(57)【要約】      （修正有）【課題】ろう付け工程において芯材からろう材表面へのＭｇの拡散が抑制され、製造工程においても、良好な熱間クラッド圧延性をそなえ、クラッド率にバラツキを生じることがなく、高強度と優れた耐食性を達成することを可能とし、とくに、フッ化物系フラックスやセシウム系フラックスを用いた不活性ガス雰囲気ろう付けにより接合されるアルミニウム合金製自動車熱交換器のチューブ材として好適な熱交換器用アルミニウム合金クラッド材を提供する。【解決手段】アルミニウム合金クラッド材は、芯材３の片面に犠牲陽極材４をクラッドし、他の面に中間材を介してＡｌ−Ｓｉ系ろう材５をクラッドしてなる４層クラッド材であって、芯材はＡｌ−Ｍｎ系合金で構成され、中間材は少なくともＭｎ：０．８〜１．８％を含有するアルミニウム合金で構成され、犠牲陽極材は少なくともＭｎ：０．８〜１．８％、Ｚｎ：０．５〜１０％を含有するアルミニウム合金で構成される。【選択図】図１
2006131923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材の片面に犠牲陽極材をクラッドし、他の面に中間材を介してろう材をクラッドしてなるアルミニウム合金の４層クラッド材であって、芯材は、少なくともＭｎ：０．８〜１．８％（質量％、以下同じ）、Ｍｇ：０．１〜１．０％を含有するアルミニウム合金で構成され、中間材は、少なくともＭｎ：０．８〜１．８％を含有するアルミニウム合金で構成され、犠牲陽極材は、少なくともＭｎ：０．８〜１．８％、Ｚｎ：０．５〜１０％を含有するアルミニウム合金で構成され、ろう材は、少なくともＳｉ：６〜１３％を含有するアルミニウム合金で構成されることを特徴とするろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項２】
前記芯材が、Ｍｎ：０．８〜１．８％、Ｍｇ：０．１〜１．０％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする請求項１記載のろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項３】
前記芯材が、Ｍｎ：０．８〜１．８％、Ｍｇ：０．１〜１．０％を含有し、さらに、Ｓｉ：０．７〜１．１％、Ｆｅ：０．５〜１．０％、Ｃｕ：０．８％以下、Ｎｉ：０．１〜１．０％、Ｃｒ：０．０２〜０．３％、Ｚｒ：０．０２〜０．３％、Ｔｉ：０．０５〜０．３５％のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする請求項１記載のろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項４】
前記中間材が、Ｍｎ：０．８〜１．８％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項５】
前記中間材が、Ｍｎ：０．８〜１．８％を含有し、さらに、Ｓｉ：０．７〜１．１％、Ｆｅ：０．５〜１．０％、Ｃｕ：０．８％以下、Ｚｎ：０．５〜１０％、Ｎｉ：０．１〜１．０％、Ｃｒ：０．０２〜０．３％、Ｚｒ：０．０２〜０．３％、Ｔｉ：０．０５〜０．３５％のうちの１種または２種以上を含有するが、ＣｕとＺｎとは同時に含有しないようにし、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項６】
前記中間材が、Ｍｎ：０．８〜１．８％を含有し、さらに、Ｉｎ：０．０５％以下、Ｓｎ：０．０５％以下の１種または２種を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項７】
前記中間材が、Ｍｎ：０．８〜１．８％を含有し、さらに、Ｓｉ：０．７〜１．１％、Ｆｅ：０．５〜１．０％、Ｚｎ：０．５〜１０％、Ｎｉ：０．１〜１．０％、Ｃｒ：０．０２〜０．３％、Ｚｒ：０．０２〜０．３％、Ｔｉ：０．０５〜０．３５％のうちの１種または２種以上を含有し、さらにＩｎ：０．０５％以下、Ｓｎ：０．０５％以下の１種または２種を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項８】
前記犠牲陽極材は、Ｍｎ：０．８〜１．８％、Ｚｎ：０．５〜１０％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項９】
前記犠牲陽極材は、Ｍｎ：０．８〜１．８％、Ｚｎ：０．５〜１０％を含有し、さらに、Ｓｉ：０．７〜１．１％、Ｆｅ：０．５〜１．０％、Ｎｉ：０．１〜１．０％、Ｃｒ：０．０２〜０．３％、Ｚｒ：０．０２〜０．３％、Ｔｉ：０．０５〜０．３５％のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項１０】
前記ろう材が、Ｓｉ：６〜１３％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項１１】
前記ろう材が、Ｓｉ：６〜１３％を含有し、さらに、Ｆｅ：０．８〜２．０％、Ｚｎ：０．５〜５．０％、Ｃｕ：０．５〜５．０％、Ｓｒ：０．００５〜０．１％のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項１２】
前記芯材が、さらにＶ：０．０１〜０．３％、Ｂ：０．０１〜０．３％のうちの１種または２種を含有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項１３】
前記中間材が、さらにＶ：０．０１〜０．３％、Ｂ：０．０１〜０．３％のうちの１種または２種を含有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項１４】
前記犠牲陽極材が、さらにＶ：０．０１〜０．３％、Ｂ：０．０１〜０．３％のうちの１種または２種を含有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項１５】
前記犠牲陽極材が、さらにＩｎ：０．０５％以下、Ｓｎ：０．０５％以下の１種または２種を含有することを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。    
【請求項１６】
前記ろう材が、さらにＩｎ：０．０５％以下、Ｓｎ：０．０５％以下の１種または２種を含有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載のろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項１７】
