JP5490603B2 - Brazing method of aluminum member - Google Patents

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Description

本発明は、フラックスを使用しないアルミニウム合金のろう付方法に関するもので、詳細には、置きろうを使用して密閉性の高いろう付製品を作製する方法に関する。   The present invention relates to a method for brazing an aluminum alloy that does not use a flux, and in particular, relates to a method for producing a brazed product with high hermeticity using a brazing wax.

アルミニウム材料は熱伝導性が高く軽量であるため、自動車をはじめとする熱交換器に多く使用されている。水等の冷媒を流して熱交換を機能させる熱交換器に関しては、タンクとチューブとフィンから構成される熱交換器が多い。冷媒はタンクからチューブへ送り込まれ、チューブと接触するフィンを介して熱交換器外部に熱を放出する。冷媒を流す熱交換器では、熱交換器から冷媒が漏れるとその機能を果たさなくなるため、密閉された構造である必要がある。そのため、熱交換器を構成するタンク、チューブ、フィンはろう付により金属的に接合され、各部材が接触する部位においてはその隙間をろう材で完全に充填する方法がとられている。   Aluminum materials are frequently used in heat exchangers such as automobiles because of their high thermal conductivity and light weight. With regard to heat exchangers that allow heat exchange to function by flowing a coolant such as water, there are many heat exchangers composed of tanks, tubes, and fins. The refrigerant is sent from the tank to the tube, and releases heat to the outside of the heat exchanger through fins that come into contact with the tube. The heat exchanger that flows the refrigerant does not perform its function when the refrigerant leaks from the heat exchanger, and therefore needs to have a sealed structure. For this reason, the tank, tubes and fins constituting the heat exchanger are joined metallically by brazing, and the gap is completely filled with the brazing material at the part where each member contacts.

ろう付により製造される熱交換器を構成するアルミニウム材料としては、心材の片面又は両面にろう材等がクラッドされたブレージングシートが使われる。一般的には、ブレージングシートの心材合金としては固相線温度が600℃以上のアルミニウム合金が使用され、クラッドされるろう材合金としては液相線温度が600℃以下であるAl−Si系合金が使用される。このブレージングシートにより熱交換器の部材を作製して組み合わせ、600℃前後の温度に加熱することより、ブレージングシートのろう材部のみが溶融し、他部材とろう付されるとともに、各部材間の隙間をろう材で充填することで、密閉構造の熱交換器を作製することができる。   As the aluminum material constituting the heat exchanger manufactured by brazing, a brazing sheet in which a brazing material or the like is clad on one side or both sides of a core material is used. Generally, an aluminum alloy having a solidus temperature of 600 ° C. or more is used as the core material alloy of the brazing sheet, and an Al—Si alloy having a liquidus temperature of 600 ° C. or less as the brazing filler metal alloy to be clad. Is used. By producing and combining the members of the heat exchanger with this brazing sheet and heating to a temperature around 600 ° C., only the brazing filler metal part of the brazing sheet is melted and brazed to other members, and between each member By filling the gap with the brazing material, a heat exchanger having a hermetic structure can be manufactured.

主に実用化されているろう付方法としては、真空ろう付法とノコロックろう付法が挙げられる。真空ろう付法はAl−Si−Mg系合金からなるろう材が使われ、真空中で加熱することによりろう材中のMgが材料から蒸発し、その際に材料表面の酸化皮膜を破壊してろう付を可能にするものである。しかし、真空ろう付法は高価な真空加熱装置を必要とする欠点があった。   Brazing methods that are mainly put to practical use include vacuum brazing and noclock brazing. The vacuum brazing method uses a brazing material made of an Al-Si-Mg alloy. When heated in a vacuum, Mg in the brazing material evaporates from the material, and at that time, the oxide film on the surface of the material is destroyed. It is possible to braze. However, the vacuum brazing method has a drawback of requiring an expensive vacuum heating device.

一方、ノコロックろう付法はAl−Si系合金からなるろう材が使われ、フラックスを塗布した後に不活性ガス中で加熱することにより、フラックスにより材料表面の酸化皮膜が破壊してろう付を可能にするものである。ノコロックろう付法では、フラックスの作用によりろう材の濡れ性も良好でありろう材により隙間の充填性に優れる。しかし、フラックス塗布工程においてフラックスの塗りムラが発生するとろう付不良の原因となるため、フラックスを必要箇所に均一に塗布することが不可欠であった。   On the other hand, the Nocolok brazing method uses a brazing material made of an Al-Si alloy. By applying the flux and heating it in an inert gas, the oxide film on the surface of the material is destroyed by the flux and brazing is possible. It is to make. In the Nocolok brazing method, the wettability of the brazing material is good due to the action of the flux, and the filling property of the gap is excellent due to the brazing material. However, if flux coating unevenness occurs in the flux application process, it causes brazing failure, and it is indispensable to uniformly apply the flux to the necessary portions.

これらの方法に対し、フラックスを使わずに不活性ガス中で加熱することによりろう付を可能にするろう付方法が提案されている。特許文献1には、Mgを含有するろう付品を炭素質カバーで覆って加熱し、フラックスを用いずにろう付する方法が記載されている。この方法では、Mgにより炭素質カバー内の酸素濃度を低減し、酸化を防止することでろう付を可能にする。また、特許文献2には、ろう材にMgを含有したクラッド材を使用して熱交換器を構成し、フラックスを用いずにろう付する方法が記載されている。この方法では、ろう材中のMgにより表面の酸化皮膜を除去することで、ろう付を可能にしている。   For these methods, a brazing method has been proposed that enables brazing by heating in an inert gas without using a flux. Patent Document 1 describes a method in which a brazing product containing Mg is covered with a carbonaceous cover, heated, and brazed without using a flux. This method enables brazing by reducing the oxygen concentration in the carbonaceous cover with Mg and preventing oxidation. Patent Document 2 describes a method in which a heat exchanger is configured using a clad material containing Mg as a brazing material, and brazing is performed without using a flux. This method enables brazing by removing the oxide film on the surface with Mg in the brazing material.

特開2007−044713号公報JP 2007-044713 A 特開2007−190574号公報JP 2007-190574 A

例えば、タンクにチューブを差し込む構造の熱交換器においては、チューブを差し込むための穴をタンクに設け、そこにチューブを差し込んで熱交換器を構成し、タンクとチューブの接続部となる隙間をろう材で埋めて熱交換器を製造する。タンクとチューブの隙間はできるだけ小さい方がろう材による高い密閉性が得られる。しかしながら、熱交換器を工業的に製造するに当たっては隙間を小さくするのに限界があり、ある程度の大きさの隙間をろう材で埋めて密閉する必要がある。しかしながら、特許文献1及び2の方法では、いずれも酸化皮膜の破壊力が弱く、ろう材の流動性が低く、隙間をろうで充填するのは困難であった。そのため、隙間にはボイドが発生し易く、密閉性が損なわれる恐れがあった。   For example, in a heat exchanger that has a structure in which a tube is inserted into a tank, a hole for inserting the tube is provided in the tank, and the tube is inserted into the hole to form a heat exchanger. A heat exchanger is manufactured by filling with wood. When the gap between the tank and the tube is as small as possible, high sealing performance by the brazing material can be obtained. However, when manufacturing a heat exchanger industrially, there is a limit to reducing the gap, and it is necessary to seal a gap of a certain size with a brazing material. However, in both methods of Patent Documents 1 and 2, the destructive force of the oxide film is weak, the fluidity of the brazing material is low, and it is difficult to fill the gaps with wax. For this reason, voids are easily generated in the gap, and there is a possibility that the sealing performance is impaired.

