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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-21
(45)【発行日】2024-11-29
(54)【発明の名称】ブレージングシートの製造方法
(51)【国際特許分類】
B23K 35/40 20060101AFI20241122BHJP
B23K 35/28 20060101ALI20241122BHJP
B23K 35/22 20060101ALI20241122BHJP
C22C 21/00 20060101ALI20241122BHJP
【ＦＩ】
B23K35/40 340J
B23K35/28 310B
B23K35/22 310E
C22C21/00 D
C22C21/00 E
C22C21/00 J
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020069976
(22)【出願日】2020-04-08
(65)【公開番号】P2021164949
(43)【公開日】2021-10-14
【審査請求日】2023-03-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000107538
【氏名又は名称】株式会社ＵＡＣＪ
(74)【代理人】
【識別番号】110000648
【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】柳川 裕
(72)【発明者】
【氏名】山吉 知樹
(72)【発明者】
【氏名】井手 達也
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 太一
【審査官】川口 由紀子
(56)【参考文献】
【文献】特開平１０－１８０４８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－２２５４６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１３／１０５６３７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００１－１５８９８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／１３７２３６（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｋ ３５／４０
Ｂ２３Ｋ ３５／２８
Ｂ２３Ｋ ３５／２２
Ｃ２２Ｃ ２１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
不活性ガス雰囲気中でフラックスを用いずにアルミニウム材のろう付を行うためのブレージングシートの製造方法であって、アルミニウム材からなる心材用塊と、Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金からなり前記心材用塊の少なくとも片面上に配置されたろう材用塊と、を備えたクラッド塊を作製する積層工程と、
前記クラッド塊に熱間圧延を施して、前記心材用塊からなる心材と、前記ろう材用塊からなり前記心材用塊の少なくとも片面上に配置されたろう材と、を備えたクラッド板を作製する熱間圧延工程と、
前記クラッド板に１パス以上の冷間圧延を施す冷間圧延工程と、
前記冷間圧延工程における冷間圧延のパス間または前記冷間圧延工程の完了後に、無機酸及び鉄イオンを含む塩を含有し、かつ、フッ素原子を含まないエッチング液を用いて前記クラッド板の表面をエッチングするエッチング工程と、を有し、
前記ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系合金が、Ｓｉ：３質量％以上１３質量％以下、Ｍｇ：０．１質量％以上２．０質量％以下、Ｂｉ：０質量％以上１．０質量％以下、Ｌｉ：０質量％以上０．３０質量％以下、Ｃｕ：０質量％以上２．０質量％以下、Ｚｎ：０質量％以上６．５質量％以下、Ｓｎ：０質量％以上０．１０質量％以下、Ｉｎ：０質量％以上０．１０質量％以下、Ｓｒ：０質量％以上０．０３０質量％以下、Ｎａ：０質量％以上０．０３０質量％以下及びＳｂ：０質量％以上０．０３０質量％以下を含み、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有し、
前記心材用塊は、Ｍｇ：０．１０質量％以上４．０質量％以下及びＳｉ：０質量％超え１．０質量％以下を含むアルミニウム合金から構成されており、
前記エッチング工程におけるエッチング量は０．０５ｇ／ｍ 2 以上１ｇ／ｍ 2 以下である、ブレージングシートの製造方法。
【請求項2】
前記エッチング液は、前記鉄イオンを含む塩としての硫酸第二鉄を含有している、請求項１に記載のブレージングシートの製造方法。
【請求項3】
前記エッチング液は、前記無機酸としての硫酸及び硝酸を含有している、請求項２に記載のブレージングシートの製造方法。
【請求項4】
前記エッチング液中における硫酸の濃度が０．２０質量％以上２．０質量％以下であり、硝酸の濃度が０．０２質量％以上０．５０質量％以下であり、硫酸第二鉄の濃度が０．１０質量％以上１．０質量％以下である、請求項３に記載の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、ブレージングシートの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
熱交換器や機械用部品などのアルミニウム製品は、アルミニウム材（アルミニウム及びアルミニウム合金を含む。以下同じ。）からなる多数の部品を有している。これらの部品は、心材と、心材の少なくとも一方の面上に設けられたろう材とを有するブレージングシートによりろう付されていることが多い。ブレージングシートの心材は、一般的には、固相線温度が６２０℃以上であるアルミニウム合金から構成されている。また、ろう材は、固相線温度が５７７℃程度であるＡｌ－Ｓｉ（アルミニウム－シリコン）合金から構成されている。
【0003】
アルミニウム材のろう付方法としては、被接合部、つまりろう付によって接合しようとする部分の表面に予めフラックスを塗布した後にろう付を行うフラックスろう付法が多用されている。しかし、フラックスろう付法によりろう付を行う場合、ろう付が完了した後に、フラックスやその残渣がアルミニウム製品の表面に付着する。アルミニウム製品の用途によっては、これらのフラックスやその残渣が問題を起こすことがある。さらに、フラックスやその残渣を除去するためには、酸洗処理を行う必要があり、近年では、当該処理のコスト負担が問題視されている。
【0004】
フラックスの使用に伴う前述の問題を回避するため、アルミニウム製品の用途によっては、被接合部の表面にフラックスを塗布せずに真空中においてろう付を行う、いわゆる真空ろう付法を採用することもある。しかし、真空ろう付法は、フラックスろう付法に比べて生産性が低い、あるいはろう付接合の品質が悪化しやすいという問題がある。また、真空ろう付法に用いるろう付炉は、一般的なろう付炉に比べて設備費やメンテナンス費が高くなる。
【0005】
そこで、被接合部の表面にフラックスを塗布せずに不活性ガス雰囲気中でろう付を行う、いわゆるフラックスフリーろう付法が提案されている。フラックスフリーろう付法に用いられるブレージングシートの心材やろう材には、Ｍｇ（マグネシウム）等のＡｌ（アルミニウム）よりも酸化されやすい金属元素が含まれている。これらの金属元素は、ろう付中に、ブレージングシート自体や、ブレージングシートと接合される相手材の表面に存在する酸化皮膜を破壊する作用を有している。フラックスフリーろう付においては、これらの金属元素の作用を利用してアルミニウム材同士のろう付が行われている。
【0006】
また、特許文献１には、ブレージングシートを作製した後に、エッチングを行って表面に存在する酸化皮膜を除去するブレージングシートの製造方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特表２０１７－５０５２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、特許文献１に記載された製造方法により得られるブレージングシートは、心材やろう材の化学成分によってはろう付性に劣ることがある。
【0009】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、フラックスフリーろう付におけるろう付性に優れたブレージングシートの製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一態様は、不活性ガス雰囲気中でフラックスを用いずにアルミニウム材のろう付を行うためのブレージングシートの製造方法であって、
アルミニウム材からなる心材用塊と、Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金からなり前記心材用塊の少なくとも片面上に配置されたろう材用塊と、を備えたクラッド塊を作製する積層工程と、
前記クラッド塊に熱間圧延を施して、前記心材用塊からなる心材と、前記ろう材用塊からなり前記心材用塊の少なくとも片面上に配置されたろう材と、を備えたクラッド板を作製する熱間圧延工程と、
前記クラッド板に１パス以上の冷間圧延を施す冷間圧延工程と、