芯材、中間材、犠牲陽極材およびろう材の変形抵抗の比、（ろう材の変形抵抗／中間材の変形抵抗）、（ろう材の変形抵抗／芯材の変形抵抗）、（ろう材の変形抵抗／犠牲陽極材の変形抵抗）、（中間材の変形抵抗／芯材の変形抵抗）、（中間材の変形抵抗／犠牲陽極材の変形抵抗）、（芯材の変形抵抗／犠牲陽極材の変形抵抗）が、０．７〜１．４であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載のろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれかに記載のアルミニウム合金クラッド材を用いてろう付けすることにより熱交換器を製造する方法において、ろう付け時のヒートパターンを、Ｍｇの拡散係数の時間積分、∫Ｄ（ｔ）ｄｔ＝Ｄ0 ｅｘｐ｛−Ｑ／ＲＴ（ｔ）｝（但し、Ｄ0 ：振動数項（１．２４×１０-4ｍ2 ／ｓ）、Ｑ：活性化エネルギー（１３１０００Ｊ／ｍｏｌ）、Ｒ：気体定数（８．３１４５Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ）、Ｔ：温度（Ｋ）、ｔ：時間（ｓ））が、３×１０-10 （ｍ2 ）以下になるよう制御し、中間材とろう材との界面のＭｇ濃度を０．１％以下とすることを特徴とするろう付けによ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、熱交換器とくに自動車熱交換器に使用されるアルミニウム合金クラッド材、とくに、フッ化物系フラックスやセシウム系フラックスを用いた不活性ガス雰囲気ろう付けにより接合されるエバポレータ、コンデンサ、ラジエータ、ヒータ、インタークーラ、オイルクーラなどのアルミニウム合金製自動車熱交換器のチューブ材として好適なろう付け性、耐食性および熱間圧延性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、および該アルミニウム合金クラッド材を用いるろう付けによる熱交換器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車熱交換器、例えばラジエータは、外面にフィンを有し、内面が作動流体（冷媒）の通路となるチューブおよびヘッダーから構成されている。このような自動車のラジエータまたはヒータなどのチューブ材としては、ＪＩＳ  Ａ３００３などのＡｌ−Ｍｎ系合金を芯材とし、芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラッドした二層構造のアルミニウム合金クラッド材、芯材の一方の面にろう材をクラッドし、他方の面にＡｌ−Ｚｎ系合金またはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金の犠牲陽極材をクラッドした三層構造のアルミニウム合金クラッド材が用いられている。
【０００３】
アルミニウム合金製熱交換器は、フッ化物系フラックスやセシウム系フラックスを用いた不活性ガス雰囲気ろう付けにより接合されることが多く、クラッド材のＡｌ−Ｓｉ系ろう材は、アルミニウム合金製熱交換器を製作するとき、チューブとフィンとの接合、チューブとヘッダープレートとの接合、またはクラッド板からチューブを製造する場合のろう付け接合のためにクラッドされている。また、犠牲陽極材は、たとえばチューブの内面側に使用され、作動流体と接して犠牲陽極作用を発揮し、芯材の孔食や隙間腐食の発生を防止する。
【０００４】
近年、自動車の軽量化の要請に伴い、自動車熱交換器においても省エネルギー、省資源の観点から構成材料の薄肉化が要請され、チューブ材についても薄肉化が進行している。チューブ材を薄肉化するためには、材料の強度をさらに高める必要があり、芯材に多量のＭｎ、Ｃｕ、Ｓｉなどが含有されるが、これらの元素の含有により芯材の耐食性が低下するため、犠牲陽極材に多量のＺｎを添加して芯材との電位差を確保し、確実に犠牲陽極効果が得られるようにした材料構成が提案されている。また、芯材や犠牲陽極材にＭｇを添加して、さらに強度を高めた材料構成のものも提案されている。
【０００５】
しかしながら、芯材や犠牲陽極材にＭｇが添加された場合、Ｍｇが、ろう付け工程において、ろう材表面に拡散し、フラックスと反応してＭｇＦ2 などの化合物が形成され、フラックスとしての機能が損なわれて、ろう付け欠陥が生じたり、材料中のＭｇが減少するため、十分なろう付け強度が得られないという問題がある。
【０００６】
この問題は、前記３層構造のアルミニウム合金クラッド材を曲成して溶接により偏平チューブとし、これにヘッダープレートを組付けて一体ろう付けする場合にも生じるが、近年、省エネルギーや作業効率化の観点から使用が増加している板材を曲げ加工するだけで溶接することなくチューブ形状とするもの、すなわち、図１、図２に示すように、芯材３の片面にろう材４、他の片面に犠牲陽極材５をクラッドしてなるアルミニウム合金クラッド材の両端面６または両端面６と両端部７のろう材４が犠牲陽極材５と当接するように曲げ加工するだけで、Ｂ型のチューブ形状１または２とし、ヘッダープレートに組付けて一体ろう付けして製造されるろう付け型において、とくに問題となっている。従来、この問題を解決するために、芯材とろう材との間にＭｎを含有するアルミニウム合金からなる中間材を設ける手法が提案されている（特許文献１、２、３参照）。
【０００７】
Ａｌ−Ｍｎ系合金の中間材を設けることにより、芯材や犠牲陽極材からのＭｇの拡散は抑制されるが、例えば、Ａｌ−Ｍｎ系合金芯材の片面にＡｌ−Ｍｎ系合金の中間材層を介してＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラッドし、芯材の他の片面にＡｌ−Ｚｎ系合金またはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金からなる犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウム合金クラッド材を製造する場合、熱間圧延中に中間材層と犠牲陽極材がろう材や芯材より優先的に延びるため、クラッド材の圧延方向のクラッド率にバラツキが生じ、とくに薄肉化されたクラッド材においては、少しでもクラッド率が相違した個所があった場合には、ろう付け性、耐食性などの材料特性が大きく異なったものとなるため、安定したクラッド材の製造が困難となるという他の問題点がある。
【０００８】
Ａｌ−Ｍｎ系合金芯材の片面に中間材をクラッドし、中間材と芯材の他の面にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系ろう材をクラッドした４層クラッド材において、中間材の変形抵抗を芯材の変形抵抗の７０〜１３０％として、安定したクラッド熱間圧延性を得ることも提案されている（特許文献４参照）が、芯材の他の面にろう材でなくＡｌ−Ｚｎ系合金またはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金からなる犠牲陽極材をクラッドした場合には、クラッド熱間圧延性の改善は得られず、前記のように、熱間圧延中に中間材層と犠牲陽極材がろう材や芯材より優先的に延びる現象が生じる。
