JPH0191962A - Ａｌ熱交換器の製造方法 - Google Patents
Ａｌ熱交換器の製造方法Info
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- JPH0191962A JPH0191962A JP14636587A JP14636587A JPH0191962A JP H0191962 A JPH0191962 A JP H0191962A JP 14636587 A JP14636587 A JP 14636587A JP 14636587 A JP14636587 A JP 14636587A JP H0191962 A JPH0191962 A JP H0191962A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は１Ｍ熱交換器の製造方法に関するものである
。
。
Ｍ熱交換器は、一般に１Ｍ合金製のフィンと管（−より
構成されている。
構成されている。
まず、Ｍ合金製シートにろう材をクラッドしたプレージ
ングシートをフィンおよび管（二加工し、このプレージ
ングシートから加工されたフィンと管とから熱交換器組
立体を作成、する。 上記熱交換器組立体は、管（二ろ
う材を被覆した複合管を作成し、上記複合管とフィンと
から作成してもよい。
ングシートをフィンおよび管（二加工し、このプレージ
ングシートから加工されたフィンと管とから熱交換器組
立体を作成、する。 上記熱交換器組立体は、管（二ろ
う材を被覆した複合管を作成し、上記複合管とフィンと
から作成してもよい。
このようにして作成した熱交換′型組立体を窒素ガス雰
囲気の加熱炉内（二装入し、加熱して上記管とフィンと
をろう付けして熱交換器とし、そのまま炉冷していた。
囲気の加熱炉内（二装入し、加熱して上記管とフィンと
をろう付けして熱交換器とし、そのまま炉冷していた。
この場合、炉の扉を開けて空冷した方が冷却速度は早
いけれども、炉や治具類を酸化させてしまい寿命が短く
なるので炉冷している。 この炉冷の冷却速度は、４０
℃７類〜５０℃／馴程度である。
いけれども、炉や治具類を酸化させてしまい寿命が短く
なるので炉冷している。 この炉冷の冷却速度は、４０
℃７類〜５０℃／馴程度である。
このＭ熱交換器に用いられるフィン材および管材は、高
温強度や耐食性の点で、Ｊ Ｉ Ｓ ３００３で代表さ
れるＭ−Ｍｎ系合金が主として用いられており、ろう材
として！’Ａ −Ｓ ｉ系ろう材が用いられている。
温強度や耐食性の点で、Ｊ Ｉ Ｓ ３００３で代表さ
れるＭ−Ｍｎ系合金が主として用いられており、ろう材
として！’Ａ −Ｓ ｉ系ろう材が用いられている。
しかしながら、上記ＪＩＳ３００３で代表されるＡｌ１
−Ｍｎ系合金は、ろう付け後の引張強度が１０Ｋｇ／＋
ｒｒＩｉと比較的低いため、材料の薄肉化による熱交換
器の経用化なはかると、強度が不足するという問題点が
あった。
−Ｍｎ系合金は、ろう付け後の引張強度が１０Ｋｇ／＋
ｒｒＩｉと比較的低いため、材料の薄肉化による熱交換
器の経用化なはかると、強度が不足するという問題点が
あった。
そこで、本発明者等は、上記材ネ」の薄肉化による熱交
換器の軽慴化をはかっても強度を保持すべく研究を行な
った結果。
換器の軽慴化をはかっても強度を保持すべく研究を行な
った結果。
（１） 熱交換器の管およびフィン材どして、ｋｅ
−Ｍｎ −Ｓ ｉ系合金を使用すると、従来のＭｌ−Ｍ
ｎ系合金よりも数十％高い室温強度が得られる。
−Ｍｎ −Ｓ ｉ系合金を使用すると、従来のＭｌ−Ｍ
ｎ系合金よりも数十％高い室温強度が得られる。
（２） 上記Ｍ −Ｍｎ −８ｉ系合金からなる管お
よびフィン材を使用して熱交換器組立体を作成し、加熱