隙間におけるろう材の充填性を確保するためには、接合部の隙間を小さくする方法、或いは、ブレージングシートのろう材量を増やす方法が、一般的に有効である。しかしながら、接合部の隙間は材料の加工限界により完全に無くすことはできない。また、ブレージングシートのろう材量を増やすためにろう材のクラッド率を高くすると、心材とろう材の圧着が困難になるため、ブレージングシートのろう材量の増加にも限界がある。   In order to ensure the filling property of the brazing material in the gap, a method of reducing the gap of the joint portion or a method of increasing the brazing material amount of the brazing sheet is generally effective. However, the joint gap cannot be completely eliminated due to the processing limit of the material. Further, if the clad rate of the brazing material is increased in order to increase the brazing material amount of the brazing sheet, it becomes difficult to press the brazing material and the brazing material, so there is a limit to the increase in the brazing material amount of the brazing sheet.

ブレージングシートにクラッドされたろう材をできるだけ有効にろう付に使うために、ブレージングシートにおけるろう材の心材への拡散を抑制し、流動するろう材の量を増やす方法もある。そのためには、心材の歪量を制御する必要があるが、様々な形状に加工されるブレージングシートにおいて、歪量を安定して制御することは困難である。   In order to use the brazing material clad on the brazing sheet for brazing as effectively as possible, there is also a method of suppressing the diffusion of the brazing material into the core material in the brazing sheet and increasing the amount of the brazing material flowing. For this purpose, it is necessary to control the strain amount of the core material, but it is difficult to stably control the strain amount in the brazing sheet processed into various shapes.

前述のタンクとチューブの接合部のように、隙間をろう材で埋めて密閉性を確保する際に、ブレージングシートのろう材だけではろうの量が不足する場合、ろう付部に置きろうを配置してろう材量を増やす方法がある。しかしながら、Mgを含有するブレージングシートを用いてフラックスを使わないろう付方法においては、置きろうで隙間部を埋めることが困難であった。   When filling the gap with brazing material and securing the sealing performance like the joint between tank and tube described above, if the brazing amount of brazing sheet alone is insufficient, place the brazing on the brazing part. There is a way to increase the amount of brazing material. However, in the brazing method using a brazing sheet containing Mg and not using a flux, it was difficult to fill the gap portion by placing it.

本発明の目的は、フラックスを使用しない不活性ガス中でのろう付けにおいて、接合部の隙間のろう材充填性を改善し、密閉性の高いろう付方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a brazing method having a high hermeticity by improving the filler filling property of the gap in the joint in brazing in an inert gas without using a flux.

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた結果、Mgを含有するブレージングシートを用いてフラックスを使用しないろう付において、置きろうを使用して隙間をろう付する際に、隙間を充填する置きろうのMg含有量を制御することで、ろう付加熱後の隙間におけるMg含有量が規定量の場合になった時に、隙間におけるろう材の充填性が良好になることを見出した。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have conducted brazing without using a flux using a brazing sheet containing Mg. It has been found that by controlling the Mg content of the brazing filler to be filled, when the Mg content in the gap after the brazing addition heat becomes a specified amount, the filling property of the brazing material in the gap is improved.

本発明は請求項1において、アルミニウム合金製ブレージングシートから構成される第1の部材とアルミニウムあるいはアルミニウム合金(以下、「アルミニウム材」と記す)から構成される第2の部材とをろう付けする方法であって、前記アルミニウム合金製ブレージングシートを構成する少なくとも一つの部位にMgを含有し、前記第1の部材と第2の部材との隙間に、Al−Si系アルミニウム合金の置きろうを配置し、フラックスを塗布しないで不活性ガス中において加熱して両部材をろう付けし、ろう付後において隙間に充填されるろう材のMg含有量が隙間以外のろう材のMg含有量の75%以下となることを特徴とするアルミニウム部材のろう付方法とした。   The present invention is the method according to claim 1, wherein the first member composed of an aluminum alloy brazing sheet and the second member composed of aluminum or an aluminum alloy (hereinafter referred to as "aluminum material") are brazed. And at least one portion constituting the brazing sheet made of aluminum alloy contains Mg, and an Al-Si based aluminum alloy placing wax is disposed in the gap between the first member and the second member. Heating in an inert gas without applying flux, brazing both members, and after brazing, the Mg content of the brazing material filled in the gap is 75% or less of the Mg content of the brazing material other than the gap It was set as the brazing method of the aluminum member characterized by becoming.

本発明は請求項2において、アルミニウム合金製ブレージングシートから構成される第1の部材とアルミニウム材から構成される第2の部材とをろう付けする方法であって、前記アルミニウム合金製ブレージングシートが、Mg:0.2〜1.0mass%を含有し残部Al及び不可避的不純物からなるAl−Mn系アルミニウム合金を心材とし、当該心材の片面又は両面にSi:5〜13mass%、Mg:0.05mass%以下を含有し残部Al及び不可避的不純物からなるAl−Si系アルミニウム合金のろう材がクラッドされた構成を成し、前記第1の部材と第2の部材との隙間に、Si:5〜13mass%、Mg:0.2mass%以下を含有し残部Al及び不可避的不純物からなるAl−Si系アルミニウム合金の置きろうを配置し、フラックスを塗布しないで不活性ガス中において加熱して両部材をろう付し、ろう付後において隙間に充填されるろう材のMg含有量が隙間以外のろう材のMg含有量の75%以下となることを特徴とするアルミニウム部材のろう付方法とした。   The present invention is the method of brazing the first member composed of the aluminum alloy brazing sheet and the second member composed of the aluminum material according to claim 2, wherein the aluminum alloy brazing sheet comprises: Mg: 0.2 to 1.0 mass% and the balance Al and an inevitable impurity Al-Mn based aluminum alloy is used as a core, Si: 5 to 13 mass%, Mg: 0.05 mass on one or both sides of the core %, And the balance between the first member and the second member is Si: 5 to 5%. Al-Si-based aluminum alloy containing 13 mass%, Mg: 0.2 mass% or less, the balance being Al and inevitable impurities It is placed and heated in an inert gas without applying flux, and both members are brazed, and after brazing, the Mg content of the brazing filler filled in the gap is 75 of the Mg content of the brazing filler other than the gap. % Or less, a brazing method for an aluminum member.

本発明は請求項3において、アルミニウム合金製ブレージングシートから構成される第1の部材とアルミニウム材から構成される第2の部材とをろう付けする方法であって、前記アルミニウム合金製ブレージングシートがAl−Mn系アルミニウム合金を心材とし、当該心材の片面又は両面にSi:5〜13mass%、Mg:0.2〜1.5mass%を含有し残部Al及び不可避的不純物からなるAl−Si系アルミニウム合金のろう材がクラッドされ、前記ろう材の表面にMg:0.05mass%以下を含有し残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金の皮材が更にクラッドされた構成を成し、前記第1の部材と第2の部材との隙間に、Si:5〜13mass%、Mg:0.2mass%以下を含有し残部Al及び不可避的不純物からなるAl−Si系アルミニウム合金の置きろうを配置し、フラックスを塗布しないで不活性ガス中において加熱して両部材をろう付し、ろう付後において隙間に充填されるろう材のMg含有量が隙間以外のろう材のMg含有量の75%以下となることを特徴とするアルミニウム部材のろう付方法とした。   The present invention is the method of brazing the first member composed of the aluminum alloy brazing sheet and the second member composed of the aluminum material according to claim 3, wherein the aluminum alloy brazing sheet is made of Al. -An Al-Si-based aluminum alloy comprising a Mn-based aluminum alloy as a core material and containing Si: 5 to 13 mass%, Mg: 0.2 to 1.5 mass% on one or both surfaces of the core material, and the balance Al and inevitable impurities The brazing material is clad, and the surface of the brazing material is further clad with an aluminum alloy skin material containing Mg: 0.05 mass% or less and the balance Al and unavoidable impurities. The gap between the member and the second member contains Si: 5 to 13 mass%, Mg: 0.2 mass% or less, and the balance Al and non Place an Al-Si-based aluminum alloy brazing filler made of evasive impurities, heat in an inert gas without applying flux, braze both members, and braze filler filled in the gap after brazing A method for brazing an aluminum member, characterized in that the Mg content is 75% or less of the Mg content of the brazing material other than the gap.

