JP2001252760A - アルミニウム合金組み立て品の短時間ろう付方法 - Google Patents
アルミニウム合金組み立て品の短時間ろう付方法Info
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- JP2001252760A JP2001252760A JP2000066076A JP2000066076A JP2001252760A JP 2001252760 A JP2001252760 A JP 2001252760A JP 2000066076 A JP2000066076 A JP 2000066076A JP 2000066076 A JP2000066076 A JP 2000066076A JP 2001252760 A JP2001252760 A JP 2001252760A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ろう付加熱時間を大幅に短縮したアルミニウ
ム合金組み立て品の短時間ろう付方法を提供する。 【解決手段】 液相線温度が５４０℃以下、液相線温度
と固相線温度との温度差が１００℃以下のろう材合金を
用いてアルミニウム合金組み立て品をろう付する方法で
あって、ろう付加熱時の組み立て品内での最高到達温度
を液相線温度より４０℃以上高くかつ５８５℃以下にす
る。
ム合金組み立て品の短時間ろう付方法を提供する。 【解決手段】 液相線温度が５４０℃以下、液相線温度
と固相線温度との温度差が１００℃以下のろう材合金を
用いてアルミニウム合金組み立て品をろう付する方法で
あって、ろう付加熱時の組み立て品内での最高到達温度
を液相線温度より４０℃以上高くかつ５８５℃以下にす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ろう付加熱時間を
大幅に短縮したアルミニウム合金組み立て品の短時間ろ
う付方法に関する。
大幅に短縮したアルミニウム合金組み立て品の短時間ろ
う付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルミニウム合金組み立て品のろ
う付方法には、芯材の片面または両面にＡｌ−Ｓｉ系の
ろう材合金をクラッドしたブレージングシートを用いて
組み立て品を形成し、これを炉内でろう材合金の融点を
超える６００℃付近の温度に加熱して一体化する方法が
採用されている。このろう付方法は、多数の個所を同時
にろう付できることから図１に示す熱交換器コアを始め
とするさまざまな製品を製造する工業的な方法として確
立されている。そして、このろう付方法は真空ろう付法
とＮＢ法（ＣＡＢ法）とに大別される。即ち、前者はろ
う材合金中にＭｇを添加して真空炉中で加熱し、Ｍｇの
蒸発とゲッター作用によりアルミニウム表面の酸化皮膜
を破壊してろう付する方法、後者は非腐食性のフラック
スを使用し、窒素ガス雰囲気炉中でろう付する方法であ
る。
う付方法には、芯材の片面または両面にＡｌ−Ｓｉ系の
ろう材合金をクラッドしたブレージングシートを用いて
組み立て品を形成し、これを炉内でろう材合金の融点を
超える６００℃付近の温度に加熱して一体化する方法が
採用されている。このろう付方法は、多数の個所を同時
にろう付できることから図１に示す熱交換器コアを始め
とするさまざまな製品を製造する工業的な方法として確
立されている。そして、このろう付方法は真空ろう付法
とＮＢ法（ＣＡＢ法）とに大別される。即ち、前者はろ
う材合金中にＭｇを添加して真空炉中で加熱し、Ｍｇの
蒸発とゲッター作用によりアルミニウム表面の酸化皮膜
を破壊してろう付する方法、後者は非腐食性のフラック
スを使用し、窒素ガス雰囲気炉中でろう付する方法であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記ろう付方法は、複
数の組み立て品を炉内にセットし、各組み立て品全体を
６００℃±５℃程度の温度に３分間程保持して行われる
が、特に５５０℃付近からの昇温に時間が掛かるため１
サイクルのろう付に３０分〜１時間を要している。例え
ば、図１に示した熱交換器コアのろう付加熱時間は図１
０に示すように１サイクルに４６分も掛かっている。こ
のため、生産性向上の一環として、前記ろう付加熱時間
の短縮が強く求められている。本発明は、ろう付加熱時
間を短縮する方法について鋭意研究を行い、低融点のろ
う材合金を使用することにより、ろう付加熱時間を短縮
し得ることを見いだし、さらに研究を重ねて本発明を完
成させるに至った。本発明は、ろう付加熱時間を大幅に
短縮したアルミニウム合金組み立て品のろう付方法を提
供することを目的とする。
数の組み立て品を炉内にセットし、各組み立て品全体を
６００℃±５℃程度の温度に３分間程保持して行われる
が、特に５５０℃付近からの昇温に時間が掛かるため１