前記冷間圧延工程における冷間圧延のパス間または前記冷間圧延工程の完了後に、無機酸及び鉄イオンを含む塩を含有し、かつ、フッ素原子を含まないエッチング液を用いて前記クラッド板の表面をエッチングするエッチング工程と、を有し、
前記ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系合金が、Ｓｉ：３質量％以上１３質量％以下、Ｍｇ：０．１質量％以上２．０質量％以下、Ｂｉ：０質量％以上１．０質量％以下、Ｌｉ：０質量％以上０．３０質量％以下、Ｃｕ：０質量％以上２．０質量％以下、Ｚｎ：０質量％以上６．５質量％以下、Ｓｎ：０質量％以上０．１０質量％以下、Ｉｎ：０質量％以上０．１０質量％以下、Ｓｒ：０質量％以上０．０３０質量％以下、Ｎａ：０質量％以上０．０３０質量％以下及びＳｂ：０質量％以上０．０３０質量％以下を含み、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有し、
前記心材用塊は、Ｍｇ：０．１０質量％以上４．０質量％以下及びＳｉ：０質量％超え１．０質量％以下を含むアルミニウム合金から構成されており、
前記エッチング工程におけるエッチング量は０．０５ｇ／ｍ 2 以上１ｇ／ｍ 2 以下である、ブレージングシートの製造方法にある。
アルミニウム材からなる心材用塊と、Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金からなり前記心材用塊の少なくとも片面上に配置されたろう材用塊と、を備えたクラッド塊を作製する積層工程と、
前記クラッド塊に熱間圧延を施して、前記心材用塊からなる心材と、前記ろう材用塊からなり前記心材用塊の少なくとも片面上に配置されたろう材と、を備えたクラッド板を作製する熱間圧延工程と、
前記クラッド板に１パス以上の冷間圧延を施す冷間圧延工程と、
前記冷間圧延工程における冷間圧延のパス間または前記冷間圧延工程の完了後に、無機酸及び鉄イオンを含む塩を含有し、かつ、フッ素原子を含まないエッチング液を用いて前記クラッド板の表面をエッチングするエッチング工程と、を有し、
前記ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系合金が、Ｓｉ：３質量％以上１３質量％以下、Ｍｇ：０．１質量％以上２．０質量％以下、Ｂｉ：０質量％以上１．０質量％以下、Ｌｉ：０質量％以上０．３０質量％以下、Ｃｕ：０質量％以上２．０質量％以下、Ｚｎ：０質量％以上６．５質量％以下、Ｓｎ：０質量％以上０．１０質量％以下、Ｉｎ：０質量％以上０．１０質量％以下、Ｓｒ：０質量％以上０．０３０質量％以下、Ｎａ：０質量％以上０．０３０質量％以下及びＳｂ：０質量％以上０．０３０質量％以下を含み、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有し、
前記心材用塊は、Ｍｇ：０．１０質量％以上４．０質量％以下及びＳｉ：０質量％超え１．０質量％以下を含むアルミニウム合金から構成されており、
前記エッチング工程におけるエッチング量は０．０５ｇ／ｍ 2 以上１ｇ／ｍ 2 以下である、ブレージングシートの製造方法にある。
【発明の効果】
【0011】
前記ブレージングシートの製造方法においては、前記クラッド塊に熱間圧延及び冷間圧延を施すことにより、クラッド板を作製する。このクラッド板の少なくとも片面上には、Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金からなるろう材が配置される。かかるクラッド板の表面を、無機酸を含有し、かつ、フッ素原子を含まないエッチング液を用いてエッチングすることにより、フラックスフリーろう付におけるろう付性に優れたブレージングシートを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
＜積層工程＞
前記ブレージングシートの製造方法においては、まず、最終的にブレージングシートの心材となる心材用塊と、最終的にブレージングシートのろう材となるろう材用塊とを含む複数のアルミニウム塊を準備する。そして、これらのアルミニウム塊を所望の順序で重ね合わせ、クラッド塊を作製する積層工程を行う。クラッド塊におけるアルミニウム塊の積層順序や層の数は、所望するブレージングシートの積層構造及び層の数に応じて適宜設定すればよい。
前記ブレージングシートの製造方法においては、まず、最終的にブレージングシートの心材となる心材用塊と、最終的にブレージングシートのろう材となるろう材用塊とを含む複数のアルミニウム塊を準備する。そして、これらのアルミニウム塊を所望の順序で重ね合わせ、クラッド塊を作製する積層工程を行う。クラッド塊におけるアルミニウム塊の積層順序や層の数は、所望するブレージングシートの積層構造及び層の数に応じて適宜設定すればよい。
【0014】
例えば、心材と、心材の片面上に積層されたろう材とを備えた２層構造のブレージングシートを得ようとする場合、クラッド塊を、心材用塊と、心材用塊の片面上に積層されたろう材用塊との２つのアルミニウム塊から構成とすればよい。同様に、心材と、心材の両面上に積層されたろう材とを備えた３層構造のブレージングシートを得ようとする場合、クラッド塊を、心材用塊と、心材用塊の両面上に積層されたろう材用塊との３つのアルミニウム塊から構成とすればよい。
【0015】
また、アルミニウム塊を準備する際に、心材用塊及びろう材用塊とは異なる化学成分を有するアルミニウム塊を準備し、このアルミニウム塊を心材用塊及びろう材用塊と重ね合わせてクラッド塊とすることにより、心材及びろう材とは異なる層を備えたブレージングシートを得ることもできる。例えば、アルミニウム塊を準備する際に、心材用塊及びろう材用塊とは異なる化学成分を備えた中間材用塊を準備し、心材用塊、中間材用塊、ろう材用塊の順に重ね合わせてクラッド塊を作製することにより、最終的に、心材とろう材との間に中間材用塊からなる中間材が設けられたブレージングシートを得ることができる。また、アルミニウム塊を準備する際に、心材用塊よりも自然電極電位が卑なアルミニウム合金からなる犠牲陽極材用塊を準備し、犠牲陽極材用塊、心材用塊、ろう材用塊の順に重ね合わせてクラッド塊を作製することにより、最終的に、心材の一方面上にろう材が積層され、他方面上に犠牲陽極材用塊からなる犠牲陽極材が積層されたブレージングシートを得ることができる。
【0016】
クラッド塊に含まれる各アルミニウム塊は、常法により作製することができる。クラッド塊に含まれる各アルミニウム塊は、以下の構成を有していてもよい。
【0017】
（心材用塊）
心材用塊は、クラッド塊に熱間圧延及び冷間圧延が施された後に、ブレージングシートの心材となるアルミニウム塊である。心材用塊を構成するアルミニウム材としては、ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金よりも固相線温度の高いアルミニウム材を採用することができる。心材用塊は、例えば、ＪＩＳ Ａ１０００系アルミニウム、Ａ３０００系合金、Ａ５０００系合金、Ａ６０００系合金から構成されていてもよい。
心材用塊は、クラッド塊に熱間圧延及び冷間圧延が施された後に、ブレージングシートの心材となるアルミニウム塊である。心材用塊を構成するアルミニウム材としては、ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金よりも固相線温度の高いアルミニウム材を採用することができる。心材用塊は、例えば、ＪＩＳ Ａ１０００系アルミニウム、Ａ３０００系合金、Ａ５０００系合金、Ａ６０００系合金から構成されていてもよい。
【0018】
より具体的には、心材用塊は、Ａｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有していてもよい。また、心材用塊は、Ａｌ及び不可避的不純物に加え、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｍｎ（マンガン）、Ｓｉ（シリコン）、Ｆｅ（鉄）、Ｃｕ（銅）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）及びＺｒ（ジルコニウム）からなる群より選択される１種または２種以上の合金元素を含有していてもよい。なお、ブレージングシートにおける心材の化学成分は、心材用塊の化学成分と同一である。
【0019】
・Ｍｇ：０．１０質量％以上４．０質量％以下
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０．１０質量％以上４．０質量％以下のＭｇが含まれている。これにより、Ｍｇを含むアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。心材中のＭｇは、ろう付時の加熱によって拡散してろう材へ移動する。そして、ろう材へ移動したＭｇが、ろう材中のＭｇとともにろう材の表面や相手材の表面に存在する酸化皮膜を破壊することにより、フラックスフリーろう付におけるろう付性をより向上させることができる。
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０．１０質量％以上４．０質量％以下のＭｇが含まれている。これにより、Ｍｇを含むアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。心材中のＭｇは、ろう付時の加熱によって拡散してろう材へ移動する。そして、ろう材へ移動したＭｇが、ろう材中のＭｇとともにろう材の表面や相手材の表面に存在する酸化皮膜を破壊することにより、フラックスフリーろう付におけるろう付性をより向上させることができる。
