CN103269821B - 金属管的接合结构 - Google Patents

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Abstract

为了提供一种能够抑制成本上升，并且能够抑制金属管之间的接合部分的可靠性的下降的金属管的接合结构，本发明中采用一种如下的金属管的接合结构：以第一金属(M1)为主成分的第一金属管(11)及以第二金属(M2)为主成分的第二金属管(12)中的其中之一金属管具有其端部的内径比与该端部邻接的邻接部(16)的内径大的连接用扩径部(13)，在焊料(14)与其中之一金属管或另一金属管之间的第一金属(M1)与第二金属(M2)的界面上，存在由第一金属(M1)及第二金属(M2)所形成的金属间化合物层(15)，使该金属间化合物层(15)的厚度在基端(13b)侧的端部(15b)小于开口端(13a)侧的端部(15a)。

Description

金属管的接合结构
技术领域
本发明涉及一种金属管的接合结构。
背景技术
以往，例如作为用于热交换器等的金属管的接合结构提出了各种技术。对于金属管之间的接合部分，要求例如能够耐受制冷剂的压力的耐压强度、及能够耐受因制冷剂的温度引起的热冲击的耐热冲击性。
专利文献1中公开了一种通过闪光对焊来接合铜管与铝管的方法。而且，专利文献2中公开了一种通过共晶接合来接合铜管与铝管的方法。但是，在这些接合方法中，管之间的接合面积小，因此在耐压强度及耐热冲击性方面未必具有充分的性能。
而且，当如铜管与铝管般彼此接合异种金属时，在铝与铜的界面上会生成它们的金属间化合物层。该金属间化合物脆弱，因此若金属间化合物的生成量变多，该部分的强度会降低。
专利文献3中公开了一种经由实施了镀敷的不锈钢制接头并通过钎焊来接合铜管与铝管的方法。该专利文献3中记载了：即使在异种金属的接合界面上产生少许金属间化合物，不锈钢的强度也足以弥补，从而作为接合结构整体难以变形，强度提高。
但是，在专利文献3的接合结构中，需要使用不锈钢接头，因此会造成成本上升，而且由于要对该接头实施镀敷，因此成本进一步上升。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报特开平9-182979号
专利文献2：日本专利公开公报特开2001-334371号
专利文献3：日本专利公开公报特开平8-267228号
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够抑制成本上升，并且能够抑制金属管之间的接合部分的可靠性的下降的金属管的接合结构。
本发明的金属管的接合结构，具备以第一金属M1为主成分的第一金属管11；以及以不同于所述第一金属M1的第二金属M2为主成分的第二金属管12。这些金属管其中之一的金属管具有其端部的内径比与该端部邻接的邻接部16的内径大的连接用扩径部13。在该连接用扩径部13，另一金属管从连接用扩径部13的开口端13a朝向基端13b侧而插入，以所述第一金属M1或第二金属M2为主成分的焊料14介于该另一金属管的外表面与所述连接用扩径部13的内表面之间。由所述第一金属M1及所述第二金属M2形成的金属间化合物层15存在于所述焊料14与所述其中之一的金属管或另一金属管之间的所述第一金属M1与所述第二金属M2的界面上。以所述连接用扩径部13的基端13b的温度T3被调整为低于所述连接用扩径部13的开口端13a的温度T2的方式来加热所述连接用扩径部13，由此，该金属间化合物层15的厚度在所述基端13b侧的端部15b小于所述开口端13a侧的端部15a。
附图说明
图1是表示具备本发明的一实施方式所涉及的金属管的接合结构的热交换器的概略图。
图2的(A)是表示本发明的一实施方式所涉及的金属管的接合结构的剖视图，(B)是将所述金属管的接合结构的主要部分放大的剖视图。
图3是表示金属间化合物层的厚度与耐压强度的关系的坐标图。
图4的(A)、(B)是表示所述金属管的接合结构的制造方法的剖视图。
图5是将所述金属管的接合结构的变形例1的主要部分放大的剖视图。
