JP3164413B2 - アルミ製熱交換器部品の接合用材料とその接合方法 - Google Patents
アルミ製熱交換器部品の接合用材料とその接合方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミ製熱交換器部品
の接合材料とその接合方法に関するもので、特にろう付
け工程における接合温度を低くし、長期にわたる信頼性
を確保すると共に、コスト低減を計ったものである。
の接合材料とその接合方法に関するもので、特にろう付
け工程における接合温度を低くし、長期にわたる信頼性
を確保すると共に、コスト低減を計ったものである。
【０００２】
【従来の技術】Ａｌ又はＡｌ合金製の熱交換器は構造が
複雑であるため、一般的にはＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材を
クラッドしたブレージングシートを組立品の構成部品の
一部に使用し、心材の融点直下である約６００℃に昇温
し、ノコロックろう付け法、真空ろう付け法による炉中
ろう付けにより、構成部品間を接合することにより組立
てられている。
複雑であるため、一般的にはＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材を
クラッドしたブレージングシートを組立品の構成部品の
一部に使用し、心材の融点直下である約６００℃に昇温
し、ノコロックろう付け法、真空ろう付け法による炉中
ろう付けにより、構成部品間を接合することにより組立
てられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般にアルミ製熱交換
器は、ブレージングシートの形でＡｌ−Ｓｉ系合金ろう
材を用いてろう付けされるため、接合温度が約６００℃
と高く、ろう材以外の材料の融点に接近しているため、
厳密な温度制御が不可欠であり、また真空あるいは不活
性ガス雰囲気に保持する必要があることから、設備費、
ランニングコストが高いという問題がある。また皮材に
使用されているろう材の融点により、心材に使用される
材料も制約を受けている。更にクラッド材を使用するた
め、これらの屑の再利用が実質的にできないという問題
がある。
器は、ブレージングシートの形でＡｌ−Ｓｉ系合金ろう
材を用いてろう付けされるため、接合温度が約６００℃
と高く、ろう材以外の材料の融点に接近しているため、
厳密な温度制御が不可欠であり、また真空あるいは不活
性ガス雰囲気に保持する必要があることから、設備費、
ランニングコストが高いという問題がある。また皮材に
使用されているろう材の融点により、心材に使用される
材料も制約を受けている。更にクラッド材を使用するた
め、これらの屑の再利用が実質的にできないという問題
がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はこれに鑑み種々
検討の結果、アルミ製熱交換器部品の接合をより低温で
行え、コスト低減と長期にわたる信頼性を確保できるア
ルミ製熱交換器部品の接合材料とその接合方法を開発し
たものである。
検討の結果、アルミ製熱交換器部品の接合をより低温で
行え、コスト低減と長期にわたる信頼性を確保できるア
ルミ製熱交換器部品の接合材料とその接合方法を開発し
たものである。
【０００５】即ち本発明接合用材料の一つは、Ａｌ０．
５〜５．０wt％、Ｓｎ１．５〜１０．０wt％を含有し、
又は更にＣｕ５wt％以下、Ｔｉ０．５wt％以下のうち１
種又は２種を含有し、残部Ｚｎからなることを特徴とす
るものである。
５〜５．０wt％、Ｓｎ１．５〜１０．０wt％を含有し、
又は更にＣｕ５wt％以下、Ｔｉ０．５wt％以下のうち１
種又は２種を含有し、残部Ｚｎからなることを特徴とす
るものである。
【０００６】また本発明接合方法の一つは、Ａｌ０．５
〜５．０wt％、Ｓｎ１．５〜１０．０wt％を含有し、又
は更にＣｕ５wt％以下、Ｔｉ０．５wt％以下のうち１種
又は２種を含有し、残部Ｚｎからなる接合用材料を用
い、Ａｌ又はＡｌ合金からなる接合部品の一部又は全体
を４４０〜５１０℃に加熱して接合することを特徴とす
る。
〜５．０wt％、Ｓｎ１．５〜１０．０wt％を含有し、又
は更にＣｕ５wt％以下、Ｔｉ０．５wt％以下のうち１種
又は２種を含有し、残部Ｚｎからなる接合用材料を用
い、Ａｌ又はＡｌ合金からなる接合部品の一部又は全体
を４４０〜５１０℃に加熱して接合することを特徴とす
る。
【０００７】さらに本発明接合方法の他の一つは、Ａｌ
０．５〜５．０wt％、Ｓｎ１．５〜１０．０wt％を含有
し、又は更にＣｕ５wt％以下、Ｔｉ０．５wt％以下のう
ち１種又は２種を含有し、残部Ｚｎからなる接合用材料
を、Ａｌ又はＡｌ合金からなる接合部品の少なくとも一
部に被覆した後、接合部品の一部又は全体を４４０〜５
１０℃に加熱して接合することを特徴とするものであ
る。
０．５〜５．０wt％、Ｓｎ１．５〜１０．０wt％を含有
し、又は更にＣｕ５wt％以下、Ｔｉ０．５wt％以下のう
