JPH0130908B2 - - Google Patents
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- JPH0130908B2 JPH0130908B2 JP56082177A JP8217781A JPH0130908B2 JP H0130908 B2 JPH0130908 B2 JP H0130908B2 JP 56082177 A JP56082177 A JP 56082177A JP 8217781 A JP8217781 A JP 8217781A JP H0130908 B2 JPH0130908 B2 JP H0130908B2
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- cooling fin
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、表面に炉中ろう付け用ろう材が被
覆されている冷却フインを用いて、非腐食性フラ
ツクスを使用する炉中ろう付けによつて通液管と
前記冷却フインをろう付け結合するアルミニウム
製熱交換器コアの製造方法に関する。
覆されている冷却フインを用いて、非腐食性フラ
ツクスを使用する炉中ろう付けによつて通液管と
前記冷却フインをろう付け結合するアルミニウム
製熱交換器コアの製造方法に関する。
近時、自動車用のラジエータやコンデンサ、或
はエバポレータなどの熱交換器では、従来の伝熱
率、耐食性の点で良好である銅合金材から、軽量
で材料費も安価であり、伝熱率も高いアルミニウ
ム材（アルミニウム合金材も含め）によつて構成
する割合が高くなりつつある。
はエバポレータなどの熱交換器では、従来の伝熱
率、耐食性の点で良好である銅合金材から、軽量
で材料費も安価であり、伝熱率も高いアルミニウ
ム材（アルミニウム合金材も含め）によつて構成
する割合が高くなりつつある。
しかし乍ら、このアルミニウム材によつて構成
される熱交換器は、軽量化、コスト・ダウンを要
求される自動車のフアクターとして有効なもので
あるが、アルミニウム材は腐食し易く、特に電食
に対して弱い性質を有していることから、自動車
用ラジエータやカークーラ用コンデンサの如き高
温になり、かつ、腐食の促進媒体となる塵埃など
の存在する雰囲気中に設置される熱交換器では、
孔食が短時間のうちに多発し、熱交換機能を劣
化、更には不能とする問題を有している。
される熱交換器は、軽量化、コスト・ダウンを要
求される自動車のフアクターとして有効なもので
あるが、アルミニウム材は腐食し易く、特に電食
に対して弱い性質を有していることから、自動車
用ラジエータやカークーラ用コンデンサの如き高
温になり、かつ、腐食の促進媒体となる塵埃など
の存在する雰囲気中に設置される熱交換器では、
孔食が短時間のうちに多発し、熱交換機能を劣
化、更には不能とする問題を有している。
ところで、アルミニウム製熱交換器において、
孔食の多発する場所は、第１図に示す如く、熱交
換器コアａを構成する通液管ｂ部分に集中してい
る。
孔食の多発する場所は、第１図に示す如く、熱交
換器コアａを構成する通液管ｂ部分に集中してい
る。
これは、通液管ｂに冷却フインｃが接合してお
り、通常両者は電極電位の異なる異種アルミニウ
ム材（例えば通液管ｂはJISA1050、冷却フイン
ｃはJISBA12PC）によつて構成されるものであ
るから、その電位差により、第２図に示す如く、
冷却フインｃの皮材によつて構成されるフイレツ
トｄ附近に孔食ｅが生ずる。
り、通常両者は電極電位の異なる異種アルミニウ
ム材（例えば通液管ｂはJISA1050、冷却フイン
ｃはJISBA12PC）によつて構成されるものであ
るから、その電位差により、第２図に示す如く、
冷却フインｃの皮材によつて構成されるフイレツ
トｄ附近に孔食ｅが生ずる。
このため、従来では、通液管ｂ、冷却フインｃ
及び座板ｆ，f′をろう付けによつて一体結合し、
熱交換器ａを構成後、その表面にクロメート処理
や電着塗装などを施して保護被膜を形成し、これ
により上記孔食ｅの発生を防止する対策としてい