图6的(A)是表示所述金属管的接合结构的变形例2的剖视图，(B)是将变形例2的主要部分放大的剖视图。
图7的(A)是表示所述金属管的接合结构的变形例3的剖视图，(B)是表示所述金属管的接合结构的变形例4的剖视图，(C)是表示所述金属管的接合结构的变形例5的剖视图。
图8的(A)是表示所述金属管的接合结构的变形例6的剖视图，(B)是表示所述金属管的接合结构的变形例7的剖视图，(C)是表示所述金属管的接合结构的变形例8的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的一实施方式所涉及的金属管的接合结构10。首先，对具备金属管的接合结构10的热交换器进行说明。
＜热交换器＞
图1所示的热交换器51能够用作例如空调装置的蒸发器或冷凝器。该热交换器51例如是制冷剂流路的内径小的热交换器、即所谓的微通道热交换器。
热交换器51具备头部52、53、多个扁平传热管54、多个翅片55及接合结构10。在头部52的上部与下部分别连接有以第一金属M1为主成分的第一金属管11、11。各第一金属管11与以第二金属M2为主成分的第二金属管12接合。接合结构10将在后面叙述。
作为各扁平传热管54，例如可使用多孔管等金属管。多个扁平传热管54相互平行地设置。各扁平传热管54的长度方向垂直于空气的流动方向。各翅片55例如具有将金属板折弯成波状的形状，且设置在扁平传热管54之间。翅片55的板厚方向垂直于空气流动方向。
通过例如上部的第二金属管12及第一金属管11而流入头部52的制冷剂从头部52分流向多个扁平传热管54，或者依次流经多个扁平传热管54。流经多个扁平传热管54的制冷剂在头部53中汇流。汇流的制冷剂从该头部53流入其他多个扁平传热管54。流经这些扁平传热管54的制冷剂最终通过连接于头部52下部的第一金属管11从热交换器51流出。
＜金属管的接合结构＞
图2(A)是表示本发明的一实施方式所涉及的金属管的接合结构10的剖视图，图2(B)是将该接合结构10的主要部分放大的剖视图。在本实施方式中，举第一金属M1为铝或铝合金，第二金属M2为铜或铜合金的情况为例进行说明。作为第一金属管的铝管11由铝或铝合金形成，作为第二金属管的铜管12由铜或铜合金形成。铝管11与铜管12通过焊料(brazingfillermetal)14而接合。
铝管11具有用于与铜管12连接的连接用扩径部13。连接用扩径部13形成在铝管11的端部。连接用扩径部13的内径大于与连接用扩径部13邻接的邻接部16的内径。在该连接用扩径部13的开口端13a，朝向连接用扩径部13的基端13b侧插入有铜管12。基端13b是指连接用扩径部13与邻接部16的边界部分，是内径变化的部位。
连接用扩径部13是通过对铝管11的端部进行扩口加工而形成。铝管11及铜管12的尺寸并无特别限定，但可列举一例如下。从降低制冷剂流经管内时的阻力的观点而言，铝管11中的邻接部16的内径与铜管12的内径设为大致相同程度。而且，从耐压强度的观点而言，铝管11中的邻接部16的外径大于铜管12的外径。
而且，列举铜管12例如为1/8英寸管(外径3.17mm)以上的尺寸时的各尺寸的一例如下。从增加管之间的接合面积的观点而言，连接用扩径部13的深度、即连接用扩径部13的内周面的铅垂方向的长度L1较为理想的是5mm以上。连接用扩径部13中的与铜管12相向的区域的内径优选比铜管12的外径大0.1mm～0.6mm左右。这样，确保焊料14流入的间隙。
如图2(B)所示，焊料14介于铜管12的外表面与连接用扩径部13的内表面之间。此处，铜管12的外表面包括铜管12的外周面(外侧面)及铜管12的顶端面(下端面)。连接用扩径部13的内表面包括连接用扩径部13的内周面(内侧面)、与铜管12的顶端面相向的连接用扩径部13的台阶面及连接用扩径部13的顶端面(开口端13a侧的端面)。所述台阶面是指将连接用扩径部13的内周面与邻接部16的内周面相连的倾斜面。
在图2(B)所示的实施方式中，焊料14以覆盖连接用扩径部13的内表面(内周面及台阶面)的大致整个区域的方式而被设置。作为焊料14，可使用以第一金属M1或第二金属M2为主成分的焊料。在本实施方式中，以使用以铝为主成分的焊料、具体为例如铝-硅系的焊料(Al-Si焊料)的情况为例进行说明。