ここで、隙間以外のろう材とは、隙間に流動しないで、ブレージングシートの表面に残存するろう材を指す。すなわち、ろう付後のろう材厚さがろう付前のろう材厚さよりも増加していない部位にあるろう材であり、ろう付によって置きろうとほとんど混じっていないろう材である。   Here, the brazing material other than the gap refers to the brazing material that does not flow into the gap and remains on the surface of the brazing sheet. That is, it is a brazing material in a portion where the brazing material thickness after brazing is not increased more than the brazing material thickness before brazing, and is a brazing material that is hardly mixed with the brazing.

本発明に係るろう付方法を行うことによって、フラックスを用いずにろう付製品を製造することが可能であり、接合部の隙間をろう材で充填して密閉したろう付製品を製造するに当たり、生産効率を高め安定したろう付性を確保することができる。   By performing the brazing method according to the present invention, it is possible to produce a brazed product without using a flux. In producing a brazed product in which a gap at a joint is filled with a brazing material and sealed, It is possible to increase production efficiency and secure stable brazing.

本発明に係るろう付け方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the brazing method which concerns on this invention. ろう付後の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state after brazing.

以下に本発明について詳細に説明する。
本発明に係るアルミニウムのろう付けには、接合材であるろう材を備えるブレージングシートからなる第1の部材と、これにろう付接合される被接合部材であるアルミニウム材からなる第2の部材と、両者の隙間に配置される置きろうとから成るろう付用組付体が用いられる。そして、第1の部材と第2の部材及び置きろうの表面に存在する酸化皮膜を何らかの方法により破壊し、第1の部材のろう材と第2の部材とをろう付して金属的に接合するものである。従来の不活性ガス中でのろう付では、酸化被膜を破壊するためにフラックスが使用される。フラックスは化学反応により酸化皮膜を破壊するものである。これに対して、本発明のろう付方法は、フラックスを塗布せず、Mgを含有した第1の部材を用いて不活性ガス中で加熱してろう付を行うものである。第1の部材中に含有されるMgは、第1の部材のろう材や置きろうの表面、ならびに、第2の部材の表面に存在する酸化皮膜をろう付加熱中に還元してこれを破壊する。その結果、第1の部材と第2の部材はろう付によって金属的に接合することが可能になる。本発明において、第1の部材中に含有されるMgの含有量は0.001%以上とし、好ましくは0.1%以上である。
The present invention is described in detail below.
For brazing aluminum according to the present invention, a first member made of a brazing sheet provided with a brazing material that is a bonding material, and a second member made of an aluminum material that is a member to be bonded to be brazed thereto In addition, a brazed assembly comprising a placing brace disposed in the gap between the two is used. Then, the oxide film present on the surfaces of the first member, the second member, and the placing brazing is destroyed by some method, and the brazing material of the first member and the second member are brazed to be joined metallically. To do. In conventional brazing in an inert gas, a flux is used to break the oxide film. The flux destroys the oxide film by a chemical reaction. On the other hand, the brazing method of the present invention performs brazing by heating in an inert gas using the first member containing Mg without applying flux. Mg contained in the first member reduces the oxide film existing on the surface of the brazing material and the brazing filler metal of the first member and the surface of the second member into brazing addition heat and destroys it. . As a result, the first member and the second member can be metallically joined by brazing. In the present invention, the content of Mg contained in the first member is 0.001% or more, preferably 0.1% or more.

A.置きろうの作用と充填性
ろう付部位に隙間が存在する場合に、ブレージングシートの酸化被膜が十分に破壊されろう材が十分な流動性を有し、隙間から離れた部位からもろう材を供給できれば、隙間をろうで充填することができる。しかしながら、ブレージングシートに含まれるMgによる酸化皮膜破壊のみの作用では、大きな隙間を埋めるのに十分なろう材を供給することができない場合がある。その際は、隙間を埋めるためのろう材を追加して供給する必要があり、本発明では置きろうによりろう材を供給している。
A. Function and filling performance of brazing When there is a gap in the brazing part, the brazing sheet's oxide film is sufficiently destroyed, the brazing material has sufficient fluidity, and the brazing material is supplied from the part away from the gap If possible, the gap can be filled with wax. However, there is a case where a brazing material sufficient to fill a large gap cannot be supplied only by the action of only the oxide film destruction by Mg contained in the brazing sheet. In that case, it is necessary to supply an additional brazing material for filling the gap, and in the present invention, the brazing material is supplied by brazing.

置きろうが隙間構成部材の隙間を充填し、金属的に接合する際には、置きろうの表面に存在する酸化皮膜が破壊される必要がある。置きろうの酸化皮膜は、ブレージングシート中のMgによって還元し破壊される。本発明ではMgの存在が必須であるが、置きろう中に過剰のMgが存在すると逆にろう付性が低下してしまう。これは、ろう付前又はろう付昇温途中において、置きろうの表面にマグネシウムの強固な酸化皮膜が形成されるためである。一度形成されたマグネシウム酸化皮膜は、材料中のMgで還元破壊することがもはや不可能である。ろう付加熱中に残存するマグネシウム酸化皮膜は溶融した置きろうの流動性を妨げ、隙間内でのボイド発生の原因となることが多い。そのため、隙間に充填した置きろうのMg含有量は、隙間以外に存するブレージングシートのろう材のMg含有量よりも少なくすることが必要である。   When the brazing filler fills the gaps of the gap constituent members and is metallically joined, the oxide film present on the brazing filler metal surface needs to be destroyed. The oxide film of the placing wax is reduced and destroyed by Mg in the brazing sheet. In the present invention, the presence of Mg is indispensable, but if excessive Mg is present in the wax to be placed, the brazeability is lowered. This is because a strong oxide film of magnesium is formed on the surface of the brazing before brazing or during brazing temperature rising. Once formed, the magnesium oxide film can no longer be reduced and destroyed by Mg in the material. The magnesium oxide film remaining in the brazing addition heat hinders the fluidity of the molten brazing filler and often causes voids in the gap. Therefore, it is necessary to make the Mg content of the brazing filler filled in the gap smaller than the Mg content of the brazing material of the brazing sheet other than the gap.

そこで、本発明者は、隙間におけるろう付後のMg含有量について種々の接合状態で調査した結果、隙間以外のろう材のMg含有量の75%以下であれば、置きろうの流動性が妨げられることなく、そして隙間内でボイドが発生することもなく、良好な隙間充填性を達成できることを見出した。隙間におけるろう材のMg含有量が隙間以外のろう材のMg含有量の75%を超える場合、置きろうに含有されるMgの酸化が進行する。その結果、置きろうの流動性が妨げられ隙間内でボイドが発生し、隙間におけるろうの充填性が低下する。   Therefore, as a result of investigating the Mg content after brazing in the gap in various joining states, the inventors have found that if the Mg content of the brazing material other than the gap is 75% or less, the fluidity of the brazing filler is hindered. It was found that good gap filling properties can be achieved without being formed and without voids occurring in the gap. When the Mg content of the brazing filler metal in the gap exceeds 75% of the Mg content of the brazing filler metal other than the gap, oxidation of Mg contained in the brazing filler metal proceeds. As a result, the flowability of the brazing filler is hindered, voids are generated in the gap, and the filling performance of the wax in the gap is lowered.