炉内で加熱してろう付けした後冷却する冷却速度は、１
００℃／頗〜１０００℃／鱈の範囲が好ましい。
よびフィン材を使用して熱交換器組立体を作成し、加熱
炉内で加熱してろう付けした後冷却する冷却速度は、１
００℃／頗〜１０００℃／鱈の範囲が好ましい。
（３）上記冷却速度：１００℃７ｍ〜１０００℃Ｚ順は
、ろう付け温度から３５０℃以上の温度範囲で特に問題
となり、これより低い温度領域の冷却速度は、さほど影
響を与えない、 という知見をｆ８たのである。
、ろう付け温度から３５０℃以上の温度範囲で特に問題
となり、これより低い温度領域の冷却速度は、さほど影
響を与えない、 という知見をｆ８たのである。
この発明は、かかる知見にもとづいてなされたものであ
って、 Ｍｎ ： ０．１〜１．５重量％、 Ｓｉ：０．１〜１
．５重電％、を含有するＭ合金で構成された管およびフ
ィンを加熱して、ろう付けした後、ろう付け温度から３
５０℃までの温度範囲を、冷却速度＝１００℃／−ｉ＝
〜１０００℃／馴で冷却するＭ熱交換器の製造方法に特
徴を有するものである。
って、 Ｍｎ ： ０．１〜１．５重量％、 Ｓｉ：０．１〜１
．５重電％、を含有するＭ合金で構成された管およびフ
ィンを加熱して、ろう付けした後、ろう付け温度から３
５０℃までの温度範囲を、冷却速度＝１００℃／−ｉ＝
〜１０００℃／馴で冷却するＭ熱交換器の製造方法に特
徴を有するものである。
以下に１Ｍ熱交換器の構成材料の（ヒ学成分、ろう付け
後の冷却速度および冷却温度範囲を上記のよう（二定め
た理由を説明する。
後の冷却速度および冷却温度範囲を上記のよう（二定め
た理由を説明する。
ｆａｌ 材料の化学成分。
ＭｎとＳｔとを含有するＭ合金では、加熱によって。
母相中に１Ｍ１５Ｍｎ３Ｓｉ２の微細析出物が均一に分
散されてＭの結晶格子を著しく歪ませると共にＭｎが固
溶する。 この状態を室温まで維持できると。
散されてＭの結晶格子を著しく歪ませると共にＭｎが固
溶する。 この状態を室温まで維持できると。
いわゆる分散強化と固溶強化（二よって、その後の室温
強度が著しく増加する。
強度が著しく増加する。
しかし、 ＭｎおよびＳｔがそれぞれ０．１重社％未満
では、上記分散強化と固溶強化に十分でなく、−方、Ｍ
ｎおよび８ｉがそれぞれ１．５重電％を越えて含有され
ても、さらに−層の分散強化と固溶強化が期待できない
ばかりでなく、特にＳｔが過剰であると合金の融点を低
下させ、品温強度も低下するので、Ｍｎ：０．１〜１．
５重黴％１Ｓｔ ：０．１〜１．５重電％とした。
では、上記分散強化と固溶強化に十分でなく、−方、Ｍ
ｎおよび８ｉがそれぞれ１．５重電％を越えて含有され
ても、さらに−層の分散強化と固溶強化が期待できない
ばかりでなく、特にＳｔが過剰であると合金の融点を低
下させ、品温強度も低下するので、Ｍｎ：０．１〜１．
５重黴％１Ｓｔ ：０．１〜１．５重電％とした。
この基本合金に、さら（二分散強化を加えるため（二Ｚ
ｒ、Ｃｒ、Ｔｉ等、また固溶強化を加えるためにＭｇ。
ｒ、Ｃｒ、Ｔｉ等、また固溶強化を加えるためにＭｇ。
Ｃｕなどを他の諸性質？劣化させない範囲で含有させて
もよい。
もよい。
ｆｂｌ 冷却速度
上記分散強化と固溶強化は、ろう付け後の冷却速度が十
分大きくないと高温の組織が室温まで維持できなくなる
ために十分期待できなくなる。
分大きくないと高温の組織が室温まで維持できなくなる
ために十分期待できなくなる。
基本的には、冷却速度は大きい程、冨温強度が得られる
が、冷却速度が１００℃／ｍｍ未満では強度低下が著し
く、一方、冷却速度を１０００℃／順を越えても１分散
強ｆヒおよび固溶強化にさら（二著しい作用効果はみと
められないので、冷却速度は、１００℃／頗〜１ｏｏｏ
℃／―と定めた。
が、冷却速度が１００℃／ｍｍ未満では強度低下が著し