在焊料14与铜管12之间的铝与铜的界面上，存在由铝及铜所形成的金属间化合物层15。该金属间化合物层15形成在焊料14与铜管12的外表面(外周面及顶端面)相向的大致整个区域。因此，在金属管11、12的延伸方向上，金属间化合物层15的两端部15a、15b分别位于连接用扩径部13的开口端13a的附近及基端13b的附近。
铝与铜的金属间化合物层15脆弱(硬而脆)，因此金属间化合物层15的厚度越小越好。金属间化合物层15是在将金属管11、12彼此钎焊时因铝与铜曝露于高温下，从而在铝与铜的界面上它们发生反应而生成的反应层。钎焊温度及焊料14的熔融时间会影响金属间化合物层15的生成，尤其是钎焊温度的影响大。而且，由于连接用扩径部13与邻接部16的内径不同，因此在它们的边界部分即连接用扩径部13的基端13b处容易发生应力集中。
因此，在本实施方式中，使位于基端13b侧的金属间化合物层15的端部15b的厚度t2小于位于开口端13a侧的金属间化合物层15的端部15a的厚度t1。由此，即使在连接用扩径部13的基端13b处产生应力集中，由于基端13b侧的金属间化合物层15的端部15b的厚度t2小于厚度t1，因此仍可抑制针对该应力集中的耐久性(尤其是剥离强度)的下降。
在图2(B)的结构的情况下，焊料14的下端部延伸至连接用扩径部13的基端13b，因此厚度t2是形成在铜管12的下表面与焊料14之间的金属间化合物层15的铅垂方向(铝管11的长度方向)的尺寸。而且，金属间化合物层15的厚度随着从开口端13a侧的端部15a朝向基端13b侧的端部15b而逐渐变小。
而且，金属间化合物层15的最大厚度也会对接合结构10的耐久性(尤其是剥离强度)造成影响。图3是表示金属间化合物层15的最大厚度与耐压强度的关系的坐标图。该坐标图表示分别制作在10μm～45μm的范围内改变金属间化合物层15的最大厚度的样品后，并对各样品的耐压强度进行了测量的结果。
由图3的坐标图可知，存在金属间化合物层15的最大厚度越大则耐压强度越下降的倾向。基于此种坐标图的数据，能够将金属间化合物层15的最大厚度设定成满足例如KHK(高压气体安全协会)等的各种基准。若举具体例，可允许的金属间化合物层15的最大厚度例如以满足各种基准中的必要基准(例如最低基准)的方式，根据该基准及坐标图的数据来决定。本实施方式的情况下的金属间化合物层15的最大厚度优选75μm以下(该适合数值范围是通过外插图3的坐标图的数据而求出)。而且，位于基端13b侧的金属间化合物层15的端部15b的厚度t2优选45μm以下。为了进一步提高耐压强度，金属间化合物层15的最大厚度更优选50μm以下。
(制造方法)
接下来，对制造金属管的接合结构10的方法进行说明。在本实施方式中，在接合铝管11与铜管12的接合工序中，使用高频加热(感应加热)来作为加热方式。
首先，将通过实施扩口加工等而形成有连接用扩径部13的铝管11与铜管12设置到指定的位置，并通过图略的支撑构件来固定并定位。具体而言，例如图4(A)所示，以铝管11的长度方向朝向铅垂方向，连接用扩径部13的开口端13a朝上方开口的方式设置铝管11。将铜管12的长度方向朝向铅垂方向，将铜管12的端部从开口端13a插入连接用扩径部13内。
在连接用扩径部13的开口端13a的上表面设置环状的环形焊料14a。环形焊料14a的量根据连接用扩径部13的内表面与铜管12的外表面之间的空间的大小来适当调整。
优选在插入连接用扩径部13的铜管12的端部的外表面预先涂敷焊剂，以提高以铝为主成分的环形焊料14a与铜管12的润湿性。由此，可使熔融的环形焊料14a更顺畅地流入连接用扩径部13的内表面与铜管12的外表面的间隙。因此，例如图2(B)所示，可将焊料14设置于开口端13a至基端13b的部分。在连接用扩径部13的内表面也可涂敷焊剂。
在铝管11及铜管12的周围设置用于高频加热的加热用线圈C1、C2、C3。这些加热用线圈C1、C2、C3既可为以漩涡状(螺旋状)连接的一体线圈，也可为独立的三个线圈。加热用线圈C1、C2、C3依次沿铅垂方向排列。