サイクルのろう付に３０分〜１時間を要している。例え
ば、図１に示した熱交換器コアのろう付加熱時間は図１
０に示すように１サイクルに４６分も掛かっている。こ
のため、生産性向上の一環として、前記ろう付加熱時間
の短縮が強く求められている。本発明は、ろう付加熱時
間を短縮する方法について鋭意研究を行い、低融点のろ
う材合金を使用することにより、ろう付加熱時間を短縮
し得ることを見いだし、さらに研究を重ねて本発明を完
成させるに至った。本発明は、ろう付加熱時間を大幅に
短縮したアルミニウム合金組み立て品のろう付方法を提
供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、液相線温度が
５４０℃以下、液相線温度と固相線温度との温度差が１
００℃以下のろう材合金を用いてアルミニウム合金組み
立て品をろう付する方法であって、ろう付加熱時の組み
立て品内での最高到達温度を液相線温度より４０℃以上
高くかつ５８５℃以下にすることを特徴とするアルミニ
ウム合金組み立て品のろう付方法である。
５４０℃以下、液相線温度と固相線温度との温度差が１
００℃以下のろう材合金を用いてアルミニウム合金組み
立て品をろう付する方法であって、ろう付加熱時の組み
立て品内での最高到達温度を液相線温度より４０℃以上
高くかつ５８５℃以下にすることを特徴とするアルミニ
ウム合金組み立て品のろう付方法である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明では、用いるろう材合金が
重要で、液相線温度が５４０℃以下、液相線温度と固相
線温度との温度差が１００℃以下のろう材合金を用いる
必要がある。本発明において、用いるろう材合金の液相
線温度を５４０℃以下に規定する理由は、ろう付する際
の最高到達温度をろう材合金の液相線温度より４０℃以
上高くし、かつ５８５℃以下にするという本発明の骨子
を実現するためである。即ち、例えば、ろう材合金の液
相線温度が５４０℃を超える場合は、それに４０℃を加
えた温度は５８０℃を超え、最高到達温度５８５℃との
温度差は５℃未満となり、この温度差に抑えるには急速
加熱は行えず生産性向上が困難になるためである。前
記、本発明の骨子である、ろう付加熱される際の最高到
達温度を液相線温度より４０℃以上高く、かつ５８５℃
以下に規定する理由は後述する。
重要で、液相線温度が５４０℃以下、液相線温度と固相
線温度との温度差が１００℃以下のろう材合金を用いる
必要がある。本発明において、用いるろう材合金の液相
線温度を５４０℃以下に規定する理由は、ろう付する際
の最高到達温度をろう材合金の液相線温度より４０℃以
上高くし、かつ５８５℃以下にするという本発明の骨子
を実現するためである。即ち、例えば、ろう材合金の液
相線温度が５４０℃を超える場合は、それに４０℃を加
えた温度は５８０℃を超え、最高到達温度５８５℃との
温度差は５℃未満となり、この温度差に抑えるには急速
加熱は行えず生産性向上が困難になるためである。前
記、本発明の骨子である、ろう付加熱される際の最高到
達温度を液相線温度より４０℃以上高く、かつ５８５℃
以下に規定する理由は後述する。
【０００６】本発明では液相線温度が５４０℃以下のろ
う材合金を用いるが、生産性をより高めるにはろう付加
熱時の最高到達温度の上限温度５８５℃と液相線温度と
の温度差が大きい程急速加熱が容易に行えて有利であ
る。特には液相線温度が５２５℃以下のろう材合金が推
奨される。
う材合金を用いるが、生産性をより高めるにはろう付加
熱時の最高到達温度の上限温度５８５℃と液相線温度と
の温度差が大きい程急速加熱が容易に行えて有利であ
る。特には液相線温度が５２５℃以下のろう材合金が推
奨される。
【０００７】従来、アルミニウム合金組み立て品のろう
付は、ろう材合金に液相線温度と固相線温度との温度差
が最大４０℃程度の高温ろう材合金（例えば、液相線温
度５９０℃固相線温度５７７℃のＪＩＳ４０４５合金）
を用い、６００℃付近の温度でろう付する方法により行
われていた。しかし、このような従来法では、組み立て
品内の温度の高い部分は、固相線温度を超えたときから
高温の液相に長時間曝されるためろう拡散が生じる。従
来法では、このろう拡散を、ろう付加熱時の昇温速度を
遅くして組み立て品各部の温度分布を小さくすることに
より防止していた。
付は、ろう材合金に液相線温度と固相線温度との温度差
が最大４０℃程度の高温ろう材合金（例えば、液相線温
度５９０℃固相線温度５７７℃のＪＩＳ４０４５合金）
を用い、６００℃付近の温度でろう付する方法により行
われていた。しかし、このような従来法では、組み立て
品内の温度の高い部分は、固相線温度を超えたときから
高温の液相に長時間曝されるためろう拡散が生じる。従
来法では、このろう拡散を、ろう付加熱時の昇温速度を
遅くして組み立て品各部の温度分布を小さくすることに
より防止していた。
