JP3072931B2 - 真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートの製造方法 - Google Patents

真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートの製造方法

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JP3072931B2 JP03350926A JP35092691A JP3072931B2 JP 3072931 B2 JP3072931 B2 JP 3072931B2 JP 03350926 A JP03350926 A JP 03350926A JP 35092691 A JP35092691 A JP 35092691A JP 3072931 B2 JP3072931 B2 JP 3072931B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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、インタークーラー及
びラジエーターのようなアルミニウム製熱交換器の真空
ブレージングに適した真空ろう付け用アルミニウム合金
ブレージングシートの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、アルミニウム合金製構造体のろう
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事から盛んに行われる
ようになってきた。真空ブレージングはアルミニウム又
はアルミニウム合金を芯材とし、その片面または両面に
アルミニウム合金を皮材としてクラッドしたブレージン
グシートを用いて真空中でろう付け加熱を行う方法で、
アルミニウム合金製の熱交換器を始め各種構造体のろう
付けに用いられる。
【0003】真空ろう付け用ブレージングシートには各
種の芯材用アルミニウム合金と皮材用アルミニウム合金
ろう材が開発され、現在ではJIS Z 3263によ
り規格化されている。熱交換器に使用される真空ろう付
け用ブレージングシートとしては、芯材としてJIS
A 3003(Al−0.15wt%Cu−1.1wt%M
n)、JIS A 3005(Al−1.1wt%Mn−
0.4wt%Mg)、JIS A 3105(Al−0.
6wt%Mn−0.6wt%Mg)合金を用い、皮材として
JIS BA 4004(Al−10wt%Si−1.5
wt%Mg)、JIS AA 4104(Al−10wt%
Si−1.2wt%Mg−0.1wt%Bi)合金を用いる
のが通常である。またブレージングシートの板厚は0.
5〜1.2mmであり、皮材は5〜15%のクラッド率で
片面あるいは両面にクラッドされる。
【0004】こうした真空ろう付け用ブレージングシー
トを用いた中空構造を有するアルミニウム合金製熱交換
としてはドロンカップタイプのエバポレーター、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、ブレージング
シートより図1及び図2に示す部材(1) を作製し、この
部材(1) を図3に示すように積層し、積層した部材(1)
間にコルゲートフィン(2) を配置してろう付けしたもの
で、ろう付けは10-5〜10-4Torr台の真空中で約60
0℃に加熱して行われる。この真空ろう付けではブレー
ジングシートの皮材中に添加されたMgが400℃付近
から徐々に蒸発し始め、炉内酸化性ガスをH2 O+Mg
→MgO+H2 、O2 +2Mg→2MgOのゲッター作
用と皮材表面の酸化皮膜の破壊作用を引き起こしてろう
付けを可能にする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】真空ろう付けの場合、
ろう付け性に影響を及ぼす大きな要因の1つとして表面
の性状がある。例えば皮材表面に油、ゴミ等の汚れや厚
い酸化皮膜が付着した場合、ろう付け性が低下してしま
う。そこでこれらの問題を解決してろう付け性を向上す
るために、通常は最終焼鈍前の洗浄により表面に付着し
た汚れや酸化皮膜の除去を行う。しかし洗浄を行った場
合でも条件によりろう付け性が不安定になり結果として
ろう付け不良が発生することがある。
【0006】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記ろう付
け不良の発生原因について種々検討した結果、以下の結
論を得た。即ち洗浄を過度に行った場合、皮材中のアル
ミニウムが優先的にエッチングされ、皮材内部のSi粒
子が皮材表面に露出する。そのSi粒子は高融点である
ためろう付け温度まで昇温しても表面に融解しないで残
存し、皮材同士あるいは皮材と部材の濡れ性を低下させ
て、結果としてろう付け性を低下させる。そして、洗浄
の際の皮材表面のエッチング量と、ろう付け性との間の
関係を見出し、本発明に到ったものである。
【0007】即ち、本発明は、AlまたはAl合金から
なる芯材の片面または両面にAl−Si−Mg系合金ま
たはAl−Si−Mg系合金からなる皮材をクラッドし
た真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート
を製造する際に最終焼鈍前の洗浄において、皮材表面の
エッチング量を表面からの深さ3.5μm以内とし、表
面のSi粒子数30,000個/mm 2 以下とすることを