位于正中间的加热用线圈C2位于连接用扩径部13的开口端13a的周围，是为了环形焊料14a的加热及开口端13a附近的加热而设置。加热用线圈C1位于加热用线圈C2的上方，主要是为了加热母材(铜管12)而设置。加热用线圈C3位于加热用线圈C2的下方。加热用线圈C3位于连接用扩径部13的基端13b附近，主要是为了加热母材(铝管11)的基端13b附近而设置。
高频电流从图略的电源流经这些加热用线圈C1、C2、C3，由此对各部位进行感应加热。据此，环形焊料14a熔融，如图4(B)所示，焊料14a流入连接用扩径部13的内表面与铜管12的外表面的间隙，由此，铝管11与铜管12被钎焊在一起。
在被感应加热时，位于加热用线圈C1的半径方向内侧的铜管12的温度T1、连接用扩径部13的开口端13a及其附近的温度T2、以及连接用扩径部13的基端13b及其附近的温度T3被调整为环形焊料14a的熔点以上且不超过母材(铝管11及铜管12)熔点的温度。而且，这些温度T1、T2、T3被调整成如下的温度分布。即，温度T3被调整为低于温度T2。由此，金属间化合物层15在基端13b侧的端部的厚度t2小于开口端13a侧的端部的厚度t1。温度T1也可与温度T2为相同程度，但由于承担辅助加热铜管12的作用，因此也可调整为低于温度T2。
而且，通过使用高频加热作为加热方式，能够局部加热各部位，从而能够如上所述般独立调整各部位的温度。而且，高频加热由于能够局部加热，因此能够在短时间内使各部位的温度上升，并且能够在短时间内使各部位的温度下降。即，能够实现急遽的热循环，能够避免对金属管11、12及焊料14的多余的热输入。其结果，能够抑制金属间化合物层15的生成。而且，升温后保持为各温度T1、T2、T3的保持时间是以熔融的环形焊料14a流入指定位置(例如基端13b)的方式预先设定。
另外，在上述说明中，例示了使用高频加热作为加热方式的情况，但并不限定于此。例如，也可取代高频加热而使用激光等来作为加热方式。当使用激光时，也能够与高频加热同样地实现局部加热，而且，能够独立调整各部位的温度。
作为激光，例如可使用灯泵浦YAG激光、二极管泵浦YAG激光、CO2激光等。在借助激光加热的情况下，也优选以上述方式将各部位的温度调整为温度T1、T2、T3等。这些温度调整例如能够通过调整激光的功率来实现。
(变形例1)
图5是将金属管的接合结构10的变形例1的主要部分放大的剖视图。该变形例1的接合结构10与图2(B)所示的实施方式的不同点在于：焊料14的下端部与基端13b相比更靠顶端面侧(开口端13a侧的位置)。
焊料14介于铜管12的外周面与连接用扩径部13的内周面之间，但未介于铜管12的顶端面与连接用扩径部13的台阶面之间。焊料14的下端部位于与铜管12的下端部大致相同程度的高度。焊料14的下端部的位置例如可通过调整涂敷上述焊剂的铜管12的外表面的区域来调节。
在该变形例1中，也与上述同样，位于基端13b侧的金属间化合物层15的端部15b的厚度t2小于位于开口端13a侧的金属间化合物层15的端部15a的厚度t1。在该变形例1的情况下，位于基端13b侧的金属间化合物层15的端部15b的厚度t2如图5所示，为金属间化合物层15的水平方向(铜管12的厚度方向)的尺寸。
(变形例2)
图6(A)是表示金属管的接合结构10的变形例2的剖视图，图6(B)是将变形例2的主要部分放大的剖视图。如图6(A)、(B)所示，该变形例2的接合结构10与图2(B)所示的实施方式的不同点在于：铜管12具有连接用扩径部13。
在该变形例2中，使用与上述同样的以铝为主成分的焊料、具体而言例如铝-硅系的焊料作为焊料14。因此，在焊料14与铜管12之间的铝与铜的界面上，存在由铝及铜所形成的金属间化合物层15。
该金属间化合物层15形成在焊料14与铜管12的连接用扩径部13的内表面相向的大致整个区域。因此，在金属管11、12的延伸方向(铅垂方向)上，金属间化合物层15的两端部15a、15b分别位于连接用扩径部13的开口端13a附近及基端13b附近。开口端13a侧的金属间化合物层15的端部15a位于连接用扩径部13的顶端面与焊料14之间。基端13b侧的金属间化合物层15的端部15b位于连接用扩径部13的台阶面与焊料14之间。
