JP2022186330A - Method for welding dissimilar metal materials and method for producing heat exchanger - Google Patents

Method for welding dissimilar metal materials and method for producing heat exchanger Download PDF

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Hitomi Mizumoto
彬 中野
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圭輔 小倉
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Abstract

To provide a method for welding dissimilar metals that can prevent the occurrence of voids during welding and can also prevent the weld strength from decreasing and a method for producing a heat exchanger.SOLUTION: A method for welding dissimilar metal materials includes the step for using a sintered wire 3, which is a sintered mixture of flux powder 31 and aluminum alloy powder 32, as an electrode, and melting the sintered wire 3 and the aluminum material 1 by arc welding, while welding the molten aluminum material 1 to unmolten another metal material 2 different from the aluminum material 1.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、異種金属材の溶接方法および熱交換器の製造方法に関し、特に、アルミニウム材と他の金属材とを溶接する異種金属材の溶接方法および熱交換器の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for welding dissimilar metal materials and a method for manufacturing a heat exchanger, and more particularly to a method for welding dissimilar metal materials and a method for manufacturing a heat exchanger for welding an aluminum material and another metal material.

従来、異種金属材を溶接する場合、異種金属材間の界面に脆弱な金属間化合物が形成されることが知られている。そこで、脆弱な金属間化合物が形成されないように溶接を行う異種金属材の溶接方法が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, when dissimilar metal materials are welded, it is known that a fragile intermetallic compound is formed at the interface between the dissimilar metal materials. Therefore, there is known a method of welding dissimilar metal materials in which welding is performed so as not to form a brittle intermetallic compound (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献1には、フラックスを芯材としてアルミニウム材で被覆したフラックス入りのワイヤを用いて、アーク溶接によりフラックス入りのワイヤおよびアルミニウム材を溶融しながら、鉄鋼材にアルミニウム材を溶接する方法が記載されている。 The above Patent Document 1 discloses a method of welding an aluminum material to a steel material while melting the flux-containing wire and the aluminum material by arc welding using a flux-cored wire coated with an aluminum material using a flux as a core material. Have been described.

上記特許文献1では、フラックスを用いることにより溶接時にフラックスが鉄鋼材とアルミニウム材との界面に広がることにより、金属間化合物の形成を抑制している。また、上記特許文献1では、アルミニウム材とフラックス入りワイヤとが溶融したビードによってアルミニウム材と鉄鋼材とが接合される。 In Patent Literature 1, the use of flux spreads over the interface between the steel material and the aluminum material during welding, thereby suppressing the formation of intermetallic compounds. In Patent Document 1, an aluminum material and a steel material are joined by a bead formed by melting the aluminum material and the flux-cored wire.

特許第4037109号公報Japanese Patent No. 4037109

しかしながら、上記特許文献1のような被覆材で被覆したフラックス入りのワイヤでは、被覆材にシーム(継ぎ目)が形成されるため、シームから内部に水分が侵入しフラックスが吸湿する。このため、溶接時の熱によって吸湿した水分が蒸発してビードにボイドが発生し、溶接強度が低下するという問題点がある。 However, in a flux-filled wire coated with a coating material such as that disclosed in Patent Document 1, seams are formed in the coating material, so moisture enters the interior through the seams and the flux absorbs moisture. Therefore, there is a problem that the moisture absorbed by the heat during welding evaporates and voids are generated in the bead, resulting in a decrease in welding strength.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、溶接時のボイドの発生を抑制することが可能であるとともに、溶接強度が低下することを抑制することが可能な異種金属の溶接方法および熱交換器の製造方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and one object of the present invention is to suppress the occurrence of voids during welding and reduce the weld strength. It is an object of the present invention to provide a method for welding dissimilar metals and a method for manufacturing a heat exchanger capable of suppressing .

本発明者は、上記課題を解決するために溶接に用いるワイヤを鋭意検討した結果、上記目的を達成可能な下記のような構成を見出した。この発明の第1の局面による異種金属材の溶接方法は、フラックス粉末とアルミニウム合金粉末とを混合して焼結させた焼結ワイヤを電極として用いて、アーク溶接により焼結ワイヤおよびアルミニウム材を溶融させながら、溶融したアルミニウム材をアルミニウム材と異なる種類の溶融していない他の金属材に溶接する工程を備える。 In order to solve the above problems, the inventor of the present invention has made intensive studies on wires used for welding, and as a result, has found the following configuration capable of achieving the above objects. In the method for welding dissimilar metal materials according to the first aspect of the present invention, a sintered wire obtained by sintering a mixture of flux powder and aluminum alloy powder is used as an electrode, and the sintered wire and the aluminum material are welded by arc welding. It includes a step of welding the molten aluminum material to another unmelted metal material of a different type from the aluminum material while being melted.

この発明の第1の局面による異種金属材の溶接方法では、上記のように、フラックス粉末とアルミニウム合金粉末とを混合して焼結させた焼結ワイヤを電極として用いる。これにより、フラックスを芯材としてアルミニウム箔で被覆した溶接用のワイヤを用いる場合と異なり、表面にシーム(継ぎ目)が形成されないため、水分が溶接用のワイヤの内部に侵入しフラックスが吸湿することを抑制することができる。その結果、溶接時にフラックスにより吸湿された水分が蒸発することに起因して、アルミニウム材と焼結ワイヤとが溶融したビードにボイドが発生することを抑制することができる。また、アルミニウム合金粉末に混合するフラックス粉末の割合を容易に調整することができるため、フラックス粉末の割合を調整することにより、金属間化合物の形成を抑制しつつボイドの発生を抑制することができる。この結果、溶接時のボイドの発生を抑制することができるとともに、溶接強度が低下することを抑制することができる。 In the method for welding dissimilar metal materials according to the first aspect of the present invention, as described above, a sintered wire obtained by sintering a mixture of flux powder and aluminum alloy powder is used as an electrode. As a result, unlike the case of using a welding wire coated with aluminum foil with flux as a core material, a seam is not formed on the surface, so moisture does not enter the welding wire and the flux absorbs moisture. can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the formation of voids in the molten bead of the aluminum material and the sintered wire due to the evaporation of moisture absorbed by the flux during welding. In addition, since the ratio of the flux powder mixed with the aluminum alloy powder can be easily adjusted, the formation of intermetallic compounds can be suppressed and the generation of voids can be suppressed by adjusting the ratio of the flux powder. . As a result, it is possible to suppress the generation of voids during welding and to suppress the decrease in weld strength.

上記第1の局面による異種金属材の溶接方法において、好ましくは、溶接する工程は、マグネシウム、亜鉛、リン、カリウム、および硫黄を含むアルミニウムよりも融点が低い元素である低融点元素の含有率が0.1質量%以下である焼結ワイヤを電極として用いる。ここで、アルミニウムよりも融点が低いマグネシウム、亜鉛、リン、カリウム、および硫黄を含む低融点元素がビードに偏在すると、ビード凝固時の収縮応力によりアルミニウムと低融点元素との界面において、低融点元素がアルミニウムから分離して亀裂が生じる。そのため、低融点元素の量を減らすことにより、ビードに亀裂が生じることを抑制することができる。この結果、アルミニウム材と他の金属材との溶接強度をより向上させることができる。 In the method for welding dissimilar metal materials according to the first aspect, preferably, in the welding step, the content of a low-melting element, which is an element having a melting point lower than that of aluminum including magnesium, zinc, phosphorus, potassium, and sulfur, is A sintered wire with a content of 0.1% by mass or less is used as an electrode. Here, if low-melting elements containing magnesium, zinc, phosphorus, potassium, and sulfur, which have a melting point lower than that of aluminum, are unevenly distributed in the bead, the low-melting-point elements at the interface between the aluminum and the low-melting-point elements will be affected by the shrinkage stress during bead solidification. separated from the aluminum and cracked. Therefore, by reducing the amount of the low-melting-point element, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the beads. As a result, the welding strength between the aluminum material and the other metal material can be further improved.

