JP3408864B2 - Method of producing anticorrosion aluminum material for brazing and brazing method - Google Patents

Method of producing anticorrosion aluminum material for brazing and brazing method

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JP3408864B2 JP09889494A JP9889494A JP3408864B2 JP 3408864 B2 JP3408864 B2 JP 3408864B2 JP 09889494 A JP09889494 A JP 09889494A JP 9889494 A JP9889494 A JP 9889494A JP 3408864 B2 JP3408864 B2 JP 3408864B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えばろう付仕様に
よって製作される熱交換器の構成部材等として用いられ
るろう付用アルミニウム材料の製造方法、特に耐食性を
要求される部材に好適に用いられるろう付用防食アルミ
ニウム材料の製造方法、及びろう付方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is preferably used for a method of manufacturing an aluminum material for brazing used as a constituent member of a heat exchanger manufactured according to the brazing specification, and particularly for a member requiring corrosion resistance. The present invention relates to a method for producing an anticorrosion aluminum material for brazing , and a brazing method .

【0002】なお、この明細書において、アルミニウム
の語はその合金を含む意味で用いられる。
[0002] In this specification, the term aluminum is used to include its alloys.

【0003】[0003]

【従来の技術及び解決しようとする課題】アルミニウム
材の表面に、溶射によりAl−Si系合金からなるろう
材層を被覆形成してろう付用材料となす技術は既に知ら
れている。しかし、ろう材層を形成しただけではろう付
後に耐食性を付与することはできない。
2. Description of the Related Art There is already known a technique for forming a brazing material layer made of an Al--Si alloy on the surface of an aluminum material by thermal spraying to form a brazing material. However, corrosion resistance cannot be imparted after brazing only by forming the brazing material layer.

【0004】そこで、耐食性を付与できるろう付用アル
ミニウム材料の製造方法として、ろう材層の溶射形成に
先立ってまずZnまたはZn合金をアルミニウム材の表
面に溶射して防食層を形成し、その後にろう材を溶射す
る方法が提案されている(例えば特開平1−15779
4号、特開平2−46969号)。
Therefore, as a method for producing an aluminum material for brazing which can impart corrosion resistance, first, Zn or a Zn alloy is sprayed on the surface of the aluminum material to form a corrosion-preventing layer before the spray forming of the brazing material layer. A method of spraying a brazing material has been proposed (for example, JP-A-1-15779).
4, JP-A-2-46969).

【0005】しかしながら、この方法では、防食層とろ
う材層を順次別々に形成するために、溶射装置を前後2
段に配置しなければならず、製造ラインが長くなると
か、コスト高につくというような欠点があった。
However, in this method, in order to form the anticorrosion layer and the brazing material layer separately in sequence, the thermal spraying device is used in the front and rear.
Since they have to be arranged in stages, they have drawbacks such as a long production line and high cost.

【0006】そこで、本出願人は、AlとSiとの混合
粉末及び/またはAl−Si系合金粉末を含むろう付用
金属からなる第1粉末と、Znを含む防食用の第2粉末
とを混合して混合粉末とし、この混合粉末をアルミニウ
ム材の表面に溶射することを特徴とするろう付用防食ア
ルミニウム材料の製造方法を提案した(特願平5−35
5017号)。
Therefore, the present applicant has prepared a first powder made of a brazing metal containing a mixed powder of Al and Si and / or an Al--Si alloy powder, and a second powder for corrosion prevention containing Zn. We proposed a method for producing an anticorrosive aluminum material for brazing, which comprises mixing the mixed powders and spraying the mixed powders onto the surface of the aluminum material (Japanese Patent Application No. 5-35).
5017).

【0007】この先行提案によれば、1回の溶射により
ろう付機能と防食機能を有する溶射層を形成することが
できるから、防食層とろう材層を順次別々に形成する必
要はなくなり、従ってろう付用防食アルミニウム材料を
簡易に製造できるようになった。
According to this prior proposal, since the sprayed layer having the brazing function and the anticorrosion function can be formed by one spraying, it is not necessary to sequentially form the anticorrosion layer and the brazing material layer, and therefore It has become possible to easily produce an anticorrosion aluminum material for brazing.

【0008】しかしながら、この方法では、溶射時の蒸
発等によりZn粉末やSi粉末が増減するため、混合粉
末の段階におけるSi、Zn等の各金属成分の配合比率
と、溶射後における溶射層中の含有比率とが、必ずしも
一致しないという欠点があった。このため、溶射後のS
i成分やZn成分を所期する含有量ないし付着量に調整
するのがいささか面倒であった。
However, in this method, the Zn powder and the Si powder increase or decrease due to evaporation or the like at the time of thermal spraying. Therefore, the mixing ratio of each metal component such as Si and Zn at the mixed powder stage and the thermal sprayed layer after thermal spraying. The content ratio does not always match. Therefore, S after thermal spraying
It was a little troublesome to adjust the i component and the Zn component to the desired contents or adhesion amounts.