【0020】
フラックスフリーろう付におけるろう付性をより向上させる観点からは、心材用塊中のＭｇ量を０．２０質量％以上とすることが好ましく、０．３０質量％以上とすることがより好ましく、０．４０質量％以上とすることがさらに好ましい。
【0021】
一方、心材用塊中のＭｇの含有量が過度に多くなると、ろう付中にろう材の表面まで到達するＭｇの量が多くなりやすい。このＭｇがろう材の表面において酸化されると、ろう付性の悪化を招くおそれがある。心材用塊中のＭｇの含有量を４．０質量％以下、好ましくは１．５質量％以下、さらに好ましくは１．０質量％以下とすることにより、ろう付中に生じるＭｇの酸化物の量をより低減し、ひいてはろう付性の悪化を回避することができる。
【0022】
・Ｍｎ：０．０５質量％以上１．６０質量％以下
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０．０５質量％以上１．６０質量％以下のＭｎが含まれていてもよい。この場合、Ｍｎを含むアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０．０５質量％以上１．６０質量％以下のＭｎが含まれていてもよい。この場合、Ｍｎを含むアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。
【0023】
心材用塊中のＭｎの含有量を０．０５質量％以上、好ましくは０．３０質量％以上、さらに好ましくは０．６０質量％以上とすることにより、ブレージングシートにおける心材の強度をより向上させるとともに、心材の電位を調整し、耐食性をより向上させることができる。
【0024】
しかし、心材用塊中のＭｎの含有量が過度に多くなると、ブレージングシートの製造過程の際に心材に割れが発生しやすくなる。心材用塊中のＭｎの含有量を１．６質量％以下、好ましくは１．４質量％以下とすることにより、ブレージングシートの製造性の悪化を回避することができる。
【0025】
・Ｓｉ：０質量％超え１．０質量％以下
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え１．０質量％以下のＳｉが含まれている。これにより、Ｓｉを含むアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。ブレージングシートにおける心材中のＳｉは、心材の強度を向上させる作用を有している。しかし、心材中のＳｉの含有量が過度に多くなると、心材の融点が低下し、ろう付性の悪化を招くおそれがある。心材用塊中のＳｉの含有量を１．０質量％以下、好ましくは０．７質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下とすることにより、ろう付性の悪化を回避しつつ心材の強度をより向上させることができる。
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え１．０質量％以下のＳｉが含まれている。これにより、Ｓｉを含むアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。ブレージングシートにおける心材中のＳｉは、心材の強度を向上させる作用を有している。しかし、心材中のＳｉの含有量が過度に多くなると、心材の融点が低下し、ろう付性の悪化を招くおそれがある。心材用塊中のＳｉの含有量を１．０質量％以下、好ましくは０．７質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下とすることにより、ろう付性の悪化を回避しつつ心材の強度をより向上させることができる。
【0026】
・Ｆｅ：０質量％超え１．０質量％以下
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え１．０質量％以下のＦｅが含まれていてもよい。この場合、Ｆｅを含むアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。ブレージングシートにおける心材中のＦｅは、心材の強度を向上させる作用を有している。しかし、心材中のＦｅの含有量が過度に多くなると、心材の耐食性の悪化を招くおそれがある。また、この場合には、心材中に巨大な析出物が形成されやすくなり、ブレージングシートの成形性の低下を招くおそれもある。心材用塊中のＦｅの含有量を１．０質量％以下、好ましくは０．７質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下とすることにより、これらの問題を回避しつつ心材の強度をより向上させることができる。
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え１．０質量％以下のＦｅが含まれていてもよい。この場合、Ｆｅを含むアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。ブレージングシートにおける心材中のＦｅは、心材の強度を向上させる作用を有している。しかし、心材中のＦｅの含有量が過度に多くなると、心材の耐食性の悪化を招くおそれがある。また、この場合には、心材中に巨大な析出物が形成されやすくなり、ブレージングシートの成形性の低下を招くおそれもある。心材用塊中のＦｅの含有量を１．０質量％以下、好ましくは０．７質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下とすることにより、これらの問題を回避しつつ心材の強度をより向上させることができる。
【0027】
・Ｃｕ：０質量％超え２．０質量％以下
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え２．０質量％以下のＣｕが含まれていてもよい。この場合、Ｃｕを含むアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。心材中のＣｕは、心材の強度を向上させる作用を有している。また、Ｃｕは、心材の電位を調整し、耐食性を向上させる作用を有している。しかし、心材中のＣｕの含有量が過度に多くなると、粒界腐食が発生しやすくなる。また、この場合には、心材の融点が低下し、ろう付性の悪化を招くおそれがある。心材用塊中のＣｕの含有量を２．０質量％以下、好ましくは１．０質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下とすることにより、これらの問題を回避しつつ心材の強度及び耐食性をより向上させることができる。
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え２．０質量％以下のＣｕが含まれていてもよい。この場合、Ｃｕを含むアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。心材中のＣｕは、心材の強度を向上させる作用を有している。また、Ｃｕは、心材の電位を調整し、耐食性を向上させる作用を有している。しかし、心材中のＣｕの含有量が過度に多くなると、粒界腐食が発生しやすくなる。また、この場合には、心材の融点が低下し、ろう付性の悪化を招くおそれがある。心材用塊中のＣｕの含有量を２．０質量％以下、好ましくは１．０質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下とすることにより、これらの問題を回避しつつ心材の強度及び耐食性をより向上させることができる。
【0028】
・Ｚｎ：０質量％超え６．５質量％以下
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え６．５質量％以下のＺｎが含まれていてもよい。この場合、Ｚｎを含むアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。心材中のＺｎは、心材の自然電極電位を卑にする作用を有している。心材の自然電位を卑にすることにより、心材をろう付後のアルミニウム製品における犠牲陽極として機能させることができる。しかし、Ｚｎの含有量が過度に多くなると、心材の自然電極電位が過度に低下し、犠牲防食効果が早期に損なわれるおそれがある。心材用塊中のＺｎの含有量を６．５質量％以下とすることにより、心材による犠牲防食効果をより長期間にわたって維持することができる。
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え６．５質量％以下のＺｎが含まれていてもよい。この場合、Ｚｎを含むアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。心材中のＺｎは、心材の自然電極電位を卑にする作用を有している。心材の自然電位を卑にすることにより、心材をろう付後のアルミニウム製品における犠牲陽極として機能させることができる。しかし、Ｚｎの含有量が過度に多くなると、心材の自然電極電位が過度に低下し、犠牲防食効果が早期に損なわれるおそれがある。心材用塊中のＺｎの含有量を６．５質量％以下とすることにより、心材による犠牲防食効果をより長期間にわたって維持することができる。
【0029】
・Ｔｉ：０質量％超え０．２０質量％以下