この場合、好ましくは、溶接する工程は、マグネシウムの含有率が共に0.1質量%以下であり、かつ、アルミニウム材のマグネシウムの含有率が、焼結ワイヤのマグネシウムの含有率よりも小さい、焼結ワイヤおよびアルミニウム材を用いて溶接を行う。このように構成すれば、ビードに含まれるマグネシウムの量を減らすことができるため、ビードに亀裂が生じることをより抑制することができる。また、アルミニウム材は、焼結ワイヤよりも溶融量が多いため、アルミニウム材に含まれるマグネシウム量を焼結ワイヤよりも少なくすることにより、ビードに含まれるマグネシウムの量を効果的に減らすことができる。 In this case, preferably, in the welding step, both of the magnesium contents are 0.1% by mass or less, and the magnesium content of the aluminum material is lower than the magnesium content of the sintered wire. Welding is performed using a binding wire and an aluminum material. With this configuration, the amount of magnesium contained in the beads can be reduced, so cracks in the beads can be further suppressed. In addition, since the aluminum material melts more than the sintered wire, the amount of magnesium contained in the bead can be effectively reduced by making the amount of magnesium contained in the aluminum material smaller than that in the sintered wire. .

上記第1の局面による異種金属材の溶接方法において、好ましくは、溶接する工程は、アルミニウム合金粉末とは別にアルミニウム合金から構成される被覆材により被覆された焼結ワイヤを電極として用いる。このように構成すれば、被覆材により被覆されているため、焼結ワイヤの外径を精度よく均一にすることができる。 In the method for welding dissimilar metal materials according to the first aspect, preferably, in the welding step, a sintered wire coated with a coating material composed of an aluminum alloy separately from the aluminum alloy powder is used as the electrode. According to this structure, the sintered wire is covered with the covering material, so that the outer diameter of the sintered wire can be made uniform with high accuracy.

上記第1の局面による異種金属材の溶接方法において、好ましくは、焼結ワイヤは、外径が長手方向において略一定の大きさに成形され、溶接する工程は、送り出し装置により焼結ワイヤを送り出しながらアルミニウム材と他の金属材とをアーク溶接する。このように構成すれば、送り出し装置により自動的に送り出される焼結ワイヤの外径を均一にすることができることにより、溶接に用いられる焼結ワイヤの量を一定にすることができるため、焼結ワイヤの大きさが異なることに起因する溶接のむらの発生を抑制することができる。 In the method for welding dissimilar metal materials according to the first aspect, preferably, the sintered wire is formed to have a substantially constant outer diameter in the longitudinal direction, and the step of welding includes feeding the sintered wire by a feeding device. while arc welding the aluminum material and other metal materials. With this configuration, the outer diameter of the sintered wire automatically sent out by the sending device can be made uniform, so that the amount of sintered wire used for welding can be made constant. It is possible to suppress the occurrence of welding unevenness caused by different wire sizes.

上記第1の局面による異種金属材の溶接方法において、好ましくは、溶接する工程は、アルミニウム材よりも強度が大きい鉄鋼材により構成されている他の金属材にアルミニウム材を溶接する。このように構成すれば、強度が大きい鉄鋼材にアルミニウム材を溶接することにより、アルミニウム材の機械的強度を向上させることができる。 In the method for welding dissimilar metal materials according to the first aspect, preferably, in the welding step, the aluminum material is welded to another metal material made of steel material having a higher strength than the aluminum material. According to this structure, the mechanical strength of the aluminum material can be improved by welding the aluminum material to the steel material having high strength.

この場合、好ましくは、溶接する工程は、ステンレス鋼材により構成される他の金属材にアルミニウム材を溶接する。このように構成すれば、ステンレス鋼材にアルミニウム材を溶接することにより、アルミニウム材の機械的強度を向上させることができる。 In this case, preferably, the welding step welds the aluminum material to another metal material made of stainless steel. With this configuration, the mechanical strength of the aluminum material can be improved by welding the aluminum material to the stainless steel material.

上記第1の局面による異種金属材の溶接方法において、好ましくは、アルミニウム材は、熱交換器本体であり、他の金属材は、アルミニウム材よりも強度が大きい金属材により構成される補強部材であり、溶接する工程は、焼結ワイヤを電極として用いて、熱交換器本体と、補強部材とをアーク溶接する工程を備える。このように構成すれば、熱交換器本体がアルミニウム材から形成されていることにより、熱伝導率を大きくすることができるため、冷媒と冷却対象との間で熱交換を効率よく行うことができる。また、アルミニウム材よりも強度が大きい金属材により構成される補強部材を熱交換器本体に溶接することにより、熱交換器本体を補強することができる。 In the method for welding dissimilar metal materials according to the first aspect, preferably, the aluminum material is the heat exchanger main body, and the other metal material is a reinforcing member made of a metal material having a higher strength than the aluminum material. Yes, and the welding step comprises arc welding the heat exchanger body and the reinforcing member using the sintered wire as an electrode. According to this structure, since the heat exchanger main body is made of an aluminum material, the heat conductivity can be increased, so that heat can be efficiently exchanged between the refrigerant and the object to be cooled. . Moreover, the heat exchanger main body can be reinforced by welding a reinforcing member made of a metal material having a higher strength than an aluminum material to the heat exchanger main body.

本発明の第2の局面による熱交換器の製造方法は、フラックス粉末とアルミニウム合金粉末とを混合して焼結させた焼結ワイヤを電極として用いて、アーク溶接により焼結ワイヤおよびアルミニウム材から構成される熱交換器本体を溶融させながら、溶融した熱交換器本体をアルミニウム材よりも強度が大きい金属材により構成される溶融していない補強部材に溶接する。 A method for manufacturing a heat exchanger according to the second aspect of the present invention uses a sintered wire obtained by sintering a mixture of flux powder and aluminum alloy powder as an electrode, and arc welding the sintered wire and the aluminum material. While melting the constructed heat exchanger body, the molten heat exchanger body is welded to an unmelted reinforcing member made of a metal material having a higher strength than an aluminum material.

上記第2の局面による熱交換器の製造方法では、上記のように、フラックス粉末とアルミニウム合金粉末とを混合して焼結させた焼結ワイヤを電極として用いている。これにより、フラックスを芯材としてアルミニウム箔で被覆した溶接用のワイヤを用いる場合と異なり、表面にシーム(継ぎ目)が形成されないため、水分が溶接用のワイヤの内部に侵入しフラックスが吸湿することを抑制することができる。その結果、溶接時にフラックスにより吸湿された水分が蒸発することに起因して、アルミニウム材と焼結ワイヤとが溶融したビードにボイドが発生することを抑制することができる。また、アルミニウム合金粉末に混合するフラックス粉末の割合を容易に調整することができるため、フラックス粉末の割合を調整することにより、金属間化合物の形成を抑制しつつボイドの発生を抑制することができる。この結果、溶接時のボイドの発生を抑制することができるとともに、熱交換器本体と補強部材との溶接強度が低下することを抑制することができる。 In the method for manufacturing a heat exchanger according to the second aspect, as described above, a sintered wire obtained by sintering a mixture of flux powder and aluminum alloy powder is used as the electrode. As a result, unlike the case of using a welding wire coated with aluminum foil with flux as a core material, a seam is not formed on the surface, so moisture does not enter the welding wire and the flux absorbs moisture. can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the formation of voids in the molten bead of the aluminum material and the sintered wire due to the evaporation of moisture absorbed by the flux during welding. In addition, since the ratio of the flux powder mixed with the aluminum alloy powder can be easily adjusted, the formation of intermetallic compounds can be suppressed and the generation of voids can be suppressed by adjusting the ratio of the flux powder. . As a result, it is possible to suppress the generation of voids during welding, and to suppress the decrease in the welding strength between the heat exchanger main body and the reinforcing member.