【0009】この発明は、上記のような技術的背景に鑑
みてなされたものであって、耐食性を付与できるろう付
用アルミニウム材料を、製造ラインの長尺化等を派生す
ることなく溶射法によって簡易に製造でき、しかも溶射
によるSi、Zn等の成分変動を防止し得るろう付用防
食アルミニウム材料の製造方法、及びろう付方法を提供
するものである。
The present invention has been made in view of the above technical background, and an aluminum material for brazing capable of imparting corrosion resistance can be formed by a thermal spraying method without inducing lengthening of a production line. It is intended to provide a method for producing an anticorrosion aluminum material for brazing, which can be easily produced, and can prevent fluctuations in components such as Si and Zn due to thermal spraying , and a brazing method .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、アルミニ
ウム材の表面に、アルミニウム材表面のフラックスの付
着量が3〜10g/m 2 、アルミニウム材表面のSi成
分の付着量が3〜20g/m 2 、Zn成分の付着量が6
〜14g/m 2 となるように、Al−Si−Zn系合金
粉末とろう付用フラックス粉末の混合粉末を溶射するこ
とを特徴とするろう付用防食アルミニウム材料の製造方
法、及びアルミニウム材の表面に、アルミニウム材表面
のフラックスの付着量が3〜10g/m 2 、アルミニウ
ム材表面のSi成分の付着量が3〜20g/m 2 、Zn
成分の付着量が6〜14g/m 2 となるように、Al−
Si−Zn系合金粉末とフラックス粉末の混合粉末を溶
射することにより製造されたろう付用防食アルミニウム
材料を用い、フラックスを塗布することなくろう付を行
うことを特徴とするろう付方法によって達成される。
In order to solve the problems] The above object, Arumini
The flux of aluminum surface is attached to the surface of aluminum material.
The coating amount is 3 to 10 g / m 2 , and the Si formation on the surface of the aluminum material
The amount of adhering component is 3 to 20 g / m 2 , and the amount of adhering Zn component is 6
Al-Si-Zn-based alloy so that the amount becomes ~ 14 g / m 2.
Spraying a mixed powder of powder and brazing flux powder
And a method of manufacturing an anticorrosion aluminum material for brazing
Method, and aluminum material surface, aluminum material surface
Of flux of 3 to 10 g / m 2 , aluminium
The adhesion amount of Si component on the surface of the aluminum material is 3 to 20 g / m 2 , Zn
Al-so that the adhered amount of the component is 6 to 14 g / m 2 .
Melt mixed powder of Si-Zn alloy powder and flux powder
Anticorrosion aluminum for brazing manufactured by blasting
Brazing is performed using the material without applying flux.
This is achieved by a brazing method which is characterized by

【0011】Al−Si−Zn系合金粉末におけるAl
及びSi成分は、溶射後においてろう材成分として機能
するものである。また、Znは防食効果を付与するもの
である。而して、アルミニウム材のろう付性、耐食性
は、溶射後におけるアルミニウム材表面のSi成分やZ
n成分の付着量に大きく依存するため、粉末としてのA
l−Si−Zn系合金の組成はさほど重要ではない。一
般的には、Si:10〜30wt%、Zn:30〜70wt
%、残部Alの組成のものが用いられる。また、溶射後
のアルミニウム材のろう付性、耐食性に影響を与えない
限りにおいて、Al、Si、Znの外に他の成分を含有
していてもよい。
Al in Al-Si-Zn alloy powder
The Si component and the Si component function as a brazing filler metal component after thermal spraying. Moreover, Zn imparts an anticorrosion effect. Thus, the brazing property and corrosion resistance of the aluminum material depend on the Si component and Z on the surface of the aluminum material after thermal spraying.
Since it largely depends on the amount of the n component deposited, A
The composition of the 1-Si-Zn-based alloy is not so important. Generally, Si: 10 to 30 wt%, Zn: 30 to 70 wt%
%, And the balance Al is used. Further, other components may be contained in addition to Al, Si and Zn as long as they do not affect the brazing property and corrosion resistance of the aluminum material after thermal spraying.

【0012】溶射条件は特に限定されることはないが、
望ましい溶射条件を列挙すると次のとおりである。
The spraying conditions are not particularly limited,
The desirable thermal spraying conditions are listed below.

【0013】まず、プラズマアーク溶射のような高温度
溶射ではなく、溶射温度1000〜3000℃程度(好
ましくは2300〜2900℃程度)が良い。溶射温度
が1000℃未満では粉末表面の溶融が不充分となって
アルミニウム材との密着性が劣る危険がある。逆に30
00℃を越えると、粉末の溶融及び酸化が激しくなり、
ろう付性の低下が発生したり、溶融時の成分蒸発により
皮膜組成コントロールが難しくなる場合がある。このよ
うな溶射温度域を実現する溶射法として、フレーム溶射
法を挙げることができる。
First, rather than high temperature spraying such as plasma arc spraying, a spraying temperature of about 1000 to 3000 ° C. (preferably about 2300 to 2900 ° C.) is preferable. If the thermal spraying temperature is less than 1000 ° C, the melting of the powder surface is insufficient and there is a risk that the adhesion with the aluminum material will be poor. Conversely 30
If the temperature exceeds 00 ° C, melting and oxidation of the powder will increase,
In some cases, the brazing property may be deteriorated, or the composition of the coating may be difficult to control due to evaporation of components during melting. A flame spraying method can be mentioned as a spraying method for realizing such a spraying temperature range.

