JP2014184489A - Aluminum heat exchanger production method - Google Patents
Aluminum heat exchanger production method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014184489A JP2014184489A JP2014086842A JP2014086842A JP2014184489A JP 2014184489 A JP2014184489 A JP 2014184489A JP 2014086842 A JP2014086842 A JP 2014086842A JP 2014086842 A JP2014086842 A JP 2014086842A JP 2014184489 A JP2014184489 A JP 2014184489A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brazing
- heat exchanger
- aluminum heat
- tube
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Abstract
Description
本発明は、自動車用、家庭用、各種産業用のアルミニウム製熱交換器のロウ付け方法に関する。 The present invention relates to a method for brazing aluminum heat exchangers for automobiles, households, and various industries.
大気圧・不活性ガス（特に窒素）雰囲気中でロウ付を行うには、アルミニウム材表面に生成された酸化皮膜を破壊する必要があり、そのために非腐食性フラックスを塗布する必要がある（Ｎｏｃｏｌｏｋ Ｂｒａｚｉｎｇ、以下ＮＢ法と呼ぶ）。
フラックスを用いないロウ付方法としては、ブレージングシートのロウ材クラッド層中にＭｇを０．６〜１．５ｍａｓｓ％含有させた材料を使用し、高真空中で加熱を行うＶＢ（Ｖａｃｕｕｍ Ｂｒａｚｉｎｇ）法がある。ＶＢ法はフラックスを使用しないため、環境や作業性の観点からは優れているが、ロウ付炉が高価なこと、生産性が低いこと、ロウ付炉の扱いが複雑であることから、現在はＮＢ法が主流となっている。上記の通り、ＮＢ法は現在の主流であるが、フラックスを使用する故のデメリットも存在する。
In order to braze in an atmosphere of atmospheric pressure / inert gas (especially nitrogen), it is necessary to destroy the oxide film formed on the surface of the aluminum material, and therefore, it is necessary to apply a non-corrosive flux (Nocolok). Brazing, hereinafter referred to as NB method).
As a brazing method without using a flux, a VB (vacuum brazing) method in which a material containing 0.6 to 1.5 mass% of Mg is used in a brazing material clad layer of a brazing sheet and heating is performed in a high vacuum. There is. Since the VB method does not use flux, it is excellent from the viewpoint of environment and workability. However, the brazing furnace is expensive, the productivity is low, and the handling of the brazing furnace is complicated. The NB method has become mainstream. As described above, the NB method is the current mainstream, but there are also disadvantages due to the use of flux.
フラックスの主たる構成成分であるＦ（フッ素）とＫ（カリウム）はＭｇと激しく反応する性質があるため、ＮＢ法で材料中にＭｇを含有させるとロウ付が行えない。しかしながら、Ｍｇはアルミニウムの材料強度を向上させる添加物であり、Ｍｇを含有した材料が使用できないＮＢ法の製品では、高強度・高耐圧の製品を作ることができない欠点がある。Ｃｓ（セシウム）を含有したフラックスを使用すれば、０．６ｍａｓｓ％程度までの Ｍｇ含有量であればロウ付可能であるが、フラックスの価格が高いことがネックとなっている。 Since F (fluorine) and K (potassium), which are main components of the flux, have a property of reacting violently with Mg, brazing cannot be performed if Mg is contained in the material by the NB method. However, Mg is an additive for improving the material strength of aluminum, and a product of the NB method in which a material containing Mg cannot be used has a drawback that a product with high strength and high pressure resistance cannot be produced. If a flux containing Cs (cesium) is used, brazing is possible if the Mg content is up to about 0.6 mass%, but the high price of the flux is a bottleneck.
一般に大気圧・不活性ガス雰囲気中で行われるＮＢ法用のブレージングシートでは、Ａ３００３ベースのアルミニウム合金の芯材に、Ａ４３４３やＡ４０４５等をベースとしたアルミニウム合金を板厚の５〜１０％程度の厚さでクラッドした材料を使用し、ロウ付される相手材にはベア材のＡ３００３等をベースとしたアルミニウム合金が使用される。ＮＢ方法ではフラックスを使用するため、いずれの材料にもほとんどＭｇが含有されていない。一般に、ＮＢ法ではフラックスによる酸化皮膜の破壊、ＶＢ法ではＭｇの蒸発による酸化皮膜の破壊・還元とゲッター効果による雰囲気清浄化と言われている。 In general, in an NB method brazing sheet performed in an atmospheric pressure / inert gas atmosphere, an aluminum alloy based on A4343, A4045, or the like is used as the core material of an A3003 base aluminum alloy and is about 5 to 10% of the plate thickness. A material clad with a thickness is used, and an aluminum alloy based on bare material A3003 or the like is used as a mating material to be brazed. Since the flux is used in the NB method, almost no Mg is contained in any material. In general, the NB method is said to destroy the oxide film by flux, and the VB method is the destruction / reduction of the oxide film by evaporation of Mg and the cleaning of the atmosphere by the getter effect.
本発明は、前記ＶＢ法、ＮＢ法の欠点を解決するフラックスレスロウ付けを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide fluxless brazing that solves the disadvantages of the VB method and the NB method.