る。
及び座板ｆ，f′をろう付けによつて一体結合し、
熱交換器ａを構成後、その表面にクロメート処理
や電着塗装などを施して保護被膜を形成し、これ
により上記孔食ｅの発生を防止する対策としてい
る。
しかし、この方法によると、完全な保護被膜が
形成された上、これが恒久的にそのままの状態を
維持しているのであれば、孔食ｅの発生防止の目
的は達せられるが、実際には、欠陥のない保護被
膜の形成は困難であり、その上、熱交換器の運搬
或は設置時など、取り扱い時に物理的な原因によ
つて保護被膜の一部を剥離してしまうことがあ
り、根本的な問題の解決策になり得ない。
形成された上、これが恒久的にそのままの状態を
維持しているのであれば、孔食ｅの発生防止の目
的は達せられるが、実際には、欠陥のない保護被
膜の形成は困難であり、その上、熱交換器の運搬
或は設置時など、取り扱い時に物理的な原因によ
つて保護被膜の一部を剥離してしまうことがあ
り、根本的な問題の解決策になり得ない。
昨今、上記の如き問題に対処するため、冷却フ
インｃの芯材に所定のZnを含有させ、これによ
り、冷却フインｃの電位を下げ、冷却フインｃを
積極的に腐食させて、通液管ｂに孔食ｅが生じぬ
ようにする方法が見られるが、これでは、通液管
ｂと冷却フインｃの接合構造上、電解質のある腐
食環境にむらが生じ、従つて、通液管ｂにも孔食
の発生する可能性が高く、実用上芳しいものでは
ない。
インｃの芯材に所定のZnを含有させ、これによ
り、冷却フインｃの電位を下げ、冷却フインｃを
積極的に腐食させて、通液管ｂに孔食ｅが生じぬ
ようにする方法が見られるが、これでは、通液管
ｂと冷却フインｃの接合構造上、電解質のある腐
食環境にむらが生じ、従つて、通液管ｂにも孔食
の発生する可能性が高く、実用上芳しいものでは
ない。
ところで、最近開発された非腐食性フラツクス
を使用して炉中ろう付けを行なうアルミニウム製
熱交換器においても上記問題を避け得なかつた。
を使用して炉中ろう付けを行なうアルミニウム製
熱交換器においても上記問題を避け得なかつた。
そこでこの発明は、非腐食性フラツクスを使用
して炉中ろう付けを行なう際の加熱作用で孔食の
発生を防止するZn拡散層が形成される通液管を
有しているアルミニウム製熱交換器コアの製造方
法を提供することを目的とする。
して炉中ろう付けを行なう際の加熱作用で孔食の
発生を防止するZn拡散層が形成される通液管を
有しているアルミニウム製熱交換器コアの製造方
法を提供することを目的とする。
この発明に係るアルミニウム製熱交換器コアの
製造方法は、表面に炉中ろう付け用ろう材が被覆
されている冷却フインを用いて、非腐食性フラツ
クスを使用する炉中ろう付けによつて通液管と前
記冷却フインをろう付け結合するアルミニウム製
熱交換器コアの製造方法において、前記ろう付け
時の加熱作用で、通液管の外表面に予め施された
Zn層が、Znの拡散深さを50μ以上の深さとすると
共に表面のZn濃度を2.5〜10％の範囲とするZn拡
散層を形成するようにしたものである。
製造方法は、表面に炉中ろう付け用ろう材が被覆
されている冷却フインを用いて、非腐食性フラツ
クスを使用する炉中ろう付けによつて通液管と前
記冷却フインをろう付け結合するアルミニウム製
熱交換器コアの製造方法において、前記ろう付け
時の加熱作用で、通液管の外表面に予め施された
Zn層が、Znの拡散深さを50μ以上の深さとすると
共に表面のZn濃度を2.5〜10％の範囲とするZn拡
散層を形成するようにしたものである。
以下、この発明を第３図に基づき具体的に説明
する。
する。
この熱交換器コア１は、公知のものと同様に、
多数の通液管２と冷却フイン３とを交互に重ね合
わせ、その両端に座板４，４′を設置しており、
これらの各フアクターは互いにろう付けによつて
一体結合される構造となつている。
多数の通液管２と冷却フイン３とを交互に重ね合
わせ、その両端に座板４，４′を設置しており、
これらの各フアクターは互いにろう付けによつて
一体結合される構造となつている。
そして、前記通液管２と冷却フイン３との結合
は、冷却フイン３の皮材が、加熱によつて溶融す