【0014】溶射距離は50〜500mmが望ましい。
50mm未満では粉末が溶け過ぎてろう付用金属粒子が
酸化するのみならず、アルミニウム材そのものが熱によ
り形状変化や組織変化を生じる虞れがある。一方、50
0mmを越えると粉末が再凝固して付着量が低下し、そ
のためろう付性が低下する虞れがある。特に好ましい溶
射距離は150〜300mmである。また、粉末の供給
量は30〜180g/分に設定するのが良い。30g/
分未満では溶射量が少なすぎて付着量の確保に時間がか
かり、効率が良くない。180g/分を越えると溶射層
が厚膜化し、冷却の際の収縮差によって密着性が低下す
ると共に、経済性も悪くなる恐れがある。特に好ましく
は、90〜150g/分に設定するのが良い。なお、粉
末の平均粒径は200μm以下とするが良い。200μ
mを越えると、溶融しにくくなって付着歩留まりが悪く
なる。
The spraying distance is preferably 50 to 500 mm.
If it is less than 50 mm, not only the powder is excessively melted and the brazing metal particles are oxidized, but also the aluminum material itself may undergo shape change or structure change due to heat. On the other hand, 50
If it exceeds 0 mm, the powder is re-solidified and the adhesion amount is reduced, which may reduce the brazing property. A particularly preferable spraying distance is 150 to 300 mm. Further, the powder supply amount is preferably set to 30 to 180 g / min. 30 g /
If it is less than a minute, the sprayed amount is too small and it takes time to secure the deposited amount, resulting in poor efficiency. If it exceeds 180 g / min, the sprayed layer may be thickened, the difference in shrinkage during cooling may lower the adhesion, and the economy may deteriorate. It is particularly preferable to set it to 90 to 150 g / min. The average particle size of the powder is preferably 200 μm or less. 200μ
When it exceeds m, it becomes difficult to melt and the adhesion yield deteriorates.

【0015】また、上記Al−Si−Zn系粉末は、溶
射ガンの細いノズル内をスムーズに通過させるために、
粉末の10wt%以上、好適には50wt%以上が球状粒子
であることが望ましい。
Further, the Al-Si-Zn-based powder is used to smoothly pass through the thin nozzle of the spray gun.
It is desirable that 10 wt% or more, preferably 50 wt% or more of the powder is spherical particles.

【0016】上記の溶射は粉末粒子の酸化を防止するた
め、N2雰囲気等の非酸化性雰囲気で行うのが良い。加
えて、粉末としても、酸素濃度が0.05wt%以下の酸
化度の少ない粒子を用いるのが良い。酸素濃度が0.0
5wt%を越えると、溶射時に密着性が悪化するととも
に、ろう付性も悪くなる。
The above-mentioned thermal spraying is preferably carried out in a non-oxidizing atmosphere such as N 2 atmosphere in order to prevent the powder particles from being oxidized. In addition, as the powder, it is preferable to use particles having an oxygen concentration of 0.05 wt% or less and having a small degree of oxidation. Oxygen concentration is 0.0
If it exceeds 5 wt%, the adhesiveness will deteriorate and the brazing property will also deteriorate during thermal spraying.

【0017】なお、溶射は、コイル状のアルミニウム材
を巻きほどきながら、あるいはアルミニウム材が特に押
出材の場合には、アルミニウム材を押出機から押出しな
がら、連続的に溶射するのが生産効率上好ましい。
In terms of production efficiency, the thermal spraying is performed continuously while unwinding the coiled aluminum material, or when the aluminum material is extruded, while extruding the aluminum material from the extruder. preferable.