B.2層あるいは3層ブレージングシート
本発明で用いる第1の部材であるアルミニウム合金製のブレージングシートはその第1の実施態様において、Mgを含有した心材とその片面にろう材をクラッドした2層ブレージングシート、又は両面にろう材をクラッドした3層ブレージングシートである。心材に含有されるMgが、ろう付性に重要な影響を与える。すなわち、ろう付加熱の際に心材に含有されるMgがろう材中に拡散し、ろう材溶融時にろう材表面から蒸発しながらろう材表面の酸化皮膜及び置きろうのアルミニウム酸化皮膜を還元、破壊して、第2の部材とのろう付けが達成される。更に、置きろう中にもMgが拡散することで、置きろうと第2の部材とのろう付を促進することができる。なお、ろう材のクラッド率は、片面で2.5〜30%であり、ブレージングシートの厚さは0.4〜3.5mmである。このようなブレージングシートは、例えば熱交換器のタンク壁に用いることができる。
ブレージングシートの製造は以下の方法で行う。心材およびろう材合金を通常のDC鋳造した後、ろう材を熱間圧延により所定の厚さまで圧延する。心材とろう材を重ね合わせて熱間圧延により圧着し、さらに冷間圧延により所定の厚さに圧延して製造する。
B. Two-layer or three-layer brazing sheet The aluminum alloy brazing sheet, which is the first member used in the present invention, is a two-layer brazing sheet in which a core material containing Mg and a brazing material are clad on one side in the first embodiment. Or a three-layer brazing sheet clad with a brazing material on both sides. Mg contained in the core material has an important influence on the brazing property. That is, Mg contained in the core material diffuses into the brazing material during the brazing heat, and reduces and destroys the oxide film on the brazing material surface and the aluminum oxide film on the brazing filler metal while evaporating from the brazing material surface when the brazing material melts. Thus, brazing with the second member is achieved. Further, Mg diffuses during placing, so that brazing between the placing member and the second member can be promoted. The clad rate of the brazing material is 2.5 to 30% on one side, and the thickness of the brazing sheet is 0.4 to 3.5 mm. Such a brazing sheet can be used for the tank wall of a heat exchanger, for example.
The brazing sheet is produced by the following method. After the core material and the brazing material alloy are subjected to normal DC casting, the brazing material is rolled to a predetermined thickness by hot rolling. The core material and the brazing material are superposed and pressure-bonded by hot rolling, and further rolled to a predetermined thickness by cold rolling.

B−1.心材
本発明の第1の実施態様において、心材は、Mg:0.2〜1.0mass%(以下、成分においては単に「%」と記す)を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるAl−Mn合金が用いられる。心材のMg含有量が0.2%未満ではろう材に拡散するMg含有量が不十分となる。その結果、ろう材や置きろうの酸化皮膜を十分に還元、破壊することができず、ろう付性が低下する。一方、Mg含有量が1.0%を超えると、心材からろう材や置きろうへのMg拡散量が過剰となり、ろう材や置きろうの表面に酸化マグネシウムが形成し、ろう付性が低下する。また、心材のMn含有量としては0.2〜1.6%が好ましい。含有量が0.2%未満では強度が不十分となり、1.6%を超えると成形性が低下する。
B-1. Core Material In the first embodiment of the present invention, the core material contains Mg: 0.2 to 1.0 mass% (hereinafter, simply referred to as “%” in the components), and the balance Al and Al composed of inevitable impurities. -A Mn alloy is used. If the Mg content of the core material is less than 0.2%, the Mg content diffusing into the brazing material will be insufficient. As a result, the brazing material and the oxide film of the brazing filler metal cannot be sufficiently reduced and destroyed, and the brazing property is lowered. On the other hand, if the Mg content exceeds 1.0%, the amount of Mg diffused from the core material to the brazing filler metal or the brazing filler will be excessive, and magnesium oxide will be formed on the brazing filler metal or the brazing filler metal surface, thereby reducing the brazeability. . Further, the Mn content of the core material is preferably 0.2 to 1.6%. If the content is less than 0.2%, the strength is insufficient, and if it exceeds 1.6%, the moldability is lowered.

B−2.ろう材
本発明の第1の実施態様において、ろう材は、Mg:0.05%以下、Si:5〜13を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるAl−Si合金が用いられる。Mgを0.05%以下とすることにより、ろう付の昇温中においては、ろう材表面にMgは少量しか存在しないため酸化マグネシウムの生成はほとんど無く、ろう材表面はほとんどアルミニウムの酸化皮膜で占められる。そこで、ろう材の溶融時に心材から拡散してきたMgによりアルミニウム酸化皮膜が還元、破壊され、ろう付が可能となる。一方、Mg含有量が0.05%を超えると、ろう付加熱時の昇温中にろう材表面に酸化マグネシウムが生成する。この酸化マグネシウムは、ろう材が溶融する温度に達した時点では厚い酸化皮膜となり、ろう付することができなくなる。また、Si含有量が5%未満では十分な量の溶融ろう材が生成せず、13%を超えると心材の浸食が顕著になりろう付性は低下する。
B-2. Brazing material In the first embodiment of the present invention, the brazing material is an Al—Si alloy containing Mg: 0.05% or less, Si: 5-13, and the balance being Al and inevitable impurities. By making Mg 0.05% or less, there is almost no Mg oxide on the brazing filler metal surface during the temperature rise of brazing, so there is almost no production of magnesium oxide, and the brazing filler metal surface is almost an aluminum oxide film. Occupied. Therefore, the aluminum oxide film is reduced and broken by Mg diffused from the core material when the brazing material is melted, and brazing becomes possible. On the other hand, if the Mg content exceeds 0.05%, magnesium oxide is generated on the surface of the brazing material during the temperature rise during the brazing addition heat. This magnesium oxide becomes a thick oxide film when it reaches a temperature at which the brazing material melts and cannot be brazed. Further, when the Si content is less than 5%, a sufficient amount of the molten brazing material is not generated, and when it exceeds 13%, the erosion of the core material becomes remarkable and the brazing property is lowered.

心材、ろう材には、不可避的不純物として、各成分として0.05%以下であり総量として0.15%以下のFe、Cu,Tiなどが含有されていても性能に支障をきたすことはない。   Even if the core material and brazing material contain 0.05% or less of each component as an unavoidable impurity and 0.15% or less of Fe, Cu, Ti or the like as a total amount, the performance is not hindered. .

C.3層あるいは5層ブレージングシート
本発明で用いる第1の部材であるアルミニウム合金製のブレージングシートはその第2の実施態様において、心材とその片面又は両面にMgを含有するろう材をクラッドし、該ろう材表面に皮材をクラッドした3層又は5層ブレージングシートである。すなわち、皮材/ろう材/心材の3層、或いは、皮材/ろう材/心材/ろう材/皮材の5層のブレージングシートである。この態様では、ろう付性に寄与するMg源は、ブレージングシートの心材ではなくろう材である。したがって、第1の実施態様に比べて、心材におけるMg含有量は少量であって、ろう材におけるMg含有量が増大する。なお、ろう材のクラッド率は片面で2.5〜30%であり、皮材のクラッド率は片面で0.1〜10%である。ブレージングシートの厚さは0.4 〜3.5mmである。ブレージングシートの製造は以下の方法で行う。心材、ろう材および皮材合金を通常のDC鋳造した後、ろう材と皮材を熱間圧延により所定の厚さまで圧延する。心材とろう材と皮材を重ね合わせて熱間圧延により圧着し、さらに冷間圧延により所定の厚さに圧延して製造する
C. Three-layer or five-layer brazing sheet The aluminum alloy brazing sheet, which is the first member used in the present invention, is clad with a core material and a brazing material containing Mg on one or both sides thereof in the second embodiment, It is a three-layer or five-layer brazing sheet in which a skin material is clad on the surface of a brazing material. That is, it is a brazing sheet of 3 layers of skin material / brazing material / heart material or 5 layers of skin material / brazing material / heart material / brazing material / skin material. In this embodiment, the Mg source that contributes to brazing is not the core material of the brazing sheet but the brazing material. Therefore, compared with the first embodiment, the Mg content in the core material is small, and the Mg content in the brazing material is increased. The clad rate of the brazing material is 2.5 to 30% on one side, and the clad rate of the skin material is 0.1 to 10% on one side. The thickness of the brazing sheet is 0.4 to 3.5 mm. The brazing sheet is produced by the following method. After the core material, the brazing material and the skin alloy are subjected to normal DC casting, the brazing material and the skin material are rolled to a predetermined thickness by hot rolling. Manufactured by superposing core material, brazing material and skin material, pressing them by hot rolling, and rolling them to a predetermined thickness by cold rolling.