本発明によれば、溶接時のボイドの発生を抑制することが可能であるとともに、溶接強度が低下することを抑制することが可能な異種金属の溶接方法および熱交換器の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the present invention, a method for welding dissimilar metals and a method for manufacturing a heat exchanger are provided, which are capable of suppressing the generation of voids during welding and suppressing a decrease in weld strength. be able to.

本発明の異種金属の溶接方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the welding method of dissimilar metals of this invention. 本発明の第1実施形態における焼結ワイヤの模式図である。1 is a schematic diagram of a sintered wire according to a first embodiment of the present invention; FIG. 焼結ワイヤの製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of a sintered wire. 熱交換器の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a heat exchanger. 二元冷凍サイクルを示すブロック図である。1 is a block diagram showing a dual refrigeration cycle; FIG. 熱交換器の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of a heat exchanger. 図4の100―100線に沿った断面図である。Figure 5 is a cross-sectional view along line 100-100 of Figure 4; 従来のフラックスコアードワイヤを用いた溶接により発生したビードと、本発明の焼結ワイヤを用いた溶接により発生したビードとの図である。FIG. 2 is a diagram of a bead generated by welding using a conventional flux-cored wire and a bead generated by welding using a sintered wire of the present invention; 本発明の第2実施形態における焼結ワイヤの模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a sintered wire according to a second embodiment of the present invention;

[第1実施形態]
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図面に基づいて説明する。
[First embodiment]
A first embodiment embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1に示すように、本発明の溶接方法では、焼結ワイヤ3を電極として用いて、アーク溶接によりアルミニウム材1と、他の金属材2とが溶接される。 As shown in FIG. 1, in the welding method of the present invention, an aluminum material 1 and another metal material 2 are welded by arc welding using a sintered wire 3 as an electrode.

第1実施形態では、アルミニウム材1と他の金属材2とを、MIG溶接(metal inert gas welding)を用いて溶接する。具体的には、溶接トーチ4からシールドガスである不活性ガスを供給しながら電極(焼結ワイヤ3)と溶接対象のアルミニウム材1との間でアークを発生させる。そして、発生したアークを熱源として焼結ワイヤ3およびアルミニウム材1を溶融させながら、溶融したアルミニウム材1を溶融していない他の金属材2に溶接する。溶融したアルミニウム材1と溶融した焼結ワイヤ3とにより、ビード1aが形成され、アルミニウム材1と他の金属材2とが溶接される。MIG溶接では、溶接トーチ4から電極(焼結ワイヤ3)を一定の大きさで送り出して溶接する。なお、溶接トーチ4は、特許請求の範囲に記載した「送り出し装置」の一例である。 In the first embodiment, an aluminum material 1 and another metal material 2 are welded using MIG welding (metal inert gas welding). Specifically, an arc is generated between the electrode (sintered wire 3 ) and the aluminum material 1 to be welded while supplying an inert gas, which is a shielding gas, from the welding torch 4 . Then, while the sintered wire 3 and the aluminum material 1 are melted by using the generated arc as a heat source, the melted aluminum material 1 is welded to the other metal material 2 that is not melted. A bead 1a is formed by the molten aluminum material 1 and the molten sintered wire 3, and the aluminum material 1 and another metal material 2 are welded. In MIG welding, an electrode (sintered wire 3) is fed from a welding torch 4 with a constant size and welded. The welding torch 4 is an example of the "sending device" described in the claims.

アルミニウム材1は、純アルミニウムまたはアルミニウム合金から構成される。純アルミニウムとしては、A1000系(たとえば、A1100、JIS規格)が用いられる。アルミニウム合金としては、たとえば、A6063(JIS規格)が用いられる。 The aluminum material 1 is made of pure aluminum or an aluminum alloy. A1000 series (for example, A1100, JIS standard) is used as pure aluminum. As the aluminum alloy, for example, A6063 (JIS standard) is used.

アルミニウム材1は、アルミニウムよりも融点の低い元素である低融点元素、たとえば、マグネシウム、亜鉛、リン、カリウム、および硫黄をほとんど含まないか、全く含まないのが好ましい。低融点元素の含有量は、0.1質量%以下が好ましい。特に、マグネシウムの含有率は、好ましくは、0.1質量%以下であり、より好ましくは、0.001質量%である。また、アルミニウム材1に含まれるマグネシウムの含有率は、焼結ワイヤ3に含まれるマグネシウムの含有率よりも小さいほうが好ましい。 The aluminum material 1 preferably contains little or no low-melting elements, such as magnesium, zinc, phosphorus, potassium, and sulfur, which are elements having a melting point lower than that of aluminum. The content of the low melting point element is preferably 0.1% by mass or less. In particular, the magnesium content is preferably 0.1% by mass or less, more preferably 0.001% by mass. Moreover, the content of magnesium contained in the aluminum material 1 is preferably smaller than the content of magnesium contained in the sintered wire 3 .

他の金属材2は、アルミニウム材1よりも強度が大きいアルミニウムと異なる金属から構成されている。また、他の金属材2は、アルミニウム材1よりも融点が高い金属から構成され、アーク溶接時の熱で溶融しない。他の金属材2は、鉄鋼材から構成されている。鉄鋼材としては、たとえば、SUS304(JIS規格)などのステンレス鋼材が用いられる。 The other metal material 2 is composed of a metal different from aluminum having greater strength than the aluminum material 1 . Further, the other metal material 2 is composed of a metal having a higher melting point than the aluminum material 1, and is not melted by heat during arc welding. The other metal material 2 is made of steel material. As the steel material, for example, a stainless steel material such as SUS304 (JIS standard) is used.

図2に示すように、焼結ワイヤ3は円筒形である。焼結ワイヤ3は、外径Rが長手方向において略一定の大きさに成形されている。焼結ワイヤ3の外径Rは、溶接トーチ4の送り出し部分の径の大きさに合わせて設計される。 As shown in FIG. 2, the sintered wire 3 is cylindrical. The sintered wire 3 is formed to have a substantially constant outer diameter R in the longitudinal direction. The outer diameter R of the sintered wire 3 is designed according to the size of the diameter of the delivery portion of the welding torch 4 .

図3に示すように、焼結ワイヤ3は、フラックス粉末31とアルミニウム合金粉末32とを混合し、焼結させて製造される。なお、図3では、フラックス粉末31を黒い丸で示し、アルミニウム合金粉末32は白い丸で表している。フラックス粉末31は、全体的に分散して存在する。 As shown in FIG. 3, the sintered wire 3 is manufactured by mixing flux powder 31 and aluminum alloy powder 32 and sintering the mixture. In FIG. 3, the flux powder 31 is indicated by black circles, and the aluminum alloy powder 32 is indicated by white circles. The flux powder 31 exists dispersedly throughout.