ち１種又は２種を含有し、残部Ｚｎからなる接合用材料
を、Ａｌ又はＡｌ合金からなる接合部品の少なくとも一
部に被覆した後、接合部品の一部又は全体を４４０〜５
１０℃に加熱して接合することを特徴とするものであ
る。
【０００８】
【作用】本発明は上記の如く、Ａｌ又はＡｌ合金からな
る熱交換器部品の接合において、半田又はろう材を用い
て熱的に接合する必要のある部位の少なくとも一部を、
Ａｌ０．５〜５．０wt％、Ｓｎ１．５〜１０．０wt％を
含有し、又は更にＣｕ５wt％以下、Ｔｉ０．５wt％以下
のうち１種又は２種を含有し、残部Ｚｎからなる接合用
材料を用いて接合することにより、ブレージングシート
を必要とせず、より低温での接合が可能となるため、Ｊ
ＩＳ５０００系合金（Ａｌ−Ｍｇ系合金）のように比較
的低い液相点を持つ高強度材料の使用も可能であり、接
合部品の薄肉化も可能となる。
る熱交換器部品の接合において、半田又はろう材を用い
て熱的に接合する必要のある部位の少なくとも一部を、
Ａｌ０．５〜５．０wt％、Ｓｎ１．５〜１０．０wt％を
含有し、又は更にＣｕ５wt％以下、Ｔｉ０．５wt％以下
のうち１種又は２種を含有し、残部Ｚｎからなる接合用
材料を用いて接合することにより、ブレージングシート
を必要とせず、より低温での接合が可能となるため、Ｊ
ＩＳ５０００系合金（Ａｌ−Ｍｇ系合金）のように比較
的低い液相点を持つ高強度材料の使用も可能であり、接
合部品の薄肉化も可能となる。
【０００９】また熱交換器部品を接合時の形状に成形加
工した後に上記接合用材料を被覆して接合することもで
きるため、ブレージングシートのような合せ材を使用し
ていた時の様な屑転回が困難で、実質的にできないとい
う問題も解消され、薄肉化ともあいまってコストの低減
も計れる。接合部品へのＺｎ基合金である接合用材料の
被覆法は、フラックスを用いる溶融めっき、或いは超音
波を併用する溶融めっき等が経済的にも有利である。ま
た被処理材をジンケート処理した後、溶融めっきしても
良い。
工した後に上記接合用材料を被覆して接合することもで
きるため、ブレージングシートのような合せ材を使用し
ていた時の様な屑転回が困難で、実質的にできないとい
う問題も解消され、薄肉化ともあいまってコストの低減
も計れる。接合部品へのＺｎ基合金である接合用材料の
被覆法は、フラックスを用いる溶融めっき、或いは超音
波を併用する溶融めっき等が経済的にも有利である。ま
た被処理材をジンケート処理した後、溶融めっきしても
良い。
【００１０】本発明接合用材料のＡｌの添加は、溶融Ｚ
ｎの酸化を防止し、融点を下げ、溶融めっき及び接合作
業を容易にすると共に、結晶粒の微細化による強度改
善、接合強度の向上のためであり、Ａｌの添加量を０．
５〜５．０wt％と限定したのは、０．５wt％未満ではこ
れらの効果が不十分であり、５．０wt％を超えると溶融
Ｚｎの酸化防止及び強度向上の点では良好なるも、融点
が上昇してＺｎ基合金の広がり性を劣化させ、接合作業
性を悪くするためである。
ｎの酸化を防止し、融点を下げ、溶融めっき及び接合作
業を容易にすると共に、結晶粒の微細化による強度改
善、接合強度の向上のためであり、Ａｌの添加量を０．
５〜５．０wt％と限定したのは、０．５wt％未満ではこ
れらの効果が不十分であり、５．０wt％を超えると溶融
Ｚｎの酸化防止及び強度向上の点では良好なるも、融点
が上昇してＺｎ基合金の広がり性を劣化させ、接合作業
性を悪くするためである。
【００１１】Ｓｎの添加は、接合用材料としてのＺｎ基
合金の融点を下げ、広がり性、溶融めっき性及び接合性
を改善するためであり、Ｓｎの添加量を１．５〜１０．
０wt％と限定したのは、１．５wt％未満ではこれらの効
果が不十分であり、１０．０wt％を越えると前記特性に
優れるも、強度が弱くなってしまうためである。
合金の融点を下げ、広がり性、溶融めっき性及び接合性
を改善するためであり、Ｓｎの添加量を１．５〜１０．
０wt％と限定したのは、１．５wt％未満ではこれらの効
果が不十分であり、１０．０wt％を越えると前記特性に
優れるも、強度が弱くなってしまうためである。
【００１２】Ｃｕの添加は、接合用材料であるＺｎ基合
金とＡｌ又はＡｌ合金材との濡れ性を改善し、強度を向
上するためであり、Ｃｕの添加量を５wt％以下と限定し
たのは、５wt％を越えると融点が上りすぎ、接合作業性
を悪くするためである。
金とＡｌ又はＡｌ合金材との濡れ性を改善し、強度を向
上するためであり、Ｃｕの添加量を５wt％以下と限定し
たのは、５wt％を越えると融点が上りすぎ、接合作業性
を悪くするためである。
【００１３】Ｔｉの添加は、接合用材料であるＺｎ基合
金の酸化防止、Ａｌ又はＡｌ合金材との濡れ性改善及び
色合いの変化を防止するためであり、Ｔｉの添加量を
０．５wt％以下と限定したのは、０．５wt％を越えると
融点が上がりすぎ接合作業性を悪くするためである。
金の酸化防止、Ａｌ又はＡｌ合金材との濡れ性改善及び
色合いの変化を防止するためであり、Ｔｉの添加量を