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え０．２０質量％以下のＴｉが含まれていてもよい。この場合、Ｔｉを含むアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。心材中のＴｉは、心材の腐食を層状に進行させ、深さ方向への腐食の進行を抑制する作用を有している。しかし、Ｔｉの含有量が過度に多くなると、心材用塊中に巨大な析出物が形成されやすくなり、熱間圧延や冷間圧延における圧延性の悪化を招くおそれがある。また、この場合には、かえって心材の耐食性の悪化を招くおそれもある。心材用塊中のＴｉの含有量を０．２０質量％以下とすることにより、かかる問題を回避しつつ心材の深さ方向への腐食の進行をより効果的に抑制することができる。
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え０．２０質量％以下のＴｉが含まれていてもよい。この場合、Ｔｉを含むアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。心材中のＴｉは、心材の腐食を層状に進行させ、深さ方向への腐食の進行を抑制する作用を有している。しかし、Ｔｉの含有量が過度に多くなると、心材用塊中に巨大な析出物が形成されやすくなり、熱間圧延や冷間圧延における圧延性の悪化を招くおそれがある。また、この場合には、かえって心材の耐食性の悪化を招くおそれもある。心材用塊中のＴｉの含有量を０．２０質量％以下とすることにより、かかる問題を回避しつつ心材の深さ方向への腐食の進行をより効果的に抑制することができる。
【0030】
・Ｃｒ：０質量％超え０．５０質量％以下
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え０．５０質量％以下のＣｒが含まれていてもよい。この場合、Ｃｒを含有するアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。Ｃｒは、心材の結晶粒径を大きくし、エロージョンの発生を抑制する作用を有している。しかし、心材用塊中のＣｒの含有量が過度に多くなると、ブレージングシートの製造過程において心材に割れが発生しやすくなる。心材用塊中のＣｒの含有量を０．５０質量％以下とすることにより、ブレージングシートの製造性の悪化を回避しつつエロージョンの発生をより効果的に抑制することができる。
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え０．５０質量％以下のＣｒが含まれていてもよい。この場合、Ｃｒを含有するアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。Ｃｒは、心材の結晶粒径を大きくし、エロージョンの発生を抑制する作用を有している。しかし、心材用塊中のＣｒの含有量が過度に多くなると、ブレージングシートの製造過程において心材に割れが発生しやすくなる。心材用塊中のＣｒの含有量を０．５０質量％以下とすることにより、ブレージングシートの製造性の悪化を回避しつつエロージョンの発生をより効果的に抑制することができる。
【0031】
・Ｚｒ：０質量％超え０．５０質量％以下
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え０．５０質量％のＺｒが含まれていてもよい。この場合、Ｚｒを含有するアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。Ｚｒは、心材の結晶粒径を大きくし、エロージョンの発生を抑制する作用を有している。しかし、心材用塊中のＺｒの含有量が過度に多くなると、ブレージングシートの製造過程において心材に割れが発生しやすくなる。心材中のＺｒの含有量を０．５０質量％以下とすることにより、ブレージングシートの製造性の悪化を回避しつつエロージョンの発生をより効果的に抑制することができる。
心材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え０．５０質量％のＺｒが含まれていてもよい。この場合、Ｚｒを含有するアルミニウム合金からなる心材を備えたブレージングシートを得ることができる。Ｚｒは、心材の結晶粒径を大きくし、エロージョンの発生を抑制する作用を有している。しかし、心材用塊中のＺｒの含有量が過度に多くなると、ブレージングシートの製造過程において心材に割れが発生しやすくなる。心材中のＺｒの含有量を０．５０質量％以下とすることにより、ブレージングシートの製造性の悪化を回避しつつエロージョンの発生をより効果的に抑制することができる。
【0032】
（ろう材用塊）
ろう材用塊は、クラッド塊に熱間圧延及び冷間圧延が施された後に、ブレージングシートのろう材となるアルミニウム塊である。ろう材用塊を構成するアルミニウム材としては、Ｍｇ及びＳｉを含むアルミニウム合金である、Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金を採用することができる。ろう材用塊は、例えば、Ｓｉ：３．０質量％以上１３．０質量％以下、Ｍｇ：０．１０質量％以上２．０質量％以下を含み、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有するＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金から構成されていてもよい。なお、ブレージングシートにおけるろう材の化学成分は、ろう材用塊の化学成分と同一である。
ろう材用塊は、クラッド塊に熱間圧延及び冷間圧延が施された後に、ブレージングシートのろう材となるアルミニウム塊である。ろう材用塊を構成するアルミニウム材としては、Ｍｇ及びＳｉを含むアルミニウム合金である、Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金を採用することができる。ろう材用塊は、例えば、Ｓｉ：３．０質量％以上１３．０質量％以下、Ｍｇ：０．１０質量％以上２．０質量％以下を含み、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有するＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金から構成されていてもよい。なお、ブレージングシートにおけるろう材の化学成分は、ろう材用塊の化学成分と同一である。
【0033】
・Ｓｉ：３．０質量％以上１３．０質量％以下
ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金には、３．０質量％以上１３．０質量％以下のＳｉが含まれている。ろう材用塊中のＳｉの含有量を前記特定の範囲とすることにより、フラックスフリーろう付におけるろう付性をより向上させることができる。
ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金には、３．０質量％以上１３．０質量％以下のＳｉが含まれている。ろう材用塊中のＳｉの含有量を前記特定の範囲とすることにより、フラックスフリーろう付におけるろう付性をより向上させることができる。
【0034】
・Ｍｇ：０．１０質量％以上２．０質量％以下
ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金には、０．１０質量％以上２．０質量％以下のＭｇが含まれている。ろう材中のＭｇは、ろう付中に、ろう材の表面や相手材の表面に存在する酸化皮膜を破壊する作用を有している。ろう材用塊中のＭｇの含有量を０．１０質量％以上、より好ましくは０．２０質量％以上とすることにより、ろう材の表面や相手材の表面に存在する酸化皮膜を十分に破壊し、フラックスフリーろう付におけるろう付性をより向上させることができる。
ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金には、０．１０質量％以上２．０質量％以下のＭｇが含まれている。ろう材中のＭｇは、ろう付中に、ろう材の表面や相手材の表面に存在する酸化皮膜を破壊する作用を有している。ろう材用塊中のＭｇの含有量を０．１０質量％以上、より好ましくは０．２０質量％以上とすることにより、ろう材の表面や相手材の表面に存在する酸化皮膜を十分に破壊し、フラックスフリーろう付におけるろう付性をより向上させることができる。
【0035】
一方、ろう材中のＭｇ量が過度に多くなると、ブレージングシートの表面にＭｇの酸化物が形成されやすくなる。Ｍｇの酸化物が過度に多くなると、ろう付性の悪化を招くおそれがある。ろう材用塊中のＭｇの含有量を２．０質量％以下、より好ましくは１．５質量％以下とすることにより、ブレージングシートの表面に生じるＭｇの酸化物の量をより低減し、ひいてはろう付性の悪化を回避することができる。
【0036】
ろう材用塊を構成するアルミニウム合金には、必須成分としてのＳｉ及びＭｇに加えて、Ｂｉ（ビスマス）、Ｌｉ（リチウム）、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ（スズ）、Ｉｎ（インジウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）、Ｎａ（ナトリウム）及びＳｂ（アンチモン）からなる群より選択される１種または２種以上の合金元素が含まれていてもよい。
【0037】
・Ｂｉ：０．０５質量％以上１．０質量％以下
