450.tif 000012
【図５】
0005893450.tif 000013
【図６】
0005893450.tif 000014
【図７】
0005893450.tif 000015
【図８】
0005893450.tif 000016
【図９】
0005893450.tif 000017
【図１０】
0005893450.tif 000018
【図１１】
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