焼結ワイヤ3は、フラックス粉末31とアルミニウム合金粉末32とを混合して焼結させた後に押出加工と、伸線加工とを経て成形される。押出加工を行うことにより、焼結されたフラックス粉末31とアルミニウム合金粉末32とが円筒形の焼結ワイヤ3に形成される。このとき、押し出された焼結ワイヤ3の外径にばらつきが出る場合があるため、押出加工を行った後に治具を用いて伸線加工を行うことにより、焼結ワイヤ3の外径R(図2参照)が略一定の大きさになるように成形される。なお、伸線加工を行うことにより、外径Rは小さくなる。 The sintered wire 3 is formed by mixing and sintering the flux powder 31 and the aluminum alloy powder 32, followed by extrusion and wire drawing. The sintered flux powder 31 and aluminum alloy powder 32 are formed into a cylindrical sintered wire 3 by extrusion. At this time, since the outer diameter of the extruded sintered wire 3 may vary, the outer diameter R ( 2) is molded to have a substantially constant size. In addition, the outer diameter R becomes smaller by performing wire drawing.

フラックス粉末31は、たとえば、フッ化カリウム粉末などのハロゲン化物または、酸化アルミニウム粉末から構成される。フラックス粉末31は、アルミニウムよりも融点の低い低融点元素、たとえば、マグネシウム、亜鉛、リン、カリウム、硫黄をほとんど含まないか、全く含まないのが好ましい。低融点元素がビードに偏在すると、ビード凝固時の収縮応力によりアルミニウムと低融点元素との界面において、低融点元素がアルミニウムから分離して亀裂が生じるためである。特に、マグネシウムの含有率は、好ましくは、0.1質量%以下であり、より好ましくは、0.05質量%以下であり、さらに好ましくは、0.001質量%以下である。焼結ワイヤ3におけるフラックス粉末31の含有率は、たとえば、5%以上15%未満であってもよい。 The flux powder 31 is composed of, for example, a halide such as potassium fluoride powder, or aluminum oxide powder. The flux powder 31 preferably contains little or no low-melting elements having a melting point lower than that of aluminum, such as magnesium, zinc, phosphorus, potassium, and sulfur. This is because if the low-melting point element is unevenly distributed in the bead, the low-melting point element separates from the aluminum at the interface between the aluminum and the low-melting point element due to shrinkage stress during solidification of the bead, resulting in cracking. In particular, the magnesium content is preferably 0.1% by mass or less, more preferably 0.05% by mass or less, and even more preferably 0.001% by mass or less. The content of flux powder 31 in sintered wire 3 may be, for example, 5% or more and less than 15%.

本発明の溶接方法を熱交換器5の製造方法に用いる場合について説明する。 A case where the welding method of the present invention is used for the manufacturing method of the heat exchanger 5 will be described.

(熱交換器の構造)
図4に示すように、熱交換器5は、円環状である。熱交換器5は、2系統の圧縮膨張の二元冷凍サイクルに用いられる。
(Structure of heat exchanger)
As shown in FIG. 4, the heat exchanger 5 has an annular shape. The heat exchanger 5 is used in a two-system compression-expansion binary refrigeration cycle.

図5に示すように、2系統の圧縮膨張の二元冷凍サイクルは、1段目を第1冷媒が循環し、2段目を第2冷媒が循環する。二元冷凍サイクルは、1段目と2段目とがそれぞれ蒸発器、圧縮機、凝縮器および膨張部を備えており、1段目の蒸発器と2段目の凝縮器との替わりに1段目の蒸発器と2段目の凝縮器とを兼ね備えた熱交換器5が設けられる。 As shown in FIG. 5, in the two-system compression-expansion binary refrigeration cycle, the first refrigerant circulates in the first stage and the second refrigerant circulates in the second stage. In the dual refrigeration cycle, the first and second stages each include an evaporator, a compressor, a condenser, and an expansion section, and instead of the first-stage evaporator and the second-stage condenser, one A heat exchanger 5 is provided that combines a first-stage evaporator and a second-stage condenser.

冷凍サイクルの1段目では、気相の第1冷媒が、第1圧縮機6において圧縮されることにより高温、高圧の冷媒に変化する。第1圧縮機6は、たとえば、コンプレッサーであり、ピストンの動きにより気相の冷媒を圧縮する。 In the first stage of the refrigeration cycle, the vapor-phase first refrigerant is compressed in the first compressor 6 to change into a high-temperature, high-pressure refrigerant. The first compressor 6 is, for example, a compressor, and compresses gas-phase refrigerant by movement of a piston.

第1圧縮機6で、高温、高圧になった第1冷媒は、第1凝縮器7に供給され、空気または液体との間で熱交換を行い、冷却されて高圧の液相の冷媒に変化する。そして、第1冷媒は、第1膨張部8を通るときに低圧低温の気液二相の冷媒になる。そして、熱交換器5に気液二相の第1冷媒が供給される。熱交換器5で第1冷媒が、第2冷媒との間で熱交換を行い、気液二相から気相に変化する。その後、気相の冷媒は、第1圧縮機6に供給される。 The first refrigerant, which has become high temperature and high pressure in the first compressor 6, is supplied to the first condenser 7, exchanges heat with air or liquid, is cooled, and changes to a high pressure liquid phase refrigerant. do. Then, the first refrigerant becomes a low-pressure, low-temperature gas-liquid two-phase refrigerant when passing through the first expansion portion 8 . Then, the gas-liquid two-phase first refrigerant is supplied to the heat exchanger 5 . In the heat exchanger 5, the first refrigerant exchanges heat with the second refrigerant, and changes from gas-liquid two-phase to gas phase. After that, the gas-phase refrigerant is supplied to the first compressor 6 .

冷凍サイクルの2段目では、熱交換器5で第2冷媒が、第1冷媒との間で熱交換を行い、凝縮されて高圧の液相の冷媒に変化する。そして、第2冷媒は、第2膨張部9を通るときに低圧低温の気液二相の冷媒になる。そして、蒸発器10に供給されて、第2冷媒は冷却対象の空気または液体と熱交換を行い、気液二相の状態から気相に変化する。気相に変化した冷媒は、第2圧縮機11に供給されて、圧縮されることにより高温、高圧の液相の冷媒に変化する。第2圧縮機11において高温、高圧になった第2冷媒は、熱交換器5に供給される。 In the second stage of the refrigeration cycle, the second refrigerant exchanges heat with the first refrigerant in the heat exchanger 5, is condensed, and changes into a high-pressure liquid-phase refrigerant. Then, the second refrigerant becomes a low-pressure, low-temperature gas-liquid two-phase refrigerant when passing through the second expansion portion 9 . After being supplied to the evaporator 10, the second refrigerant exchanges heat with the air or liquid to be cooled, and changes from the gas-liquid two-phase state to the gas phase. The gas-phase refrigerant is supplied to the second compressor 11 and compressed to change into a high-temperature, high-pressure liquid-phase refrigerant. The second refrigerant having a high temperature and a high pressure in the second compressor 11 is supplied to the heat exchanger 5 .

図6に示すように、熱交換器5は、熱交換器本体50と、ステンレス鋼材から構成される補強部材52とを含む。熱交換器本体50は、筐体51と、蓋部材55と、扁平管のマイクロチャネル56(図7参照)とを含む。熱交換器5は、筐体51の内部に第1流路51aと第2流路51bとが設けられている。第1冷媒は、第1流路51a内を下方(Z2側)から上方(Z1側)に流通する。また、第2冷媒は、第2流路51b内を上方(Z1側)から下方(Z2側)に流通する。なお、蓋部材55は、特許請求の範囲の「熱交換器本体」の一例である。 As shown in FIG. 6, the heat exchanger 5 includes a heat exchanger body 50 and a reinforcing member 52 made of stainless steel. The heat exchanger body 50 includes a housing 51, a lid member 55, and flat tube microchannels 56 (see FIG. 7). The heat exchanger 5 is provided with a first flow path 51 a and a second flow path 51 b inside a housing 51 . The first coolant flows from the bottom (Z2 side) to the top (Z1 side) in the first flow path 51a. Also, the second coolant flows through the second flow path 51b from above (Z1 side) to below (Z2 side). The lid member 55 is an example of the "heat exchanger main body" in the claims.