【０００８】これに対し、本発明では、液相線温度が５
４０℃以下のろう材合金を用いるためろう付温度を低く
することができ、ろう拡散が生じ難い。このため液相線
温度と固相線温度との温度差は特に考慮する必要がな
く、例えば、前記温度差が２５０℃程度（Ｚｎ−５％Ｓ
ｎ合金では約２００℃）のろう材合金も使用できる。し
かし、本発明では、ろう付加熱時の加熱速度を大きくす
るため、組み立て品内の温度分布が大きくなり、組み立
て品全体としてフィレット（ろう付部のろうの形状）が
均一に形成されなくなる。このため本発明では前記温度
差は１００℃以下に規定する。特には７０℃以下が望ま
しい。
４０℃以下のろう材合金を用いるためろう付温度を低く
することができ、ろう拡散が生じ難い。このため液相線
温度と固相線温度との温度差は特に考慮する必要がな
く、例えば、前記温度差が２５０℃程度（Ｚｎ−５％Ｓ
ｎ合金では約２００℃）のろう材合金も使用できる。し
かし、本発明では、ろう付加熱時の加熱速度を大きくす
るため、組み立て品内の温度分布が大きくなり、組み立
て品全体としてフィレット（ろう付部のろうの形状）が
均一に形成されなくなる。このため本発明では前記温度
差は１００℃以下に規定する。特には７０℃以下が望ま
しい。
【０００９】本発明では、用いるろう材合金の液相線温
度と固相線温度との温度差は１００℃以下としており、
この温度差のろう材合金は従来法でも用いられていた。
しかし、従来のろう付方法と本発明の短時間ろう付方法
とは、ろう付温度とろう材合金の温度特性が全く異なっ
ており、さらに技術思想も上述したように異なるもので
ある。
度と固相線温度との温度差は１００℃以下としており、
この温度差のろう材合金は従来法でも用いられていた。
しかし、従来のろう付方法と本発明の短時間ろう付方法
とは、ろう付温度とろう材合金の温度特性が全く異なっ
ており、さらに技術思想も上述したように異なるもので
ある。
【００１０】本発明にて用いるろう材合金は、Ｚｎ系、
Ｓｎ系、Ｚｎ−Ａｌ系、Ｚｎ−Ａｌ−Ｓｎ系、Ａｌ−Ｓ
ｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ａｌ−Ｃｕ−Ｚｎ系などの従来より
知られているろう材合金の中から選定される。合金組成
により共晶となる場合は共晶温度を固相線温度として定
める。前記温度特性以外の特性は各製品の要求に応じて
任意に選定すればよい。
Ｓｎ系、Ｚｎ−Ａｌ系、Ｚｎ−Ａｌ−Ｓｎ系、Ａｌ−Ｓ
ｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ａｌ−Ｃｕ−Ｚｎ系などの従来より
知られているろう材合金の中から選定される。合金組成
により共晶となる場合は共晶温度を固相線温度として定
める。前記温度特性以外の特性は各製品の要求に応じて
任意に選定すればよい。
【００１１】本発明では、ろう材は、芯材に圧延法によ
り被覆して（ブレージングシート）用いるが、圧延被覆
が困難な場合は、所要箇所にろう材合金を溶融メッキや
溶射により被覆する方法、ろう材合金粉末をバインダー
でプレコートする方法、ろう材合金粉末のペースト状物
を塗布する方法なども適用できる。
り被覆して（ブレージングシート）用いるが、圧延被覆
が困難な場合は、所要箇所にろう材合金を溶融メッキや
溶射により被覆する方法、ろう材合金粉末をバインダー
でプレコートする方法、ろう材合金粉末のペースト状物
を塗布する方法なども適用できる。
【００１２】本発明は、液相線温度の低いろう材合金を
用い、ろう付される組み立て品内での最高到達温度を液
相線温度より４０℃以上高くかつ５８５℃以下の温度に
規定することによりろう付加熱時間を短縮して、生産性
を向上させた短時間ろう付方法である。そして、その骨
子は前記最高到達温度をろう材合金の液相線温度より４
０℃以上高くすることにある。液相線温度とはろう材合
金が完全に溶融する温度であり、この温度を超えたろう
材合金は完全に液相になっている。組み立て品内での最
高到達温度をろう材合金の液相線温度より４０℃以上高
く設定することで、生産性向上のための急速加熱が可能
になるのである。
用い、ろう付される組み立て品内での最高到達温度を液
相線温度より４０℃以上高くかつ５８５℃以下の温度に
規定することによりろう付加熱時間を短縮して、生産性
を向上させた短時間ろう付方法である。そして、その骨
子は前記最高到達温度をろう材合金の液相線温度より４
０℃以上高くすることにある。液相線温度とはろう材合
金が完全に溶融する温度であり、この温度を超えたろう
材合金は完全に液相になっている。組み立て品内での最
高到達温度をろう材合金の液相線温度より４０℃以上高
く設定することで、生産性向上のための急速加熱が可能
になるのである。
【００１３】ろう付加熱される組み立て品の各部はろう
付加熱中は温度が異なっている、つまり組み立て品内で
温度にばらつきが生じている。ろう付加熱時間の短縮に