【0018】Al−Si−Zn系粉末の溶射により、ア
ルミニウム材表面にはAl−Si−Zn系合金からなる
溶射層が形成される。溶射層におけるSi成分の付着量
は、3〜20g/m2とするのが良い。3g/m2未満で
はその後のろう付が不十分となる虞れがあり、20g/
2を越えるとエロージョンが発生する危険がある。よ
り好ましくは、溶射層におけるSi成分の付着量を4g
/m2以上とするのが良く、また7g/m2以下とするが
良い。溶射層におけるZn成分の付着量は、6〜14g
/m2とするのが良い。6g/m2未満ではろう付後の耐
食性が不十分となる虞れがあり、14g/m2を越える
と初期腐食が激しくかえって耐食性に劣る場合がある。
より好ましくは、溶射層におけるZn成分の付着量を8
g/m2以上とするのが良く、また12g/m2以下とす
るが良い。なお、溶射層におけるAl成分の付着量につ
いては特に制限がない。
By spraying the Al-Si-Zn-based powder, a sprayed layer made of an Al-Si-Zn-based alloy is formed on the surface of the aluminum material. The amount of Si component deposited on the sprayed layer is preferably 3 to 20 g / m 2 . If it is less than 3 g / m 2 , brazing may be insufficient thereafter, and 20 g / m 2
If it exceeds m 2 , there is a risk of erosion. More preferably, the adhesion amount of Si component in the sprayed layer is 4 g.
/ M 2 or more, and preferably 7 g / m 2 or less. The amount of Zn component deposited on the sprayed layer is 6 to 14 g.
/ M 2 is good. If it is less than 6 g / m 2 , the corrosion resistance after brazing may be insufficient, and if it exceeds 14 g / m 2 , initial corrosion may be severe and the corrosion resistance may be poor.
More preferably, the amount of Zn component deposited on the sprayed layer is set to 8
It is preferably g / m 2 or more and 12 g / m 2 or less. There is no particular limitation on the amount of the Al component deposited on the sprayed layer.

【0019】このような付着量は、使用するAl−Si
−Zn系合金粉末におけるSi、Zn含有量を考慮し
て、溶射層の厚さを調整することにより行えば良い。
The amount of such adhesion is determined by the Al--Si used.
It may be carried out by adjusting the thickness of the sprayed layer in consideration of the Si and Zn contents in the —Zn alloy powder.

【0020】なお、上記の溶射は粉末粒子の酸化を防止
するため、N2雰囲気等の非酸化性雰囲気で行うのが良
い。また、溶射層はアルミニウム材の片面にのみ形成し
ても良いし、図1に示すようにアルミニウム材(20)の
上下に溶射ガン(40)(40)を配置して溶射を行うこと
により、上下両面に溶射層を形成しても良い。
The above thermal spraying is preferably performed in a non-oxidizing atmosphere such as an N 2 atmosphere in order to prevent the powder particles from being oxidized. Further, the sprayed layer may be formed only on one side of the aluminum material, or as shown in FIG. 1, by disposing the spray guns (40) (40) above and below the aluminum material (20) to perform spraying, A sprayed layer may be formed on both upper and lower surfaces.

【0021】この発明に用いるアルミニウム材の組成は
特に限定されることはなく、用途との関連で要求される
種々の材質のものを用いれば良い。また、アルミニウム
材の加工方法も特に限定されることはなく、押出材、圧
延材、鋳造材その他各種の材料を用いることができる。
また、アルミニウム材の断面形状も限定されることはな
く、用途との関係で決定される任意の形状に製作すれば
良い。
The composition of the aluminum material used in the present invention is not particularly limited, and various materials required in relation to the application may be used. The method of processing the aluminum material is not particularly limited, and extruded materials, rolled materials, cast materials and various other materials can be used.
Further, the cross-sectional shape of the aluminum material is not limited, and it may be manufactured in any shape determined in relation to the application.

【0022】上記により、Al−Si−Zn系合金粉末
の溶射層を形成したアルミニウム材料は、その後、ろう
付品の構成部材としてろう付に供される。具体的には、
被接合部にフラックスを塗布し乾燥したのち、N2等の
不活性ガス雰囲気中で600℃前後の温度に加熱され
る。この加熱による温度上昇の過程で、溶射層は溶融
し、溶射層中のZn成分がろう材表面の酸化膜を破壊し
ながらアルミニウム材表面に拡散して防食層が形成され
る。また、溶射層のろう材成分により、ろう付接合が達
成される。
The aluminum material on which the sprayed layer of Al-Si-Zn alloy powder is formed as described above is then subjected to brazing as a constituent member of a brazed product. In particular,
Flux is applied to the joined parts and dried, and then heated to a temperature of about 600 ° C. in an atmosphere of an inert gas such as N 2 . In the process of temperature increase due to this heating, the sprayed layer is melted and the Zn component in the sprayed layer is diffused to the surface of the aluminum material while destroying the oxide film on the surface of the brazing material to form an anticorrosion layer. In addition, brazing joining is achieved by the brazing filler metal component of the sprayed layer.