C−1.心材
本発明の第2の実施態様において、心材は、Al−Mn合金が用いられる。心材のMn含有量は0.2〜1.6%が好ましい。Mn含有量が0.2%未満では強度が不十分となり、1.6%を超えると成形性が低下する。
C-1. Core Material In the second embodiment of the present invention, an Al—Mn alloy is used as the core material. The Mn content of the core material is preferably 0.2 to 1.6%. If the Mn content is less than 0.2%, the strength is insufficient, and if it exceeds 1.6%, the moldability is lowered.

C−2.ろう材
本発明の第2の実施態様において、ろう材は、Mg:0.2〜1.5%、Si:5〜13を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるAl−Si合金が用いられる。Mg含有量が0.2%未満では、ろう材および置きろう表面の酸化皮膜を十分に還元、破壊することができず、ろう付性が低下する。一方、Mg含有量が1.5%を超えると、ブレージングシートをろう付加熱した際に、昇温中にろう材表面に酸化マグネシウムが生成する。この酸化マグネシウムは、ろう材が溶融する温度に達した時点では厚い酸化皮膜となり、ろう付することができなくなる。更に、ろう材から置きろうへのMg拡散量が過剰となり、置きろうの表面に酸化マグネシウムが形成し、ろう付性が低下する。また、Si含有量が5%未満では十分な量の溶融ろう材が生成せず、13%を超えると心材の浸食が顕著になりろう付け性は低下する。
C-2. Brazing material In the second embodiment of the present invention, the brazing material contains Mg: 0.2 to 1.5%, Si: 5 to 13, and an Al—Si alloy composed of the balance Al and inevitable impurities is used. It is done. If the Mg content is less than 0.2%, the brazing material and the oxide film on the brazing filler metal surface cannot be sufficiently reduced and destroyed, and the brazing property is lowered. On the other hand, if the Mg content exceeds 1.5%, magnesium oxide is generated on the surface of the brazing material during the temperature rise when the brazing sheet is subjected to brazing addition heat. This magnesium oxide becomes a thick oxide film when it reaches a temperature at which the brazing material melts and cannot be brazed. Further, the amount of Mg diffused from the brazing material to the placing wax becomes excessive, and magnesium oxide is formed on the surface of the placing wax, so that the brazing property is lowered. Further, when the Si content is less than 5%, a sufficient amount of the brazing filler metal is not generated, and when it exceeds 13%, the erosion of the core material becomes remarkable and the brazing property is lowered.

C−3.皮材
本発明の第2の実施態様において、皮材は、ろう材が溶融するまでの昇温中にろう材表面の酸化防止層として機能する。つまり、ろう付加熱によりろう材が溶融すると、皮材を破ってろう材が露出することにより、フラックスを使用しないでろう付することができる。ろう材中に含有されるMgは、第2の部材の酸化皮膜を還元、破壊するとともに、置きろうの酸化皮膜を破壊し金属的に接合するろう付けを可能とする。更に、置きろう中にMgが拡散し、置きろうと第2の部材のろう付を促進することができる。皮材は、0.05%以下のMgを含有するアルミニウム合金からなる。0.05%を超えると皮材表面に酸化マグネシウムが形成するため、ろう付性が低下する。
C-3. Skin Material In the second embodiment of the present invention, the skin material functions as an antioxidant layer on the surface of the brazing material during the temperature rise until the brazing material is melted. That is, when the brazing material is melted by the brazing heat, the brazing material is broken and the brazing material is exposed, so that brazing can be performed without using the flux. Mg contained in the brazing material reduces and destroys the oxide film of the second member, and also enables brazing for destroying the oxide film of the placing braze and metallically joining. Furthermore, Mg diffuses during placing, and brazing of the second member can be promoted. The skin material is made of an aluminum alloy containing 0.05% or less of Mg. If it exceeds 0.05%, magnesium oxide is formed on the surface of the skin material, so that the brazing property is lowered.

なお、心材、ろう材、皮材には、不可避的不純物として、各成分として0.05%以下であり総量として0.15%以下のFe、Cu、Mg、Tiなどが含有されていても性能に支障をきたすことはない。   In addition, the core material, the brazing material, and the skin material have performance of 0.05% or less as each component and 0.15% or less as a total amount as an unavoidable impurity. Will not be disturbed.

皮材厚さは、5〜50μmとするのが好ましい。5μm未満では、短時間にろう材のMgが皮材中を拡散していき、ろう材が溶融する前に皮材表面に酸化マグネシウムが形成して、ろう付性を低下させる場合がある。皮材厚さが50μmを超えると、ろう材が溶融しても皮材を破ってろう材が露出し難くなりろう付性が低下する場合がある。   The skin material thickness is preferably 5 to 50 μm. When the thickness is less than 5 μm, Mg in the brazing material diffuses in the skin material in a short time, and magnesium oxide is formed on the surface of the skin material before the brazing material melts, which may reduce brazing. When the thickness of the skin material exceeds 50 μm, even if the brazing material melts, the skin material is broken and the brazing material becomes difficult to be exposed, and the brazing property may be lowered.

D.置きろう
本発明で用いる置きろうとしては、Mg含有量を0.2mass%以下に制限し、Si含有量が5〜13mass%で残部がAlと不可避的不純物からなるAl−Si系アルミニウム合金が適用できる。さらに、Mg含有量は0.05mass%以下であることが、より好ましい。溶融した置きろう材が隙間を充填していくためには、Mgにより第2の部材の酸化皮膜を破壊する必要がある。本発明では、Mgはろう付加熱中にブレージングシート中から供給されるため、置きろう中のMg含有量は0.2%以下とする。0.2%を超えると置きろう表面における酸化マグネシウムの形成が顕著になり、ろう付性が低下する。置きろう中のSi含有量は5〜13%とする。Si含有量が5%未満では十分な量の溶融ろう材が生成せず、13mass%を超えると置きろうから部材へのSi浸食が顕著になり良好なろう付性が得られず、製造性も低下する。
D. The brazing filler used in the present invention is an Al-Si based aluminum alloy in which the Mg content is limited to 0.2 mass% or less, the Si content is 5 to 13 mass%, and the balance is Al and inevitable impurities. it can. Furthermore, the Mg content is more preferably 0.05 mass% or less. In order for the molten brazing filler material to fill the gap, it is necessary to destroy the oxide film of the second member with Mg. In the present invention, Mg is supplied from the brazing sheet during brazing addition heat, so the Mg content in the brazing filler is 0.2% or less. If it exceeds 0.2%, the formation of magnesium oxide on the surface of the brazing will become remarkable, and the brazing property will deteriorate. The Si content in the placing wax is 5 to 13%. If the Si content is less than 5%, a sufficient amount of molten brazing material will not be produced, and if it exceeds 13 mass%, Si erosion from the placed solder to the member will be remarkable and good brazing will not be obtained, and the manufacturability will also be improved. descend.

置きろうには、Mg、Si以外の添加成分として各成分が6%以下のFe、Cu、Zn等を添加してもよい。更に、不可避的不純物として、各成分として0.05%以下であり総量として0.15%以下のTi、Biなどが含有されていても性能に支障をきたすことはない。置きろうは、ワイヤー、箔等の形態をとることが可能であり、それらを必要な形状に加工して接合部に設置する。製造方法は、置きろう合金を鋳造した後、ろうワイヤーは引き抜き加工により線引きし、ろう箔は圧延により所定サイズまで加工することにより製造する。   To put it, Fe, Cu, Zn or the like may be added in which each component is 6% or less as an additive component other than Mg and Si. Furthermore, even if it contains 0.05% or less of each component as an inevitable impurity and 0.15% or less of Ti, Bi or the like as a total amount, the performance is not hindered. The placing wax can take the form of a wire, foil, etc., which are processed into a necessary shape and installed in the joint. In the manufacturing method, after casting the brazing alloy, the brazing wire is drawn by drawing, and the brazing foil is produced by rolling to a predetermined size.