筐体51は、鋼材から構成される。筐体51には、第1ヘッダ53と第2ヘッダ54とが取り付けられる。第1ヘッダ53は、筐体51の上方側に設けられており、第1ヘッダ53を介して第2冷媒が筐体51に供給される。第2ヘッダ54は、筐体51の下方側に設けられており、第2ヘッダ54を介して第2冷媒が筐体51から蒸発器10に流通する。 The housing 51 is made of steel. A first header 53 and a second header 54 are attached to the housing 51 . The first header 53 is provided on the upper side of the housing 51 , and the second coolant is supplied to the housing 51 via the first header 53 . The second header 54 is provided on the lower side of the housing 51 , and the second refrigerant flows from the housing 51 to the evaporator 10 via the second header 54 .

蓋部材55は、筐体51の内部の上方(Z1側)に設けられ、第1ヘッダ53と筐体51との間を仕切るように構成されている。蓋部材55により第1冷媒が流通する空間と第2冷媒が流通する空間とが仕切られている。また、蓋部材55は、筐体51の内部の下方(Z2側)に設けられ、第2ヘッダ54と筐体51との間を仕切るように構成されている。そのため、蓋部材55により第1冷媒が流通する空間と第2冷媒が流通する空間とが仕切られている。蓋部材55は、アルミニウム材1から構成される。 The lid member 55 is provided on the upper side (Z1 side) inside the housing 51 and is configured to separate the first header 53 and the housing 51 from each other. A space through which the first refrigerant flows and a space through which the second refrigerant flows are separated by the lid member 55 . Further, the lid member 55 is provided on the lower side (Z2 side) inside the housing 51 and is configured to separate the second header 54 and the housing 51 from each other. Therefore, the space through which the first refrigerant flows and the space through which the second refrigerant flows are separated by the lid member 55 . The lid member 55 is made of the aluminum material 1 .

図7に示すように、第2流路51b(図6参照)は、扁平管のマイクロチャネル56により形成される。第1ヘッダ53(図6参照)側の蓋部材55には、扁平管のマイクロチャネル56が挿入されており、上方から流入した第2流体は扁平管のマイクロチャネル56にそれぞれ供給される。また、第2ヘッダ54側の蓋部材55には、扁平管のマイクロチャネル56が挿入されており、上方から流入した第2冷媒を集めて蒸発器10へ流通させる。マイクロチャネル56は、アルミニウム材1から構成される。 As shown in FIG. 7, the second flow path 51b (see FIG. 6) is formed by a microchannel 56 of a flat tube. A flat-tube microchannel 56 is inserted into the lid member 55 on the first header 53 (see FIG. 6) side, and the second fluid flowing from above is supplied to the flat-tube microchannel 56 . A flat tube microchannel 56 is inserted into the cover member 55 on the second header 54 side to collect the second refrigerant flowing from above and distribute it to the evaporator 10 . The microchannel 56 is constructed from an aluminum material 1 .

図6に基づいて、第1冷媒と第2冷媒との間の熱交換について説明する。図6では、第1冷媒の流れを実線の矢印で示し、第2冷媒の流れを破線の矢印で示す。第1冷媒は、筐体51の下方側の側面に設けられた流入口57から内部に流入する。そして、第2流路51bの外周面に沿って、上方へと流通する。そして、第1ヘッダ53を介して上方から流入してきた高温の第2冷媒が第2流路51bの内部を流通することにより、第2流路51bの外周面で熱交換が行われ、第1冷媒が蒸発し、筐体51の上方の側面に設けられた流出口58から第1冷媒が第1圧縮機6へ流通する。一方で、第2冷媒は冷却されて、第2ヘッダ54から蒸発器10へ流通する。 Based on FIG. 6, heat exchange between the first refrigerant and the second refrigerant will be described. In FIG. 6 , the flow of the first refrigerant is indicated by solid line arrows, and the flow of the second refrigerant is indicated by broken line arrows. The first coolant flows into the housing 51 through an inlet 57 provided on the lower side surface of the housing 51 . Then, it flows upward along the outer peripheral surface of the second flow path 51b. Then, the high-temperature second refrigerant that has flowed in from above through the first header 53 flows through the inside of the second flow path 51b, so that heat is exchanged on the outer peripheral surface of the second flow path 51b. The refrigerant evaporates, and the first refrigerant flows to the first compressor 6 from the outflow port 58 provided on the upper side surface of the housing 51 . Meanwhile, the second refrigerant is cooled and flows from the second header 54 to the evaporator 10 .

補強部材52は、第1ヘッダ53側の蓋部材55の下面と、第2ヘッダ54側の蓋部材55の上面とに溶接される。補強部材52は、筐体51にも溶接される。補強部材52は、円環状である。 The reinforcing member 52 is welded to the lower surface of the lid member 55 on the first header 53 side and the upper surface of the lid member 55 on the second header 54 side. The reinforcing member 52 is also welded to the housing 51 . The reinforcing member 52 has an annular shape.

(熱交換器の製造方法)
蓋部材55と補強部材52とを接触させた状態で、焼結ワイヤ3と蓋部材55との間においてアークを発生し、蓋部材55を溶融しながら補強部材52に溶接する。そして、筐体51と補強部材52とを溶接した後、筐体51に第1ヘッダ53と第2ヘッダ54とを取り付ける。
(Method for manufacturing heat exchanger)
An arc is generated between the sintered wire 3 and the lid member 55 while the lid member 55 and the reinforcing member 52 are in contact with each other, and the lid member 55 is melted and welded to the reinforcing member 52 . After welding the housing 51 and the reinforcing member 52 together, the first header 53 and the second header 54 are attached to the housing 51 .

(従来のフラックスコアードワイヤと、本願の焼結ワイヤとの比較)
図8に示すように、従来のフラックスを芯材としたフラックスコアードワイヤを電極として用いて溶接を行った場合のビードと、本発明の焼結ワイヤ3を電極として用いて溶接を行った場合のビードとを観察した。図8(A)に示すように、従来のフラックスコアードワイヤを用いた場合では、ボイドが発生したが、図8(B)に示すように焼結ワイヤ3を用いた場合は、ボイドが見られなかった。以上のことから、本発明者は、焼結ワイヤ3を電極として用いることにより、ボイドの発生を抑制することができることを見出した。
(Comparison between conventional flux-cored wire and sintered wire of the present application)
As shown in FIG. 8, a bead when welding is performed using a conventional flux-cored wire with a core made of flux as an electrode, and a bead when welding is performed using the sintered wire 3 of the present invention as an electrode of the bead was observed. As shown in FIG. 8(A), when the conventional flux-cored wire was used, voids were generated, but when the sintered wire 3 was used as shown in FIG. I couldn't. From the above, the inventors have found that the use of the sintered wire 3 as an electrode can suppress the generation of voids.

(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of the first embodiment)
The following effects can be obtained in the first embodiment.