は急速加熱が有効であるが、急速加熱すると組み立て品
内の温度のばらつきは大きくなる。この温度のばらつき
を、ろう付加熱中に、組み立て品内で最も温度が上がり
やすい部分のろうが溶けてから、最も温度が上がりにく
い部分のろうが溶けるまでの時間差という視点で捉えた
とき、前記時間差が大きいと、先に溶けたろうは流動時
間が長いためフィレットが不均一に形成され、場合によ
っては製品にひずみが生じて製品に寸法異常を引き起こ
すことがある。
付加熱中は温度が異なっている、つまり組み立て品内で
温度にばらつきが生じている。ろう付加熱時間の短縮に
は急速加熱が有効であるが、急速加熱すると組み立て品
内の温度のばらつきは大きくなる。この温度のばらつき
を、ろう付加熱中に、組み立て品内で最も温度が上がり
やすい部分のろうが溶けてから、最も温度が上がりにく
い部分のろうが溶けるまでの時間差という視点で捉えた
とき、前記時間差が大きいと、先に溶けたろうは流動時
間が長いためフィレットが不均一に形成され、場合によ
っては製品にひずみが生じて製品に寸法異常を引き起こ
すことがある。
【００１４】本発明では、組み立て品内での最高到達温
度をろう材合金の液相線温度より４０℃以上高く設定す
るので、組み立て品内で最も温度が上がりやすい部分の
ろうが溶けてから、最も温度が上がりにくい部分のろう
が溶けるまでの時間を短縮できる。これを図２（イ）、
（ロ）を参照して具体的に説明する。図２（イ）（加熱
Ａ）は最高到達温度をろう材合金の液相線温度より４０
℃以上高く設定した場合の温度パターン、図２（ロ）
（加熱Ｂ）は４０℃未満に設定した場合の温度パターン
である。組み立て品内での温度差は加熱Ｂの方が小さい
が（温度差１と温度差２の比較）、最高温度が液相線温
度に到達してから最低温度が液相線温度に到達するまで
の時間は逆に加熱Ａの方が短くなっている（時間差１と
時間差２の比較）。この図２（イ）、（ロ）から、組み
立て品内での最高到達温度をろう材合金の液相線温度よ
り４０℃以上高く設定することにより、組み立て品内で
最も温度が上がりやすい部分のろうが溶けてから、最も
温度が上がりにくい部分のろうが溶けるまでの時間を短
縮できることが理解される。
度をろう材合金の液相線温度より４０℃以上高く設定す
るので、組み立て品内で最も温度が上がりやすい部分の
ろうが溶けてから、最も温度が上がりにくい部分のろう
が溶けるまでの時間を短縮できる。これを図２（イ）、
（ロ）を参照して具体的に説明する。図２（イ）（加熱
Ａ）は最高到達温度をろう材合金の液相線温度より４０
℃以上高く設定した場合の温度パターン、図２（ロ）
（加熱Ｂ）は４０℃未満に設定した場合の温度パターン
である。組み立て品内での温度差は加熱Ｂの方が小さい
が（温度差１と温度差２の比較）、最高温度が液相線温
度に到達してから最低温度が液相線温度に到達するまで
の時間は逆に加熱Ａの方が短くなっている（時間差１と
時間差２の比較）。この図２（イ）、（ロ）から、組み
立て品内での最高到達温度をろう材合金の液相線温度よ
り４０℃以上高く設定することにより、組み立て品内で
最も温度が上がりやすい部分のろうが溶けてから、最も
温度が上がりにくい部分のろうが溶けるまでの時間を短
縮できることが理解される。
【００１５】さらに言えば、組み立て品内での最高到達
温度とろう材合金の液相線温度との温度差が４０℃未満
では、急速加熱をすると、温度が上がりにくい部分で十
分に加熱が行われずに、ろう付されない部分が生じる危
険性がある。このことも、組み立て品内での最高到達温
度をろう材合金の液相線温度より４０℃以上高く設定す
る理由である。
温度とろう材合金の液相線温度との温度差が４０℃未満
では、急速加熱をすると、温度が上がりにくい部分で十
分に加熱が行われずに、ろう付されない部分が生じる危
険性がある。このことも、組み立て品内での最高到達温
度をろう材合金の液相線温度より４０℃以上高く設定す
る理由である。
【００１６】本発明において、ろう付加熱される組み立
て品内での最高到達温度を５８５℃以下に規定する理由
は、５８５℃を超えると、ろう拡散防止、耐食性向上、
強度向上、熱伝導性向上などの低温ろう付特有の効果が
十分に得られなくなるためである。特に前記ろう拡散防
止効果は重要である。即ち、本発明では組み立て品内で
の最高到達温度をろう材合金の液相線温度より４０℃以
上高くするために、ろう材合金の液相線温度で溶融した
ろう材合金は、さらに４０℃以上加熱される間、溶融状
態で存在するためろう拡散が生じる。このろう拡散を小
さく抑えるために本発明では組み立て品内での最高到達
温度を５８５℃以下に低く規定する。前記最高到達温度
は５７５℃以下にするのが特に推奨される。この場合は
液相線温度が５３０℃以下のろう材合金を用いることに
なる。
て品内での最高到達温度を５８５℃以下に規定する理由
は、５８５℃を超えると、ろう拡散防止、耐食性向上、