E.アルミニウム材から構成される第2の部材
本発明に用いるアルミニウム材から構成される第2の部材は、上述の第1の部材であるアルミニウム合金製のブレージングシートと、その隙間をろう材で充填するようにろう付接合される。第2部材の材質は、純アルミニウム材、あるいはAl−Mn合金、Al−Zn合金などのアルミニウム合金が用いられる。このような第2の部材は、例えば熱交換器のチューブ材として用いられる。なお、本発明では、第1の部材と第2の部材のろう付と同時に、第1の部材及び第2の部材の少なくともいずれかに第3の部材もろう付されるようにしてもよい。例えば、第1の部材を熱交換器のタンク材とし、第2の部材を熱交換器のチューブ材とし、第3の部材をコルゲートフィン材とし、第1と第2の部材をろう付すると共に、コルゲートフィン材をチューブ間に挟みこんでこれとチューブとをろう付するようにしたろう付用組付体を作製し、次いで、この組付体をろう付することによって熱交換器を作製するものである。
E. 2nd member comprised from aluminum material The 2nd member comprised from the aluminum material used for this invention is filled with the brazing sheet made from the aluminum alloy which is the above-mentioned 1st member, and the clearance gap with a brazing material. So that it is brazed. The material of the second member is a pure aluminum material or an aluminum alloy such as an Al—Mn alloy or an Al—Zn alloy. Such a 2nd member is used as a tube material of a heat exchanger, for example. In the present invention, the third member may be brazed to at least one of the first member and the second member simultaneously with the brazing of the first member and the second member. For example, the first member is a heat exchanger tank material, the second member is a heat exchanger tube material, the third member is a corrugated fin material, and the first and second members are brazed. Then, the assembly for brazing is produced by sandwiching the corrugated fin material between the tubes and brazing the tube, and then the heat exchanger is produced by brazing the assembly. Is.

F.ろう付け
ろう付けは、ろう材の溶融温度以上の温度に加熱すればよく、本発明においては590〜610℃に加熱することによりろう付けが可能となる。保持時間は3〜10分が適当である。ろう付加熱する雰囲気には、不活性ガスが用いられる。不活性ガスとしては、工業的に使用される窒素ガスやアルゴンガスが挙げられる。ろう付を可能にするためには雰囲気中の酸素濃度を250ppm以下とするのが適当であり、酸素濃度がより低い方が安定したろう付が可能となる。本発明でも、雰囲気中の酸素濃度は極力低くし、Mgの酸化をできるだけ抑制してろう付性を向上させることが必要である。
F. Brazing Brazing may be performed by heating to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the brazing material. In the present invention, brazing can be performed by heating to 590 to 610 ° C. A holding time of 3 to 10 minutes is appropriate. An inert gas is used as the atmosphere for brazing addition heat. Examples of the inert gas include industrially used nitrogen gas and argon gas. In order to enable brazing, it is appropriate that the oxygen concentration in the atmosphere is 250 ppm or less, and stable brazing is possible when the oxygen concentration is lower. Also in the present invention, it is necessary to reduce the oxygen concentration in the atmosphere as much as possible and to suppress the oxidation of Mg as much as possible to improve the brazing property.

低酸素雰囲気とするには、ろう付炉内の不活性ガスと接触する炉の構成部材に炭素材料を用いたろう付加熱炉を使用するのが望ましい。このような構成部材としては、炉内壁、バッフル、被ろう付物搬送用のメッシュベルト等が挙げられる。炭素材料は、非酸化性ガス中に微量に存在する酸素と反応してCOを生成するため、炉内の酸素濃度を下げることができる。既存のろう付炉でろう付する場合は、炉内に炭素材料を別途設置する方法も可能である。   In order to obtain a low oxygen atmosphere, it is desirable to use a brazing additive heating furnace using a carbon material as a constituent member of the furnace that comes into contact with the inert gas in the brazing furnace. Examples of such components include a furnace inner wall, a baffle, a mesh belt for conveying a brazing object, and the like. Since the carbon material reacts with a small amount of oxygen in the non-oxidizing gas to generate CO, the oxygen concentration in the furnace can be lowered. When brazing with an existing brazing furnace, a method of separately installing a carbon material in the furnace is also possible.

また、炉内への微量な酸素の混入は、主に被ろう付物によって取り込まれることが多い。特に熱交換器のように被ろう付物内部に中空構造を有する場合は、内部に存在する酸素は十分に置換されないために、炉内雰囲気中の酸素濃度低減の妨げとなる。そのため、予熱室、ろう付加熱室からなる複数の炉室を備えたろう付炉を使用し、予熱中に酸素濃度を十分に低減することで、ろう付け加熱時には低酸素の雰囲気が達成できる。また、被ろう付物を挿入後、炉内を真空脱気し、その後で非酸化性ガスを吹き込むことにより炉内の酸素濃度上昇を防ぐことができる。さらに、雰囲気ガス置換装置を備えたろう付炉を使用することにより、工業的により安定したろう付性を得ることができる。   Further, a small amount of oxygen mixed into the furnace is often taken in mainly by the brazing material. In particular, when the brazed object has a hollow structure like a heat exchanger, oxygen existing inside is not sufficiently replaced, which hinders reduction of the oxygen concentration in the furnace atmosphere. Therefore, a low oxygen atmosphere can be achieved during brazing heating by using a brazing furnace including a plurality of furnace chambers including a preheating chamber and a brazing additional heat chamber and sufficiently reducing the oxygen concentration during preheating. In addition, after inserting the brazing object, the inside of the furnace is evacuated and then a non-oxidizing gas is blown to prevent an increase in the oxygen concentration in the furnace. Furthermore, by using a brazing furnace equipped with an atmospheric gas replacement device, industrially more stable brazing properties can be obtained.

次に、本発明を実施例及び比較例に基づいて詳細に説明する。   Next, the present invention will be described in detail based on examples and comparative examples.

ブレージングシートの心材、ろう材、皮材成分の合金を金型鋳造により製造し、表面を面削して厚さ50mmとした。ろう材および皮材を510℃で1時間の予備加熱後、熱間圧延により所定の厚さとした。鋳造した心材とろう材をクラッドした2層ブレージングシート、或いは、鋳造した心材とろう材と皮材をクラッドした3層ブレージングシートを調製し、480℃で1時間の予備加熱を行い、熱間圧延により3mmまで圧延した。さらに1mmまで冷間圧延を行った後、380℃で3時間の焼鈍を行い、板厚1mmのアルミニウム合金製のブレージングシートを作製した。ブレージングシートの構成、クラッド率、心材、ろう材、皮材の合金組成を表1、2に示す。   An alloy of brazing sheet core material, brazing material, and skin material component was manufactured by die casting, and the surface was chamfered to a thickness of 50 mm. The brazing material and the skin material were preheated at 510 ° C. for 1 hour, and then hot-rolled to a predetermined thickness. Prepare two-layer brazing sheet clad with cast core material and brazing material, or three-layer brazing sheet with clad core material, brazing material and skin material, preheat at 480 ° C for 1 hour, hot rolling To 3 mm. Furthermore, after performing cold rolling to 1 mm, annealing was performed at 380 ° C. for 3 hours to produce a brazing sheet made of aluminum alloy having a plate thickness of 1 mm. Tables 1 and 2 show the composition of the brazing sheet, the clad rate, the alloy composition of the core material, the brazing material, and the skin material.