【特許文献１】特開昭６２−２１２０９４号公報
【特許文献２】特開平４−３６４３２号公報
【特許文献３】特開平４−３６４３５号公報
【特許文献４】特開平１０−５３８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
発明者らは、Ａｌ−Ｍｎ系合金芯材の片面にＡｌ−Ｍｎ系合金の中間材層を介してＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材をクラッドし、芯材の他の片面に犠牲陽極材をクラッドしてなる熱交換器のチューブ材における上記の問題点を解消し、耐食性、薄肉化のための高強度および適正な熱間圧延性を達成し得るアルミニウム合金クラッドを得るために、芯材、中間材、ろう材および犠牲陽極材の組み合わせについて検討を行った。
【００１０】
薄肉化されたクラッド材について十分な強度と耐食性を達成し、その製造において適正な熱間圧延性を得るために、犠牲陽極材として従来のＡ７０７２合金など、低強度のＡｌ−Ｚｎ系合金を適用した場合には、以下に説明するように、強度低下が大きくなり高強度化を達成することができない。犠牲陽極材にＭｇを添加した場合には、十分な強度は得られるが、ろう付け性や熱間圧延牲に問題があることは前記のとおりである。
【００１１】
すなわち、従来のようにクラッド材の厚さが０．３ｍｍのように比較的大きい場合には、内面の耐食性を維持するためには犠牲陽極材層の厚さは０．０３０ｍｍ程度必要とされ、全板厚に占める割合は１０％となるから、犠牲陽極材としてＡ７０７２合金のような低強度合金を用いたとしてもチューブ材としての強度低下は僅かであったが、クラッド材の厚さが０．１５ｍｍのように薄肉化された場合でも、内面の耐食性を維持するためには犠牲陽極材層の厚さは同じく０．０３０ｍｍ程度必要とされ、全板厚に占める割合は２０％となるから、犠牲陽極材としてＡ７０７２合金のような低強度合金を用いた場合には強度低下が大きくなる。
【００１２】
試験、検討を重ねた結果、犠牲陽極材にＺｎとＭｎを含有させることにより、犠牲陽極材の強度が改善され、耐食性も維持されて、薄肉化されたクラッド材において十分な強度と耐食性を達成することが可能となり、熱間圧延性についても、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材、Ａｌ−Ｍｎ系合金中間材、Ａｌ−Ｍｎ系合金芯材およびＺｎとＭｎとを含有する犠牲陽極材を組み合わせて熱間圧延した場合には、良好な熱間クラッド圧延性が得られることを見出した。
【００１３】
本発明は、上記の知見に基づいてさらに検討を加えた結果としてなされたものであり、その目的は、ろう付け工程において芯材からろう材表面へのＭｇの拡散が抑制され、フラックスと反応してろう付け性を害することがなく、製造工程においても、良好な熱間クラッド圧延性をそなえ、クラッド率にバラツキを生じることがなく、高強度と優れた耐食性を達成することを可能とし、熱交換器とくに自動車熱交換器に使用されるアルミニウム合金クラッド材、とくに、フッ化物系フラックスやセシウム系フラックスを用いた不活性ガス雰囲気ろう付けにより接合されるエバポレータ、コンデンサ、ラジエータ、ヒータ、インタークーラ、オイルクーラなどのアルミニウム合金製自動車熱交換器のチューブ材として好適な熱交換器用アルミニウム合金クラッド材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するための請求項１による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、芯材の片面に犠牲陽極材をクラッドし、他の面に中間材を介してろう材をクラッドしてなるアルミニウム合金の４層クラッド材であって、芯材は、少なくともＭｎ：０．８〜１．８％、Ｍｇ：０．１〜１．０％を含有するアルミニウム合金で構成され、中間材は、少なくともＭｎ：０．８〜１．８％を含有するアルミニウム合金で構成され、犠牲陽極材は、少なくともＭｎ：０．８〜１．８％、Ｚｎ：０．５〜１０％を含有するアルミニウム合金で構成され、ろう材は、少なくともＳｉ：６〜１３％を含有するアルミニウム合金で構成されることを特徴とする。
【００１５】
請求項２による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１において、前記芯材が、Ｍｎ：０．８〜１．８％、Ｍｇ：０．１〜１．０％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする。
【００１６】
請求項３による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１において、前記芯材が、Ｍｎ：０．８〜１．８％、Ｍｇ：０．１〜１．０％を含有し、さらに、Ｓｉ：０．７〜１．１％、Ｆｅ：０．５〜１．０％、Ｃｕ：０．８％以下、Ｎｉ：０．１〜１．０％、Ｃｒ：０．０２〜０．３％、Ｚｒ：０．０２〜０．３％、Ｔｉ：０．０５〜０．３５％のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする。
【００１７】
請求項４による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記中間材が、Ｍｎ：０．８〜１．８％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする。
【００１８】
請求項５による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記中間材が、Ｍｎ：０．８〜１．８％を含有し、さらに、Ｓｉ：０．７〜１．１％、Ｆｅ：０．５〜１．０％、Ｃｕ：０．８％以下、Ｚｎ：０．５〜１０％、Ｎｉ：０．１〜１．０％、Ｃｒ：０．０２〜０．３％、Ｚｒ：０．０２〜０．３％、Ｔｉ：０．０５〜０．３５％のうちの１種または２種以上を含有するが、ＣｕとＺｎとは同時に含有しないようにし、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする。
【００１９】
請求項６による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記中間材が、Ｍｎ：０．８〜１．８％を含有し、さらに、Ｉｎ：０．０５％以下、Ｓｎ：０．０５％以下の１種または２種を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする。