強度向上、熱伝導性向上などの低温ろう付特有の効果が
十分に得られなくなるためである。特に前記ろう拡散防
止効果は重要である。即ち、本発明では組み立て品内で
の最高到達温度をろう材合金の液相線温度より４０℃以
上高くするために、ろう材合金の液相線温度で溶融した
ろう材合金は、さらに４０℃以上加熱される間、溶融状
態で存在するためろう拡散が生じる。このろう拡散を小
さく抑えるために本発明では組み立て品内での最高到達
温度を５８５℃以下に低く規定する。前記最高到達温度
は５７５℃以下にするのが特に推奨される。この場合は
液相線温度が５３０℃以下のろう材合金を用いることに
なる。
【００１７】本発明は、組み立て品内での温度や時間の
ばらつきを大きく許容することで生産性を高めた短時間
ろう付方法であり、本発明で規定する温度条件を満たす
範囲内で急速加熱が可能である。本発明では、液相線温
度を超えたあと所定温度で保持を行わずに昇温を続けて
も構わない。一方組み立て品内の温度が上がりにくい部
分でも、ろうが流れてフィレットが十分に形成されるよ
うに、液相線温度を超えてから１分以上は液相線温度以
上に保持することが望ましい。
ばらつきを大きく許容することで生産性を高めた短時間
ろう付方法であり、本発明で規定する温度条件を満たす
範囲内で急速加熱が可能である。本発明では、液相線温
度を超えたあと所定温度で保持を行わずに昇温を続けて
も構わない。一方組み立て品内の温度が上がりにくい部
分でも、ろうが流れてフィレットが十分に形成されるよ
うに、液相線温度を超えてから１分以上は液相線温度以
上に保持することが望ましい。
【００１８】本発明では、非腐食性フラックスを用いる
ＮＢ法、通常のフラックスを用いたろう付法、真空ろう
付法など任意のろう付法が適用できる。特に、生産性の
面から前記ＮＢ法が推奨され、この場合はＣｓ系フラッ
クスを用いるのが良い。またアルミニウム合金には、ろ
う付で製造される構造物に必要な特性を満たす任意のア
ルミニウム合金が使用できる。
ＮＢ法、通常のフラックスを用いたろう付法、真空ろう
付法など任意のろう付法が適用できる。特に、生産性の
面から前記ＮＢ法が推奨され、この場合はＣｓ系フラッ
クスを用いるのが良い。またアルミニウム合金には、ろ
う付で製造される構造物に必要な特性を満たす任意のア
ルミニウム合金が使用できる。
【００１９】
【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
る。 （実施例１）図１に示す熱交換器コアを組み立て、本発
明で規定する温度条件下でろう付加熱を行った。前記熱
交換器コアは、冷媒を通すチューブ１、チューブ１間に
ろう付される放熱用コルゲート状フィン（以下フィンと
略記）２、冷媒を供給し或いは排出するためのヘッダー
パイプ３またはパイプ４、ヘッダーパイプ３の上下を閉
鎖するエンドキャップ５、２本のヘッダーパイプ３間を
固定するサイドプレート６から構成されている。
る。 （実施例１）図１に示す熱交換器コアを組み立て、本発
明で規定する温度条件下でろう付加熱を行った。前記熱
交換器コアは、冷媒を通すチューブ１、チューブ１間に
ろう付される放熱用コルゲート状フィン（以下フィンと
略記）２、冷媒を供給し或いは排出するためのヘッダー
パイプ３またはパイプ４、ヘッダーパイプ３の上下を閉
鎖するエンドキャップ５、２本のヘッダーパイプ３間を
固定するサイドプレート６から構成されている。
【００２０】チューブ１には厚さ１．６ｍｍ、幅１６ｍ
ｍの１０５０合金板を用い、フィン２には板厚０．０７
ｍｍ、幅１６ｍｍのＺｎを１％添加した３００３合金板
を用い、ヘッダーパイプ３には板厚１．２ｍｍの３００
３合金板を用い、パイプ４には厚さ１ｍｍの３００３合
金板を用い、エンドキャップ５には厚さ１ｍｍの３００
３合金板を用い、サイドプレート６には板厚１．２ｍｍ
の３００３合金を用いた。ヘッダーパイプ３にはチュー
ブ１またはパイプ４を差し込むための穴を加工した。
ｍの１０５０合金板を用い、フィン２には板厚０．０７
ｍｍ、幅１６ｍｍのＺｎを１％添加した３００３合金板
を用い、ヘッダーパイプ３には板厚１．２ｍｍの３００
３合金板を用い、パイプ４には厚さ１ｍｍの３００３合
金板を用い、エンドキャップ５には厚さ１ｍｍの３００
３合金板を用い、サイドプレート６には板厚１．２ｍｍ
の３００３合金を用いた。ヘッダーパイプ３にはチュー
ブ１またはパイプ４を差し込むための穴を加工した。
【００２１】チューブ１およびサイドプレート６には、
表１に示すろう材合金の粉末（アトマイズ法にて製造し
た平均粒子径３５μｍの粉末）を有機系バインダーを用
いて予めプレコートした。ヘッダーパイプ３とエンドキ
ャップ５との接合部およびヘッダーパイプ３とパイプ４
との接合部には組み立てたのちに表１に示すろう材合金
の粉末と水溶性樹脂とのペースト状物を塗布した。ろう
付はＣｓ系のフラックスを塗布し、窒素ガス中で行っ