請求項１に記載の発明は、大気圧、不活性ガス雰囲気の炉中でロウ付を行うアルミニウム製熱交換器の製造方法において、
互いに接合される二部材のうち、一方の部材の表面に、Ａｌ‐Ｓｉ系合金のロウ材層がクラッドされ、
他方の部材のアルミニウム合金の表面に０．３〜２．５ｍａｓｓ％のＭｇを含有させることにより、前記各部材の表面にフラックスを塗布せずにロウ付を可能とするアルミニウム製熱交換器の製造方法である。
Invention of Claim 1 is the manufacturing method of the aluminum heat exchanger which brazes in the furnace of atmospheric pressure and an inert gas atmosphere,
Of the two members to be joined together, the brazing material layer of Al-Si alloy is clad on the surface of one member,
Manufacture of an aluminum heat exchanger that allows brazing without applying flux to the surface of each member by containing 0.3 to 2.5 mass% Mg on the surface of the aluminum alloy of the other member Is the method.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアルミニウム製熱交換器の製造方法において、
前記一方の部材の表面にクラッドされる前記ロウ材層中に０．５〜２．０ｍａｓｓ％のＭｇを含有させ、
前記他方の部材のアルミニウム合金の表面に０．３〜２．５ｍａｓｓ％のＭｇを含有させることを特徴とするアルミニウム製熱交換器の製造方法である。
Invention of Claim 2 is a manufacturing method of the aluminum heat exchanger of Claim 1,
In the brazing material layer clad on the surface of the one member, 0.5 to 2.0 mass% Mg is included,
It is a manufacturing method of the aluminum heat exchanger characterized by containing 0.3-2.5 mass% Mg in the surface of the aluminum alloy of said other member.
請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載のアルミニウム製熱交換器の製造方法において、
前記一方の部材の表面にクラッドされる前記ロウ材層中に０．６〜１．７ｍａｓｓ％のＭｇを含有させ、
前記他方の部材のアルミニウム合金の表面に０．４〜１．０ｍａｓｓ％のＭｇを含有させることを特徴とするアルミニウム製熱交換器の製造方法である。
According to a third aspect of the present invention, in the method for producing an aluminum heat exchanger according to the second aspect,
In the brazing material layer clad on the surface of the one member, 0.6 to 1.7 mass% Mg is included,
A method for producing an aluminum heat exchanger, characterized in that 0.4 to 1.0 mass% Mg is contained in the surface of the aluminum alloy of the other member.
請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のアルミニウム製熱交換器の製造方法において、
互いに接合される二部材の一方が、内部に多数の仕切部を有するアルミニウムの押出材よりなる偏平チューブであり、他方がその外面にろう付けされるフィンであるアルミニウム製熱交換器の製造方法である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for producing an aluminum heat exchanger according to any one of the first to third aspects,
In the method for producing an aluminum heat exchanger, one of the two members joined to each other is a flat tube made of an aluminum extruded material having a large number of partitions inside, and the other is a fin brazed to the outer surface thereof. is there.
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のアルミニウム製熱交換器の製造方法において、
第１の部材と第２の部材となる前記二部材の外に、第３の部材を有し、
その第１の部材がチューブであり、第２の部材がそのチューブに内装されるインナーフィンであり、第３の部材がチューブの外面にろう付けされるアウターフィンであり、
第１の部材と第２の部材との間および、第２の部材と第３の部材との間を、それぞれフラックスを塗布せずにロウ付をするアルミニウム製熱交換器の製造方法である。
Invention of Claim 5 in the manufacturing method of the aluminum heat exchanger in any one of Claims 1-3,
In addition to the first member and the second member serving as the second member, a third member is provided,
The first member is a tube, the second member is an inner fin embedded in the tube, and the third member is an outer fin brazed to the outer surface of the tube,
It is a manufacturing method of the aluminum heat exchanger which brazes between the 1st member and the 2nd member and between the 2nd member and the 3rd member, without applying a flux, respectively.
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のアルミニウム製熱交換器の製造方法において、
第１の部材と第２の部材となる前記二部材の外に、第３の部材を有し、
その第１の部材がチューブであり、第２の部材がそのチューブに内装されるインナーフィンであり、第３の部材がチューブの外面にろう付けされるアウターフィンであり、
第１の部材と第２の部材との間のみ、フラックスを塗布せずにロウ付をし、第２の部材と第３の部材との間はフラックスを塗布してロウ付をするアルミニウム製熱交換器の製造方法である。
Invention of Claim 6 in the manufacturing method of the aluminum heat exchanger in any one of Claims 1-3,
In addition to the first member and the second member serving as the second member, a third member is provided,
The first member is a tube, the second member is an inner fin embedded in the tube, and the third member is an outer fin brazed to the outer surface of the tube,
Aluminum heat that is brazed without applying flux only between the first member and the second member, and brazed by applying flux between the second member and the third member It is a manufacturing method of an exchanger.
本発明の製造方法によれば、大気圧・不活性ガス雰囲気中炉を使用するため、設備費は真空炉と比較して大幅に圧縮され、かつ取り扱い性も向上する。また、フラックスの塗布が不要なフラックスレスロウ付けであるから、塗布装置の廃止、フラックスの費用を不要とし、作業環境の改善、製品の取り扱い性が向上する。 According to the manufacturing method of the present invention, since the furnace in the atmospheric pressure / inert gas atmosphere is used, the equipment cost is greatly reduced as compared with the vacuum furnace, and the handleability is improved. Further, since the fluxless brazing does not require the application of flux, the application apparatus is eliminated, the cost of the flux is not required, the working environment is improved, and the product handling is improved.