ろう材用塊を構成するアルミニウム合金には、０．０５質量％以上１．０質量％以下のＢｉが含まれていてもよい。この場合、Ｂｉを含むＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金からなるろう材を備えたブレージングシートを得ることができる。Ｂｉは、ろう付時に生じる溶融ろうの表面張力を低下させる作用を有している。ろう材用塊中のＢｉの含有量を０．０５質量％以上、より好ましくは０．１０質量％以上とすることにより、ろう付性をより向上させることができる。
ろう材用塊を構成するアルミニウム合金には、０．０５質量％以上１．０質量％以下のＢｉが含まれていてもよい。この場合、Ｂｉを含むＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金からなるろう材を備えたブレージングシートを得ることができる。Ｂｉは、ろう付時に生じる溶融ろうの表面張力を低下させる作用を有している。ろう材用塊中のＢｉの含有量を０．０５質量％以上、より好ましくは０．１０質量％以上とすることにより、ろう付性をより向上させることができる。
【0038】
しかし、ろう材用塊中のＢｉの含有量が過度に多くなると、Ｂｉの含有量に見合ったろう付性向上の効果を得ることが難しくなる。また、この場合には、ろう付後のろう材が変色しやすくなり、外観不良となるおそれがある。ろう材用塊中のＢｉの含有量を１．０質量％以下、好ましくは０．７０質量％以下、より好ましくは０．５０質量％以下とすることにより、これらの問題を回避しつつろう付性をより向上させることができる。
【0039】
・Ｌｉ：０．００１０質量％以上０．３０質量％以下
ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金には、０．００１０質量％以上０．３０質量％以下のＬｉが含まれていてもよい。この場合、Ｌｉを含むＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金からなるろう材を備えたブレージングシートを得ることができる。ろう材中のＬｉは、ろう付中に、ろう材の表面や相手材の表面に存在する酸化皮膜を破壊する作用を有している。
ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金には、０．００１０質量％以上０．３０質量％以下のＬｉが含まれていてもよい。この場合、Ｌｉを含むＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金からなるろう材を備えたブレージングシートを得ることができる。ろう材中のＬｉは、ろう付中に、ろう材の表面や相手材の表面に存在する酸化皮膜を破壊する作用を有している。
【0040】
ろう材用塊中のＬｉの含有量を０．００１０質量％以上、より好ましくは０．００４０質量％以上とすることにより、フラックスフリーろう付におけるろう付性をより向上させることができる。
【0041】
しかし、ろう材用塊中のＬｉの含有量が過度に多くなると、ブレージングシートの表面にＬｉの酸化物が形成されやすくなる。Ｌｉの酸化物が過度に多くなると、ろう付性の悪化を招くおそれがある。ろう材用塊中のＬｉの含有量を０．３０質量％以下、より好ましくは０．１０質量％以下とすることにより、Ｌｉの酸化によるろう付性の悪化を回避することができる。
【0042】
・Ｃｕ：０質量％超え２．０質量％以下
ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金には、０質量％超え２．０質量％以下のＣｕが含まれていてもよい。この場合、Ｃｕを含むＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金からなるろう材を備えたブレージングシートを得ることができる。ろう材中のＣｕは、ろう材の自然電極電位を貴にするとともに、融点を低下させる作用を有している。ろう材用塊中のＣｕの含有量を前記特定の範囲とすることにより、ろう材の自然電極電位を適度に上昇させ、ろう材の耐食性を向上させることができる。また、ろう材用塊中のＣｕの含有量を前記特定の範囲とすることにより、溶融ろうの流動性を高め、ろう付性をより向上させることができる。
ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金には、０質量％超え２．０質量％以下のＣｕが含まれていてもよい。この場合、Ｃｕを含むＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金からなるろう材を備えたブレージングシートを得ることができる。ろう材中のＣｕは、ろう材の自然電極電位を貴にするとともに、融点を低下させる作用を有している。ろう材用塊中のＣｕの含有量を前記特定の範囲とすることにより、ろう材の自然電極電位を適度に上昇させ、ろう材の耐食性を向上させることができる。また、ろう材用塊中のＣｕの含有量を前記特定の範囲とすることにより、溶融ろうの流動性を高め、ろう付性をより向上させることができる。
【0043】
・Ｚｎ：０質量％超え６．５質量％以下、Ｓｎ：０質量％超え０．１０質量％以下、Ｉｎ：０質量％超え０．１０質量％以下
ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金には、０質量％超え６．５質量％以下のＺｎ、０質量％超え０．１０質量％以下のＳｎ及び０質量％超え０．１０質量％以下のＩｎからなる群より選択される１種または２種以上の元素が含まれていてもよい。ろう材中のＺｎ、Ｓｎ、Ｉｎは、いずれもろう材の自然電極電位を卑にする作用を有している。ろう材用塊中のＺｎの含有量、Ｓｎの含有量、Ｉｎの含有量を前記特定の範囲とすることにより、ろう材を犠牲陽極として機能させ、ろう付後のアルミニウム製品の耐食性をより向上させることができる。
ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金には、０質量％超え６．５質量％以下のＺｎ、０質量％超え０．１０質量％以下のＳｎ及び０質量％超え０．１０質量％以下のＩｎからなる群より選択される１種または２種以上の元素が含まれていてもよい。ろう材中のＺｎ、Ｓｎ、Ｉｎは、いずれもろう材の自然電極電位を卑にする作用を有している。ろう材用塊中のＺｎの含有量、Ｓｎの含有量、Ｉｎの含有量を前記特定の範囲とすることにより、ろう材を犠牲陽極として機能させ、ろう付後のアルミニウム製品の耐食性をより向上させることができる。
【0044】
・Ｓｒ：０質量％超え０．０３０質量％以下、Ｎａ：０質量％超え０．０３０質量％以下、Ｓｂ：０質量％超え０．０３０質量％以下
ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金には、０質量％超え０．０３０質量％以下のＳｒ、０質量％超え０．０３０質量％以下のＮａ及び０質量％超え０．０３０質量％以下のＳｂからなる群より選択される１種または２種以上の元素が含まれていてもよい。ろう材中のＳｒ、Ｎａ、Ｓｂは、いずれもろう材中のＳｉ粒子を微細化し、溶融ろうの流動性を向上させる作用を有している。ろう材用塊中のＳｒの含有量、Ｎａの含有量、Ｓｂの含有量を前記特定の範囲とすることにより、溶融ろうの流動性を高め、ろう付性をより向上させることができる。
ろう材用塊を構成するＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系合金には、０質量％超え０．０３０質量％以下のＳｒ、０質量％超え０．０３０質量％以下のＮａ及び０質量％超え０．０３０質量％以下のＳｂからなる群より選択される１種または２種以上の元素が含まれていてもよい。ろう材中のＳｒ、Ｎａ、Ｓｂは、いずれもろう材中のＳｉ粒子を微細化し、溶融ろうの流動性を向上させる作用を有している。ろう材用塊中のＳｒの含有量、Ｎａの含有量、Ｓｂの含有量を前記特定の範囲とすることにより、溶融ろうの流動性を高め、ろう付性をより向上させることができる。
【0045】
（中間材用塊）
前記クラッド塊を作製する際に、心材用塊とろう材用塊との間に中間材用塊を配置することにより、心材とろう材との間に中間材用塊からなる中間材が設けられたブレージングシートを得ることができる。中間材用塊を構成するアルミニウム合金としては、例えば、心材用塊及びろう材用塊とは異なる化学成分を有するアルミニウム合金を採用することができる。なお、中間材の化学成分は、中間材用塊の化学成分と同一である。
前記クラッド塊を作製する際に、心材用塊とろう材用塊との間に中間材用塊を配置することにより、心材とろう材との間に中間材用塊からなる中間材が設けられたブレージングシートを得ることができる。中間材用塊を構成するアルミニウム合金としては、例えば、心材用塊及びろう材用塊とは異なる化学成分を有するアルミニウム合金を採用することができる。なお、中間材の化学成分は、中間材用塊の化学成分と同一である。
【0046】
・Ｍｇ：０．４０質量％以上６．０質量％以下
中間材用塊を構成するアルミニウム合金は、例えば、０．４０質量％以上６．０質量％以下のＭｇを含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有していてもよい。かかる中間材用塊をクラッド塊における心材用塊とろう材用塊との間に配置することにより、心材とろう材との間にＭｇを含む中間材が設けられたブレージングシートを得ることができる。
中間材用塊を構成するアルミニウム合金は、例えば、０．４０質量％以上６．０質量％以下のＭｇを含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有していてもよい。かかる中間材用塊をクラッド塊における心材用塊とろう材用塊との間に配置することにより、心材とろう材との間にＭｇを含む中間材が設けられたブレージングシートを得ることができる。