た。各ろう材合金の液相線温度と固相線温度は熱分析に
より求めた。
表１に示すろう材合金の粉末（アトマイズ法にて製造し
た平均粒子径３５μｍの粉末）を有機系バインダーを用
いて予めプレコートした。ヘッダーパイプ３とエンドキ
ャップ５との接合部およびヘッダーパイプ３とパイプ４
との接合部には組み立てたのちに表１に示すろう材合金
の粉末と水溶性樹脂とのペースト状物を塗布した。ろう
付はＣｓ系のフラックスを塗布し、窒素ガス中で行っ
た。各ろう材合金の液相線温度と固相線温度は熱分析に
より求めた。
【００２２】（比較例１）ろう付加熱を本発明規定外の
温度条件により行った他は、実施例１と同じ方法により
熱交換器コアの組み立て品をろう付加熱した。従来法に
よっても熱交換器コアの組み立て品をろう付加熱した。
温度条件により行った他は、実施例１と同じ方法により
熱交換器コアの組み立て品をろう付加熱した。従来法に
よっても熱交換器コアの組み立て品をろう付加熱した。
【００２３】実施例１および比較例１でろう付した各々
の熱交換器コアについて、（１）ひずみによるコア全体
の寸法異常の発生有無と（２）ろう拡散によるフィンと
チューブとの接合部のフィンの潰れ有無を外観観察によ
り判定し、（３）ヘッダーパイプとチューブとの接合部
の漏れの有無を耐圧試験により調べ、（４）熱交換器コ
アを分解してフィン材の接合率を測定した。前記接合率
は、チューブからフィンを剥がし、完全に接合されてい
るものは接合率を１００％とし、未接合部があるもの
は、〔接合部分の長さ／（接合部分の長さ＋未接合部の
長さ）〕の百分率を接合率（％）とした。ろう材合金の
組成と温度特性を表１に、熱交換器コアの調査結果を表
２にそれぞれ示す。また各ろう付加熱時の熱交換器コア
内の最高温度と最低温度の温度パターンを図３〜１０に
示す。
の熱交換器コアについて、（１）ひずみによるコア全体
の寸法異常の発生有無と（２）ろう拡散によるフィンと
チューブとの接合部のフィンの潰れ有無を外観観察によ
り判定し、（３）ヘッダーパイプとチューブとの接合部
の漏れの有無を耐圧試験により調べ、（４）熱交換器コ
アを分解してフィン材の接合率を測定した。前記接合率
は、チューブからフィンを剥がし、完全に接合されてい
るものは接合率を１００％とし、未接合部があるもの
は、〔接合部分の長さ／（接合部分の長さ＋未接合部の
長さ）〕の百分率を接合率（％）とした。ろう材合金の
組成と温度特性を表１に、熱交換器コアの調査結果を表
２にそれぞれ示す。また各ろう付加熱時の熱交換器コア
内の最高温度と最低温度の温度パターンを図３〜１０に
示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】表２より明らかなように、本発明例の番号
１〜４では、従来品の番号１と比較して大幅に短縮され
たろう付加熱時間で、コアの寸法異常、フィンの潰れお
よびヘッダーパイプとチューブとの接合部の漏れがな
く、フィン材の接合率が１００％の健全な熱交換器コア
が得られた。
１〜４では、従来品の番号１と比較して大幅に短縮され
たろう付加熱時間で、コアの寸法異常、フィンの潰れお
よびヘッダーパイプとチューブとの接合部の漏れがな
く、フィン材の接合率が１００％の健全な熱交換器コア
が得られた。
【００２７】これに対して、比較例の番号１、３は最高
到達温度とろう材合金の液相線温度との温度差が４０℃
未満のため、番号１は同じろう材合金を用いた本発明例
の番号１、２に較べて、また番号３は同じろう材合金を
用いた本発明例の番号４に較べていずれもろう付加熱時
間が長くなった。比較例の番号５は用いたろう材合金の
液相線温度が５４０℃を超えたためろう付加熱時間が長
くなった。比較例の番号２、４、５、６は急速加熱を行
った例であるが、このうち番号２は最高到達温度が５８
５℃を超えたためフィレット部にフィンに潰れが生じ、
番号４は用いたろう材合金の液相線温度と固相線温度と
の温度差が１００℃を超えたためコアにひずみが生じて
寸法異常が発生し、番号５は用いたろう材合金の液相線
温度が５４０℃を超え、最高到達温度が５８５℃を超
え、さらに最高到達温度と用いたろう材合金の液相線温
度との温度差が４０℃未満だったため、フィンの潰れお
よび接合部の漏れが生じ、また最低温度部で十分な加熱
を得られずにフィンとチューブの接合率が低下し、番号
６は用いたろう材合金の液相線温度と最高到達温度が高
すぎ、最高到達温度と液相線温度との温度差が小さすぎ
たため、コア内の温度分布が大きくなり、その結果最低
温度部を中心にろう材合金の未溶融部が生じ、ろう付が
完全に行われず、接合部に漏れが生じ、フィンとチュー
ブの接合率が低下した。従来品の番号１は従来から通常
使用されているろう材合金（４０４５合金）を従来のろ
う付条件でろう付したものであり、本発明例と較べてろ
う付加熱時間が長いことは明らかである。
到達温度とろう材合金の液相線温度との温度差が４０℃