０．５wt％以下と限定したのは、０．５wt％を越えると
融点が上がりすぎ接合作業性を悪くするためである。
【００１４】また本発明接合方法において、接合温度を
４４０〜５１０℃としたのは次の理由によるものであ
る。接合用材料であるＺｎ基合金の融点は概ね４１０℃
以下であるが、４４０℃未満ではＺｎ基合金の広がり
性、濡れ性が確保できず、健全な接合ができにくいため
である。また５１０℃を越えると、オーバーヒートとな
り、接合部にブローホール等の欠陥ができ易くなると共
に、必要以上の加熱はエネルギーコスト的にも不利とな
るためである。尚Ｚｎ基合金の融点（液相点）は３６０
〜４３０℃の範囲であることが望ましい。
４４０〜５１０℃としたのは次の理由によるものであ
る。接合用材料であるＺｎ基合金の融点は概ね４１０℃
以下であるが、４４０℃未満ではＺｎ基合金の広がり
性、濡れ性が確保できず、健全な接合ができにくいため
である。また５１０℃を越えると、オーバーヒートとな
り、接合部にブローホール等の欠陥ができ易くなると共
に、必要以上の加熱はエネルギーコスト的にも不利とな
るためである。尚Ｚｎ基合金の融点（液相点）は３６０
〜４３０℃の範囲であることが望ましい。
【００１５】
【実施例】以下本発明を実施例について説明する。ＪＩ
Ｓ１１００（Ａｌ−０．１２wt％Ｃｕ）合金を用いて熱
間押出しにより多穴チューブを形成した後、超音波を併
用して表１に示す組成を持つＺｎ基合金を、該チューブ
の外側に約３０〜４０μｍの厚さに被覆し、蛇行状に曲
げ、その間にコルゲート加工を施したＪＩＳ３００３
（Ａｌ−０．１５wt％Ｃｕ−１．１wt％Ｍｎ）合金から
なるフィン材を挟み、表１に示す温度で接合し、図１に
示すサーペンタイン型コンデンサを組立てた。図におい
て（１）はチューブ、（２）はフィンを示す。次に比較
としてフィンにブレージングシート（皮材はＪＩＳ４０
４５（Ａｌ−１０wt％Ｓｉ）合金ろう材）を使用した従
来法により、同様のサーペンタイン型コンデンサーを組
立て健全な接合部が得られる接合温度を上記本発明例と
比較した。尚これら押出チューブへのＺｎ基合金の被覆
温度は接合温度と同じ温度で行った。
Ｓ１１００（Ａｌ−０．１２wt％Ｃｕ）合金を用いて熱
間押出しにより多穴チューブを形成した後、超音波を併
用して表１に示す組成を持つＺｎ基合金を、該チューブ
の外側に約３０〜４０μｍの厚さに被覆し、蛇行状に曲
げ、その間にコルゲート加工を施したＪＩＳ３００３
（Ａｌ−０．１５wt％Ｃｕ−１．１wt％Ｍｎ）合金から
なるフィン材を挟み、表１に示す温度で接合し、図１に
示すサーペンタイン型コンデンサを組立てた。図におい
て（１）はチューブ、（２）はフィンを示す。次に比較
としてフィンにブレージングシート（皮材はＪＩＳ４０
４５（Ａｌ−１０wt％Ｓｉ）合金ろう材）を使用した従
来法により、同様のサーペンタイン型コンデンサーを組
立て健全な接合部が得られる接合温度を上記本発明例と
比較した。尚これら押出チューブへのＺｎ基合金の被覆
温度は接合温度と同じ温度で行った。
【００１６】
【表１】
【００１７】本発明例によれば、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう
材を用いる従来例によるろう付けに比し、約１００〜１
５０℃低い温度で接合することができる。またコンデン
サ形成後、チューブとフィンの接合部の健全性を調べた
結果、接合不良等欠陥のない接合が得られていることが
確認された。
材を用いる従来例によるろう付けに比し、約１００〜１
５０℃低い温度で接合することができる。またコンデン
サ形成後、チューブとフィンの接合部の健全性を調べた
結果、接合不良等欠陥のない接合が得られていることが
確認された。
【００１８】以上コンデンサを例に説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、プレートとチューブ
の根付け、ラジエータコアのフィンとチューブ等アルミ
製熱交換器部品一般の接合に適合できるものであること
は言うまでもない。
はこれに限定されるものではなく、プレートとチューブ
の根付け、ラジエータコアのフィンとチューブ等アルミ
製熱交換器部品一般の接合に適合できるものであること
は言うまでもない。
【００１９】
【発明の効果】このように本発明によれば、アルミ製熱
交換器の接合温度を低くすることができ、部品の薄肉化
が可能となり、特に接合用材料であるＺｎ基合金がチュ
ーブ材に比し電気化学的に卑であるところからチューブ
材に対して犠牲作用を有するため、チューブ材の穴あき
腐食に対する長期信頼性を確保することができる等工業
上顕著な効果を奏する。
交換器の接合温度を低くすることができ、部品の薄肉化
が可能となり、特に接合用材料であるＺｎ基合金がチュ
ーブ材に比し電気化学的に卑であるところからチューブ
材に対して犠牲作用を有するため、チューブ材の穴あき
腐食に対する長期信頼性を確保することができる等工業
上顕著な効果を奏する。