ることによつて両者の結合が為される。
は、冷却フイン３の皮材が、加熱によつて溶融す
ることによつて両者の結合が為される。
ここでは、通液管２のアルミニウム材料として
A1050を使用し、冷却フイン３のアルミニウム材
料として、芯材はA3003を、また、皮材はA4045
を使用しており、第４図に示す如く、通液管２の
外表面側にはZn拡散層５が施されている。
A1050を使用し、冷却フイン３のアルミニウム材
料として、芯材はA3003を、また、皮材はA4045
を使用しており、第４図に示す如く、通液管２の
外表面側にはZn拡散層５が施されている。
上記の如くして構成される熱交換器コア１の通
液管２は組立て前にNaOH50％の水溶液によつ
て脱脂洗浄をした後、ZnO60ｇ／、NaOH350
ｇ／、27℃のジンケート浴に15分間浸漬する、
ジンケート処理を施し、次いで水洗し、乾燥す
る。そして、通液管２の外表面側にZnメツキを
したら、次いで第３図のように、通液管２、冷却
フイン３及び座板４，４′を治具にて仮組し、こ
れを、KAlF4−K3AlF6の組成のフラツクスを10
％の濃度としたフラツクス水溶液中に浸漬する、
フラツクス処理を施し、しかる後、600℃に温度
上昇された加熱炉にて５分間加熱し、各フアクタ
ーのろう付け結合を行なう。
液管２は組立て前にNaOH50％の水溶液によつ
て脱脂洗浄をした後、ZnO60ｇ／、NaOH350
ｇ／、27℃のジンケート浴に15分間浸漬する、
ジンケート処理を施し、次いで水洗し、乾燥す
る。そして、通液管２の外表面側にZnメツキを
したら、次いで第３図のように、通液管２、冷却
フイン３及び座板４，４′を治具にて仮組し、こ
れを、KAlF4−K3AlF6の組成のフラツクスを10
％の濃度としたフラツクス水溶液中に浸漬する、
フラツクス処理を施し、しかる後、600℃に温度
上昇された加熱炉にて５分間加熱し、各フアクタ
ーのろう付け結合を行なう。
前記通液管２に施されるZnメツキは、各フア
クターのろう付け結合時の加熱作用で、50μ以上
の深さを有し、かつ、この深さの最大値は通液管
２の内部にZnの拡散しない部分が肉厚の50％以
上残存する範囲とされ、表面のZn濃度が2.5％〜
10％の範囲とされるZn拡散層５が得られるよう
に施される。
クターのろう付け結合時の加熱作用で、50μ以上
の深さを有し、かつ、この深さの最大値は通液管
２の内部にZnの拡散しない部分が肉厚の50％以
上残存する範囲とされ、表面のZn濃度が2.5％〜
10％の範囲とされるZn拡散層５が得られるよう
に施される。
従つて、上記の如く構成されている熱交換器コ
ア１の通液管２では、Zn拡散層５が犠牲電極と
なり、しかもZn拡散層５全体に亘つて徐々に犠
牲腐食が為された後に、芯材の腐食が生ずること
になるために、従来構造のように短期間のうちに
腐食することがなくなり、高寿命となる。
ア１の通液管２では、Zn拡散層５が犠牲電極と
なり、しかもZn拡散層５全体に亘つて徐々に犠
牲腐食が為された後に、芯材の腐食が生ずること
になるために、従来構造のように短期間のうちに
腐食することがなくなり、高寿命となる。
なお、通液管２に形成されるZn拡散層５の深
さを50μ以上としたのは、ろう付け時の加熱作用
によつてZn拡散を実施するので、50μ以下とした
場合は、ろう付け不良が発生し、また、50μ未満
であると犠牲腐食層が薄くなり過ぎて、使用後短
期間でZn拡散層５が全面的に犠牲腐食されるか
らである。
さを50μ以上としたのは、ろう付け時の加熱作用
によつてZn拡散を実施するので、50μ以下とした
場合は、ろう付け不良が発生し、また、50μ未満
であると犠牲腐食層が薄くなり過ぎて、使用後短
期間でZn拡散層５が全面的に犠牲腐食されるか
らである。
また、Zn拡散していない部分が通液管２の肉
厚の50％以上残存するようにしたのは、50％未満
になると、Zn拡散層５が犠牲腐食した後におい
て通液管２が非常に脆弱なものとなつて振動、圧
力等の影響で亀裂が生じ易くなるためである。
厚の50％以上残存するようにしたのは、50％未満
になると、Zn拡散層５が犠牲腐食した後におい