位于基端13b侧的金属间化合物层15的端部15b的厚度t2小于位于开口端13a侧的金属间化合物层15的端部15a的厚度t1。如图6(B)所示，在该变形例2的情况下，焊料14的上端部覆盖于连接用扩径部13的开口端13a的顶端面(上表面)的一部分，因此厚度t1是形成在开口端13a的顶端面与焊料14之间的金属间化合物层15的铅垂方向的尺寸。而且，焊料14的下端部延伸至连接用扩径部13的基端13b，因此厚度t2是形成在基端13b处的连接用扩径部13的台阶面与焊料14之间的金属间化合物层15的厚度。
(变形例3)
图7(A)是表示金属管的接合结构10的变形例3的剖视图。该变形例3的接合结构10与图2(A)所示的实施方式的不同点在于：在连接用扩径部13的上端部还设置有扩口部13c。在该变形例3中，与图2(A)的实施方式同样，位于基端13b侧的金属间化合物层15的端部15b的厚度t2小于位于开口端13a侧的金属间化合物层15的端部15a的厚度t1。
该变形例3中的扩口部13c相对于铝管11的延伸方向(铅垂方向)而朝斜上方倾斜地扩开。因此，在钎焊时，环形焊料14a稳定地被设置在喇叭部13c与铜管12的外周面之间。而且，扩口部13c的倾斜的内表面还发挥在钎焊时将熔融的环形焊料14a引导至下方的作用。由此，熔融的环形焊料14a容易流入连接用扩径部13与铜管12的间隙。而且，由于具有扩口部13c，因此，变形例3的形状对于在不使用环形焊料14a而注入焊料(现加焊料)进行钎焊时，使焊料容易注入这一点上有效。
扩口部13c沿半径方向扩径的大小例如可调整为与环形焊料14a的直径相同的程度。另外，扩口部13c也可朝半径方向外侧(朝水平方向)扩开。
(变形例4)
图7(B)是表示金属管的接合结构10的变形例4的剖视图。该变形例4的接合结构10与图2(A)所示的实施方式的不同点在于：连接用扩径部13整体倾斜于铝管11的延伸方向。
该变形例4中的连接用扩径部13具有随着从开口端13a朝向基端13b而内径逐渐变小的锥(taper)形状。通过使连接用扩径部13的内周面倾斜，熔融的环形焊料14a容易流入连接用扩径部13与铜管12的间隙。开口端13a处的连接用扩径部13的内周面与铜管12的外周面的间隙的大小例如可调整为与环形焊料14a的直径相同的程度。由此，在钎焊时，环形焊料14a稳定地被设置于连接用扩径部13的上端部。
(变形例5)
图7(C)是表示金属管的接合结构10的变形例5的剖视图。该变形例5的接合结构10同时具备变形例3及变形例4的特征。即，该变形例5中的连接用扩径部13具有随着从开口端13a朝向基端13b而内径逐渐变小的锥形状。并且，在连接用扩径部13的上端部，还设置有扩口部13c。
(变形例6)
图8(A)是表示金属管的接合结构10的变形例6的剖视图。该变形例6的接合结构10与图2(A)所示的实施方式的不同点在于：连接用扩径部13不具有扩口形状，而是通过使用切削加工(例如借助钻床的加工)等加工方法来扩开金属管的端部的内径，从而形成连接用扩径部13。在该变形例6中，与图2(A)的结构同样，位于基端13b侧的金属间化合物层15的端部15b的厚度t2小于位于开口端13a侧的金属间化合物层15的端部15a的厚度t1。
在该变形例6中，连接用扩径部13的外径与邻接部16的外径大致相同。连接用扩径部13具有大致圆筒形状。在该变形例6中，连接用扩径部13与邻接部16是无外径变化地连接，因此与通过扩口加工来形成连接用扩径部13的情况相比，能够降低应力向连接用扩径部13的基端13b的集中程度，而且，能够降低残留应力。
连接用扩径部13的内周面经由台阶面13d而与邻接部16的内周面相连。该台阶面13d在使铜管12的下端部抵接时，起到定位铜管12的功能。
(变形例7)
图8(B)是表示金属管的接合结构10的变形例7的剖视图。该变形例7的接合结构10与变形例6的不同点在于：连接用扩径部13的上端部的半径方向内侧的角部(缘部)13e被进行倒角(倒圆角或C倒角(例如45°倒角))。