また、製造工程のメリットに加えて、熱交換器の各材料中にはＭｇを含有させることができ、ＮＢ法と比較すると材料強度が飛躍的に向上する。これにより熱交換器の強度も上がるため、ＮＢ法で製造した製品と同等の耐久性能を要求するものであれば、フラックスレスロウ付の製品は材料を薄肉化しても満足でき、コストダウンが可能となる。 Moreover, in addition to the merit of a manufacturing process, Mg can be contained in each material of a heat exchanger, and material strength improves dramatically compared with NB method. This also increases the strength of the heat exchanger, so if it requires the same durability performance as the product manufactured by the NB method, the product with fluxless brazing can be satisfied even if the material is thinned, and the cost can be reduced. It becomes.
また、フラックスレスロウ付はフラックスから遮断された空間であれば、ＮＢロウ付と混在可能であり、例えばフラックスを塗布することが難しい密閉空間のみフラックスレスロウ付を行い、それ以外はフラックスを塗布し、NBロウ付を行うということも可能である。これらは用途や要求性能、製品形状に合わせて選択する事が可能である。 In addition, fluxless brazing can be mixed with NB brazing if it is a space cut off from the flux. For example, fluxless brazing is applied only in sealed spaces where it is difficult to apply flux, and flux is applied otherwise. It is also possible to perform NB brazing. These can be selected according to the application, required performance, and product shape.
〔作用〕
本発明の製造方法によれば、一方の材料のロウ材中または、他方の材料中の加熱されたＭｇは量的均衡を保とうとするため、Ｍｇの少ない部位へ拡散を起こす。拡散したＭｇは酸化皮膜Ａｌ２Ｏ３と反応し、ＭｇＡｌ２Ｏ４を生成することによりＡｌに還元する。ＶＢ法ではＭｇの蒸発によるゲッター作用（水分と酸素の還元による雰囲気清浄化）があったが、不活性ガス雰囲気中では酸素濃度が３０ｐｐｍ以下に管理されていれば、ゲッター作用は不要であり、ロウ付を阻害する成分であるＭｇＯの生成を抑えることができ、フラックスレスロウ付が可能となる。
[Action]
According to the production method of the present invention, heated Mg in one material or in the other material tends to maintain a quantitative balance, and thus diffuses to a site with less Mg. The diffused Mg reacts with the oxide film Al 2 O 3 and is reduced to Al by generating MgAl 2 O 4 . In the VB method, there was a getter action by Mg evaporation (atmosphere cleaning by reduction of moisture and oxygen), but if the oxygen concentration is controlled to 30 ppm or less in an inert gas atmosphere, the getter action is unnecessary. Generation of MgO, which is a component that inhibits brazing, can be suppressed, and fluxless brazing can be achieved.
フラックスレスロウ付では上記の通り、Ｍｇの力によりＡｌの還元を行うため、ブレージングシートのロウ材クラッドとしてＡ４１０４やＡ４００４等ロウ材層中に０．５〜２ｍａｓｓ％のＭｇを含有するアルミニウム合金を使用する。含有されるＭｇの力によりロウ付が可能となる。ここでのロウ材クラッド厚さは、ＮＢ法と同じ一般的な５〜１５％程度とする。
現在の技術では、クラッド厚さ５％はブレージングシート製造上での最小厚さであり、１５％超ではロウ材は過剰となり、エロージョンを起こしてしまうため、この値とした。ロウ材層に含有されるＭｇ量は、最大の２ｍａｓｓ％であり、これは現在の技術における製造上の添加限界値であり、最少量の０．５ｍａｓｓ％はフラックスレスロウ付を可能とする下限値である。
As described above, with fluxless brazing, Al is reduced by the force of Mg. Therefore, an aluminum alloy containing 0.5 to 2 mass% Mg in the brazing material layer such as A4104 or A4004 is used as the brazing material clad of the brazing sheet. use. Brazing is possible by the power of Mg contained. The brazing material clad thickness here is about 5 to 15%, which is the same as that of the NB method.
In the current technology, the clad thickness of 5% is the minimum thickness in the production of a brazing sheet, and if it exceeds 15%, the brazing material becomes excessive and causes erosion. The amount of Mg contained in the brazing material layer is a maximum of 2 mass%, which is a production addition limit value in the current technology, and a minimum amount of 0.5 mass% is a lower limit that enables fluxless brazing. Value.
ブレージングシート側からＭｇを供給するのに対し、ロウ材クラッドを持たない材料側からＭｇを供給することもできる（請求項１）。
請求項１では、ブレージングシートのロウ材クラッド面と接触する相手材側に、Ｍｇを配置する。例えば、Ａ６９５１やＡ３００３の一方の表面にＭｇを０．３〜２．５％添加したアルミニウム合金をクラッドしたものである。
それらのアルミニウム合金又はその材料を芯材とし、他方の表面には板厚の５〜１５％程度の厚さで７０７２等犠牲防食材をクラッドしたものを使用できる。
炉内で、相手材側に含有されるＭｇが、ブレージングシートのロウ材へ拡散を起こしロウ付を可能にする。
While Mg is supplied from the brazing sheet side, Mg can also be supplied from the material side not having the brazing material clad (Claim 1).
In Claim 1, Mg is arrange | positioned on the other party material side which contacts with the brazing material clad surface of a brazing sheet. For example, one surface of A6951 or A3003 is clad with an aluminum alloy added with 0.3 to 2.5% Mg.