【0023】ところで、アルミニウム材のろう付に際し
てのフラックス塗布作業を省略するために、この発明で
は、Al−Si−Zn系合金とフラックスとが混合され
た溶射層を形成する。具体的には、溶射前に、Al−S
i−Zn系合金粉末とフラックス粉末とを混合して混合
粉末とし、この混合粉末を溶射する。フラックス粉末の
配合比率は特に限定されることはなく、溶射層における
フラックス付着量が好ましくは3〜10g/m2となる
ように配合すれば良い。溶射層におけるフラックス付着
量が3g/m2未満では、フラックスが不足してろう付
不良を来す虞れがある。一方、10g/m2を越えると
ろう付後のアルミニウム材表面のフラックス残渣が多く
なって、外観品質が悪化し易くなる。より好ましくは、
溶射層におけるフラックスの付着量を4g/m2以上と
するのが良く、また7g/m2以下とするが良い。
By the way, in order to omit the flux applying work when brazing the aluminum material, in the present invention, the sprayed layer in which the Al--Si--Zn alloy and the flux are mixed is formed. Specifically , before thermal spraying, Al-S
The i-Zn alloy powder and the flux powder are mixed into a mixed powder, and the mixed powder is sprayed. The blending ratio of the flux powder is not particularly limited, and may be blended so that the amount of the flux deposited on the sprayed layer is preferably 3 to 10 g / m 2 . If the amount of adhered flux in the thermal sprayed layer is less than 3 g / m 2 , the flux may be insufficient and brazing may occur. On the other hand, if it exceeds 10 g / m 2 , the amount of flux residue on the surface of the aluminum material after brazing increases, and the appearance quality is likely to deteriorate. More preferably,
The amount of flux deposited on the sprayed layer is preferably 4 g / m 2 or more, and 7 g / m 2 or less.

【0024】フラックスはその種類が特に限定されるも
のではないが、非腐食性の点で弗化物系フラックスが良
い。弗化物系フラックスとしては、例えば弗化カリウム
(KF)と弗化アルミニウム(AlF3)とを重量比で
45.8:54.2の共晶組成ないしはそれに近い組成
範囲に含んで実質的に錯体化された錯体混合物、KAl
4、K2AlF5、K3AlF6等の錯体化物を用いれば
良い。
Although the kind of the flux is not particularly limited, a fluoride-based flux is preferable because it is non-corrosive. As the fluoride-based flux, for example, potassium fluoride (KF) and aluminum fluoride (AlF 3 ) are contained in a eutectic composition of 45.8: 54.2 in a weight ratio or a composition range close to the eutectic composition to substantially form a complex. Complexed mixture, KAl
Complex compounds such as F 4 , K 2 AlF 5 , and K 3 AlF 6 may be used.

【0025】フラックスを混合する場合のAl、Si、
Zn成分の付着量は、前述したフラックスを混合しない
場合と同じである。また、フラックスを混合する場合の
好ましい溶射条件も前述したもののと同じであるが、フ
ラックスの平均粒径は溶射ガンのノズルつまりを防止す
るため10〜200μmとするのが望ましい。
Al, Si, when mixing the flux,
The adhesion amount of the Zn component is the same as that when the above-mentioned flux is not mixed. The preferable thermal spraying conditions for mixing the flux are the same as those described above, but the average particle size of the flux is preferably 10 to 200 μm in order to prevent nozzle clogging of the thermal spray gun.

【0026】[0026]

【作用】ろう付用のAl、Siと防食用のZnとを合金
としてともに含むAl−Si−Zn系合金粉末を溶射す
るから、防食層とろう材層を順次別々に形成する必要が
なくなり、1台の溶射装置で済み、複数の溶射装置の設
置に起因する製造ラインの長尺化やコスト高を派生する
ことはない。
Since Al-Si-Zn alloy powder containing both Al and Si for brazing and Zn for corrosion prevention as an alloy is sprayed, it is not necessary to separately form the corrosion prevention layer and the brazing material layer. Only one thermal spraying device is required, and the lengthening of the manufacturing line and the high cost due to the installation of a plurality of thermal spraying devices will not occur.

【0027】また、Al−Si−Zn系合金におけるS
i成分とZn成分の割合は、溶射前後で変化しないか
ら、出発材料としてのAl−Si−Zn系合金粉末にお
けるSi成分やZn成分の割合を調整することにより、
溶射層におけるSi成分やZn成分の割合を簡単かつ確
実に実現することができる。
Further, S in the Al--Si--Zn alloy is
Since the ratios of the i component and the Zn component do not change before and after thermal spraying, by adjusting the ratios of the Si component and the Zn component in the Al-Si-Zn alloy powder as the starting material,
The ratio of the Si component and the Zn component in the sprayed layer can be easily and surely realized.

【0028】[0028]