未満のため、番号１は同じろう材合金を用いた本発明例
の番号１、２に較べて、また番号３は同じろう材合金を
用いた本発明例の番号４に較べていずれもろう付加熱時
間が長くなった。比較例の番号５は用いたろう材合金の
液相線温度が５４０℃を超えたためろう付加熱時間が長
くなった。比較例の番号２、４、５、６は急速加熱を行
った例であるが、このうち番号２は最高到達温度が５８
５℃を超えたためフィレット部にフィンに潰れが生じ、
番号４は用いたろう材合金の液相線温度と固相線温度と
の温度差が１００℃を超えたためコアにひずみが生じて
寸法異常が発生し、番号５は用いたろう材合金の液相線
温度が５４０℃を超え、最高到達温度が５８５℃を超
え、さらに最高到達温度と用いたろう材合金の液相線温
度との温度差が４０℃未満だったため、フィンの潰れお
よび接合部の漏れが生じ、また最低温度部で十分な加熱
を得られずにフィンとチューブの接合率が低下し、番号
６は用いたろう材合金の液相線温度と最高到達温度が高
すぎ、最高到達温度と液相線温度との温度差が小さすぎ
たため、コア内の温度分布が大きくなり、その結果最低
温度部を中心にろう材合金の未溶融部が生じ、ろう付が
完全に行われず、接合部に漏れが生じ、フィンとチュー
ブの接合率が低下した。従来品の番号１は従来から通常
使用されているろう材合金（４０４５合金）を従来のろ
う付条件でろう付したものであり、本発明例と較べてろ
う付加熱時間が長いことは明らかである。
【００２８】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明のろう付方
法によれば、ろう付加熱時間を大幅に短縮することがで
き、工業上顕著な効果を奏する。
法によれば、ろう付加熱時間を大幅に短縮することがで
き、工業上顕著な効果を奏する。
【図１】熱交換器コアの例を示す斜視図である。
【図２】（イ）、（ロ）は本発明により加熱時間を短縮
できることを示す説明図である。
できることを示す説明図である。
【図３】熱交換器コアをろう付加熱するときの本発明例
番号１、３の温度パターンである。
番号１、３の温度パターンである。
【図４】熱交換器コアをろう付加熱するときの本発明例
番号２の温度パターンである。
番号２の温度パターンである。
【図５】熱交換器コアをろう付加熱するときの本発明例
番号４の温度パターンである。
番号４の温度パターンである。
【図６】熱交換器コアをろう付加熱するときの比較例番
号１の温度パターンである。
号１の温度パターンである。
【図７】熱交換器コアをろう付加熱するときの比較例番
号２、６、７の温度パターンである。
号２、６、７の温度パターンである。
【図８】熱交換器コアをろう付加熱するときの比較例番
号３の温度パターンである。
号３の温度パターンである。
【図９】熱交換器コアをろう付加熱するときの比較例番
号５の温度パターンである。
号５の温度パターンである。
【図１０】熱交換器コアをろう付加熱するときの従来の
温度パターンである。
温度パターンである。
１ チューブ ２ コルゲート状フィン ３ ヘッダーパイプ ４ パイプ ５ エンドキャップ ６ サイドプレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 宏之 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内
Claims (1)
- 【請求項１】 液相線温度が５４０℃以下、液相線温度
と固相線温度との温度差が１００℃以下のろう材合金を
用いてアルミニウム合金組み立て品をろう付する方法で
あって、ろう付加熱時の組み立て品内での最高到達温度
を液相線温度より４０℃以上高くかつ５８５℃以下にす
ることを特徴とするアルミニウム合金組み立て品の短時
間ろう付方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000066076A JP2001252760A (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | アルミニウム合金組み立て品の短時間ろう付方法 |
| PCT/JP2001/001909 WO2001066295A1 (fr) | 2000-03-10 | 2001-03-12 | Procede de brasage de courte duree d'un ensemble en alliage d'aluminium et alliage de metal d'apport de brasage basse temperature |
| GB0126671A GB2364010B (en) | 2000-03-10 | 2001-03-12 | A method for brazing aluminum alloy-assembled articles within a short period of time and a filler alloy usable at low temperatures |