【0047】
中間材中のＭｇは、心材中のＭｇと同様に、ろう付時の加熱によって拡散してろう材へ移動する。そして、ろう材へ移動したＭｇが、ろう材中のＭｇとともにろう材の表面や相手材の表面に存在する酸化皮膜を破壊することにより、フラックスフリーろう付におけるろう付性をより向上させることができる。フラックスフリーろう付におけるろう付性をより向上させる観点からは、中間材用塊中のＭｇの含有量を前記特定の範囲とすることが好ましい。
【0048】
中間材用塊には、Ａｌ及び不可避的不純物に加えて、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｒ及びＺｒからなる群より選択される１種または２種以上が含まれていてもよい。
【0049】
・Ｍｎ：０質量％超え２．０質量％以下
中間材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え２．０質量％以下のＭｎが含まれていてもよい。この場合、Ｍｎを含むアルミニウム合金からなる中間材を備えたブレージングシートを得ることができる。中間材用塊中のＭｎの含有量を前記特定の範囲とすることにより、ブレージングシートにおける中間材の強度をより向上させるとともに、中間材の電位を調整し、耐食性をより向上させることができる。
中間材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え２．０質量％以下のＭｎが含まれていてもよい。この場合、Ｍｎを含むアルミニウム合金からなる中間材を備えたブレージングシートを得ることができる。中間材用塊中のＭｎの含有量を前記特定の範囲とすることにより、ブレージングシートにおける中間材の強度をより向上させるとともに、中間材の電位を調整し、耐食性をより向上させることができる。
【0050】
・Ｓｉ：０質量％超え１．０質量％以下
中間材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え１．０質量％以下のＳｉが含まれていてもよい。この場合、Ｓｉを含むアルミニウム合金からなる中間材を備えたブレージングシートを得ることができる。中間材用塊中のＳｉの含有量を前記特定の範囲とすることにより、ブレージングシートにおける中間材の強度をより向上させることができる。
中間材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え１．０質量％以下のＳｉが含まれていてもよい。この場合、Ｓｉを含むアルミニウム合金からなる中間材を備えたブレージングシートを得ることができる。中間材用塊中のＳｉの含有量を前記特定の範囲とすることにより、ブレージングシートにおける中間材の強度をより向上させることができる。
【0051】
・Ｆｅ：０質量％超え１．０質量％以下
中間材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え１．０質量％以下のＦｅが含まれていてもよい。この場合、Ｆｅを含むアルミニウム合金からなる中間材を備えたブレージングシートを得ることができる。中間材用塊中のＦｅの含有量を前記特定の範囲とすることにより、ブレージングシートにおける中間材の強度をより向上させることができる。
中間材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え１．０質量％以下のＦｅが含まれていてもよい。この場合、Ｆｅを含むアルミニウム合金からなる中間材を備えたブレージングシートを得ることができる。中間材用塊中のＦｅの含有量を前記特定の範囲とすることにより、ブレージングシートにおける中間材の強度をより向上させることができる。
【0052】
・Ｃｕ：０質量％超え２．０質量％以下
中間材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え２．０質量％以下のＣｕが含まれていてもよい。この場合、Ｃｕを含むアルミニウム合金からなる中間材を備えたブレージングシートを得ることができる。中間材用塊中のＣｕの含有量を前記特定の範囲とすることにより、ブレージングシートにおける中間材の強度をより向上させることができる。また、この場合には、中間材の電位を調整し、耐食性をより向上させることができる。
中間材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え２．０質量％以下のＣｕが含まれていてもよい。この場合、Ｃｕを含むアルミニウム合金からなる中間材を備えたブレージングシートを得ることができる。中間材用塊中のＣｕの含有量を前記特定の範囲とすることにより、ブレージングシートにおける中間材の強度をより向上させることができる。また、この場合には、中間材の電位を調整し、耐食性をより向上させることができる。
【0053】
・Ｚｎ：０質量％超え６．５質量％以下
中間材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え６．５質量％以下のＺｎが含まれていてもよい。この場合、Ｚｎを含むアルミニウム合金からなる中間材を備えたブレージングシートを得ることができる。中間材中のＺｎは、心材中のＺｎと同様に、中間材の自然電極電位を卑にする作用を有している。中間材用塊中のＺｎの含有量を前記特定の範囲とすることにより、中間材を犠牲陽極として機能させ、耐食性をより向上させることができる。
中間材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え６．５質量％以下のＺｎが含まれていてもよい。この場合、Ｚｎを含むアルミニウム合金からなる中間材を備えたブレージングシートを得ることができる。中間材中のＺｎは、心材中のＺｎと同様に、中間材の自然電極電位を卑にする作用を有している。中間材用塊中のＺｎの含有量を前記特定の範囲とすることにより、中間材を犠牲陽極として機能させ、耐食性をより向上させることができる。
【0054】
・Ｔｉ：０質量％超え０．２０質量％以下
中間材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え０．２０質量％以下のＴｉが含まれていてもよい。この場合、Ｔｉを含むアルミニウム合金からなる中間材を備えたブレージングシートを得ることができる。中間材用塊中のＴｉの含有量を前記特定の範囲とすることにより、中間材の腐食を層状に進行させ、深さ方向への腐食の進行をより効果的に抑制することができる。
中間材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え０．２０質量％以下のＴｉが含まれていてもよい。この場合、Ｔｉを含むアルミニウム合金からなる中間材を備えたブレージングシートを得ることができる。中間材用塊中のＴｉの含有量を前記特定の範囲とすることにより、中間材の腐食を層状に進行させ、深さ方向への腐食の進行をより効果的に抑制することができる。
【0055】
・Ｃｒ：０質量％超え０．５０質量％以下、Ｚｒ：０質量％超え０．５０質量％以下
中間材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え０．５０質量％以下のＣｒ及び０質量％超え０．５０質量％以下のＺｒからなる群より選択される１種または２種の元素が含まれていてもよい。Ｃｒ及びＺｒは、中間材の結晶粒径を大きくする作用を有している。中間材用塊中のＣｒの含有量及びＺｒの含有量を前記特定の範囲とすることにより、エロージョンの発生をより効果的に抑制することができる。
中間材用塊を構成するアルミニウム合金には、０質量％超え０．５０質量％以下のＣｒ及び０質量％超え０．５０質量％以下のＺｒからなる群より選択される１種または２種の元素が含まれていてもよい。Ｃｒ及びＺｒは、中間材の結晶粒径を大きくする作用を有している。中間材用塊中のＣｒの含有量及びＺｒの含有量を前記特定の範囲とすることにより、エロージョンの発生をより効果的に抑制することができる。
【0056】
（犠牲陽極材用塊）
前記クラッド塊を作製する際に、心材用塊の一方の面上にろう材用塊を配置し、他方の面上に犠牲陽極材用塊を配置することにより、心材の一方の面上にろう材が設けられ、他方の面上に犠牲陽極材が設けられたブレージングシートを得ることができる。犠牲陽極材用塊を構成するアルミニウム合金としては、例えば、心材を構成するアルミニウム合金よりも自然電極電位が卑なアルミニウム合金を採用することができる。なお、犠牲陽極材の化学成分は、犠牲陽極材用塊の化学成分と同一である。
前記クラッド塊を作製する際に、心材用塊の一方の面上にろう材用塊を配置し、他方の面上に犠牲陽極材用塊を配置することにより、心材の一方の面上にろう材が設けられ、他方の面上に犠牲陽極材が設けられたブレージングシートを得ることができる。犠牲陽極材用塊を構成するアルミニウム合金としては、例えば、心材を構成するアルミニウム合金よりも自然電極電位が卑なアルミニウム合金を採用することができる。なお、犠牲陽極材の化学成分は、犠牲陽極材用塊の化学成分と同一である。
【0057】
・Ｚｎ：０質量％超え６．５質量％以下、Ｓｎ：０質量％超え０．１０質量％以下、Ｉｎ：０質量％超え０．１０質量％以下
犠牲陽極材用塊を構成するアルミニウム合金は、例えば、０質量％超え６．５０質量％以下のＺｎ、０質量％超え０．１０質量％以下のＳｎ及び０質量％超え０．１０質量％以下のＩｎからなる群より選択される１種または２種以上の元素を含み、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有していてもよい。この場合には、Ｚｎ、ＳｎまたはＩｎを含むアルミニウム合金からなる犠牲陽極材を備えたブレージングシートを得ることができる。