These aluminum alloys or their materials can be used as the core material, and the other surface can be used which is clad with a sacrificial anticorrosive material such as 7072 at a thickness of about 5-15% of the plate thickness.
In the furnace, Mg contained on the counterpart material side diffuses into the brazing material of the brazing sheet and enables brazing.
相手材側のＭｇ含有量の最大値は、ロウ付温度に耐えうるＭｇの最大含有量であり、その最小値は同じくフラックスレスロウ付を可能とする下限値である。
なお、他の含有元素との兼ね合いもあるが、一般的にＭｇを添加していくと液相線温度が下がっていき、過剰に添加するとロウ付温度に到達する前に材料が融解してしまう。
The maximum value of the Mg content on the counterpart material side is the maximum Mg content that can withstand the brazing temperature, and the minimum value is the lower limit value that enables fluxless brazing.
Although there is a balance with other contained elements, generally, when Mg is added, the liquidus temperature is lowered, and when it is added excessively, the material melts before reaching the brazing temperature. .
請求項３に記載の発明は、一方の部材の表面に、Ａｌ-Ｓｉ系合金のロウ材層がクラッドされ、そのロウ材層中に０．６〜１．７ｍａｓｓ％のＭｇを含有させ、他方の部材のアルミニウム合金の表面に０．４〜１．０ｍａｓｓ％のＭｇを含有させたものである。
これは、互いに接合される二部材の両者にＭｇを含有させたので、互いのＭｇが関係しあう。そのため部材中、ろう材中のＭｇの上限値、下限値が、請求項１のと異なるものである。
In the invention according to claim 3, a brazing material layer of an Al-Si based alloy is clad on the surface of one member, and 0.6 to 1.7 mass% Mg is contained in the brazing material layer. In this member, 0.4 to 1.0 mass% of Mg is contained on the surface of the aluminum alloy.
This is because Mg is contained in both of the two members to be joined to each other, so that the mutual Mg is related. Therefore, the upper limit value and the lower limit value of Mg in the brazing material are different from those in claim 1.
オイルクーラーやチャージエアクーラー等フィン＆チューブタイプのコアを利用し、溶接チューブを使用し、チューブ内にインナフィン（下表では以下Ｉ/Ｆとする）を内包し、チューブの外面にアウターフィン（下表では以下Ｏ/Ｆとする）を配置した熱交換器においては、Ｉ/Ｆのみフラックスレスロウ付を行う方法と、全てをフラックスレスロウ付行う方法の２通りが考えられる。以下にその材料構成例を記す。 Use fin & tube type cores such as oil coolers and charge air coolers, use welded tubes, enclose inner fins (hereinafter referred to as I / F) in the tubes, and outer fins (lower In the heat exchanger having the O / F in the table, there are two methods, a method of performing fluxless brazing only for I / F and a method of performing fluxless brazing for all. The material composition example is described below.
（１）及び（２）は、インナーフィンＩ/Ｆのみフラックスレスロウ付を行う場合の各材料の構成である。これらは、コア外面（チューブ外面）にはフラックス塗布が必要となる。この場合チューブ内部にもフラックスが付着されると、ロウ付が阻害されるので、塗布は十分注意して行わなければならない。
（３）及び（４）は、コア全体をフラックスレスロウ付する場合の各材料の構成である。
従来技術のＮＢ法ではインナーフィンＩ/Ｆにフラックスを塗布する必要があった。この場合、そのインナーフィンＩ/Ｆをチューブに挿入する前に、インナーフィンの外面にフラックスを塗布すると、それを挿入するときに、フラックスがこすり落とされてしまう。そこで、挿入後に流し込み等で塗布しようとすると、フラックスの量が安定せず、どちらもインナーフィンＩ/Ｆとチューブとが未接着となる問題があった。
本発明の製造方法では、この問題を解消できるものである。
(1) and (2) are configurations of each material when fluxless brazing is performed only on the inner fin I / F. These require flux coating on the core outer surface (tube outer surface). In this case, if the flux adheres to the inside of the tube, brazing will be hindered.
(3) and (4) are configurations of each material when the entire core is subjected to fluxless brazing.
In the conventional NB method, it is necessary to apply a flux to the inner fin I / F. In this case, if flux is applied to the outer surface of the inner fin before inserting the inner fin I / F into the tube, the flux will be scraped off when the flux is inserted. Therefore, when applying by pouring after insertion, there is a problem that the amount of flux is not stable and both the inner fin I / F and the tube are not bonded.
The manufacturing method of the present invention can solve this problem.
次に、各材料の上記各構成例についてのメリット・デメリットを述べる。
（１）は際立つメリットは無いが、デメリットとしてチューブ材表裏でロウ材の種類が違うため、チューブ製造の際、その内面と外面をどちら側とすべきか、その材料管理を徹底しなければならない。また、外側はフラックスを塗布するため、アウターフィンＯ/Ｆ及びチューブ芯材にはＭｇを含有できず（０．０５％以下）、チューブの強度を高くできない。
これは、チューブ表層部にたとえＭｇが含有されていなくても、加熱時に芯材中のＭｇが拡散して表層に出てこないようにするものである。それが出てくると、そのＭｇとフラックスが反応し、ロウ付を阻害してしまうからである。
（２）もほぼ（１）と同じ内容である。
Next, the merits and demerits of the respective configuration examples of the respective materials will be described.