て通液管２が非常に脆弱なものとなつて振動、圧
力等の影響で亀裂が生じ易くなるためである。
更に、Zn拡散層５の表面のZn濃度の下限を2.5
％としたのは、2.5％未満であるとろう付け時に
できるフイレツト及び冷却フインとの電食により
消耗が激しく耐食性に問題があるからであり、か
つ、上限を10％としたのは、10％を越えても耐食
性を更に高められることがない上、コスト高とな
るからである。
％としたのは、2.5％未満であるとろう付け時に
できるフイレツト及び冷却フインとの電食により
消耗が激しく耐食性に問題があるからであり、か
つ、上限を10％としたのは、10％を越えても耐食
性を更に高められることがない上、コスト高とな
るからである。
上記実施例によつて得られた通液管２のZn拡
散層５は、Ｘ線マイクロアナライザーによつて検
査したところ、100μの深さを有し、かつ、表面
のZn濃度が５％のものであつたが、これの耐食
性をCASSテストにより1000hr実験した結果、孔
食部分は発見されず、良好な結果が得られた。
散層５は、Ｘ線マイクロアナライザーによつて検
査したところ、100μの深さを有し、かつ、表面
のZn濃度が５％のものであつたが、これの耐食
性をCASSテストにより1000hr実験した結果、孔
食部分は発見されず、良好な結果が得られた。
そして、繰り返し行なつた実験によると、Zn
拡散層５は、80〜120μの深さと、表面のZn濃度
が３〜５％の範囲内にあると、耐食性、ろう付け
性、コストなどの面で好ましいことが判つた。
拡散層５は、80〜120μの深さと、表面のZn濃度
が３〜５％の範囲内にあると、耐食性、ろう付け
性、コストなどの面で好ましいことが判つた。
なお、上記実施例では、通液管の外表面に施さ
れたZn拡散層は、ろう付け結合前に予め処理さ
れたZnメツキが、ろう付け結合時に加熱溶融さ
れて形成されるものであるが、このZn拡散層を
得るには前記無電解処理のZnメツキに限らず、
電解処理のZnメツキ、又はZn薄板の接着或はZn
粉末塗布によつても可能であるし、また、その他
の処理方法なども任意に変更可能であり、要は特
許請求の範囲に記載の技術思想を逸脱しない範囲
内において種々設計的変更可能である。
れたZn拡散層は、ろう付け結合前に予め処理さ
れたZnメツキが、ろう付け結合時に加熱溶融さ
れて形成されるものであるが、このZn拡散層を
得るには前記無電解処理のZnメツキに限らず、
電解処理のZnメツキ、又はZn薄板の接着或はZn
粉末塗布によつても可能であるし、また、その他
の処理方法なども任意に変更可能であり、要は特
許請求の範囲に記載の技術思想を逸脱しない範囲
内において種々設計的変更可能である。
以上述べた如く、この発明に係るアルミニウム
製熱交換器コアの製造方法は、非腐食性フラツク
スを使用する炉中ろう付けによる加熱作用で、通
液管の外表面に予め施されたZn層が、Znの拡散
深さを50μ以上の深さとすると共に表面のZn濃度
を2.5〜10％の範囲とするZn拡散層を形成するよ
うにしたものであるから、Zn拡散層が犠牲電極
となつて犠牲腐食をするため、孔食の発生が防止
され、熱交換器コアの機能劣化、更には不能を来
すことがなくなる。
製熱交換器コアの製造方法は、非腐食性フラツク
スを使用する炉中ろう付けによる加熱作用で、通
液管の外表面に予め施されたZn層が、Znの拡散
深さを50μ以上の深さとすると共に表面のZn濃度
を2.5〜10％の範囲とするZn拡散層を形成するよ
うにしたものであるから、Zn拡散層が犠牲電極
となつて犠牲腐食をするため、孔食の発生が防止
され、熱交換器コアの機能劣化、更には不能を来
すことがなくなる。
しかも、この発明によると、Zn拡散層は、ろ
う付け結合時の加熱作用によつて形成されるた
め、通液管には単にZnメツキを施しておくのみ
で良く、何等Zn拡散層の形成のための特別の加
熱作業を必要としないメリツトがある。
う付け結合時の加熱作用によつて形成されるた
め、通液管には単にZnメツキを施しておくのみ
で良く、何等Zn拡散層の形成のための特別の加
熱作業を必要としないメリツトがある。