特徴とすることを特徴とする真空ろう付け用アルミニウ
ム合金ブレージングシートの製造方法である。
【0008】
【作用】本発明に用いる芯材は、通常真空ろう付けに用
いられる合金(JIS A 3003、JIS A 3
005、JIS A 3105)、またはAl−Mn−
Cu系(3XXX系の改良)、Al−Mg−Si−Cu
−Mn系(6XXX系の改良)等の開発合金ならば特に
問題にならない。また皮材は、通常真空ろう付けに用い
られるAl−Si−Mg系合金(JIS BA 400
4)、Al−Si−Mg−Bi系合金(JIS AA
4101)ならば特に問題にならない。真空ろう付け用
アルミニウム合金ブレージングシートは、ろう付け性を
向上させるために最終焼鈍前に洗浄を行い、表面に付着
した油、ゴミ等の汚れや酸化皮膜を除去することが通常
である。
【0009】本発明において、最終焼鈍前の洗浄におい
て、皮材表面のエッチング量を表面からの深さ3.5μ
m以内としたのは、3.5μmを超えるエッチングを行
うと皮材表面に多数のSi粒子が露出してしまい、ろう
付け加熱時に高融点のSi粒子が融解せず、皮材表面に
多数残留し皮材同士あるいは、皮材と部材の濡れ性を低
下させ、結果としてろう付け性を低下させるためであ
る。なお、洗浄後、表面に露出したSi粒子の数は3
0,000個/mm2 以下であることが望ましい。
【0010】
【実施例】以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。JIS A 3003合金からなる芯材の両面に、
JIS A 4101合金からなる皮材を片面あたり1
0%クラッドし、熱間圧延、冷間圧延を施して厚さ0.
6mmのブレージングシートを作製し、表1に示すような
洗浄方法でエッチングを行った。式(1) により板厚方向
の片面当たりのエッチング量を求めた。但し板厚に対し
て面積を広くすることにより、側面からのエッチング量
を無視した。
【0011】
【数1】
【0012】またエッチング後の皮材表面を走査型電子
顕微鏡で観察し、表面に露出したSi粒子を画像解析し
て単位面積当たりのSi粒子数を求めた。これらのブレ
ージングシートを最終焼鈍して供試材とし、間隙充填試
験によりろう付け性評価を行った。間隙充填試験は、図
4に示すように母材(JIS A 3003合金)(3)
上にブレージングシート(4) をSUS棒(5) で片側に間
隙を作り真空ろう付けを行い、ろう付け加熱後のフィレ
ット(6) の長さ(l)を測定した。ろう付け条件は、真
空度5×10-5Torr、加熱温度595℃で3min 保持し
た。表1にエッチング量、単位面積当たりのSi粒子数
およびフィレット長さを示す。
【0013】
【表1】
【0014】表1から明らかなように皮材表面のエッチ
ング量を規制した本発明例No.1〜7は、エッチング量
が本発明の範囲より多い比較例No.8〜13、従来例N
o.15、洗浄しない比較例No.14と比較して、フィ
レット長さが長くろう付け性が良好であることが判る。
【0015】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明法による真
空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートを使
用することにより、自動車用クーラー用ドロンカップタ
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等の真空ろう付け性を向上させ、
安定な操業が行える等工業上顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】ドロンカップエバポレーター用部材(成形体)
を示す平面図。
【図2】図2のB−B′線における断面図。
【図3】ドロンカップエバポレーターの一例を示す斜視
図。
【図4】間隙充填試験における試験片および試験要領を
説明する図。
【符号の説明】
1 部材 2 コルゲートフィン 3 母材 4 ブレージングシート 5 SUS棒 6 フィレット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 35/40 340 B23K 35/22 310 B23K 1/00 F28F 3/00 311

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 AlまたはAl合金からなる芯材の片面
    または両面にAl−Mg−Si系合金またはAl−Mg
    −Si−Bi系合金からなる皮材をクラッドした真空ろ
    う付け用アルミニウム合金ブレージングシートを製造す
    る際に、最終焼鈍前の洗浄において皮材表面のエッチン
    グ量を表面からの深さ3.5μm以内とし、表面のSi
    粒子数30,000個/mm 2 以下とすることを特徴とす
    る真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート
    の製造方法。
JP03350926A 1991-12-10 1991-12-10 真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートの製造方法 Expired - Fee Related JP3072931B2 (ja)

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