(1) has no outstanding merit, but as a demerit, the type of brazing material is different between the front and back of the tube material. Therefore, when manufacturing the tube, it is necessary to thoroughly manage the material on which side should be the inner or outer surface. Moreover, since flux is applied on the outer side, the outer fin O / F and the tube core material cannot contain Mg (0.05% or less), and the strength of the tube cannot be increased.
This is to prevent Mg in the core material from diffusing and coming out of the surface layer during heating even if the tube surface layer portion does not contain Mg. This is because when Mg comes out, the Mg and the flux react to inhibit brazing.
(2) is almost the same as (1).
（１）（４）のように、チューブ内面にＭｇを０．５〜２．０％含むロウ材を利用しているものは、（２）（３）のようにチューブ内面のロウ材中にＭｇが殆ど含有されていないものに対して、ロウ付により形成されるフィレットは大きくなる。さらにそのロウ付の安定性もよい。
（３）（４）はインナーフィンＩ/Ｆ、アウターフィンＯ/Ｆ、チューブ芯材共にＭｇを含有することが可能なため、材料の強度を高くすることができる。
(1) When using a brazing material containing 0.5 to 2.0% Mg on the inner surface of the tube as in (4), the brazing material on the inner surface of the tube as in (2) (3) The fillet formed by brazing is larger than that containing almost no Mg. Furthermore, the brazing stability is also good.
(3) Since (4) can contain Mg in the inner fin I / F, the outer fin O / F, and the tube core material, the strength of the material can be increased.
外周が互いに整合すると共に、異なる加工を施した二種のプレートが交互に多数積層されて、1つのコアを形成する熱交換器（以下プレート積層型熱交換器と呼ぶ）では、以下の各材料の構成をとることができる。 In a heat exchanger (hereinafter referred to as a plate stacking type heat exchanger) in which a plurality of two types of plates that have different outer peripheries and different processing are alternately stacked to form one core, each of the following materials The configuration can be taken.
ここでプレート材質ＡとＢは交互に積層されるものである。
（１）、（３）及び（５）は、ロウ材のクラッド層中に含有されるＭｇによって、フラックスレスロウ付を可能としている。
（１）及び（２）のプレート材質Ｂの芯材の少なくとも一方の表面には、その板厚の５〜１５％程度の厚さで７０７２等犠牲防食材をクラッドしたものを使用することができる。
（２）及び（４）は、Ｍｇを含有するアルミニウム合金の表面からロウ材側にＭｇを供給することにより、フラックスレスロウ付を可能としている。
Here, the plate materials A and B are alternately laminated.
In (1), (3), and (5), fluxless brazing is enabled by Mg contained in the clad layer of the brazing material.
At least one surface of the core material of the plate material B of (1) and (2) can be used by cladding a sacrificial anticorrosive material such as 7072 with a thickness of about 5 to 15% of the plate thickness. .
(2) and (4) enable fluxless brazing by supplying Mg to the brazing material side from the surface of the aluminum alloy containing Mg.
次に各材料の構成例について、メリット・デメリットを述べる。
（５）はロウ材面同士の接合になるため、ロウ材過剰によるエロージョンの危険性がある。
（３）、（４）、（５）はプレート材質Ａ・Ｂで同じ材料に統一ができるが、コスト面ではプレート材質Ｂにベア材を使用いている（１）、（２）の方が安価である。
Next, merits and demerits will be described for each material configuration example.
Since (5) is the joining of the brazing material surfaces, there is a risk of erosion due to excessive brazing material.
(3), (4), and (5) can be unified with the same material for plate materials A and B, but in terms of cost, bare material is used for plate material B (1) and (2) are cheaper It is.
オイルクーラーやチャージエアクーラー等に用いられる熱交換器の如く、ドロンカップタイプの一対の各プレートを多数積層してコアを形成したものは、上下カップ内にインナーフィンＩ/Ｆを内包する。このタイプの熱交換器においては、以下の各材料構成がある。 A heat exchanger used in an oil cooler, a charge air cooler, or the like in which a core is formed by laminating a plurality of pairs of drone cup type plates includes an inner fin I / F in the upper and lower cups. This type of heat exchanger has the following material configurations.
ドロンカップの場合では、インナーフィンＩ/Ｆのみフラックスレスロウ付し、他をフラックスロウ付けすることは不可能である。これは、ロウ付前には上下カップの合わせ部は密閉されていないため、フラックスを使うと、加熱時に溶けたそのフラックスが流入する。それが、インナーフィン側のフラックスレスロウ付を阻害するからである。そのため、オールフラックスレスロウ付が適している。 In the case of the Delon cup, it is impossible to flux braze only the inner fin I / F and flux braze the other. This is because the joining part of the upper and lower cups is not sealed before brazing, so when flux is used, the flux melted during heating flows. This is because fluxless brazing on the inner fin side is hindered. Therefore, all-fluxless brazing is suitable.
オイルクーラーやチャージエアクーラー等の熱交換器であって、フィン＆チューブタイプのコアを利用し、押出チューブ内にインナーフィンＩ/Ｆを内包する熱交換器においては、以下の各材料構成がよい。
フィン＆チューブタイプコアのインナーフィンＩ／Ｆのように物理的に密閉された空間であれば、外側にフラックスを塗布する組み合わせも可能である。
A heat exchanger such as an oil cooler or a charge air cooler that uses a fin & tube type core and includes an inner fin I / F in an extruded tube has the following material configurations. .