犠牲陽極材用塊を構成するアルミニウム合金は、例えば、０質量％超え６．５０質量％以下のＺｎ、０質量％超え０．１０質量％以下のＳｎ及び０質量％超え０．１０質量％以下のＩｎからなる群より選択される１種または２種以上の元素を含み、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有していてもよい。この場合には、Ｚｎ、ＳｎまたはＩｎを含むアルミニウム合金からなる犠牲陽極材を備えたブレージングシートを得ることができる。
【0058】
犠牲陽極材中のＺｎ、Ｓｎ、Ｉｎは、犠牲陽極材の自然電極電位を卑にする作用を有している。犠牲陽極材中のＺｎの含有量、Ｓｎの含有量及びＩｎの含有量を前記特定の範囲とすることにより、ろう付後のアルミニウム製品の耐食性をより向上させることができる。
【0059】
＜熱間圧延工程＞
前記ブレージングシートの製造方法においては、積層工程の後に、熱間圧延工程を行う。熱間圧延工程においては、積層工程において得られたクラッド塊に熱間圧延を施す。これにより、隣り合うアルミニウム塊同士が接合されたクラッド板を得ることができる。熱間圧延工程における圧延条件は、クラッド塊の構成や最終的に得ようとするブレージングシートの構成等に応じて適宜設定すればよい。また、熱間圧延工程の後、必要に応じてクラッド板を加熱して均質化処理を行ってもよい。
前記ブレージングシートの製造方法においては、積層工程の後に、熱間圧延工程を行う。熱間圧延工程においては、積層工程において得られたクラッド塊に熱間圧延を施す。これにより、隣り合うアルミニウム塊同士が接合されたクラッド板を得ることができる。熱間圧延工程における圧延条件は、クラッド塊の構成や最終的に得ようとするブレージングシートの構成等に応じて適宜設定すればよい。また、熱間圧延工程の後、必要に応じてクラッド板を加熱して均質化処理を行ってもよい。
【0060】
＜冷間圧延工程＞
熱間圧延工程の後、得られたクラッド板に１パス以上の冷間圧延を施す冷間圧延工程を行う。クラッド板に冷間圧延を行うことにより、クラッド板の厚みを所望のブレージングシートの厚みまで減少させる。冷間圧延工程におけるパス数や圧延条件は、クラッド板の構成や所望するブレージングシートの構成等に応じて適宜設定すればよい。また、冷間圧延を行う前や冷間圧延の途中、冷間圧延の後に、必要に応じてクラッド板を加熱して焼鈍を行ってもよい。
熱間圧延工程の後、得られたクラッド板に１パス以上の冷間圧延を施す冷間圧延工程を行う。クラッド板に冷間圧延を行うことにより、クラッド板の厚みを所望のブレージングシートの厚みまで減少させる。冷間圧延工程におけるパス数や圧延条件は、クラッド板の構成や所望するブレージングシートの構成等に応じて適宜設定すればよい。また、冷間圧延を行う前や冷間圧延の途中、冷間圧延の後に、必要に応じてクラッド板を加熱して焼鈍を行ってもよい。
【0061】
＜エッチング工程＞
冷間圧延により得られたブレージングシートの表面には、前述した熱間圧延や熱処理の際に、クラッド板やブレージングシートが高温となったことにより形成された酸化皮膜が存在している。この酸化皮膜を脆弱化するため、エッチング工程において、ブレージングシートの表面にエッチング液を接触させてエッチングを行う。エッチング工程は、冷間圧延工程における冷間圧延のパス間に行ってもよいし、冷間圧延工程が完了した後に行ってもよい。冷間圧延工程が完了した後にエッチング工程を行う場合、所望の大きさに切断する前のコイル材の状態でエッチングを行ってもよいし、切断やプレスなどの、ブレージングシートを所望の形状に成形するための加工が施された後にエッチングを行ってもよい。
冷間圧延により得られたブレージングシートの表面には、前述した熱間圧延や熱処理の際に、クラッド板やブレージングシートが高温となったことにより形成された酸化皮膜が存在している。この酸化皮膜を脆弱化するため、エッチング工程において、ブレージングシートの表面にエッチング液を接触させてエッチングを行う。エッチング工程は、冷間圧延工程における冷間圧延のパス間に行ってもよいし、冷間圧延工程が完了した後に行ってもよい。冷間圧延工程が完了した後にエッチング工程を行う場合、所望の大きさに切断する前のコイル材の状態でエッチングを行ってもよいし、切断やプレスなどの、ブレージングシートを所望の形状に成形するための加工が施された後にエッチングを行ってもよい。
【0062】
前記エッチング工程において、エッチング液としては、無機酸を含有し、かつ、フッ素原子を含まない水溶液を使用することができる。前述したように、ブレージングシートのろう材には、Ｍｇが必須成分として含まれている。そのため、エッチング液中にフッ素原子が存在していると、フッ素原子とろう材中のＭｇが反応し、ろう材の表面にＭｇ及びフッ素原子を含む化合物が形成される。この化合物は、ろう付時にＭｇによる酸化皮膜の破壊を妨げる作用を有しているため、フッ素原子を含むエッチング液を用いてエッチングを行うと、ろう付性が低下するおそれがある。
【0063】
これに対し、前記エッチング液にはフッ素原子が含まれていないため、ブレージングシートの表面へのフッ素原子の残留やフッ素原子とＭｇの化合物の形成を回避することができる。それ故、前記特定のエッチング液を用いてエッチングを行うことにより、ろう材中にＭｇを含むブレージングシートのろう付性をより向上させることができる。
【0064】
エッチング液中に含まれる無機酸としては、例えば、硫酸や硝酸、リン酸等を使用することができる。これらの無機酸は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。ブレージングシートのろう付性をより向上させる観点からは、エッチング液は、無機酸としての硫酸を含んでいることが好ましく、硫酸及び硝酸の両方を含んでいることがより好ましい。エッチング液中の硫酸の濃度は、０．１０質量％以上４．０質量％以下であることが好ましく、０．２０質量％以上２．０質量％以下であることがより好ましい。また、エッチング液中の硝酸の濃度は、０．０２質量％以上０．５０質量％以下であることが好ましい。
【0065】
エッチング液には、無機酸のほかに、鉄イオンを含む塩が含まれている。かかる塩としては、例えば、硫酸第二鉄や硝酸鉄、過塩素酸鉄などを使用することができる。これらの塩は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。無機酸と、鉄イオンを含む塩とを含むエッチング液を用いてエッチングを行うことにより、ブレージングシートの保存安定性をより向上させ、保管中のろう付性の低下をより長期間に亘って抑制することができる。また、この場合には、エッチングを行った後のブレージングシートの表面への圧延油等の油の塗布を行わなくても、保管中のろう付性の低下をより長期間に亘って抑制することができる。
【0066】
鉄イオンを含む塩としては、硫酸第二鉄を用いることが好ましい。この場合、エッチング液中の硫酸第二鉄の濃度は、０．０５質量％以上１．０質量％以下であることが好ましく、０．１０質量％以上１．０質量％以下であることがより好ましい。
【0067】
ブレージングシートのろう付性をより向上させるとともに、ブレージングシートの保存安定性をより向上させる観点からは、エッチング液が、０．２０質量％以上２．０質量％以下の硫酸と、０．０２質量％以上０．５０質量％以下の硝酸と、０．１０質量％以上１．０質量％以下の硫酸第二鉄とを含有していることが特に好ましい。
【0068】
エッチング液には、更に、界面活性剤及び反応促進剤のうち少なくとも一方が含まれていることが好ましく、両方が含まれていることがより好ましい。界面活性剤や反応促進剤を含むエッチング液を用いてエッチングを行うことにより、エッチングに要する時間をより短縮するとともに、反応にムラが生じることを抑制し、ブレージングシート全体を均一にエッチングすることができる。
【0069】
前述したエッチングにおいては、ブレージングシートの表面に存在する酸化皮膜の厚みをエッチング前よりも薄くしてもよいし、酸化皮膜を完全に除去してもよい。前者の場合、エッチング後の酸化皮膜の厚みがエッチング前よりも薄くなるため、エッチング後の酸化皮膜をエッチング前に比べて脆弱にすることができる。また、後者の場合には、酸化皮膜を除去した後にクラッド板の表面が外気に接触することにより、ろう材の表面に酸化皮膜が形成される。しかし、このようにして形成される酸化皮膜は、クラッド板の製造過程において形成される酸化皮膜、つまり、エッチング前に存在していた酸化皮膜に比べて脆弱である。
【0070】
従って、クラッド板の表面をエッチングすることにより、ろう材の表面に存在する酸化皮膜を脆弱化することができる。そして、酸化皮膜を脆弱化することにより、ろう付時に酸化皮膜を容易に分断することができる。その結果、フラックスフリーろう付におけるろう付性をより向上することができる。
【0071】
エッチング工程におけるエッチング量は０．０５ｇ／ｍ2以上１ｇ／ｍ2以下である。エッチング量を０．０５ｇ／ｍ2以上、より好ましくは０．１ｇ／ｍ2以上とすることにより、クラッド板の表面に存在する酸化皮膜を十分に脆弱化し、ろう付において酸化皮膜をより容易に分断することができる。また、エッチング量を１ｇ／ｍ2以下、より好ましくは０．５ｇ／ｍ2以下とすることにより、酸化皮膜を十分に脆弱化しつつ、エッチングに要する時間を短縮し、ブレージングシートの生産性をより向上させることができる。