| US10/007,797 US6840435B2 (en) | 2000-03-10 | 2001-11-07 | Method for brazing aluminum alloy-assembled articles within a short period of time and a filler alloy usable at low temperature |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000066076A JP2001252760A (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | アルミニウム合金組み立て品の短時間ろう付方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001252760A true JP2001252760A (ja) | 2001-09-18 |
Family
ID=18585502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000066076A Pending JP2001252760A (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | アルミニウム合金組み立て品の短時間ろう付方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001252760A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005007596A1 (ja) * | 2003-07-22 | 2005-01-27 | Brazing Co., Ltd. | 活性銀ろう付用部品および当該部品を使用した活性銀ろう付製品 |
| WO2013129192A1 (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-06 | 三菱重工業株式会社 | ろう付方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0357588A (ja) * | 1989-07-24 | 1991-03-12 | Showa Alum Corp | アルミニウム合金ろう材 |
| JPH08215579A (ja) * | 1995-02-15 | 1996-08-27 | Showa Aircraft Ind Co Ltd | 触媒装置用メタル担体の製造方法 |
-
2000
- 2000-03-10 JP JP2000066076A patent/JP2001252760A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0357588A (ja) * | 1989-07-24 | 1991-03-12 | Showa Alum Corp | アルミニウム合金ろう材 |
| JPH08215579A (ja) * | 1995-02-15 | 1996-08-27 | Showa Aircraft Ind Co Ltd | 触媒装置用メタル担体の製造方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005007596A1 (ja) * | 2003-07-22 | 2005-01-27 | Brazing Co., Ltd. | 活性銀ろう付用部品および当該部品を使用した活性銀ろう付製品 |
| JPWO2005007596A1 (ja) * | 2003-07-22 | 2007-09-20 | 株式会社ブレイジング | 活性銀ろう付用部品および当該部品を使用した活性銀ろう付製品 |
| WO2013129192A1 (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-06 | 三菱重工業株式会社 | ろう付方法 |
| JP2013176779A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ろう付方法 |
| US9427817B2 (en) | 2012-02-28 | 2016-08-30 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Brazing method |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100802 |
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