【実施例】JIS1070Al合金からなる幅16mm
×高さ3mm×肉厚0.5mmの多孔偏平押出材を、図
1及び図2に示すように、押出機(10)から押出したの
ち冷却用水槽(30)で冷却し、その後コイル(60)に連
続的に巻き取った。そして、冷却用水槽(30)の出側に
おいて、押出材(20)の上下に溶射ガン(40)(40)を
コイル方向に傾斜させた状態で配置した。そして、溶射
ガン(4)(4)を押出材に対して50m/分の速度で
移動させながら溶射を行った。溶射ガン(40)として
は、図3に示すようなノズル部を有するフレーム式のも
のを用いた。この溶射ガンでは、燃料送給管(41)を介
して供給される燃焼ガスおよび酸素の混合燃料ガスがノ
ズル部先端から噴出して点火され円柱状のフレームを形
成し、粉末送給管(42)を介してキャリアガスとともに
フレーム中に送給される原料粉末(43)を加熱する。そ
して、加熱された粉末を圧縮空気送給管(44)から送給
される圧縮空気のジェットにより霧状にして前方に飛ば
し、押出材(20)の表面に付着させるものとなされてい
る。図3中(45)は空気流を示す。なお、本実施例の溶
射ガンでは、燃料ガスとしてO2:700リットル/
分、プロピレン:68リットル/分の混合ガスを用い、
圧縮空気量は800リットル/分とした。またフレーム
温度(溶射温度)は約2700℃であった。
[Example] 16 mm wide made of JIS1070 Al alloy
A porous flat extruded material having a height of 3 mm and a wall thickness of 0.5 mm is extruded from an extruder (10) and then cooled in a cooling water tank (30) as shown in FIGS. ) Was continuously wound up. Then, on the outlet side of the cooling water tank (30), the spray guns (40) (40) were arranged above and below the extruded material (20) in a state of being inclined in the coil direction. Then, thermal spraying was performed while moving the thermal spray guns (4) and (4) with respect to the extruded material at a speed of 50 m / min. As the spray gun (40), a frame type gun having a nozzle portion as shown in FIG. 3 was used. In this spray gun, a mixed fuel gas of combustion gas and oxygen supplied through a fuel feed pipe (41) is ejected from a tip of a nozzle portion and ignited to form a cylindrical frame, and a powder feed pipe (42 The raw material powder (43) fed into the flame together with the carrier gas is heated. Then, the heated powder is atomized by a jet of compressed air supplied from the compressed air supply pipe (44) and is blown forward to be attached to the surface of the extruded material (20). (45) in FIG. 3 shows an air flow. Incidentally, in the thermal spray gun of this embodiment, O 2 as the fuel gas: 700 liters /
Min, propylene: using a mixed gas of 68 l / min,
The amount of compressed air was 800 liters / minute. The flame temperature (spraying temperature) was about 2700 ° C.

【0029】上記の構成において、Al−Si−Zn系
粉末の種類、フラックスを混合する場合はフラックス粉
末とAl−Si−Zn系粉末との混合比を表1のように
各種に変えて溶射を行い、押出材(20)の上下両面に溶
射層(50)(50)を被覆形成した。なお、フラックスと
しては82wt%KAlF4+18wt%KK3AlF6から
なる平均粒径80μmのものを用いた。
In the above constitution, when the type of Al-Si-Zn powder and the flux are mixed, the mixing ratio of the flux powder and the Al-Si-Zn powder is changed as shown in Table 1 to perform thermal spraying. Then, the sprayed layers (50) and (50) were formed on the upper and lower surfaces of the extruded material (20) by coating. The flux used was 82 wt% KAlF 4 +18 wt% KK 3 AlF 6 and had an average particle size of 80 μm.

【0030】そして、得られたろう付用アルミニウム材
料について、溶射層におけるAl成分、Si成分、Zn
成分、フラックスの付着量を測定した。その結果を表1
に示す。
Then, with respect to the obtained brazing aluminum material, Al component, Si component, Zn in the sprayed layer
The components and the amount of the adhered flux were measured. The results are shown in Table 1.
Shown in.

【0031】次に、上記により製作した各ろう付用アル
ミニウム材料を熱交換チューブに用いて、図4および図
5に示すいわゆるマルチフロー形のアルミニウム製熱交
換器にそれぞれ組み立てた。なお、図4および図5に示
す熱交換器は、水平状態で上下に平行に配置された上記
ろう付用アルミニウム材料からなる多数本のチューブ
(71)と、隣接するチューブ(71)間に介在配置された
コルゲートフィン(72)と、各チューブの両端が連通接
続された左右1対の中空筒状ヘッダー(73)(74)とを
備え、かつ左ヘッダー(73)の上下周面には冷媒入口管
(75)と同出口管(76)が接続されると共に、左右ヘッ
ダーには冷媒回路を蛇行回路に仕切る仕切板(77)が設
けられている。また、コルゲートフィン(72)として
は、JIS3003Al合金からなる厚さ0.15mm
のものを用いた。
Next, each of the brazing aluminum materials produced as described above was used as a heat exchange tube and assembled into a so-called multi-flow type aluminum heat exchanger shown in FIGS. 4 and 5. The heat exchanger shown in FIG. 4 and FIG. 5 is interposed between a large number of tubes (71) made of the above aluminum material for brazing and horizontally arranged in parallel with each other and adjacent tubes (71). A corrugated fin (72) is arranged, and a pair of left and right hollow cylindrical headers (73) (74) are connected to both ends of each tube, and a refrigerant is provided on the upper and lower peripheral surfaces of the left header (73). The inlet pipe (75) and the outlet pipe (76) are connected, and the left and right headers are provided with a partition plate (77) for partitioning the refrigerant circuit into a meandering circuit. The corrugated fin (72) is made of JIS3003 Al alloy and has a thickness of 0.15 mm.
I used the one.