Figure 0005490603
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Figure 0005490603
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上記のようにして作製したブレージングシートを、50mm角に切断した。図1に示すように、切断したブレージングシート1を熱交換器のタンク壁に模した(第1の部材)。図1に示す例では、ブレージングシート1は、心材3の片面にろう材2をクラッドした2層ブレージングシートとした。このブレージングシート1の中央には、直径10.2mmの穴10が設けられている。直径10mm、肉厚1mmのJISA3003のパイプを用意し、熱交換器のチューブ4に模した(第2の部材)。このチューブ4をブレージングシート1の穴10に差し込み、これらの隙間に置きろう5を配置した。置きろう5には、ろうワイヤーを用いた。ろうワイヤーは表3に示す成分の合金を鋳造してインチバーを作製し、これを線引きによりφ1.0mmとし、さらに380℃で3時間の焼鈍を行い、ろうワイヤーとした。ブレージングシート1の内面であるろう材2面に、チューブ4の外周面に沿って置きろう5を1周巻きつけて配置した。このようにして、熱交換器のタンクとチューブのろう付部を模擬した試料を作製した。   The brazing sheet produced as described above was cut into 50 mm squares. As shown in FIG. 1, the cut brazing sheet 1 was imitated on a tank wall of a heat exchanger (first member). In the example shown in FIG. 1, the brazing sheet 1 is a two-layer brazing sheet in which a brazing material 2 is clad on one side of a core material 3. A hole 10 having a diameter of 10.2 mm is provided in the center of the brazing sheet 1. A JIS A3003 pipe having a diameter of 10 mm and a wall thickness of 1 mm was prepared and imitated as a tube 4 of a heat exchanger (second member). The tube 4 was inserted into the hole 10 of the brazing sheet 1 and a wax 5 was placed in the gap. As the placing wax 5, a brazing wire was used. For the brazing wire, an alloy having the components shown in Table 3 was cast to prepare an inch bar, which was drawn to φ1.0 mm, and further annealed at 380 ° C. for 3 hours to obtain a brazing wire. The brazing material 2 was placed on the brazing material 2 surface, which is the inner surface of the brazing sheet 1, along the outer circumferential surface of the tube 4, and the brazing material 5 was wound once around. In this way, a sample simulating the tank of the heat exchanger and the brazed part of the tube was produced.

Figure 0005490603
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作製した試料について、フラックスを塗布せずにろう付を行なった。ろう付は、炉内に不活性ガスとして窒素ガスを流通させ、炉内の酸素濃度を30ppm以下に調整した炉中で加熱して実施した。試料の温度を測定し、試料温度が600℃に到達後この温度に5分間保持し、その後冷却して炉外に取出した。   The prepared sample was brazed without applying flux. Brazing was performed by heating in a furnace in which nitrogen gas was passed as an inert gas in the furnace and the oxygen concentration in the furnace was adjusted to 30 ppm or less. The temperature of the sample was measured. After the sample temperature reached 600 ° C., this temperature was maintained for 5 minutes, and then cooled and taken out of the furnace.

ろう付後の試料について、下記の評価を行なった。
(1)フィレット形成状態
図2に示すように、フィレット形成状態を外観より観察した。全周に渡って安定したサイズのフィレット6が形成されたものを(○)とし、全周にわたってフィレットが形成されたがフィレットの大きさが小さいものを(△)とし、ろう切れ箇所が発生したものを(×)とした。○と△を合格とし、×を不合格とした。
The following evaluation was performed on the sample after brazing.
(1) Fillet formation state As shown in FIG. 2, the fillet formation state was observed from the appearance. A case where a fillet 6 having a stable size was formed over the entire circumference was marked with (◯), and a fillet was formed over the whole circumference but the size of the fillet was small (Δ), and a brazed piece was generated. The thing was set as (x). ○ and Δ were accepted and x was rejected.

(2)フィレット長さ
図2に示すように、フィレット形成状態が合格の試料についてろう付部の断面を観察した。フィレット6におけるフィレット長さ7は、ろう付後のブレージングシート表面を基準としてチューブ4にろうが濡れ拡がった距離とした。
(2) Fillet length As shown in FIG. 2, the cross section of the brazing part was observed about the sample whose fillet formation state passed. The fillet length 7 in the fillet 6 was a distance at which the wax wetted and spread on the tube 4 on the basis of the brazing sheet surface after brazing.

(3)Mg含有量
図2に示すように、ブレージングシート平坦部におけるろう材内部8のMg含有量(隙間以外のろう材のMg含有量)と、フィレット6のろう材内部9のMg含有量(隙間に充填されるろう材のMg含有量)とをEPMAによって測定した。
(3) Mg content As shown in FIG. 2, the Mg content in the brazing material inside 8 at the flat part of the brazing sheet (Mg content in the brazing material other than the gap) and the Mg content in the brazing material inside 9 of the fillet 6. (Mg content of brazing filler filled in gap) was measured by EPMA.

表1〜3に示すブレージングシートと置きろう、フィレット形成状態、フィレット長さ、ブレージングシート平坦部のろう材内部におけるMg含有量(A)、フィレットのろう材内部におけるMg含有量(B)、B/A(%)を表4、5に示す。   Brazing sheets and brazing sheets shown in Tables 1 to 3, fillet formation state, fillet length, Mg content (A) inside brazing material of brazing sheet flat part, Mg content (B) inside brazing material of fillet, B / A (%) is shown in Tables 4 and 5.

Figure 0005490603
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Figure 0005490603
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実施例1〜33では、フィレットにろう切れの発生箇所は無く、かつ、ろう付後において隙間に充填されるろう材のMg含有量が隙間以外のろう材のMg含有量の75%以下(B/Aが75%以下)となって良好なろう付が得られた。   In Examples 1 to 33, there are no occurrences of brazing in the fillet, and the Mg content of the brazing material filled in the gap after brazing is 75% or less of the Mg content of the brazing material other than the gap (B / A was 75% or less) and good brazing was obtained.

(比較例34〜比較例37)
これらの比較例では置きろうがMgを含まず、ブレージングシートの心材のMg量あるいはろう材のSi量、Mg量の影響を示す。
比較例34では、2層ブレージングシートの心材及びろう材中のMg含有量が少な過ぎたので、置きろうを設置してもフィレットは形成されず、ろう付できなかった。
ットは形成されず、ろう付けできなかった。
比較例35では、2層ブレージングシートのろう材のSi含有量が多過ぎたのでフィレットは形成されず、ろう付けできなかった。
比較例36では、3層ブレージングシートのろう材のSi含有量が多過ぎたのでフィレットは形成されず、ろう付けできなかった。
比較例37では、3層ブレージングシートのろう材のMg含有量が低過ぎたのでフィレットは形成されず、ろう付けできなかった。
(Comparative Example 34 to Comparative Example 37)
In these comparative examples, the brazing filler does not contain Mg, and shows the influence of the Mg amount of the core material of the brazing sheet or the Si amount and Mg amount of the brazing material.
In Comparative Example 34, since the Mg content in the core material and the brazing material of the two-layer brazing sheet was too small, no fillet was formed and brazing could not be performed even when the brazing was placed.
A pad was not formed and could not be brazed.
In Comparative Example 35, since the Si content of the brazing material of the two-layer brazing sheet was too large, no fillet was formed and brazing could not be performed.
In Comparative Example 36, since the brazing material of the three-layer brazing sheet contained too much Si, no fillet was formed and brazing could not be performed.
In Comparative Example 37, since the Mg content of the brazing material of the three-layer brazing sheet was too low, no fillet was formed and brazing could not be performed.

(比較例38〜比較例42)
これらの比較例では2層ブレージングシートにおいて、置きろうのMg量、Si量の影響を示す。
比較例38では、置きろうのSi含有量が低過ぎたのでフィレットは形成されず、B/Aが75を超えてろう付性に劣った。
比較例39では、置きろうのSi含有量が多過ぎたのでフィレットは形成されず、B/Aが75を超えてろう付性に劣った。
比較例40では、置きろうのMg含有量が多過ぎたのでフィレットは形成されず、B/Aが75を超えてろう付性に劣った。
比較例41では、置きろうのMg含有量が多過ぎたのでフィレットは形成されず、B/Aが75を超えてろう付性に劣った。
比較例42では、置きろうを設置しなかったためフィレットは形成されず、B/Aが75を超えてろう付性に劣った。
(Comparative Example 38 to Comparative Example 42)
These comparative examples show the influence of the amount of Mg and the amount of Si in the two-layer brazing sheet.
In Comparative Example 38, the fillet was not formed because the Si content of the brazing filler was too low, and the B / A exceeded 75 and the brazing property was poor.
In Comparative Example 39, since the Si content of the brazing filler was too much, fillets were not formed, and B / A exceeded 75 and the brazing property was poor.
In Comparative Example 40, since the Mg content in the brazing filler was too much, fillets were not formed, and B / A exceeded 75 and the brazing property was poor.
In Comparative Example 41, since the Mg content of the brazing filler was too much, no fillet was formed, and B / A exceeded 75 and the brazing property was poor.
In Comparative Example 42, no placer was installed, so no fillet was formed, and B / A exceeded 75 and the brazeability was poor.