第1実施形態では、異種金属材の溶接方法は、フラックス粉末31とアルミニウム合金粉末32とを混合して焼結させた焼結ワイヤ3を電極として用いて、アーク溶接により焼結ワイヤ3およびアルミニウム材1を溶融させながら、溶融したアルミニウム材1をアルミニウム材1と異なる種類の溶融していない他の金属材2に溶接する工程を備える。これにより、フラックスを芯材としてアルミニウム箔で被覆した溶接用のワイヤを用いる場合と異なり、表面にシーム(継ぎ目)が形成されないため、水分が溶接用のワイヤの内部に侵入しフラックスが吸湿することを抑制することができる。その結果、溶接時にフラックスにより吸湿された水分が蒸発することに起因して、アルミニウム材1と焼結ワイヤ3とが溶融したビードにボイドが発生することを抑制することができる。また、アルミニウム合金粉末32に混合するフラックス粉末31の割合を容易に調整することができるため、フラックス粉末31の割合を調整することにより、金属間化合物の形成を抑制しつつボイドの発生を抑制することができる。この結果、溶接時のボイドの発生を抑制することができるとともに、溶接強度が低下することを抑制することができる。 In the first embodiment, the method for welding dissimilar metal materials is to use, as an electrode, a sintered wire 3 obtained by sintering a mixture of flux powder 31 and aluminum alloy powder 32, and arc welding the sintered wire 3 and aluminum. A step of welding the molten aluminum material 1 to another unmelted metal material 2 of a different kind from the aluminum material 1 while melting the material 1 is provided. As a result, unlike the case of using a welding wire coated with aluminum foil with flux as a core material, a seam is not formed on the surface, so moisture does not enter the welding wire and the flux absorbs moisture. can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the generation of voids in the molten bead of the aluminum material 1 and the sintered wire 3 due to the evaporation of moisture absorbed by the flux during welding. In addition, since the ratio of the flux powder 31 mixed with the aluminum alloy powder 32 can be easily adjusted, by adjusting the ratio of the flux powder 31, the formation of intermetallic compounds is suppressed and the generation of voids is suppressed. be able to. As a result, it is possible to suppress the generation of voids during welding and to suppress the decrease in weld strength.

また、第1実施形態では、溶接する工程は、マグネシウム、亜鉛、リン、カリウム、および硫黄を含むアルミニウムよりも融点が低い元素である低融点元素の含有率が0.1質量%以下である焼結ワイヤ3を電極として用いる。ここで、アルミニウムよりも融点が低いマグネシウム、亜鉛、リン、カリウム、および硫黄を含む低融点元素がビード1aに偏在すると、ビード1aの凝固時の収縮応力によりアルミニウムと低融点元素との界面において、低融点元素がアルミニウムから分離して亀裂が生じる。そのため、低融点元素の量を減らすことにより、ビード1aに亀裂が生じることを抑制することができる。この結果、アルミニウム材1と他の金属材2との溶接強度をより向上させることができる。 In addition, in the first embodiment, the welding step includes sintering the content of the low-melting element, which is an element having a melting point lower than that of aluminum including magnesium, zinc, phosphorus, potassium, and sulfur, of 0.1% by mass or less. The connection wire 3 is used as an electrode. Here, if low-melting elements containing magnesium, zinc, phosphorus, potassium, and sulfur, which have a melting point lower than that of aluminum, are unevenly distributed in the beads 1a, shrinkage stress during solidification of the beads 1a causes the interface between the aluminum and the low-melting elements to The low melting point element separates from the aluminum and cracks form. Therefore, by reducing the amount of the low melting point element, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the bead 1a. As a result, the welding strength between the aluminum material 1 and the other metal material 2 can be further improved.

また、第1実施形態では、溶接する工程は、マグネシウムの含有率が共に0.1質量%以下であり、かつ、アルミニウム材1のマグネシウムの含有率が、焼結ワイヤ3のマグネシウムの含有率よりも小さい、焼結ワイヤ3およびアルミニウム材1を用いて溶接を行う。これにより、ビード1aに含まれるマグネシウムの量を減らすことができるため、ビード1aに亀裂が生じることをより抑制することができる。また、アルミニウム材1は、焼結ワイヤ3よりも溶融量が多いため、アルミニウム材1に含まれるマグネシウム量を焼結ワイヤ3よりも少なくすることにより、ビード1aに含まれるマグネシウムの量を効果的に減らすことができる。 Further, in the first embodiment, in the welding process, the content of magnesium is 0.1% by mass or less, and the content of magnesium in the aluminum material 1 is higher than the content of magnesium in the sintered wire 3. Welding is performed using a sintered wire 3 and an aluminum material 1, which are also small. As a result, the amount of magnesium contained in the beads 1a can be reduced, so that the occurrence of cracks in the beads 1a can be further suppressed. In addition, since the aluminum material 1 has a larger melting amount than the sintered wire 3, by making the amount of magnesium contained in the aluminum material 1 smaller than that of the sintered wire 3, the amount of magnesium contained in the bead 1a can be effectively reduced. can be reduced to

また、第1実施形態では、焼結ワイヤ3は、外径Rが長手方向において略一定の大きさに成形され、溶接する工程は、溶接トーチ4により焼結ワイヤ3を送り出しながらアルミニウム材1と他の金属材2とをアーク溶接する。これにより、溶接トーチ4により自動的に送り出される焼結ワイヤ3の外径Rを均一にすることができることにより、溶接に用いられる焼結ワイヤ3の量を一定にすることができるため、焼結ワイヤ3の大きさが異なることに起因する溶接のむらの発生を抑制することができる。 In the first embodiment, the sintered wire 3 is shaped to have a substantially constant outer diameter R in the longitudinal direction. Arc welding is performed with another metal material 2 . As a result, the outer diameter R of the sintered wire 3 automatically sent out by the welding torch 4 can be made uniform, so that the amount of the sintered wire 3 used for welding can be made constant. It is possible to suppress the occurrence of welding unevenness caused by the wires 3 having different sizes.

また、第1実施形態では、溶接する工程は、アルミニウム材1よりも強度が大きい鉄鋼材により構成されている他の金属材2にアルミニウム材1を溶接する。これにより、強度が大きい鉄鋼材にアルミニウム材1を溶接することにより、アルミニウム材1の機械的強度を向上させることができる。 Moreover, in 1st Embodiment, the process to weld welds the aluminum material 1 to the other metal material 2 comprised by the steel material whose intensity|strength is larger than the aluminum material 1. As shown in FIG. Thereby, the mechanical strength of the aluminum material 1 can be improved by welding the aluminum material 1 to a steel material with high strength.

また、第1実施形態では、溶接する工程は、ステンレス鋼材により構成される他の金属材2にアルミニウム材1を溶接する。これにより、ステンレス鋼材にアルミニウム材1を溶接することにより、アルミニウム材1の機械的強度を向上させることができる。 Moreover, in 1st Embodiment, the process to weld welds the aluminum material 1 to the other metal material 2 comprised by a stainless steel material. Thus, by welding the aluminum material 1 to the stainless steel material, the mechanical strength of the aluminum material 1 can be improved.

また、第1実施形態では、アルミニウム材1は、蓋部材55であり、他の金属材2は、アルミニウム材1よりも強度が大きい金属材により構成される補強部材52であり、溶接する工程は、焼結ワイヤ3を電極として用いて、蓋部材55と、補強部材52とをアーク溶接する工程を備える。これにより、蓋部材55がアルミニウム材1から形成されていることにより、熱伝導率を大きくすることができるため、冷媒と冷却対象との間で熱交換を効率よく行うことができる。また、アルミニウム材1よりも強度が大きい金属材により構成される補強部材52を蓋部材55に溶接することにより、蓋部材55を補強することができる。 Further, in the first embodiment, the aluminum material 1 is the cover member 55, and the other metal material 2 is the reinforcing member 52 made of a metal material having a higher strength than the aluminum material 1, and the welding process is and arc welding the cover member 55 and the reinforcing member 52 using the sintered wire 3 as an electrode. Since the lid member 55 is made of the aluminum material 1, the heat conductivity can be increased, and heat exchange can be efficiently performed between the refrigerant and the object to be cooled. Further, by welding the reinforcement member 52 made of a metal material having a higher strength than the aluminum material 1 to the lid member 55, the lid member 55 can be reinforced.