If the space is physically sealed like the inner fin I / F of the fin and tube type core, a combination in which flux is applied to the outside is also possible.
押出チューブの場合、現在の技術ではチューブの内外面共に、ロウ材をクラッドすることはできない。そのため、フィン側にロウ材をクラッドすることになる。
（１）はオールフラックスレスロウ付のため、アウターフィンＯ/Ｆの芯材にもＭｇを含有させることが可能である。
（２）では外側はＮＢロウ付でフラックスを使用するため、アウターフィンＯ/Ｆ、チューブの芯材及びその外面にＭｇを添加する事ができない。すると、耐久性が劣る。耐久・耐圧性を求めるには、（１）を選択すべきである。
In the case of an extruded tube, brazing material cannot be clad on the inner and outer surfaces of the tube with current technology. Therefore, the brazing material is clad on the fin side.
Since (1) has an all-fluxless brazing, Mg can also be contained in the core material of the outer fin O / F.
In (2), since the outside is NB brazed and flux is used, Mg cannot be added to the outer fin O / F, the core material of the tube and its outer surface. Then, durability is inferior. To obtain durability and pressure resistance, (1) should be selected.
〔実験結果〕
以下に、実験結果を示す。
実験は大気圧窒素雰囲気炉で行い、ロウ付条件は５８０℃以上、保持時間約３分、最高到達温度６００℃、炉内酸素濃度３０ｐｐｍで制御した。
接合部材はろう材の存在しないベア材として、Ｍｇ量が０の３００３，Ｍｇ量が０．３〜２．５％の７種を用意する。そして、Ｍｇ含有量が０〜２％の９種の各ロウ材がクラッドされたＡｌ‐Ｓｉ系合金を用意する。そして、その９種のロウ材がクラッドされた各アルミニウム合金と、前記各ベア材の組み合わせで、下記マトリックスのとおりの、フラックスレスロウ付け実験をした。
〔Experimental result〕
The experimental results are shown below.
The experiment was performed in an atmospheric pressure nitrogen atmosphere furnace, and brazing conditions were controlled at 580 ° C. or higher, a holding time of about 3 minutes, a maximum reached temperature of 600 ° C., and an in-furnace oxygen concentration of 30 ppm.
As a joining member, seven kinds of 3003 with an Mg amount of 0, and 0.3 to 2.5% of an Mg amount are prepared as a bare material having no brazing material. Then, an Al—Si alloy in which 9 kinds of brazing materials having an Mg content of 0 to 2% are clad is prepared. Then, a fluxless brazing experiment as shown in the matrix below was performed using a combination of the aluminum alloys clad with the nine brazing materials and the bare materials.
ブレージングシートは板厚０．６ｍｍでロウ材のクラッド層厚さは板厚の５％、ベア材は板厚０．３ｍｍである。なお、表中記載のＭｇ含有量は単位ｍａｓｓ％である。
×はロウ付不可、△はロウ付が完璧ではないが一部行われている、○はロウ付可、◎は特に良好なロウ付である。
The brazing sheet has a thickness of 0.6 mm, the brazing material has a cladding layer thickness of 5% of the thickness, and the bare material has a thickness of 0.3 mm. In addition, Mg content of description in a table | surface is a unit mass%.
X indicates that brazing is not possible, Δ indicates that brazing is not perfect, but part is performed, o indicates brazing, and ◎ indicates particularly good brazing.
上記の通り、Ｍｇ添加量は少なすぎるとロウ付性が悪化する。また、ベア材側よりロウ材側へＭｇを添加したほうが、有効であることもわかる。但し、Ｍｇが多ければいいというわけではなく、ある一定の範囲に特に良好なロウ付を得られる条件がある。
なお、表記以上のＭｇ添加では、前出の通り材料の製造が出来ず、あるいは材料が融解するためロウ付ができないので、それらは実験の対象としていない。
As described above, if the amount of Mg added is too small, the brazing property deteriorates. It can also be seen that it is more effective to add Mg from the bare material side to the brazing material side. However, the amount of Mg is not necessarily high, and there is a condition that a particularly good brazing can be obtained in a certain range.
In addition, when Mg addition more than the description is made, materials cannot be manufactured as described above, or brazing cannot be performed because the materials melt, so they are not the object of the experiment.
上記実験により次のことが明らかとなった。
互いに接合される二部材のうち、一方の部材の表面に、Ａｌ‐Ｓｉ系合金のロウ材層がクラッドされ、そのロウ材層中にはＭｇの含有量が殆どなくても、他方の部材のアルミニウム合金の表面に０．３〜２．５ｍａｓｓ％のＭｇを含有させることにより、フラックスレスロウ付けができる（請求項１）。
From the above experiments, the following became clear.
Of the two members to be joined together, the surface of one member is clad with an Al-Si alloy brazing material layer, and the brazing material layer has almost no Mg content, but the other member By containing 0.3 to 2.5 mass% Mg on the surface of the aluminum alloy, fluxless brazing can be performed (claim 1).
