JP2534225B2 - ブレ−ジングシ−トにより組立てられて内部中空構造を形成する熱交換器用真空ブレ−ジング部材の製造方法 - Google Patents

ブレ−ジングシ−トにより組立てられて内部中空構造を形成する熱交換器用真空ブレ−ジング部材の製造方法

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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/04Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a rolling mill

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はドロンカップタイプのオイルクーラー、エバ
ポレーター、インタークーラー又はラジエーターのよう
な、ブレージングシートにより組立てられて内部中空構
造を形成する熱交換器の製造に適した真空ブレージング
部材の製造方法に関するものである。
(従来の技術) 近年アルミ製構造体のろう付けに、フラックスを必要
としない真空ブレージング法が開発され、公害上の心配
がないころから盛んに行なわれるようになった。真空ブ
レージングはアルミニウム合金を芯材とし、その片面又
は両面にアルミニウムろう合金を皮材としてクラッドし
たブレージングシートを用い、真空中でブレージングを
行なうもので、熱交換器を始め各種構造体のろう付けに
用いられている。真空ブレージングシートには各種の応
材用アルミニウム合金と皮材用アルミニウムろう合金が
開発され現在ではJISZ3263により規格化されている。
熱交換器に使用される真空ブレージングシートとして
は、芯材としてJIS A3003,JIS A3005,JIS A3105,JIS A6
951合金を用い、皮材としてはJIS BA4004,AA4104合金ろ
うを用いるのが通常である。板厚は0.5〜1.2mm、ろう材
クラッド率は片面で5〜15%の両面ろう材クラッドのブ
レージングシートとして使用されている。
こうした真空ブレージングシートにより組立てられて
内部中空構造を形成するアルム製熱交換器としては、ド
ロンカップタイプのエバポレータ、オイルクーラー、ラ
ジエーターなどが製造されている。例えばドロンカップ
タイプのエバポレーターは部材(1)を第2図に示すよ
うに積層し、この積層した部材(1)の間にコルゲート
フィン(2)を配設して、ろう付けを10-5〜10-4Torr台
の真空中で600℃に加熱して行って製造されている。こ
の真空ろう付ではブレージングシートろう材(JIS BA40
04,AA4104合金等)中に添加されたMgが400℃付近から徐
々に蒸発しはじめ、炉内酸化性ガスをH2O+Mg→Mgo+
H2、O2+2Mg→2MgOのゲッター反応により除去するとと
もに、ろう材溶融時に急激に蒸発し、同様のゲッター作
用及びろう材表面の酸化皮膜の破壊作用をひきおこし、
ろう付を可能としている。
しかし、上記内部中空構造の熱交換器の場合、コアの
内部は冷媒(フレオンガス等)が効率よく熱交換される
よう複雑な回路となっており、出口、入口2ヶ所が真空
ろう付用の排気口としてあるだけで、真空ろう付の際、
排気されにくく酸化性ガスが多く残留し、Mgの蒸発速度
も遅くなりがちである。こうして外部とは比較して内部
のろう付は酸化性ガス濃度が高く、皮膜の破壊程度が遅
く小さい状況で行なわれるため、ろう付性は不安定とな
りがちである。
(問題を解決するための手段) 本発明者らはこれらの従来の内部中空構造を有するア
ルミ製熱交換器の製造に当っての問題点を克服するため
種々検討を重ねた結果、芯材にアルミ合金からなる皮材
をクラッドした真空ブレージング部材を製造するにあた
り、芯材にアルミ合金からなる皮材をクラッドしたブレ
ージングシート材を、圧延工程中もしくは工程後、及び
/又は焼鈍工程後に、アルカリもしくは酸洗浄処理し、
その後プレス成形し、このようにして得られた真空ブレ
ージング部材を用いることにより、該アルミ製熱交換器
を真空ブレージングにより組立てる際、内側での材料よ
りの不純ガスの発生をおかえるとともに表面酸化皮膜の
破壊を助長させることができ、内部のろう付性が向上、
安定することを見い出した。本発明はこの知見に基づき
なされるに至ったものである。
すなわち本発明は、芯材にアルミ合金からなる皮材を
クラッドしたブレージングシート材を、圧延工程中もし
くは工程後、及び/又は焼鈍工程後に、アルカリもしく
は酸洗浄処理し、その後プレス成形することを特徴とす
る、ブレージングシートにより組立てられて内部中空構
造を形成する熱交換器製造用真空ブレージング部材の製
造方法を提供するものである。
一般に、芯材にアルミ合金からなる皮材をクラッドし
たブレージングシート材は次の 冷間圧延→スリッター→焼鈍 冷間圧延→焼鈍→スリッター の2通りの工程で加工される。本発明において、アルカ
リもしくは酸洗浄処理は、冷間圧延工程中に行われる
か、又は冷間圧延工程後、或いは焼鈍工程後に、行われ
る。
アルカリもしくは酸による洗浄条件について述べる
と、アルカリ液の濃度は1〜10%酸の濃度は、1〜10%