【００２０】
請求項７による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記中間材が、Ｍｎ：０．８〜１．８％を含有し、さらに、Ｓｉ：０．７〜１．１％、Ｆｅ：０．５〜１．０％、Ｚｎ：０．５〜１０％、Ｎｉ：０．１〜１．０％、Ｃｒ：０．０２〜０．３％、Ｚｒ：０．０２〜０．３％、Ｔｉ：０．０５〜０．３５％のうちの１種または２種以上を含有し、さらにＩｎ：０．０５％以下、Ｓｎ：０．０５％以下の１種または２種を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする。
【００２１】
請求項８による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜７のいずれかにおいて、前記犠牲陽極材が、Ｍｎ：０．８〜１．８％、Ｚｎ：０．５〜１０％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする。
【００２２】
請求項９による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜７のいずれかにおいて、前記犠牲陽極材が、Ｍｎ：０．８〜１．８％、Ｚｎ：０．５〜１０％を含有し、さらに、Ｓｉ：０．７〜１．１％、Ｆｅ：０．５〜１．０％、Ｎｉ：０．１〜１．０％、Ｃｒ：０．０２〜０．３％、Ｚｒ：０．０２〜０．３％、Ｔｉ：０．０５〜０．３５％のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする。
【００２３】
請求項１０による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜９のいずれかにおいて、前記ろう材が、Ｓｉ：６〜１３％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする。
【００２４】
請求項１１による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜９のいずれかにおいて、前記ろう材が、Ｓｉ：６〜１３％を含有し、さらに、Ｆｅ：０．８〜２．０％、Ｚｎ：０．５〜５．０％、Ｃｕ：０．５〜５．０％、Ｓｒ：０．００５〜０．１％のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする。
【００２５】
請求項１２による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜１１のいずれかにおいて、前記芯材が、さらにＶ：０．０１〜０．３％、Ｂ：０．０１〜０．３％のうちの１種または２種を含有することを特徴とする。
【００２６】
請求項１３による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜１２のいずれかにおいて、前記中間材が、さらにＶ：０．０１〜０．３％、Ｂ：０．０１〜０．３％のうちの１種または２種を含有することを特徴とする。
【００２７】
請求項１４による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜１３のいずれかにおいて、前記犠牲陽極材が、さらにＶ：０．０１〜０．３％、Ｂ：０．０１〜０．３％のうちの１種または２種を含有することを特徴とする。
【００２８】
請求項１５による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜１４のいずれかにおいて、前記犠牲陽極材が、さらにＩｎ：０．０５％以下、Ｓｎ：０．０５％以下の１種または２種を含有することを特徴とする。
【００２９】
請求項１６による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜１５のいずれかにおいて、前記ろう材が、さらにＩｎ：０．０５％以下、Ｓｎ：０．０５％以下の１種または２種を含有することを特徴とする。
【００３０】
請求項１７による熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜１６のいずれかにおいて、芯材、中間材、犠牲陽極材およびろう材の変形抵抗の比、（ろう材の変形抵抗／中間材の変形抵抗）、（ろう材の変形抵抗／芯材の変形抵抗）、（ろう材の変形抵抗／犠牲陽極材の変形抵抗）、（中間材の変形抵抗／芯材の変形抵抗）、（中間材の変形抵抗／犠牲陽極材の変形抵抗）、（芯材の変形抵抗／犠牲陽極材の変形抵抗）が、０．７〜１．４であることを特徴とする。
【００３１】
請求項１８によるろう付けによる熱交換器の製造方法は、請求項１〜１７のいずれかに記載のアルミニウム合金クラッド材を用いてろう付けすることにより熱交換器を製造する方法において、ろう付け時のヒートパターンを、Ｍｇの拡散係数の時間積分、∫Ｄ（ｔ）ｄｔ＝Ｄ0 ｅｘｐ｛−Ｑ／ＲＴ（ｔ）｝（但し、Ｄ0 ：振動数項（１．２４×１０-4ｍ2 ／ｓ）、Ｑ：活性化エネルギー（１３１０００Ｊ／ｍｏｌ）、Ｒ：気体定数（８．３１４５Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ）、Ｔ：温度（Ｋ）、ｔ：時間（ｓ））が、３×１０-10 （ｍ2 ）以下になるよう制御し、中間材とろう材との界面のＭｇ濃度を０．１％以下とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、ろう付け工程において芯材からろう材表面へのＭｇの拡散が抑制され、フラックスと反応してろう付け性を害することがなく、製造工程においても、良好な熱間クラッド圧延性をそなえ、クラッド率にバラツキを生じることがなく、高強度と優れた耐食性を達成することを可能とし、熱交換器とくに自動車熱交換器に使用されるアルミニウム合金クラッド材、とくに、フッ化物系フラックスやセシウム系フラックスを用いた不活性ガス雰囲気ろう付けにより接合されるエバポレータ、コンデンサ、ラジエータ、ヒータ、インタークーラ、オイルクーラなどのアルミニウム合金製自動車熱交換器のチューブ材として好適な熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、および該アルミニウム合金クラッド材を用いるろう付けによる熱交換器の製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明のアルミニウム合金クラッド材における芯材、中間材、犠牲陽極材およびろう材の成分およびその限定理由について説明する。