また、第1実施形態では、熱交換器5の製造方法は、フラックス粉末31とアルミニウム合金粉末32とを混合して焼結させた焼結ワイヤ3を電極として用いて、アーク溶接により焼結ワイヤ3およびアルミニウム材1から構成される蓋部材55を溶融させながら、溶融した蓋部材55をアルミニウム材1よりも強度が大きい金属材により構成される溶融していない補強部材52に溶接する。これにより、フラックスを芯材としてアルミニウム箔で被覆した溶接用のワイヤを用いる場合と異なり、表面にシーム(継ぎ目)が形成されないため、水分が溶接用のワイヤの内部に侵入しフラックスが吸湿することを抑制することができる。その結果、溶接時にフラックスにより吸湿された水分が蒸発することに起因して、アルミニウム材1と焼結ワイヤ3とが溶融したビードにボイドが発生することを抑制することができる。また、アルミニウム合金粉末32に混合するフラックス粉末31の割合を容易に調整することができるため、フラックス粉末31の割合を調整することにより、金属間化合物の形成を抑制しつつボイドの発生を抑制することができる。この結果、溶接時のボイドの発生を抑制することができるとともに、蓋部材55と補強部材52との溶接強度が低下することを抑制することができる。 Further, in the first embodiment, the method for manufacturing the heat exchanger 5 uses the sintered wire 3 obtained by sintering a mixture of the flux powder 31 and the aluminum alloy powder 32 as an electrode, and arc welding the sintered wire 3. 3 and the aluminum material 1 are melted, the melted lid member 55 is welded to the unmelted reinforcing member 52 composed of a metal material having greater strength than the aluminum material 1 . As a result, unlike the case of using a welding wire coated with aluminum foil with flux as a core material, a seam is not formed on the surface, so moisture does not enter the welding wire and the flux absorbs moisture. can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the generation of voids in the molten bead of the aluminum material 1 and the sintered wire 3 due to the evaporation of moisture absorbed by the flux during welding. In addition, since the ratio of the flux powder 31 mixed with the aluminum alloy powder 32 can be easily adjusted, by adjusting the ratio of the flux powder 31, the formation of intermetallic compounds is suppressed and the generation of voids is suppressed. be able to. As a result, it is possible to suppress the occurrence of voids during welding, and it is possible to suppress a decrease in the welding strength between the lid member 55 and the reinforcing member 52 .

[第2実施形態]
次に、図9を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態の焼結ワイヤ3に被覆材30を設けている。なお、図中において、上記第1実施形態と同様の構成には、同一の符号を付している。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In this second embodiment, a covering material 30 is provided on the sintered wire 3 of the first embodiment. In addition, in the figure, the same code|symbol is attached|subjected to the structure similar to the said 1st Embodiment.

図9に示すように、本発明の第2実施形態による焼結ワイヤ3は、焼結ワイヤ3に含まれるアルミニウム合金粉末32とは異なるアルミニウム合金からなる被覆材30によって被覆されている。被覆材30は、マグネシウム、亜鉛、リン、カリウム、および硫黄を含むアルミニウムよりも融点が低い元素である低融点元素をほとんど含まないか、全く含まないのが好ましい。低融点元素の含有量は、0.1質量%以下が好ましい。特に、マグネシウムの含有率は、好ましくは、0.1質量%以下が好ましい。 As shown in FIG. 9, the sintered wire 3 according to the second embodiment of the present invention is coated with a covering material 30 made of an aluminum alloy different from the aluminum alloy powder 32 contained in the sintered wire 3 . Coating material 30 preferably contains little or no low-melting elements, elements that have a lower melting point than aluminum, including magnesium, zinc, phosphorus, potassium, and sulfur. The content of the low melting point element is preferably 0.1% by mass or less. In particular, the content of magnesium is preferably 0.1% by mass or less.

第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、上記第1実施形態と同様に、異種金属材の溶接方法は、フラックス粉末31とアルミニウム合金粉末32とを混合して焼結させた焼結ワイヤ3を電極として用いて、アーク溶接により焼結ワイヤ3およびアルミニウム材1を溶融させながら、溶融したアルミニウム材1をアルミニウム材1と異なる種類の溶融していない他の金属材2に溶接する工程を備える。これにより、フラックスを芯材としてアルミニウム箔で被覆した溶接用のワイヤを用いる場合と異なり、表面にシーム(継ぎ目)が形成されないため、水分が溶接用のワイヤの内部に侵入しフラックスが吸湿することを抑制することができる。その結果、溶接時にフラックスにより吸湿された水分が蒸発することに起因して、アルミニウム材1と焼結ワイヤ3とが溶融したビードにボイドが発生することを抑制することができる。また、アルミニウム合金粉末32に混合するフラックス粉末31の割合を容易に調整することができるため、フラックス粉末31の割合を調整することにより、金属間化合物の形成を抑制しつつボイドの発生を抑制することができる。この結果、溶接時のボイドの発生を抑制することができるとともに、溶接強度が低下することを抑制することができる。
(Effect of Second Embodiment)
In the second embodiment, as in the first embodiment, the method of welding dissimilar metal materials uses, as an electrode, a sintered wire 3 obtained by sintering a mixture of flux powder 31 and aluminum alloy powder 32. It includes a step of welding the molten aluminum material 1 to another unmelted metal material 2 of a different type from the aluminum material 1 while melting the sintered wire 3 and the aluminum material 1 by arc welding. As a result, unlike the case of using a welding wire coated with aluminum foil with flux as a core material, a seam is not formed on the surface, so moisture does not enter the welding wire and the flux absorbs moisture. can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the generation of voids in the molten bead of the aluminum material 1 and the sintered wire 3 due to the evaporation of moisture absorbed by the flux during welding. In addition, since the ratio of the flux powder 31 mixed with the aluminum alloy powder 32 can be easily adjusted, by adjusting the ratio of the flux powder 31, the formation of intermetallic compounds is suppressed and the generation of voids is suppressed. be able to. As a result, it is possible to suppress the generation of voids during welding and to suppress the decrease in weld strength.

また、第2実施形態では、上記のように、溶接する工程は、アルミニウム合金粉末32とは別にアルミニウム合金から構成される被覆材30により被覆された焼結ワイヤ3を電極として用いる。これにより、被覆材30により被覆されているため、焼結ワイヤ3の外径Rを精度よく整えることができる。 In addition, in the second embodiment, as described above, the welding step uses the sintered wire 3 coated with the coating material 30 made of an aluminum alloy separately from the aluminum alloy powder 32 as the electrode. As a result, since the sintered wire 3 is covered with the covering material 30, the outer diameter R of the sintered wire 3 can be adjusted with high accuracy.

なお、第2実施形態のその他の効果については、上記第1実施形態と同様である。 Other effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

[変形例]
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
The embodiments disclosed this time should be considered illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the description of the above-described embodiments, and includes all modifications (modifications) within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.