第１図は従来構造の熱交換器コアの側面図、第
２図は同要部拡大側面図、第３図はこの発明の実
施例の側面図、第４図は同要部拡大側面図であ
る。 １……熱交換器コア、２……通液管、３……冷
却フイン、４，４′……座板、５……Zn拡散層。
２図は同要部拡大側面図、第３図はこの発明の実
施例の側面図、第４図は同要部拡大側面図であ
る。 １……熱交換器コア、２……通液管、３……冷
却フイン、４，４′……座板、５……Zn拡散層。
Claims (1)
- １ 表面に炉中ろう付け用ろう材が被覆されてい
る冷却フインを用いて、非腐食性フラツクスを使
用する炉中ろう付けによつて通液管と前記冷却フ
インをろう付け結合するアルミニウム製熱交換器
コアの製造方法において、前記ろう付け時の加熱
作用で、通液管の外表面に予め施されたZn層が、
Znの拡散深さを50μ以上の深さとすると共に表面
のZn濃度を2.5〜10％の範囲とするZn拡散層を形
成するようにしたことを特徴とするアルミニウム
製熱交換器コアの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8217781A JPS57198257A (en) | 1981-05-29 | 1981-05-29 | Heat exchanger core made of aluminum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8217781A JPS57198257A (en) | 1981-05-29 | 1981-05-29 | Heat exchanger core made of aluminum |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57198257A JPS57198257A (en) | 1982-12-04 |
| JPH0130908B2 true JPH0130908B2 (ja) | 1989-06-22 |
Family
ID=13767146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8217781A Granted JPS57198257A (en) | 1981-05-29 | 1981-05-29 | Heat exchanger core made of aluminum |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57198257A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0612234B2 (ja) * | 1985-10-09 | 1994-02-16 | 昭和アルミニウム株式会社 | アルミニウム製熱交換器 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4834103A (ja) * | 1971-09-07 | 1973-05-16 | ||
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| JPS5798798A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-19 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Manufacture of high corrosion-proof aluminum heat exchanger |
-
1981
- 1981-05-29 JP JP8217781A patent/JPS57198257A/ja active Granted
Patent Citations (8)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57198257A (en) | 1982-12-04 |
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