（芯材）
Ｍｎ：０．８〜１．８％
Ｍｎは、芯材の強度を向上させるとともに、芯材の電位を貴にして犠牲陽極材との電位差を大きくして耐食性を高めるよう機能する。Ｍｎの好ましい含有量は０．８〜１．８％の範囲であり、０．８％未満ではその効果が小さく、１．８％を越えると、鋳造時に粗大な化合物が生成し圧延加工性が低下して健全な板材（芯材）が得難くなる。Ｍｎのさらに好ましい含有範囲は１．０〜１．３％である。
【００３４】
Ｍｇ：０．１〜１．０％
Ｍｇは、芯材の強度を向上させる。Ｍｇの好ましい含有量は０．１〜１．０％の範囲であり、０．１％未満ではその効果が小さく、１．０％を越えて含有すると、フッ化物系フラックスを用いて不活性ガス雰囲気中で加熱ろう付けを行う場合、中間材を配しても、ろう付け時にＭｇがろう材表面まで拡散してフッ化物系フラックスと反応し、ろう付け性が阻害され易く、ＭｇＦ2 などの化合物が生成してろう付け欠陥が生じ易くなる。Ｍｇのさらに好ましい含有範囲は０．１〜０．６％である。
【００３５】
Ｓｉ：０．７〜１．１％
Ｓｉは、芯材の強度を向上させる効果を有する。Ｓｉの好ましい含有量は０．７〜１．１％の範囲であり、０．７％未満ではその効果が小さく、１．１％を越えると、芯材の耐食性が低下するとともに、芯材の融点を下げ、加熱ろう付け時に局部溶融が生じ易くなる。Ｓｉのさらに好ましい含有範囲は０．８〜１．０％である。
【００３６】
Ｆｅ：０．５〜１．０％
Ｆｅは、芯材の強度を向上させる効果を有する。Ｆｅの好ましい含有量は０．５〜１．０％の範囲であり、０．５％未満ではその効果が小さく、１．０％を越えると、芯材の自己腐食性が増大する。Ｆｅのさらに好ましい含有範囲は０．５〜０．８％である。
【００３７】
Ｃｕ：０．８％以下
Ｃｕは、芯材の強度を向上させるとともに、芯材の電位を貴にし、犠牲陽極材との電位差を大きくして耐食性を向上させるよう機能する。また、芯材中のＣｕは加熱ろう付け時に犠牲陽極材および中間材中に拡散して、犠牲陽極材および中間材の厚さ方向になだらかなＣｕの濃度勾配を形成させ、この結果、芯材側の電位は貴となり、犠牲陽極材の表面側および中間材の表面側の電位は卑となって、犠牲陽極材および中間材の厚さ方向になだらかな電位勾配が形成されるため、腐食形態が全面腐食型となる。Ｃｕの好ましい含有量は０．８％以下の範囲であり、０．８％を越えると芯材の耐食性が低下し、また融点が低下して加熱ろう付け時に局部的な溶融が生じ易くなる。Ｃｕのさらに好ましい含有範囲は０．４〜０．６％である。
【００３８】
Ｎｉ：０．１〜１．０％
Ｎｉは、芯材の強度を向上させよう機能する。Ｎｉの好ましい含有量は０．１〜１．０％の範囲であり、０．１％未満ではその効果が小さく、１．０％を越えると、芯材の自己腐食性が増大する。Ｎｉのさらに好ましい含有範囲は０．５〜０．８％である。
【００３９】
Ｃｒ：０．０２〜０．３％、Ｚｒ：０．０２〜０．３％
ＣｒおよびＺｒは、上記の範囲内で含有させた場合、芯材の結晶粒度を粗大にし、ろう付け加熱中のＭｇの粒界拡散を抑制する。それぞれ０．０２％未満では効果が小さく、それぞれ０．３％を越えて含有しても効果が飽和して、それ以上の効果が期待し得ない。ＣｒおよびＺｒのさらに好ましい含有範囲は、それぞれ０．０５〜０．２％である。
【００４０】
Ｔｉ：０．０５〜０．３５％
Ｔｉは、芯材の厚さ方向に濃度の高い領域と低い領域に分かれ、これらの領域が層状となって交互に分布し、Ｔｉ濃度の低い領域が高い領域に比べ優先的に腐食することにより、腐食形態を層状にする効果を有し、この効果により板厚方向への粒界腐食の進行が妨げられ材料の耐孔食性が向上する。Ｔｉの好ましい含有量は０．０５〜０．３５％の範囲であり、０．０５％未満ではその効果が小さく、０．３５％を越えると、鋳造が困難となり、また加工性が低下して健全な材料の製造が困難となる。Ｔｉのさらに好ましい含有範囲は０．１〜０．２％である。
【００４１】
Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｂ：０．０１〜０．３％
ＶおよびＢは、上記の範囲内で含有させた場合、芯材の結晶粒度を粗大にし、ろう付け加熱中のＭｇの粒界拡散を抑制する。それぞれ０．０１％未満では効果が小さく、それぞれ０．３％を越えて含有しても効果が飽和して、それ以上の効果が期待し得ない。
【００４２】
（中間材）
Ｍｎ：０．８〜１．８％
Ｍｎは、中間材の強度を向上させるとともに、熱間圧延時の変形抵抗を高め、芯材、犠牲陽極材およびろう材との変形抵抗の差を小さくする。Ｍｎの好ましい含有量は０．８〜１．８％の範囲であり、０．８％未満ではその効果が小さく、１．８％を越えると、鋳造時に粗大な化合物が生成し圧延加工性が低下して健全な板材が得難くなる。Ｍｎのさらに好ましい含有範囲は１．０〜１．３％である。
【００４３】
Ｓｉ：０．７〜１．１％
Ｓｉは、中間材の強度を向上させるとともに、熱間圧延時の変形抵抗を高め、芯材、犠牲陽極材およびろう材との変形抵抗の差を小さくする。Ｓｉの好ましい含有量は０．７〜１．１％の範囲であり、０．７％未満ではその効果が小さく、１．１％を越えると、中間材の耐食性が低下するとともに、中間材の融点を下げ、加熱ろう付け時に局部溶融が生じ易くなる。Ｓｉのさらに好ましい含有範囲は０．８〜１．０％である。
【００４４】
Ｆｅ：０．５〜１．０％
Ｆｅは、中間材の強度を向上させるとともに、熱間圧延時の変形抵抗を高め、芯材、犠牲陽極材およびろう材との変形抵抗の差を小さくする。Ｆｅの好ましい含有量は０．５〜１．０％の範囲であり、０．５％未満ではその効果が小さく、１．０％を越えると、中間材の自己腐食性が増大する。Ｆｅのさらに好ましい含有範囲は０．５〜０．８％である。
【００４５】
Ｃｕ：０．８％以下
Ｃｕは、中間材の強度を向上させるとともに、熱間圧延時の変形抵抗を高め、芯材、犠牲陽極材およびろう材との変形抵抗の差を小さくする。また、中間材の電位を貴にし、ろう材との電位差を大きくして防食効果を向上させるよう機能する。さらに中間材中のＣｕは加熱ろう付け時に芯材およびろう材中に拡散して、芯材およびろう材の厚さ方向になだらかなＣｕの濃度勾配を形成させ、この結果、中間材と芯材の電位は貴となり、ろう材の表面側の電位は卑となって、ろう材の厚さ方向になだらかな電位勾配が形成されるため、腐食形態が全面腐食型となる。Ｃｕの好ましい含有量は０．８％以下の範囲であり、０．８％を越えると中間材の耐食性が低下し、また融点が低下して加熱ろう付け時に局部的な溶融が生じ易くなる。Ｃｕのさらに好ましい含有範囲は０．４〜０．６％である。なお、中間材にＣｕを含有させる場合には、Ｚｎを添加しないことが望ましい。
【００４６】
Ｚｎ：０．５〜１０．０％