たとえば、上記第1実施形態および第2実施形態では、他の金属材は、鉄鋼材から構成される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、他の金属材は、銀、銅、チタン、クロムまたはニッケルから構成されていてもよい。 For example, in the above-described first and second embodiments, the example in which the other metal material is made of steel is shown, but the present invention is not limited to this. According to the invention, the other metallic material may consist of silver, copper, titanium, chromium or nickel.

また、上記第1実施形態および第2実施形態では他の金属材がステンレス鋼材である例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、他の金属材は、ステンレス鋼材とは異なり、クロムおよびニッケルを含まない鉄鋼材であってもよい。 Also, in the above-described first and second embodiments, an example is shown in which the other metal material is stainless steel material, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the other metal material may be a steel material that does not contain chromium and nickel, unlike stainless steel material.

また、上記第1実施形態および第2実施形態ではMIG溶接を用いてアルミニウム材と他の金属材とを溶接する例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、TIG溶接(Tungsten inert gas welding)、またはレーザ溶接を用いてアルミニウム材と他の金属材とを溶接してもよい。 Moreover, although the example which welds an aluminum material and another metal material using MIG welding was shown in the said 1st Embodiment and 2nd Embodiment, this invention is not limited to this. In the present invention, TIG welding (Tungsten inert gas welding) or laser welding may be used to weld the aluminum material and other metal materials.

また、上記第1実施形態および第2実施形態では、蓋部材を補強部材に溶接する場合に用いる例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、たとえば、筐体がアルミニウムで構成されている場合に、筐体と補強部材とを溶接する場合に用いてもよい。 Further, in the above-described first and second embodiments, an example is shown in which the cover member is welded to the reinforcing member, but the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, when the housing is made of aluminum, it may be used to weld the housing and the reinforcing member.

また、上記第1実施形態および第2実施形態では、蓋部材を補強部材に溶接する場合に用いる例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、たとえば、冷却装置の筐体に補強部材を溶接する場合に用いてもよい。 Further, in the above-described first and second embodiments, an example is shown in which the cover member is welded to the reinforcing member, but the present invention is not limited to this. The present invention may be used, for example, when welding a reinforcing member to a housing of a cooling device.

1 アルミニウム材
2 他の金属材
3 焼結ワイヤ
4 溶接トーチ(送り出し装置)
5 熱交換器
30 被覆材
31 フラックス粉末
32 アルミニウム合金粉末
52 補強部材
55 蓋部材(熱交換本体)
1 aluminum material 2 other metal material 3 sintered wire 4 welding torch (delivering device)
5 Heat Exchanger 30 Coating Material 31 Flux Powder 32 Aluminum Alloy Powder 52 Reinforcement Member 55 Lid Member (Heat Exchange Body)

Claims (9)

フラックス粉末とアルミニウム合金粉末とを混合して焼結させた焼結ワイヤを電極として用いて、アーク溶接により前記焼結ワイヤおよびアルミニウム材を溶融させながら、溶融した前記アルミニウム材を前記アルミニウム材と異なる種類の溶融していない他の金属材に溶接する工程を備える、異種金属材の溶接方法。 A sintered wire obtained by mixing and sintering a flux powder and an aluminum alloy powder is used as an electrode, and the sintered wire and the aluminum material are melted by arc welding, and the melted aluminum material is different from the aluminum material. A method of welding dissimilar metal materials comprising welding to other unmelted metal materials of the type. 前記溶接する工程は、マグネシウム、亜鉛、リン、カリウム、および硫黄を含むアルミニウムよりも融点が低い元素である低融点元素の含有率が0.1質量%以下である前記焼結ワイヤを電極として用いる、請求項1に記載の異種金属材の溶接方法。 In the welding step, the sintered wire having a content of 0.1% by mass or less of a low-melting element, which is an element having a melting point lower than that of aluminum containing magnesium, zinc, phosphorus, potassium, and sulfur, is used as an electrode. The method for welding dissimilar metal materials according to claim 1. 前記溶接する工程は、マグネシウムの含有率が共に0.1質量%以下であり、かつ、前記アルミニウム材のマグネシウムの含有率が、前記焼結ワイヤのマグネシウムの含有率よりも小さい、前記焼結ワイヤおよび前記アルミニウム材を用いて溶接を行う、請求項2に記載の異種金属材の溶接方法。 In the welding step, the sintered wire has a magnesium content of 0.1% by mass or less, and the magnesium content of the aluminum material is lower than the magnesium content of the sintered wire. 3. The method for welding dissimilar metal materials according to claim 2, wherein the welding is performed using the aluminum material and the aluminum material. 前記溶接する工程は、前記アルミニウム合金粉末とは別にアルミニウム合金から構成される被覆材により被覆された前記焼結ワイヤを電極として用いる、請求項1~3のいずれか1項に記載の異種金属材の溶接方法。 The dissimilar metal material according to any one of claims 1 to 3, wherein the welding step uses, as an electrode, the sintered wire coated with a coating material made of an aluminum alloy separately from the aluminum alloy powder. welding method. 前記焼結ワイヤは、外径が長手方向において略一定の大きさに成形され、
前記溶接する工程は、送り出し装置により前記焼結ワイヤを送り出しながら前記アルミニウム材と前記他の金属材とをアーク溶接する、請求項1~4のいずれか1項に記載の異種金属材の溶接方法。
The sintered wire is molded to have a substantially constant outer diameter in the longitudinal direction,
The method for welding dissimilar metal materials according to any one of claims 1 to 4, wherein the welding step arc-welds the aluminum material and the other metal material while feeding the sintered wire by a feeding device. .
前記溶接する工程は、前記アルミニウム材よりも強度が大きい鉄鋼材により構成されている前記他の金属材に前記アルミニウム材を溶接する、請求項1~5のいずれか1項に記載の異種金属材の溶接方法。 The dissimilar metal material according to any one of claims 1 to 5, wherein the welding step welds the aluminum material to the other metal material made of steel material having a higher strength than the aluminum material. welding method. 前記溶接する工程は、ステンレス鋼材により構成される前記他の金属材に前記アルミニウム材を溶接する、請求項6に記載の異種金属材の溶接方法。 7. The method of welding dissimilar metal materials according to claim 6, wherein said welding step welds said aluminum material to said other metal material made of stainless steel. 前記アルミニウム材は、熱交換器本体であり、
前記他の金属材は、前記アルミニウム材よりも強度が大きい金属材により構成される補強部材であり、
前記溶接する工程は、前記焼結ワイヤを電極として用いて、前記熱交換器本体と、前記補強部材とをアーク溶接する工程を備える、請求項1~7のいずれか1項に記載の異種金属材の溶接方法。
The aluminum material is a heat exchanger body,
The other metal material is a reinforcing member made of a metal material having a higher strength than the aluminum material,
The dissimilar metals according to any one of claims 1 to 7, wherein the welding step comprises arc welding the heat exchanger body and the reinforcing member using the sintered wire as an electrode. Material welding method.
フラックス粉末とアルミニウム合金粉末とを混合して焼結させた焼結ワイヤを電極として用いて、アーク溶接により前記焼結ワイヤおよびアルミニウム材から構成される熱交換器本体を溶融させながら、溶融した前記熱交換器本体を前記アルミニウム材よりも強度が大きい金属材により構成される溶融していない補強部材に溶接する、熱交換器の製造方法。 A sintered wire obtained by mixing and sintering a flux powder and an aluminum alloy powder is used as an electrode, and the heat exchanger main body composed of the sintered wire and the aluminum material is melted by arc welding, and the melted said A method of manufacturing a heat exchanger, wherein the heat exchanger main body is welded to a reinforcing member that is not melted and is made of a metal material having a higher strength than the aluminum material.
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