さらには、一方の部材のロウ材層中のＭｇを含有量０．５〜２ｍａｓｓ％とし、他方の部材のアルミニウム合金の表面に０．３〜２．５ｍａｓｓ％のＭｇを含有させた組み合わせでも、フラックスレスロウ付けができる（請求項２）。
また、請求項３において、特に好ましくは、互いに接合される二部材のうち、一方の部材の表面に、Ａｌ‐Ｓｉ系合金のロウ材層がクラッドされ、
そのロウ材層中に０．６〜１．７ｍａｓｓ％のＭｇを含有させ、他方の部材のアルミニウム合金の表面に０．４〜１．０ｍａｓｓ％のＭｇを含有させることにより、フラックスレスロウ付けを特に良好に行える（請求項３）。
Furthermore, even in a combination in which Mg in the brazing material layer of one member has a content of 0.5 to 2 mass% and the surface of the aluminum alloy of the other member contains 0.3 to 2.5 mass%, Fluxless brazing can be performed (claim 2).
Further, in claim 3, particularly preferably, a brazing material layer of an Al—Si based alloy is clad on the surface of one of the two members to be joined together,
By containing 0.6 to 1.7 mass% of Mg in the brazing material layer and 0.4 to 1.0 mass% of Mg on the surface of the aluminum alloy of the other member, fluxless brazing is performed. This is particularly good (Claim 3).
Claims (6)
互いに接合される二部材のうち、一方の部材の表面に、Al-Si系合金のロウ材層がクラッドされ、
他方の部材のアルミニウム合金の表面に0.3〜2.5mass%のMgを含有させることにより、前記各部材の表面にフラックスを塗布せずにロウ付を可能とするアルミニウム製熱交換器の製造方法。 In the manufacturing method of an aluminum heat exchanger for brazing in a furnace in an atmospheric pressure, inert gas atmosphere,
Of the two members to be joined together, the surface of one member is clad with a brazing material layer of an Al-Si alloy,
A method for producing an aluminum heat exchanger that allows brazing without applying flux to the surface of each member by containing 0.3 to 2.5 mass% Mg on the surface of the aluminum alloy of the other member.
前記一方の部材の表面にクラッドされる前記ロウ材層中に0.5〜2.0mass%のMgを含有させ、
前記他方の部材のアルミニウム合金の表面に0.3〜2.5mass%のMgを含有させることを特徴とするアルミニウム製熱交換器の製造方法。 In the manufacturing method of the aluminum heat exchanger of Claim 1,
In the brazing material layer clad on the surface of the one member, 0.5 to 2.0 mass% Mg is included,
A method for producing an aluminum heat exchanger, characterized in that 0.3 to 2.5 mass% Mg is contained in the surface of the aluminum alloy of the other member.
前記一方の部材の表面にクラッドされる前記ロウ材層中に0.6〜1.7mass%のMgを含有させ、
前記他方の部材のアルミニウム合金の表面に0.4〜1.0mass%のMgを含有させることを特徴とするアルミニウム製熱交換器の製造方法。 In the manufacturing method of the aluminum heat exchanger of Claim 2,
In the brazing material layer clad on the surface of the one member contains 0.6 to 1.7 mass% Mg,
A method for producing an aluminum heat exchanger, wherein the surface of the aluminum alloy of the other member contains 0.4 to 1.0 mass% of Mg.
互いに接合される二部材の一方が、内部に多数の仕切部を有するアルミニウムの押出材よりなる偏平チューブであり、他方がその外面にろう付けされるフィンであるアルミニウム製熱交換器の製造方法。 In the manufacturing method of the aluminum heat exchanger in any one of Claims 1-3,
A method of manufacturing an aluminum heat exchanger, wherein one of two members joined to each other is a flat tube made of an aluminum extruded material having a large number of partitions inside, and the other is a fin brazed to the outer surface thereof.
第１の部材と第２の部材となる前記二部材の外に、第３の部材を有し、
その第１の部材がチューブであり、第２の部材がそのチューブに内装されるインナーフィンであり、第３の部材がチューブの外面にろう付けされるアウターフィンであり、
第１の部材と第２の部材との間および、第２の部材と第３の部材との間を、それぞれフラックスを塗布せずにロウ付をするアルミニウム製熱交換器の製造方法。 In the manufacturing method of the aluminum heat exchanger in any one of Claims 1-3,
In addition to the first member and the second member serving as the second member, a third member is provided,
The first member is a tube, the second member is an inner fin embedded in the tube, and the third member is an outer fin brazed to the outer surface of the tube,
A method for manufacturing an aluminum heat exchanger, wherein brazing is performed between the first member and the second member and between the second member and the third member without applying flux.