【0032】次に、上記の各熱交換器組立物に、フラッ
クスを混合しなかったもの(試料No1〜8)について
は、前記と同じフラックスの懸濁液を塗布し乾燥した
後、一方フラックスを混合したもの(試料No9〜1
3)についてはフラックス懸濁液を塗布することなく、
2雰囲気中にて600℃×3分加熱し、チューブ(7
1)とコルゲートフィン(72)、およびチューブ(71)
とヘッダー(73)(74)、その他各構成部材をろう付し
た。ここに、チューブ(71)とコルゲートフィン(72)
との接合はチューブ表面の前記溶射層により行い、チュ
ーブ(71)とヘッダー(73)(74)との接合は、ヘッダ
ーの内外面にクラッドされたろう材により行った。
Next, for each of the above heat exchanger assemblies in which no flux was mixed (Sample Nos. 1 to 8), the same suspension of flux as described above was applied and dried, and then one of the fluxes was replaced. Mixture (Sample Nos. 9 to 1)
For 3), without applying the flux suspension,
Heat in a N 2 atmosphere at 600 ° C for 3 minutes, then use a tube (7
1) with corrugated fins (72), and tubes (71)
The headers (73) (74) and other components were brazed. Here, tube (71) and corrugated fin (72)
Was joined by the sprayed layer on the surface of the tube, and the tube (71) and the headers (73, 74) were joined by a brazing material clad on the inner and outer surfaces of the header.

【0033】そして、各熱交換器のチューブ(71)につ
いて、コルゲートフィン(72)との接合状態を目視観察
することにより、ろう付性を評価した。その結果を表1
に示す。
Then, the brazing property of the tube (71) of each heat exchanger was evaluated by visually observing the joint state with the corrugated fin (72). The results are shown in Table 1.
Shown in.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】また、ろう付性が良好であった試料No
2、3、5、6、7、10、11、13の各熱交換器を
CCT腐食試験(複合腐食試験)に供して、180サイ
クル後のチューブの腐食状態を調べたところ、表1に示
すとおりであった。
Sample No. having good brazing property
Each of the heat exchangers 2, 3, 5, 6, 7, 10, 11, and 13 was subjected to a CCT corrosion test (composite corrosion test) to examine the corrosion state of the tube after 180 cycles. It was as it was.

【0036】表1の結果からわかるように、溶射層にお
けるSi成分、Zn成分、フラックス成分の付着量が所
定範囲にある場合には、優れたろう付性、優れた耐食性
を示し、かつろう付後の外観も良好であることが分か
る。
As can be seen from the results in Table 1, when the amounts of Si, Zn, and flux components deposited in the sprayed layer were within the predetermined ranges, excellent brazing properties and excellent corrosion resistance were exhibited, and after brazing. It can be seen that the appearance of is also good.

【0037】[0037]

【発明の効果】この発明によれば、ろう付用のAl、S
iと防食用のZnとを合金としてともに含むAl−Si
−Zn系合金粉末を溶射するから、防食層とろう材層を
順次別々に形成する必要がなくなり、1台の溶射装置で
済む。従って、複数の溶射装置の設置に起因する製造ラ
インの長尺化やコスト高を派生することなく、防食性能
を有するろう付用アルミニウム材料の製造が可能とな
る。
According to the present invention, Al and S for brazing are used.
Al-Si containing both i and Zn for corrosion protection as an alloy
Since the Zn-based alloy powder is sprayed, it is not necessary to sequentially form the anticorrosion layer and the brazing material layer separately, and only one spraying device is required. Therefore, it is possible to manufacture the brazing aluminum material having anticorrosion performance without lengthening the manufacturing line and increasing the cost due to the installation of a plurality of thermal spraying devices.

【0038】しかも、Al−Si−Zn系合金における
Si成分とZn成分の割合は、溶射前後で変化しないか
ら、出発材料としてのAl−Si−Zn系合金粉末にお
けるSi成分やZn成分の割合を調整することにより、
溶射層におけるSi成分やZn成分の割合を簡単かつ確
実に実現することができる。
In addition, since the ratio of the Si component and the Zn component in the Al-Si-Zn alloy does not change before and after the thermal spraying, the ratio of the Si component or the Zn component in the Al-Si-Zn alloy powder as the starting material is changed. By adjusting
The ratio of the Si component and the Zn component in the sprayed layer can be easily and surely realized.

【0039】また、アルミニウム材の表面に、Al−S
i−Zn系合金粉末とフラックス粉末の混合粉末を溶射
するから、ろう付に際してフラックスの塗布作業が不要
となり、工程の簡略化を図ることができる。
On the surface of the aluminum material, Al-S
Since spraying mixed powder of i-Zn based alloy powder and a flux powder, coating work of the flux during brazing is unnecessary, it is possible to simplify the manufacturing process.