在该变形例7中，在钎焊时，环形焊料14a稳定地被设置在角部13e与铜管12的外周面之间。而且，角部13e的倾斜的内表面在钎焊时也发挥将熔融的环形焊料14a引导至下方的作用。由此，熔融的环形焊料14a容易流入连接用扩径部13与铜管12的间隙。角部13e的半径方向的尺寸例如可调整为与环形焊料14a的直径相同的程度。
(变形例8)
图8(C)是表示金属管的接合结构10的变形例8的剖视图。该变形例8的接合结构10与变形例7的不同点在于：连接用扩径部13的内周面相对于铝管11的延伸方向而倾斜。
该变形例8中的连接用扩径部13具有随着从开口端13a朝向基端13b而内径逐渐变小的锥形状。通过使连接用扩径部13的内周面倾斜，熔融的环形焊料14a容易流入连接用扩径部13与铜管12的间隙。在该变形例8中，连接用扩径部13具备与变形例7同样的经倒角的角部13e，但也可采用仅具有锥形状而省略角部13e的倒角的结构。
如上所述，在本实施方式中，金属间化合物层15的厚度在基端13b侧的端部15b小于开口端13a侧的端部15a。金属间化合物层15在基端13b侧的端部15b的厚度t2小，因此即使在连接用扩径部13的基端13b产生应力集中，也可抑制对该应力集中的耐久性的下降。而且，通过如上所述地控制金属间化合物层15的厚度来抑制耐久性的下降，因此无须像以往那样使用不锈钢接头等。因此，在本实施方式中，能够抑制成本上升，并且能够抑制金属管之间的接合部分的可靠性的下降。
而且，在本实施方式中，金属间化合物层15的厚度随着从开口端13a侧的端部15a朝向基端13b侧的端部15b而逐渐变小。如上所述，在金属间化合物层15的厚度在开口端13a侧的端部15a与基端13b侧的端部15b之间急遽变化得到抑制而缓缓变化的情况下，能够进一步抑制对应力的耐久性的下降。
另外，上述的具体的实施方式主要包含具有以下结构的发明。
本实施方式的金属管的接合结构，具备以第一金属为主成分的第一金属管；以及以不同于所述第一金属的第二金属为主成分的第二金属管。这些金属管其中之一的金属管具有其端部的内径比与该端部邻接的邻接部的内径大的连接用扩径部。在该连接用扩径部，另一金属管从连接用扩径部的开口端朝向基端侧而插入，以所述第一金属或第二金属为主成分的焊料介于该另一金属管的外表面与所述连接用扩径部的内表面之间。由所述第一金属及所述第二金属形成的金属间化合物层存在于所述焊料与所述其中之一的金属管或另一金属管之间的所述第一金属与所述第二金属的界面上。该金属间化合物层的厚度在所述基端侧的端部小于所述开口端侧的端部。
在该结构中，将一金属管的端部作为如上所述的连接用扩径部。该连接用扩径部的内径大于与其相连的所述邻接部。因此，容易在连接用扩径部的基端产生应力集中。而且，在钎焊时，在异种金属之间的界面(第一金属与第二金属的界面)上会生成脆弱的金属间化合物层。
因此，在该结构中，使所述基端侧的端部的金属间化合物层的厚度小于所述开口端侧的端部。由此，即使在连接用扩径部的基端产生应力集中，由于金属间化合物层在基端侧的端部的厚度小，因此可抑制对该应力的耐久性(尤其是剥离强度)的下降。而且，在该结构中，通过如上所述般控制金属间化合物层的厚度来抑制耐久性的下降，因此无须像以往那样使用不锈钢接头等。根据以上所述，根据本结构，能够抑制成本上升，并且能够抑制金属管之间的接合部分的可靠性的下降。
在所述金属管的接合结构中，例如可例示下述结构：所述金属间化合物层的厚度随着从所述开口端侧的端部朝向所述基端侧的端部而逐渐变小，此时，可抑制金属间化合物层的厚度在所述开口端侧的端部与所述基端侧的端部之间急剧变化，而缓缓变化。由此，可进一步抑制对应力的耐久性的下降。
在所述金属管的接合结构中，优选所述金属间化合物层的厚度为75μm以下，此时，金属管之间的接合部分的可靠性尤其优异。
在所述金属管的接合结构中，优选所述第一金属管为铝管，所述第二金属管为铜管。在铜与铝的界面上容易生成Cu-Al金属管化合物，并容易产生由此引起的强度下降，因此本发明有效。