である。酸もしくはアルカリによる洗浄は少なくとも1
回行えば効果は十分得られるが、特に焼鈍後に行うと効
果は顕著である。本発明に用いられる酸もしくはアルカ
リ液の具体例としてはH2SO4、HNO3、HF、NaOHの3〜10
%液などがあげられる。
洗浄の作用効果については次のように考えられる。す
なわち、通常熱間圧延、冷間圧延を通じてブレージング
シートのろう材表面はAl−Si−Mgろう材特有の微小わ
れ、オイルピット等が発生し、この中に混入した圧延
油、汚れ等は通常工程では最終焼鈍により欠陥部内に安
定した状況で残留する。この表面の汚れは熱交換器製造
工程中のトリクレン洗浄では容易に除去しえず、真空ろ
う付工程において高温で分解し外部に蒸発して出てく
る。これはMgの蒸発が急激におこる熱交換器コア外部で
は酸化皮膜の破壊に影響を及ばすことはないが、排気性
能の劣るコア内部では雰囲気を汚染する原因となり、緩
慢なMg蒸発による表面酸化皮膜の破壊も十分行なわれな
くなる。
本発明のようにブレージングシートから形成した真空
ブレージング部材の製造工程に表面をエッチングする工
程を入れると、熱間、冷間圧延工程で発生した欠陥部へ
の油分、汚れ混入を少なくとも一度完全に除去すること
が出来、その後の混入も減少させることができる。ま
た、圧延工程で成長した強固な酸化皮膜を除去し、新ら
たに薄い酸化皮膜を形成する。このような2つの働きに
よりろう付最中の不純ガスの発生を減少させ、皮膜破壊
を促進させることが可能となりコア内部のろう付性が向
上するものと思われる。
(実施例) 次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
芯材JIS A3003,ろう材JIS A4004を使用し表面クラッ
ド(片面15%クラッド)のブレージングシート材から真
空ブレージング部材を製造する工程(第3図参照)にお
いて冷間圧延工程中(洗浄A,B)、冷間圧延工程後(洗
浄C)又は最終焼鈍工程後(洗浄D)に、硝酸、フッ
酸、エッチングタイプの洗浄液又は有機溶剤等でブレー
ジングシートを洗浄し、第1表に示す29種のブレージン
グシートを作成した(0.6mm板厚−質別O)。
次いでこのブレージングシートをプレス成形した第4
図(a)(平面図),(b)(断面図)に示す、カップ
(3)を製作した。図中(4)排気口である。同様して
ブレージングシートをブレス成形したカップを重ねて第
5図に示す試験用中空構造体()を真空ブレージングに
より作成した。図中(3)は排気口つきカップ、(6)
は排気口なしカップであり、(7)は耐圧試験機接続管
である。
真空ろう付は5×10-5Torrの真空度で600℃5分保持
して行なった。各材料1個についてろう付コアの耐圧強
度を水圧試験機にて測定して第1表に結果(最小値、最
大値、平均値)を併記した。本発明例では耐圧最小値は
35kg/cm2以上を示し、従来例、比較例の25kg/cm2以上の
結果と比較して耐圧強度が著しく改善され、内側ろう付
性が安定していることがわかる。
(発明の効果) 以上のように本発明の製造方法による真空ブレージン
グ部材を使用することにより、排気特性の劣る中空構造
の熱交換器(例えば自動車用クーラーのドロンカップエ
バポレーター、エンジンオイルのクーラー)の内部のろ
う付性を向上させ、耐圧強度を著しく高めることができ
る。もちろんこのことにより、熱交換器構造における耐
圧不良を著しく減少させることが出来安定した操業が行
なえることになる。また、本発明方法では、ブレージン
グ加工するその場でエッチングを行うという煩雑さがな
い。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)はドロンカップエバポレーター用プレート
(成形品)の斜視図 第1図(b)はX−Xの断面図 第2図はドロンカップエバポレーターの斜視図 第3図はエバポレーター製造工程概略図 第4図(a)はカップ成形品の平面図 第4図(b)はY−Yの断面図 第5図は第4図のカップ成形品を組合わせた耐圧試験用
中空容器の縦断面図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−116361(JP,A) 特公 昭49−18536(JP,B1)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】芯材にアルミ合金からなる皮材をクラッド
    したブレージングシート材を、圧延工程中もしくは工程
    後、及び/又は焼鈍工程後に、アルカリもしくは酸洗浄
    処理し、その後プレス成形することを特徴とする、ブレ
    ージングシートにより組立てられて内部中空構造を形成
    する熱交換器製造用真空ブレージング部材の製造方法。
JP60192674A 1985-08-31 1985-08-31 ブレ−ジングシ−トにより組立てられて内部中空構造を形成する熱交換器用真空ブレ−ジング部材の製造方法 Expired - Fee Related JP2534225B2 (ja)

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