【0040】また、アルミニウム材表面のフラックスの
付着量が3〜10g/m2ありアルミニウム材表面
のSi成分の付着量が3〜20g/m2、Zn成分の付
着量が6〜14g/m2であるから、フラックス残渣に
よる外観品質の悪化を生じることなく、優れたろう付
性、耐食性を実現することができる。
Further, a coating weight of 3 to 10 g / m 2 the flux of aluminum material surface, the adhesion amount of Si component of aluminum material surface adhesion amount of 3 to 20 g / m 2, Zn component 6~14g because it is / m 2, without causing deterioration of appearance quality due to flux residue can be achieved excellent brazeability, corrosion resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例における溶射工程の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a thermal spraying process in an example.

【図2】図1の要部拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.

【図3】実施例で用いた溶射ガンの拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a thermal spray gun used in an example.

【図4】実施例で製作したマルチフロー型アルミニウム
熱交換器の正面図である。
FIG. 4 is a front view of a multi-flow type aluminum heat exchanger manufactured in an example.

【図5】図4の熱交換器のチューブとコルゲートフィン
とを分離して示す斜視図である。
5 is a perspective view showing a tube and a corrugated fin of the heat exchanger of FIG. 4 separately.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…アルミニウム材(アルミニウム押出材) 50…溶射層 20 ... Aluminum material (aluminum extruded material) 50 ... Sprayed layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 正博 堺市海山町6丁224番地 昭和アルミニ ウム株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−74771(JP,A) 特開 平8−215886(JP,A) 特開 平7−314177(JP,A) 特開 平7−124787(JP,A) 特開 平6−142977(JP,A) 特開 平6−23536(JP,A) 特開 平5−305492(JP,A) 特開 平4−371368(JP,A) 特開 平4−75771(JP,A) 特開 平3−285761(JP,A) 特開 平3−155460(JP,A) 特開 平3−35896(JP,A) 特開 平1−107961(JP,A) 特公 昭63−1152(JP,B2) 特表 平6−504485(JP,A) 特許2500711(JP,B2) 国際公開92/12821(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 4/06 B23K 1/19 B23K 1/20 B23K 35/22 C23F 11/18 C23C 4/00 - 6/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Masahiro Kojima, 6-224, Kaiyamacho, Sakai City, Showa Aluminum Co., Ltd. (56) References JP 61-74771 (JP, A) JP 8-215886 (JP, A) JP 7-314177 (JP, A) JP 7-124787 (JP, A) JP 6-142977 (JP, A) JP 6-23536 (JP, A) Kaihei 5-305492 (JP, A) JP 4-371368 (JP, A) JP 4-75771 (JP, A) JP 3-285761 (JP, A) JP 3-155460 ( JP, A) JP 3-35896 (JP, A) JP 1-107961 (JP, A) JP 63-1152 (JP, B2) JP 6-504485 (JP, A) JP 2500711 (JP, B2) WO 92/12821 (WO, A1) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, B name) C23C 4/06 B23K 1/19 B23K 1/20 B23K 35/22 C23F 11/18 C23C 4/00 - 6/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アルミニウム材の表面に、アルミニウム
材表面のフラックスの付着量が3〜10g/m 2 、アル
ミニウム材表面のSi成分の付着量が3〜20g/
2 、Zn成分の付着量が6〜14g/m 2 となるよう
に、Al−Si−Zn系合金粉末とろう付用フラックス
粉末の混合粉末を溶射することを特徴とするろう付用防
食アルミニウム材料の製造方法。
1. A surface of an aluminum material is coated with aluminum.
The amount of flux adhered on the material surface is 3 to 10 g / m 2 ,
The adhesion amount of Si component on the surface of the minium material is 3 to 20 g /
As the amount of adhering m 2, Zn component is 6~14g / m 2
And Al-Si-Zn alloy powder and brazing flux
Brazing protection characterized by spraying a mixed powder of powders
Manufacturing method of edible aluminum material.
【請求項2】 アルミニウム材の表面に、アルミニウム
材表面のフラックスの付着量が3〜10g/m 2 、アル
ミニウム材表面のSi成分の付着量が3〜20g/
2 、Zn成分の付着量が6〜14g/m 2 となるよう
に、Al−Si−Zn系合金粉末とフラックス粉末の混
合粉末を溶射することにより製造されたろう付用防食ア
ルミニウム材料を用い、フラックスを塗布することなく
ろう付を行うことを特徴とするろう付方法。
2. Aluminum on the surface of an aluminum material
The amount of flux adhered on the material surface is 3 to 10 g / m 2 ,
The adhesion amount of Si component on the surface of the minium material is 3 to 20 g /
As the amount of adhering m 2, Zn component is 6~14g / m 2
The Al-Si-Zn alloy powder and the flux powder.
Anti-corrosion alloy for brazing, which is manufactured by spraying a mixed powder.
Luminium material, without applying flux
A brazing method characterized by performing brazing.
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