【図１】サーペンタイン型コンデンサーを示す斜視図で
ある。
ある。
１ チューブ ２ フィン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 35/28 C22C 18/00
Claims (3)
- 【請求項１】 Ａｌ０．５〜５．０wt％、Ｓｎ１．５〜
１０．０wt％を含有し、又は更にＣｕ５wt％以下、Ｔｉ
０．５wt％以下のうち１種又は２種を含有し、残部Ｚｎ
からなることを特徴とするアルミ製熱交換器部品の接合
用材料。 - 【請求項２】 Ａｌ０．５〜５．０wt％、Ｓｎ１．５〜
１０．０wt％を含有し、又は更にＣｕ５wt％以下、Ｔｉ
０．５wt％以下のうち１種又は２種を含有し、残部Ｚｎ
からなる接合用材料を用い、Ａｌ又はＡｌ合金からなる
接合部品の一部又は全体を４４０〜５１０℃に加熱して
接合することを特徴とするアルミ製熱交換器部品の接合
方法。 - 【請求項３】 Ａｌ０．５〜５．０wt％、Ｓｎ１．５〜
１０．０wt％を含有し、又は更にＣｕ５wt％以下、Ｔｉ
０．５wt％以下のうち１種又は２種を含有し、残部Ｚｎ
からなる接合用材料を、Ａｌ又はＡｌ合金からなる接合
部品の少なくとも一部に被覆した後、接合部品の一部又
は全体を４４０〜５１０℃に加熱して接合することを特
徴とするアルミ製熱交換器部品の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10212092A JP3164413B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | アルミ製熱交換器部品の接合用材料とその接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10212092A JP3164413B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | アルミ製熱交換器部品の接合用材料とその接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05277787A JPH05277787A (ja) | 1993-10-26 |
| JP3164413B2 true JP3164413B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=14318941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10212092A Expired - Fee Related JP3164413B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | アルミ製熱交換器部品の接合用材料とその接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3164413B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6402792B1 (en) | 1998-10-08 | 2002-06-11 | Asahi Glass Company Ltd. | Electric double layer capacitor and process for its production |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5844033B2 (ja) * | 2010-06-28 | 2016-01-13 | Ｒｅｖｓｏｎｉｃ株式会社 | 亜鉛合金及び金属化プラスチックフィルムコンデンサ端面電極材料 |
| CN113787277A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-12-14 | 河钢股份有限公司 | 一种镀锌板随焊钎涂锌基钎料粉 |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP10212092A patent/JP3164413B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6402792B1 (en) | 1998-10-08 | 2002-06-11 | Asahi Glass Company Ltd. | Electric double layer capacitor and process for its production |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05277787A (ja) | 1993-10-26 |
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|---|---|---|---|
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