在所述金属管的接合结构中，所述其中之一的金属管的所述连接用扩径部也可呈扩口形状。在扩口形状的连接用扩径部的情况下，容易在扩口形状的基端产生应力集中，因此本发明有效。
而且，在所述金属管的接合结构中，也可采用下述结构：所述连接用扩径部的内径大于所述邻接部的内径，所述连接用扩径部的外径与所述邻接部的外径相同。在此种结构的情况下，连接用扩径部与所述邻接部是无外径变化地相连，因此与所述扩口形状的结构相比，能够降低应力向连接用扩径部的基端的集中程度。
另外，本发明并不限于所述实施方式，可在不脱离其主旨的范围内进行各种变更、改良等。
例如，在所述实施方式中，例示了金属间化合物层15的厚度随着从开口端13a侧的端部15a朝向基端13b侧的端部15b而逐渐变小的情况，但并不限定于此。例如，也可采用下述结构：使金属间化合物层15的厚度在应力容易集中的基端13b侧的端部15a及其附近局部变小。而且，也可例示下述结构：随着从开口端13a侧的端部15a朝向基端13b侧，金属间化合物层15的厚度逐渐变小，且从中途到基端13b侧的端部15b，金属间化合物层15的厚度大致不变。
而且，在所述实施方式中，举铝管11与铜管12的接合结构为例进行了说明，但并不限定于此。本发明也能够适用于通过将异种金属彼此接合来形成金属间化合物层的其他接合结构。
而且，在所述实施方式中，举使用Al-Si焊料作为焊料的情况为例进行了说明，但并不限定于此。也可使用Al-Zn焊料、Al-Si-Zn焊料等其他焊料。
而且，在所述实施方式中，举在制造时使用环形焊料作为焊料的情况为例进行了说明，但并不限定于此，例如既可将片状的焊料设置在金属管彼此之间，也可在一个或两个金属管上涂敷焊料，还可向金属管之间的间隙内注入焊料。
符号说明
11铝管；
12铜管；
13连接用扩径部；
13a开口端；
13b基端；
14焊料；
15金属间化合物层；
15a开口端侧的端部；
15b基端侧的端部；
16邻接部；
M1第一金属；
M2第二金属。

Claims (6)

1.一种金属管的接合结构，具备以第一金属(M1)为主成分的第一金属管(11)；以及以不同于所述第一金属(M1)的第二金属(M2)为主成分的第二金属管(12)，其特征在于：
这些金属管其中之一的金属管具有其端部的内径比与该端部邻接的邻接部(16)的内径大的连接用扩径部(13)，在该连接用扩径部(13)，另一金属管从连接用扩径部(13)的开口端(13a)朝向基端(13b)侧而插入，以所述第一金属(M1)或第二金属(M2)为主成分的焊料(14)介于该另一金属管的外表面与所述连接用扩径部(13)的内表面之间，
由所述第一金属(M1)及所述第二金属(M2)形成的金属间化合物层(15)存在于所述焊料(14)与所述其中之一的金属管或另一金属管之间的所述第一金属(M1)与所述第二金属(M2)的界面上，以所述连接用扩径部(13)的基端(13b)的温度(T3)被调整为低于所述连接用扩径部(13)的开口端(13a)的温度(T2)的方式来加热所述连接用扩径部(13)，由此，该金属间化合物层(15)的厚度在所述基端(13b)侧的端部(15b)小于所述开口端(13a)侧的端部(15a)。
2.根据权利要求1所述的金属管的接合结构，其特征在于：
所述金属间化合物层(15)的厚度随着从所述开口端(13a)侧的端部(15a)朝向所述基端(13b)侧的端部(15b)而逐渐变小。
3.根据权利要求1或2所述的金属管的接合结构，其特征在于：
所述金属间化合物层(15)的厚度为75μm以下。
4.根据权利要求1所述的金属管的接合结构，其特征在于：
所述第一金属管(11)为铝管，所述第二金属管(12)为铜管。
5.根据权利要求1所述的金属管的接合结构，其特征在于：
所述其中之一的金属管的所述连接用扩径部(13)呈扩口形状。
6.根据权利要求1所述的金属管的接合结构，其特征在于：
所述连接用扩径部(13)的内径大于所述邻接部(16)的内径，所述连接用扩径部(13)的外径与所述邻接部(16)的外径相同。
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