Ｚｎは、中間材の電位を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果を保持し、芯材の孔食や隙間腐食を防止する。Ｚｎの好ましい含有量は０．５〜１０．０％の範囲であり、０．５％未満ではその効果が小さく、１０．０％を越えると中間材の自己腐食性が増大する。Ｚｎのさらに好ましい含有範囲は２．０〜５．０％である。なお、中間材にＺｎを含有させる場合には、Ｃｕを添加しないことが望ましい。
【００４７】
Ｎｉ：０．１〜１．０％
Ｎｉは、中間材の強度を向上させるとともに、熱間圧延時の変形抵抗を高め、芯材、犠牲陽極材およびろう材との変形抵抗の差を小さくするよう機能する。Ｎｉの好ましい含有量は０．１〜１．０％の範囲であり、０．１％未満ではその効果が小さく、１．０％を越えると、中間材の自己腐食性が増大する。Ｎｉのさらに好ましい含有範囲は０．５〜０．８％である。
【００４８】
Ｃｒ：０．０２〜０．３％、Ｚｒ：０．０２〜０．３％
ＣｒおよびＺｒは、上記の範囲内で含有させた場合、中間材の結晶粒度を粗大にし、ろう付け加熱中のＭｇの粒界拡散を抑制する。それぞれ０．０２％未満では効果が小さく、それぞれ０．３％を越えて含有しても効果が飽和して、それ以上の効果が期待し得ない。ＣｒおよびＺｒのさらに好ましい含有範囲は、それぞれ０．０５〜０．２％である。
【００４９】
Ｔｉ：０．０５〜０．３５％
Ｔｉは、中間材の厚さ方向に濃度の高い領域と低い領域に分かれ、これらの領域が層状となって交互に分布し、Ｔｉ濃度の低い領域が高い領域に比べ優先的に腐食することにより、腐食形態を層状にする効果を有し、この効果により板厚方向への粒界腐食の進行が妨げられ材料の耐孔食性が向上する。Ｔｉの好ましい含有量は０．０５〜０．３５％の範囲であり、０．０５％未満ではその効果が小さく、０．３５％を越えると、鋳造が困難となり、また加工性が低下して健全な材料の製造が困難となる。Ｔｉのさらに好ましい含有範囲は０．１〜０．２％である。
【００５０】
Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｂ：０．０１〜０．３％
ＶおよびＢは、上記の範囲内で含有させた場合、中間材の結晶粒度を粗大にし、ろう付け加熱中のＭｇの粒界拡散を抑制する。それぞれ０．０１％未満では効果が小さく、それぞれ０．３％を越えて含有しても効果が飽和して、それ以上の効果が期待し得ない。
【００５１】
Ｉｎ：０．０５％以下、Ｓｎ：０．０５％以下
中間材において、Ｃｕを含有しない場合、Ｉｎ、Ｓｎの添加は中間材の電位を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果を確実にし、芯材の孔食や隙間腐食を防止するよう機能する。好ましい含有量は０．０５％以下の範囲であり、それぞれ０．０５％を越えると中間材の自己腐食性が増大する。ＩｎとＳｎのさらに好ましい含有範囲は、それぞれ０．０１〜０．０３％である。
【００５２】
（犠牲陽極材）
Ｍｎ：０．８〜１．８％
Ｍｎは、犠牲陽極材の強度を向上させるとともに、熱間圧延時の変形抵抗を高め、芯材、中間材およびろう材との変形抵抗の差を小さくする。また、Ａｌ−Ｍｎ系化合物が腐食の起点となって孔食が分散される結果、耐食性が向上する。Ｍｎの好ましい含有量は０．８〜１．８％の範囲であり、０．８％未満ではその効果が小さく、１．８％を越えると、鋳造時に粗大な化合物が生成し圧延加工性が低下して健全な板材が得難くなる。Ｍｎのさらに好ましい含有範囲は１．０〜１．３％である。
【００５３】
Ｚｎ：０．５〜１０．０％
Ｚｎは、犠牲陽極材の電位を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果を保持し、芯材の孔食や隙間腐食を防止する。Ｚｎの好ましい含有量は０．５〜１０．０％の範囲であり、０．５％未満ではその効果が小さく、１０．０％を越えると犠牲陽極材の自己腐食性が増大する。Ｚｎのさらに好ましい含有範囲は２．０〜５．０％である。
【００５４】
Ｓｉ：０．７〜１．１％
Ｓｉは、犠牲陽極材の強度を向上させるとともに、熱間圧延時の変形抵抗を高め、芯材、中間材およびろう材との変形抵抗の差を小さくする。また、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物が腐食の起点となって腐食が分散される結果、耐食性が向上する。Ｓｉの好ましい含有量は０．７〜１．１％の範囲であり、０．７％未満ではその効果が小さく、１．１％を越えると、犠牲陽極材の耐食性が低下する。Ｓｉのさらに好ましい含有範囲は０．８〜１．０％である。
【００５５】
Ｆｅ：０．５〜１．０％
Ｆｅは、犠牲陽極材の強度を向上させるとともに、熱間圧延時の変形抵抗を高め、芯材、中間材およびろう材との変形抵抗の差を小さくする。また、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物が腐食の起点となって腐食が分散される結果、耐食性が向上する。Ｆｅの好ましい含有量は０．５〜１．０％の範囲であり、０．５％未満ではその効果が小さく、１．０％を越えると、犠牲陽極材の自己腐食性が増大する。Ｆｅのさらに好ましい含有範囲は０．５〜０．８％である。
【００５６】
Ｎｉ：０．１〜１．０％
Ｎｉは、犠牲陽極材の強度を向上させるとともに、熱間圧延時の変形抵抗を高め、芯材、中間材およびろう材との変形抵抗の差を小さくするよう機能する。Ｎｉの好ましい含有量は０．１〜１．０％の範囲であり、０．１％未満ではその効果が小さく、１．０％を越えると、犠牲陽極材の自己腐食性が増大する。Ｎｉのさらに好ましい含有範囲は０．５〜０．８％である。
【００５７】
Ｔｉ：０．０５〜０．３５％
Ｔｉは、犠牲陽極材の厚さ方向に濃度の高い領域と低い領域に分かれ、これらの領域が層状となって交互に分布し、Ｔｉ濃度の低い領域が高い領域に比べ優先的に腐食することにより、腐食形態を層状にする効果を有し、この効果により板厚方向への粒界腐食の進行が妨げられ材料の耐孔食性が向上する。Ｔｉの好ましい含有量は０．０５〜０．３５％の範囲であり、０．０５％未満ではその効果が小さく、０．３５％を越えると、鋳造が困難となり、また加工性が低下して健全な材料の製造が困難となる。Ｔｉのさらに好ましい含有範囲は０．１〜０．２％である。
【００５８】
Ｃｒ：０．０２〜０．３％、Ｚｒ：０．０２〜０．３％
ＣｒおよびＺｒは、上記の範囲内で含有させた場合、犠牲陽極材の結晶粒度を粗大にし、ろう付け加熱中のＭｇの粒界拡散を抑制する。それぞれ０．０２％未満では効果が小さく、それぞれ０．３％を越えて含有しても効果が飽和して、それ以上の効果が期待し得ない。ＣｒおよびＺｒのさらに好ましい含有範囲は、それぞれ０．０５〜０．２％である。
【００５９】
Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｂ：０．０１〜０．３％
ＶおよびＢは、上記の範囲内で含有させた場合、犠牲陽極材の結晶粒度を粗大にし、ろう付け加熱中のＭｇの粒界拡散を抑制する。それぞれ０．０１％未満では効果が小さく、それぞれ０．３％を越えて含有しても効果が飽和して、それ以上の効果が期待し得ない。
【００６０】
Ｉｎ：０．０５％以下、Ｓｎ：０．０５％以下
ＩｎとＳｎは、犠牲陽極材の電位を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果を確実にし、芯材の孔食や隙間腐食を防止するよう機能する。好ましい含有量は０．０５％以下の範囲であり、それぞれ０．０５％を越えると犠牲陽極材の自己腐食性が増大する。ＩｎとＳｎのさらに好ましい含有範囲は、それぞれ０．０１〜０．０３％である。
【００６１】
（ろう材）
Ｓｉ：６〜１３％
ろう材としては、通常使用されるＳｉ６〜１３％含有Ａｌ−Ｓｉ系合金が適用される。Ｓｉが６％未満では流動性が低下し、ろうとして有効に作用せず、Ｓｉが１３％を越えると健全な材料の製造が難しくなる。
【００６２】
Ｆｅ：０．８〜２．０％
Ｆｅは、Ａｌ−Ｆｅ系またはＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物を形成し、これらの化合物が腐食の起点となって腐食が分散される結果、外面（ろう材側）の耐食性が向上する。Ｆｅの好ましい含有量は０．８〜２．０％の範囲であり、０．８％未満ではその効果が小さく、２．０％を越えると、外面の耐食性が低下する。Ｆｅのさらに好ましい含有範囲は０．８〜１．０％である。
【００６３】
Ｚｎ：０．５〜５．０％
Ｚｎは、ろう材の電位を卑にし、中間材や芯材に対する犠牲陽極効果を保持し、外面からの芯材の孔食や隙間腐食を防止する。また、Ｃｕと共存させることにより、ろう材の融点を低下させる。Ｚｎの好ましい含有量は０．５〜５．０％の範囲であり、０．５％未満ではその効果が小さく、５．０％を越えると、ろう材の自己腐食性が増大する。Ｚｎのさらに好ましい含有範囲は０．９〜１．５％である。
【００６４】
Ｃｕ：０．５〜５．０％
Ｃｕは、Ｚｎと共存させることにより、ろう材の融点を低下させる。Ｃｕの好ましい含有量は０．５〜５．０％の範囲であり、０．５％未満ではその効果が小さく、５．０％を越えると、ろう材の自己耐食性が増大する。Ｃｕのさらに好ましい含有範囲は１〜３％である。
【００６５】
Ｓｒ：０．００５〜０．１％
Ｓｒは、Ｓｉ粒子の存在形態をより微細かつ均一にする効果があり、その結果、ろうの溶融が均一になり、ろう付け性が向上する。また、ろう付け後のＳｉ粒子の存在形態も均一になるため、外面の耐食性が向上する。Ｓｒの好ましい含有量は０．００５〜０．１％の範囲であり、０．００５％未満ではその効果が小さく、０．１％を越えて含有しても効果が飽和して、それ以上の効果が期待し得ない。なお、Ｎａ：１〜１００ｐｐｍ、Ｓｂ：０．００１〜０．５％を含有させることによっても同等の効果が得られる。
【００６６】
Ｉｎ：０．０５％以下、Ｓｎ：０．０５％以下
ＩｎとＳｎは、ろう材の電位を卑にし、中間材や芯材に対する犠牲陽極効果を確実に保持させ、芯材の孔食や隙間腐食を防止するよう機能する。好ましい含有量は０．０５％以下の範囲であり、それぞれ０．０５％を越えると、ろう材の自己腐食性が増大する。ＩｎとＳｎのさらに好ましい含有範囲は、それぞれ０．０１〜０．０３％である。
【００６７】
本発明のアルミニウム合金クラッド材は、芯材、中間材、犠牲陽極材およびろう材を構成するアルミニウム材料を、たとえば、連続鋳造により造塊し、必要に応じて均質化処理後、例えば、中間材、犠牲陽極材およびろう材の鋳塊については、それぞれ所定厚さまで熱間圧延し、ついで、芯材の鋳塊と組み合わせて、常法に従って熱間圧延によりクラッド材とし、その後冷間圧延、中間焼鈍、冷間圧延により所定の厚さとすることによって製造される。芯材の鋳塊も熱間圧延して所定の厚さとし、芯材の熱間圧延材を数枚重ね合わせ、中間材、犠牲陽極材およびろう材の熱間圧延材と組み合わせて熱間クラッド圧延することもできる。
【００６８】
この場合、例えばアルミニウム合金クラッド材の各構成材の成分調整により、組み合わせ後の熱間圧延時（熱間圧延温度：４００〜５００℃）における芯材、中間材、犠牲陽極材およびろう材の変形抵抗の比、（ろう材の変形抵抗／中間材の変形抵抗）、（ろう材の変形抵抗／芯材の変形抵抗）、（ろう材の変形抵抗／犠牲陽極材の変形抵抗）、（中間材の変形抵抗／芯材の変形抵抗）、（中間材の変形抵抗／犠牲陽極材の変形抵抗）、（芯材の変形抵抗／犠牲陽極材の変形抵抗）を０．７〜１．４の範囲とするのが望ましく、これにより、中間材や犠牲陽極材の優先的な延びを低減され、クラッド率にバラツキを生じることがない良好な熱間クラッド圧延性が達成できる。
【実施例】
【００６９】
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。
【００７０】
実施例１
連続鋳造によって表１〜２に示す組成を有する芯材用合金、表３〜４に示す組成を有する中間材用合金、表５〜６に示す組成を有する犠牲陽極材用合金、および表７〜８に示す組成を有するろう材用合金を造塊し、得られた鋳塊のうち、芯材用合金、中間材用合金および犠牲陽極材用合金の鋳塊については均質化処理を行った。
【００７１】
ついで、中間材用合金、犠牲陽極材用合金およびろう材用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芯材用合金の鋳塊とを合わせ材として熱間圧延しクラッド材を得た。その後、冷間圧延、中間焼鈍、冷間圧延によって厚さ０．１５ｍｍの板材（クラッド材、調質Ｈ１４）を得た。クラッド材の構成は、中間材を０．０２〜０．０３ｍｍ、犠牲陽極材は０．０２〜０．０３ｍｍ、ろう材を０．０２〜０．０３ｍｍとし、残りを芯材とした。
【００７２】
【表１】
2006131923.tif 000003
【００７３】
【表２】
2006131923.tif 000004
【００７４】
【表３】
2006131923.tif 000005
【００７５】
【表４】
2006131923.tif 000006
【００７６】
【表５】
2006131923.tif 000007
【００７７】
【表６】
2006131923.tif 000008
【００７８】
【表７】
2006131923.tif 000009
【００７９】
【表８】
2006131923.tif 000010
【００８０】
得られたアルミニウム合金クラッド材を試験材として、以下の方法により（１）引張強さ、（２）ろう付け性、（３）内面（犠牲陽極材側）の耐食性、（３）各構成材間の変形抵抗比を評価した。結果を表９〜１５に示す。