【0072】
前記の製造方法によって得られたブレージングシートは、フラックスフリーろう付、つまり、不活性ガス雰囲気中においてフラックスを塗布せずに行うろう付に使用することができる。不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴンまたはヘリウム等を使用することができる。
【0073】
フラックスフリーろう付においては、不活性ガス雰囲気中の酸素濃度及び露点が過度に高いとろう付性の悪化を招くおそれがある。しかし、前記ブレージングシートは、前述したように、ろう材の表面に存在する酸化皮膜が予め脆弱化されているため、比較的高い酸素濃度及び露点においても、ろう付性の悪化を回避することができる。前記ブレージングシートは、例えば、酸素濃度が１００体積ｐｐｍ以下、露点が－３０℃以下の不活性ガス雰囲気中でフラックスフリーろう付を行うことができる。
【0074】
フラックスフリーろう付における加熱条件は特に限定されることはないが、ろう付加熱を開始してからろう材が溶融するまでに要する時間が過度に長くなると、ろう材の表面の酸化が進行し、ろう付性の悪化を招くおそれがある。かかる問題を回避する観点から、ブレージングシートの温度が３００℃に到達してからろう材の固相線温度に到達するまでの所要時間が４０分以下となる加熱条件でろう付を行うことが好ましい。
【実施例】
【0075】
前記ブレージングシートの製造方法の実施例について、以下に説明する。なお、本発明に係るブレージングシートの製造方法の態様は、以下に示す実施例の容態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜構成を変更することができる。
【0076】
本例において用いるろう材用塊Ａ１～Ａ３及び心材用塊Ｂ１の化学成分は、表１に示す通りである。これらのろう材用塊及び心材用塊は、常法により作製することができる。なお、表１における記号「Ｂａｌ．」は、残部であることを示す記号であり、記号「－」は、当該合金元素を積極的に添加していないことを示す記号である。
【0077】
【表1】
【0078】
（実施例１）
まず、心材用塊Ｂ１の片面上に、ろう材用塊Ａ１またはＡ２のいずれかを重ね合わせてクラッド塊を作製する（積層工程）。このクラッド塊に熱間圧延を施し、心材の片面上にろう材が積層されたクラッド板を作製する（熱間圧延工程）。クラッド板の厚みは３．０ｍｍとする。
まず、心材用塊Ｂ１の片面上に、ろう材用塊Ａ１またはＡ２のいずれかを重ね合わせてクラッド塊を作製する（積層工程）。このクラッド塊に熱間圧延を施し、心材の片面上にろう材が積層されたクラッド板を作製する（熱間圧延工程）。クラッド板の厚みは３．０ｍｍとする。
【0079】
このクラッド板に１パス以上の冷間圧延を施し、次いで焼鈍することにより、厚みが０．８ｍｍのブレージングシートを作製する（冷間圧延工程）。得られたブレージングシートにおけるろう材のクラッド率、つまり、ブレージングシートの厚みに対するろう材の厚みの比率は８％とする。
【0080】
冷間圧延の後、ブレージングシートに脱脂洗浄を行い、ブレージングシートの表面から圧延油を除去する。次いで、表２に示す組成のエッチング液をブレージングシートに接触させ、ブレージングシートの表面をエッチングする（エッチング工程）。ブレージングシートに接触させるエッチング液の温度及びエッチング時間は、表２に示す通りとする。エッチングが完了した後、ブレージングシートを水洗してエッチング液を除去し、次いでブレージングシートを乾燥させる。なお、表２における記号「－」は、当該成分を含有していないことを示す記号である。
【0081】
以上により得られたブレージングシートＣ１～Ｃ１４のろう付性は、間隙充填試験により評価することができる。間隙充填試験においては、まず、図１に示す試験体１を組み立てる。試験体１は、図１に示すように、ブレージングシートＣ１～Ｃ１４からなる水平板２と、ＪＩＳ Ａ３００３合金から構成された板厚１．０ｍｍの垂直板３とを有している。水平板２は、ろう材２１が上方を向き、心材２２が下方を向くようにして水平に配置されている。垂直板３は、水平板２に対して直交するように配置されている。また、垂直板３の長手方向の一端３１は、水平板２のろう材２１に当接している。なお、水平板２の幅は２５ｍｍであり、長さは６０ｍｍである。また、垂直板３の幅は２５ｍｍであり、長さは５５ｍｍである。
【0082】
垂直板３の長手方向における他端３２と水平板２との間には、スペーサー４が介在している。これにより、水平板２と垂直板３との間に、垂直板３の一端３１からスペーサー４側へ向かうにつれて徐々に広がる間隙Ｓが形成されている。スペーサー４は、具体的には直径１．６ｍｍのステンレス鋼製丸線であり、垂直板３が水平板２に当接する位置（つまり、垂直板３の一端３１）から水平方向に５５ｍｍ離れた位置に配置されている。
【0083】
試験体のろう付は、窒素ガス炉を用いて行う。具体的には、まず、炉内の雰囲気を酸素濃度が１０体積ｐｐｍ以下である窒素ガス雰囲気とし、炉内の温度が１００℃以下である状態で試験体を炉内に配置する。この炉内に試験体を１０分間放置した後にろう付加熱を開始する。ろう付加熱は、温度が６００℃となるまで試験体の温度を上昇させた後、６００℃の温度を３分間保持することにより行う。ろう付加熱が完了した後、ある程度温度が低下するまで試験体を炉内で徐冷し、その後、炉外に試験体を取り出す。
【0084】
間隙充填試験においては、ろう付後に形成されるフィレットＦの長さＬ及び形状（図１参照）に基づいてろう付性を評価することができる。各ブレージングシートを用いた試験体におけるフィレットＦの長さＬを表２に示す。
【0085】
【表2】
【0086】
表２に示したように、無機酸を含み、かつ、フッ素原子を含まないエッチング液を用いてエッチングしたブレージングシートＣ１～Ｃ１１は、フッ素原子を含有するエッチング液を用いてエッチングしたブレージングシートＣ１２、Ｃ１３に比べてフィレット長さＬを長くすることができる。
【0087】
ろう材にＭｇを含有しないブレージングシートＣ１４は、Ｍｇによる酸化皮膜の破壊が不十分となるため、フッ素を含まないエッチング液を用いてエッチングしてもろう付性を向上させることができない。
【0088】
これらの結果から、Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系合金からなるろう材を備えたブレージングシートを、無機酸を含み、かつ、フッ素原子を含まないエッチング液を用いてエッチングすることにより、フラックスフリーろう付におけるろう付性を向上させることができることが理解できる。
【0089】
（実施例２）
本例では、ブレージングシートの保存安定性の評価を行う。まず、表１に示す心材用塊Ｂ１の片面上にろう材用塊Ａ３を重ね合わせ、クラッド塊を作製する（積層工程）。このクラッド塊に熱間圧延を施し、厚さ３．０ｍｍのクラッド板を作製する（熱間圧延工程）。次いで、クラッド板に冷間圧延を施すことにより、厚さ０．４ｍｍのブレージングシートを得る（冷間圧延工程）。得られたブレージングシートにおけるろう材のクラッド率は１０％とする。
本例では、ブレージングシートの保存安定性の評価を行う。まず、表１に示す心材用塊Ｂ１の片面上にろう材用塊Ａ３を重ね合わせ、クラッド塊を作製する（積層工程）。このクラッド塊に熱間圧延を施し、厚さ３．０ｍｍのクラッド板を作製する（熱間圧延工程）。次いで、クラッド板に冷間圧延を施すことにより、厚さ０．４ｍｍのブレージングシートを得る（冷間圧延工程）。得られたブレージングシートにおけるろう材のクラッド率は１０％とする。
【0090】
冷間圧延の後、ブレージングシートを焼鈍する。次いで、ブレージングシートに脱脂洗浄を行い、ブレージングシートの表面から圧延油を除去する。その後、表３に示す組成のエッチング液をブレージングシートに接触させ、ブレージングシートの表面をエッチングする（エッチング工程）。ブレージングシートに接触させるエッチング液の温度及びエッチング時間は、表３に示す通りとする。エッチングが完了した後、ブレージングシートを水洗してエッチング液を除去し、次いでブレージングシートを乾燥させる。以上により、ブレージングシートＤ１～Ｄ４を得る。なお、表３における記号「－」は、当該成分を含有していないことを示す記号である。
【0091】
本例では、長期間保管されたブレージングシートの状態を模擬するため、乾燥後のブレージングシートＤ１～Ｄ４を温度４０℃、相対湿度８０％ＲＨの恒温恒湿槽内で７日間静置する。その後、実施例１と同様の方法により、間隙充填試験を行う。表３に、各ブレージングシートを用いた試験体におけるフィレットＦの長さＬを示す。
【0092】
【表3】
【0093】
表３に示したように、無機酸と硫酸第二鉄とが含まれたエッチング液を用いてエッチングされたブレージングシートＤ１、Ｄ２は、硫酸第二鉄が含まれていないエッチング液を用いてエッチングされたブレージングシートＤ３、Ｄ４に比べてフィレットＦの長さＬを長くすることができる。
【0094】
これらの結果から、無機酸と鉄イオンとを含むエッチング液を用いてブレージングシートをエッチングすることにより、ブレージングシートの保存安定性をより高め、保管中のろう付性の悪化をより長期間に亘って抑制できることが理解できる。
【符号の説明】
【0095】
１ 試験体
２ 水平板
２１ ろう材
２２ 心材
３ 垂直板
４ スペーサー
Ｆ フィレット
Ｌ フィレットの長さ
２ 水平板
２１ ろう材
２２ 心材
３ 垂直板
４ スペーサー
Ｆ フィレット
Ｌ フィレットの長さ
【図1】