第１の部材と第２の部材となる前記二部材の外に、第３の部材を有し、
その第１の部材がチューブであり、第２の部材がそのチューブに内装されるインナーフィンであり、第３の部材がチューブの外面にろう付けされるアウターフィンであり、
第１の部材と第２の部材との間のみ、フラックスを塗布せずにロウ付をし、第２の部材と第３の部材との間はフラックスを塗布してロウ付をするアルミニウム製熱交換器の製造方法。 In the manufacturing method of the aluminum heat exchanger in any one of Claims 1-3,
In addition to the first member and the second member serving as the second member, a third member is provided,
The first member is a tube, the second member is an inner fin embedded in the tube, and the third member is an outer fin brazed to the outer surface of the tube,
Aluminum heat that is brazed without applying flux only between the first member and the second member, and brazed by applying flux between the second member and the third member Exchanger manufacturing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014086842A JP5851548B2 (en) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | Method for producing aluminum heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014086842A JP5851548B2 (en) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | Method for producing aluminum heat exchanger |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010186381A Division JP2012040603A (en) | 2010-08-23 | 2010-08-23 | Method for manufacturing aluminum heat exchanger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014184489A true JP2014184489A (en) | 2014-10-02 |
| JP5851548B2 JP5851548B2 (en) | 2016-02-03 |
Family
ID=51832565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014086842A Ceased JP5851548B2 (en) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | Method for producing aluminum heat exchanger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5851548B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021031755A (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-01 | 株式会社神戸製鋼所 | Aluminum alloy material, fluxless brazed structure, and fluxless brazing method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7466149B2 (en) | 2020-09-29 | 2024-04-12 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Isolation System |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01157766A (en) * | 1987-12-14 | 1989-06-21 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Manufacture of high strength al alloy made heat exchanger |
| JP2003094165A (en) * | 2001-09-20 | 2003-04-02 | Denso Corp | Aluminum material for brazing and brazing method using the same |
| JP2003112286A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Aluminum alloy brazing filler metal and method of manufacturing heat exchanger made of aluminum alloy |
| JP2007190574A (en) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Calsonic Kansei Corp | Method of manufacturing aluminum-made heat exchanger |
| JP2008100283A (en) * | 2001-09-28 | 2008-05-01 | Furukawa Sky Kk | Method of brazing aluminum or aluminum alloy materials and aluminum alloy brazing sheet |
-
2014
- 2014-04-18 JP JP2014086842A patent/JP5851548B2/en not_active Ceased
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01157766A (en) * | 1987-12-14 | 1989-06-21 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Manufacture of high strength al alloy made heat exchanger |
| JP2003094165A (en) * | 2001-09-20 | 2003-04-02 | Denso Corp | Aluminum material for brazing and brazing method using the same |
| JP2003112286A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Aluminum alloy brazing filler metal and method of manufacturing heat exchanger made of aluminum alloy |
| JP2008100283A (en) * | 2001-09-28 | 2008-05-01 | Furukawa Sky Kk | Method of brazing aluminum or aluminum alloy materials and aluminum alloy brazing sheet |
| JP2007190574A (en) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Calsonic Kansei Corp | Method of manufacturing aluminum-made heat exchanger |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021031755A (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-01 | 株式会社神戸製鋼所 | Aluminum alloy material, fluxless brazed structure, and fluxless brazing method |
| CN112439961A (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-05 | 株式会社神户制钢所 | Aluminum alloy material, fluxless brazing structure, and fluxless brazing method |
| JP7164498B2 (en) | 2019-08-29 | 2022-11-01 | 株式会社神戸製鋼所 | Aluminum alloy material, fluxless brazing structure, and fluxless brazing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5851548B2 (en) | 2016-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6144532B2 (en) | Brazing sheet brazing method and heat exchanger manufacturing method | |
| JP5844212B2 (en) | Aluminum alloy brazing sheet | |
| JP6263574B2 (en) | Brazing sheet, method for producing the same and method for brazing aluminum structure | |
| JP2013123749A (en) | Fluxless brazing method for aluminum material and brazing sheet used for the same | |
| JP5906113B2 (en) | Extruded heat transfer tube for heat exchanger, heat exchanger, and method for producing extruded heat transfer tube for heat exchanger | |
| JP5115963B2 (en) | Aluminum heat exchanger member with excellent corrosion resistance and method for producing aluminum heat exchanger with excellent corrosion resistance | |
| JP2009058139A (en) | Member for aluminum-made heat exchanger having superior corrosion resistance | |
| JP4611797B2 (en) | Aluminum alloy plate material for radiator tubes with excellent brazeability, and radiator tube and heat exchanger provided with the same | |
| JP2009058167A (en) | Aluminum heat exchanger using tube having superior corrosion resistance and its manufacturing method | |
| JP2012061483A (en) | Flux-less brazing method of aluminum material | |
| JP5851548B2 (en) | Method for producing aluminum heat exchanger | |
| US20060199019A1 (en) | Adhesive sheet for brazing magnesium alloy and method for brazing magnesium and aluminum alloy | |
| JP5944626B2 (en) | Manufacturing method of heat exchanger | |
| JP2012040603A (en) | Method for manufacturing aluminum heat exchanger | |
| JP2015021158A (en) | HEAT EXCHANGER Al MEMBER COMPRISING FINE PATHS, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME | |
| CN107530835A (en) | Aluminium heat-exchange device | |
| JP2008030102A (en) | Brazing method of composite material for brazing, and brazed product | |
| JP6013779B2 (en) | Brazing product manufacturing method | |
| JP6819393B2 (en) | How to make a heat exchanger | |
| JP2009058140A (en) | Member for aluminum heat exchanger having superior corrosion resistance, and manufacturing method of aluminum heat exchanger having superior corrosion resistance | |
| JP7179493B2 (en) | Fin material for heat exchangers and heat exchangers | |
| WO2021200638A1 (en) | Member to be brazed made of aluminum, and method for manufacturing brazed body | |
| WO2021200639A1 (en) | Aluminum member to be brazed and method for producing brazing body | |
| JP2009161833A (en) | Bare fin member of aluminum alloy for heat exchanger | |
| JP2014073520A (en) | Method for designing aluminum brazing sheet |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150330 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150407 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150608 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151124 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151202 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5851548 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| RVOP | Cancellation by post-grant opposition |