(比較例43〜比較例45)
これらの比較例では、3層ブレージングシートにおいて、置きろうのMg量の影響を示す。
比較例43では、置きろうのMg含有量が多過ぎたのでフィレットは形成されず、B/Aが75を超えてろう付性に劣った。
比較例44では、置きろうのMg含有量が多過ぎたのでフィレットは形成されず、B/Aが75を超えてろう付性に劣った。
比較例45では、置きろうを設置しなかったためフィレットは形成されず、B/Aが75を超えてろう付性に劣った。
(Comparative Example 43 to Comparative Example 45)
These comparative examples show the influence of the amount of Mg in the three-layer brazing sheet.
In Comparative Example 43, there was too much Mg content in the wax so that no fillet was formed, and B / A exceeded 75 and the brazing property was poor.
In Comparative Example 44, the fillet was not formed because the Mg content of the brazing filler was too much, and the B / A exceeded 75 and the brazing property was poor.
In Comparative Example 45, no placer was installed, so no fillet was formed, and B / A exceeded 75 and the brazeability was poor.

本発明のろう付方法、ならびに、それに用いるろう付用組付体によれば、フラックスを用いずにろう付製品を製造することが可能であり、接合部の隙間をろう材で充填して密閉したろう付製品を製造するに当たり、生産効率よく安定したろう付性を確保することができる。   According to the brazing method of the present invention and the brazed assembly used therefor, it is possible to manufacture a brazed product without using a flux, and the gap between the joints is filled with a brazing material and sealed. In producing a brazed product, it is possible to ensure stable brazing with high production efficiency.

1 ブレージングシート
2 ブレージングシートのろう材
3 ブレージングシートの心材
4 チューブ材
5 置きろう
6 フィレット
7 フィレット長さ
8 ブレージングシート平坦部のろう材内部のMg含有量分析位置
9 フィレットのろう材内部のMg含有量分析位置
10 ブレージングシートの穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brazing sheet 2 Brazing sheet brazing material 3 Brazing sheet core material 4 Tube material 5 Place brazing 6 Fillet 7 Fillet length 8 Mg content analysis position inside brazing material of brazing sheet flat part 9 Mg content inside brazing material of fillet Quantitative analysis position 10 Blazing sheet hole

Claims (3)

アルミニウム合金製ブレージングシートから構成される第1の部材とアルミニウムあるいはアルミニウム合金から構成される第2の部材とをろう付けする方法であって、前記アルミニウム合金製ブレージングシートを構成する少なくとも一つの部位にMgを含有し、前記第1の部材と第2の部材との隙間に、Al−Si系アルミニウム合金の置きろうを配置し、フラックスを塗布しないで不活性ガス中において加熱して両部材をろう付けし、ろう付後において隙間に充填されるろう材のMg含有量が隙間以外のろう材のMg含有量の75%以下となることを特徴とするアルミニウム部材のろう付方法。   A method of brazing a first member composed of an aluminum alloy brazing sheet and a second member composed of aluminum or an aluminum alloy, wherein at least one portion constituting the aluminum alloy brazing sheet An Al—Si-based aluminum alloy brazing filler is placed in the gap between the first member and the second member containing Mg, and both members are brazed by heating in an inert gas without applying flux. A method for brazing an aluminum member, characterized in that the Mg content of the brazing filler metal filled in the gap after brazing is 75% or less of the Mg content of the brazing filler metal other than the gap. アルミニウム合金製ブレージングシートから構成される第1の部材とアルミニウムあるいはアルミニウム合金から構成される第2の部材とをろう付けする方法であって、前記アルミニウム合金製ブレージングシートが、Mg:0.2〜1.0mass%を含有し残部Al及び不可避的不純物からなるAl−Mn系アルミニウム合金を心材とし、当該心材の片面又は両面にSi:5〜13mass%、Mg:0.05mass%以下を含有し残部Al及び不可避的不純物からなるAl−Si系アルミニウム合金のろう材がクラッドされた構成を成し、前記第1の部材と第2の部材との隙間に、Si:5〜13mass%、Mg:0.2mass%以下を含有し残部Al及び不可避的不純物からなるAl−Si系アルミニウム合金の置きろうを配置し、フラックスを塗布しないで不活性ガス中において加熱して両部材をろう付し、ろう付後において隙間に充填されるろう材のMg含有量が隙間以外のろう材のMg含有量の75%以下となることを特徴とするアルミニウム部材のろう付方法。   A method of brazing a first member composed of an aluminum alloy brazing sheet and a second member composed of aluminum or an aluminum alloy, wherein the aluminum alloy brazing sheet comprises Mg: 0.2 to An Al-Mn-based aluminum alloy containing 1.0 mass% and comprising the balance Al and unavoidable impurities is used as a core material, and Si: 5 to 13 mass%, Mg: 0.05 mass% or less is contained on one or both sides of the core material. An Al—Si-based aluminum alloy brazing material composed of Al and inevitable impurities is clad, and Si: 5 to 13 mass%, Mg: 0 in the gap between the first member and the second member. An Al—Si based aluminum alloy brazing filler containing less than 2 mass% and comprising the balance Al and inevitable impurities is disposed. Then, both members are brazed by heating in an inert gas without applying flux, and the Mg content of the brazing filler material filled in the gap after brazing is 75% of the Mg content of the brazing filler other than the gap. A method for brazing an aluminum member, characterized by: アルミニウム合金製ブレージングシートから構成される第1の部材とアルミニウムあるいはアルミニウム合金から構成される第2の部材とをろう付けする方法であって、前記アルミニウム合金製ブレージングシートがAl−Mn系アルミニウム合金を心材とし、当該心材の片面又は両面にSi:5〜13mass%、Mg:0.2〜1.5mass%を含有し残部Al及び不可避的不純物からなるAl−Si系アルミニウム合金のろう材がクラッドされ、前記ろう材の表面にMg:0.05mass%以下を含有し残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金の皮材が更にクラッドされた構成を成し、前記第1の部材と第2の部材との隙間に、Si:5〜13mass%、Mg:0.2mass%以下を含有し残部Al及び不可避的不純物からなるAl−Si系アルミニウム合金の置きろうを配置し、フラックスを塗布しないで不活性ガス中において加熱して両部材をろう付し、ろう付後において隙間に充填されるろう材のMg含有量が隙間以外のろう材のMg含有量の75%以下となることを特徴とするアルミニウム部材のろう付方法。   A method of brazing a first member composed of an aluminum alloy brazing sheet and a second member composed of aluminum or an aluminum alloy, wherein the aluminum alloy brazing sheet comprises an Al-Mn aluminum alloy. The core material is clad with a brazing material of an Al—Si based aluminum alloy containing Si: 5 to 13 mass%, Mg: 0.2 to 1.5 mass%, and the balance Al and inevitable impurities on one or both surfaces of the core material. The first member and the second member have a structure in which the surface of the brazing material is further clad with an aluminum alloy skin material containing 0.05% by mass or less of Mg and the balance Al and inevitable impurities. And Si: 5 to 13 mass%, Mg: 0.2 mass% or less, the balance Al and unavoidable Place an Al-Si aluminum alloy brazing filler made of impurities, heat it in an inert gas without applying flux, braze both members, and contain Mg in the brazing material filled in the gap after brazing The method for brazing an aluminum member, wherein the amount is 75% or less of the Mg content of the brazing material other than the gap.
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