【００８１】
引張強さ：得られたクラッド材（試験材）を、単板のままフッ化物系フラックスを塗布して窒素ガス雰囲気中で６００℃（材料温度）のろう付け温度に加熱した後、引張試験を行って引張強さを測定する。
【００８２】
ろう付け性：得られたクラッド材（試験材）と３００３合金板（厚さ１．０ｍｍ）を、図３に示すように、スペーサーロッドを介して試験材と３００３合金板間に間隙が形成されるよう組み合わせ、ＳＵＳ３０４の細線で固定して逆Ｔ字型の間隙充填試験片（寸法単位：ｍｍ）を作製し、フッ化物系フラックスを塗布して、窒素ガス雰囲気中で６００℃（材料温度）のろう付け温度に加熱し、ろう材の充填長さを測定してろう付け性を評価した。
【００８３】
内面（犠牲陽極材側）の耐食性：得られたクラッド材（試験材）を、単板のままフッ化物系フラックスを塗布して窒素ガス雰囲気中で６００℃（材料温度）のろう付け温度に加熱した後、内面について下記の条件で腐食試験を行った。
腐食液：Ｃｌ- ：３００ｐｐｍ、ＳＯ42- ：１００ｐｐｍ、Ｃｕ2+：１０ｐｍ
比液量：５ｍＬ／ｃｍ2 
シール：ろう材面と端面をシリコン樹脂でシールした。
試験方法：８８℃に加熱した腐食液中に８時間浸漬した後、冷却して２５℃で１６時間保持するサイクルを４か月間繰り返し、最大腐食深さを測定した。
【００８４】
各構成材間の変形抵抗比：芯材については鋳塊を均質化処理した状態、中間材、犠牲陽極材およびろう材については鋳塊を熱間圧延して熱間圧延材とし、各材料から直径８ｍｍ、高さ１６ｍｍの円筒状の試験片を切り出し、熱間クラッド圧延温度と同じ４００〜５００℃で据え込み試験を行って変形抵抗を測定し、各構成材間の変形抵抗比率、（ろう材の変形抵抗／中間材の変形抵抗）、（ろう材の変形抵抗／芯材の変形抵抗）、（ろう材の変形抵抗／犠牲陽極材の変形抵抗）、（中間材の変形抵抗／芯材の変形抵抗）、（中間材の変形抵抗／犠牲陽極材の変形抵抗）、（芯材の変形抵抗／犠牲陽極材の変形抵抗）を求めた。据え込み試験条件は、ストローク速度は１０ｍｍ／分、据え込み率は２０％から８０％まで変えて変形抵抗を測定し、平均値を求めた。なお、変形抵抗の測定については、据え込み試験により荷重−変位線図および応力−歪み線図を求め、各試験の最大荷重Ｐ、初期断面積Ａ0 、および据え込み率から求めた補正係数ｆにより、変形抵抗＝Ｐ／（Ａ0 ×ｆ）の式から各据え込み率における変形抵抗を計算し平均値を求めるものとした（小坂田、川崎、森：Annals of the CIRP、Vol.30、No.1、1981年参照）。
【００８５】
【表９】
2006131923.tif 000011
【００８６】
【表１０】
2006131923.tif 000012
【００８７】
【表１１】
2006131923.tif 000013
【００８８】
【表１２】
2006131923.tif 000014
【００８９】
【表１３】
2006131923.tif 000015
【００９０】
【表１４】
2006131923.tif 000016
【００９１】
【表１５】
2006131923.tif 000017
【００９２】
表９〜１５にみられるように、本発明に従う試験材Ｎｏ．１〜１３３はいずれも、１８０ＭＰａを越える引張強さを有し、間隙充填試験において充填長さが１０ｍｍを越える優れたろう付け性をそなえ、内面腐食試験における最大腐食深さはいずれも０．１ｍｍ未満であり、良好な耐食性をそなえていた。各構成材間の変形抵抗比も０．７〜１．４の範囲であった。
【００９３】
また、ろう付け性を向上させる方法として、芯材中のＭｇが中間材を通ってろう材側へ拡散する量を制御するため、ろう付け時のヒートパターンをＭｇの拡散係数の時間積分、∫Ｄ（ｔ）ｄｔ＝Ｄ0 ｅｘｐ｛−Ｑ／ＲＴ（ｔ）｝（但し、Ｄ0 ：振動数項（１．２４×１０-4ｍ2 ／ｓ）、Ｑ：活性化エネルギー（１３１０００Ｊ／ｍｏｌ）、Ｒ：気体定数（８．３１４５Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ）、Ｔ：温度（Ｋ）、ｔ：時間（ｓ））が、３×１０-10 （ｍ2 ）以下になるよう制御し、中間材とろう材との界面のＭｇ濃度を０．１％以下とすることが有効であり、ろう付け時の拡散係数の時間積分を求めた結果、いずれの試験材についても２×１０-10 であった。
【００９４】
比較例１
連続鋳造によって表１６に示す組成を有する芯材用合金および表１７に示す組成を有する犠牲陽極材用合金を造塊して、実施例１と同様に処理し、実施例１の芯材、中間材、犠牲陽極材およびろう材を組み合わせて熱間圧延してクラッド材とし、その後、冷間圧延、中間焼鈍、冷間圧延によって厚さ０．１５ｍｍの板材（クラッド材、調質Ｈ１４）を得た。クラッド材の構成は、実施例１と同様、中間材を０．０２０〜０．０３０ｍｍ、犠牲陽極材は０．０２０〜０．０３０ｍｍ、ろう材を０．０２０〜０．０３０ｍｍとし、残りを芯材とした。
【００９５】
得られたクラッド材を試験材として、実施例１と同じ方法で（１）引張強さ、（２）ろう付け性、（３）内面（犠牲陽極材側）の耐食性、（３）各構成材間の変形抵抗比を評価した。結果を表１８に示す。
【００９６】
【表１６】
2006131923.tif 000018
【００９７】
【表１７】
2006131923.tif 000019
【００９８】
【表１８】
2006131923.tif 000020
【００９９】
表１８に示すように、試験材Ｎｏ．１３４は、芯材がＭｇを含有しないものであるため引張強さが劣る。試験材Ｎｏ．１３５は、犠牲陽極材がＭｎを含有しないものであるため引張強さが劣る。また、各構成材間の変形抵抗比が１．５と大きくなるためクラッド率のバラツキが大きく、ＪＩＳで規定されるクラッド率公差（中央値±中央値×０．２）の範囲を外れている。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明によるアルミニウム合金クラッド材から製造されたチューブ材（Ｂ型のチューブ形状）の実施例を示す断面図である
【図２】本発明によるアルミニウム合金クラッド材から製造されたチューブ材（Ｂ型のチューブ形状）の他の実施例を示す断面図である。
【図３】実施例１で作製する逆Ｔ字型の間隙充填試験片を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  Ｂ型のチューブ形状
２  Ｂ型のチューブ形状
３  芯材
４  ろう材
５  犠牲陽極材
６  両端面
７  両端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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