く、一方、冷却速度を１０００℃／順を越えても１分散
強ｆヒおよび固溶強化にさら（二著しい作用効果はみと
められないので、冷却速度は、１００℃／頗〜１ｏｏｏ
℃／―と定めた。
（ｃｌ 冷却温度範囲
しかし、上記分散強（ヒおよび固溶強１ヒ現象は、温度
： ３５０ ’ｃ以上で起るので、ろう付け温度から３
５０℃以上の温度範囲において、上記冷却速度で冷却す
ることが必要であり、温度−３５０℃未満で高速冷却し
ても上記分散強化および固溶強化は期待できない。
したがって、温度：３５０℃未満では冷却速度は特Ｃ二
限定されず、従来の緩慢な冷却速度でもよく、上記冷却
速度： １００℃／ｍｍ〜１０００℃／鴫をそのまま維
持してもよい。
： ３５０ ’ｃ以上で起るので、ろう付け温度から３
５０℃以上の温度範囲において、上記冷却速度で冷却す
ることが必要であり、温度−３５０℃未満で高速冷却し
ても上記分散強化および固溶強化は期待できない。
したがって、温度：３５０℃未満では冷却速度は特Ｃ二
限定されず、従来の緩慢な冷却速度でもよく、上記冷却
速度： １００℃／ｍｍ〜１０００℃／鴫をそのまま維
持してもよい。
この発明を、実施例にもとづいて一層具体的（二説明す
る。
る。
・勇常の溶解鋳造法によって、第１表（二示される成分
組成を有する本発明Ｍ合金１〜７および比較合金１〜４
を溶製した。 上記溶製した本発明Ｍ合金１〜７および
比較Ｍ合金１〜４の鋳塊は、均質化処理後、面側を施し
、さら（二熱間圧延（二よって、厚さ：４．５ｍの板と
した。 これら熱延板を中間焼鈍を加えつつ冷間圧延を
行ない、冷間圧延率：３０％、厚さ：０．２ｍｓの薄板
とした。
組成を有する本発明Ｍ合金１〜７および比較合金１〜４
を溶製した。 上記溶製した本発明Ｍ合金１〜７および
比較Ｍ合金１〜４の鋳塊は、均質化処理後、面側を施し
、さら（二熱間圧延（二よって、厚さ：４．５ｍの板と
した。 これら熱延板を中間焼鈍を加えつつ冷間圧延を
行ない、冷間圧延率：３０％、厚さ：０．２ｍｓの薄板
とした。
これら薄板を、Ｍ熱交換器のフィンとなるよう（二加工
し、本発明Ｍ合金１〜７および比較合金１〜４からなる
フィンを、それぞれ６枚づつ作成し、８ｉ：９．５５重
量る、Ｍｇ ： １．４５重量％、残部：Ｍおよび不可
避不純物からなるＭ−８ｉ系合金ろう材で被覆した複合
管と組合せてＭ熱交換器組立体を作成した。
し、本発明Ｍ合金１〜７および比較合金１〜４からなる
フィンを、それぞれ６枚づつ作成し、８ｉ：９．５５重
量る、Ｍｇ ： １．４５重量％、残部：Ｍおよび不可
避不純物からなるＭ−８ｉ系合金ろう材で被覆した複合
管と組合せてＭ熱交換器組立体を作成した。
これらＭ熱交換器組立体を、真空度： １０”” Ｔｏ
ｒｒの真空炉中に装入し、温度：６００℃、１０分間の
条件でろう付けし、上記ろう付け温度：６００℃から３
５０℃までの実体の冷却速度が、第１表（巳示される冷
却速度：４０℃／順、１００℃／震。
ｒｒの真空炉中に装入し、温度：６００℃、１０分間の
条件でろう付けし、上記ろう付け温度：６００℃から３
５０℃までの実体の冷却速度が、第１表（巳示される冷
却速度：４０℃／順、１００℃／震。
３００℃／馴、６００℃／−、１０００℃／―および１
２００℃／頗となるよう（二調節した。 上記冷却速度
の調節は、炉内に窒素ガスを流し、窒素ガスの流速を調
節することにより行なった。
２００℃／頗となるよう（二調節した。 上記冷却速度
の調節は、炉内に窒素ガスを流し、窒素ガスの流速を調
節することにより行なった。
ついで、ろう付けしたＭ熱交換器を室温まで冷却し、フ
ィンから引張試験片を切出し、室温で引張試験を実施し
た。 上記引張試験によって得られた引張強度も第１表
に示した。
ィンから引張試験片を切出し、室温で引張試験を実施し
た。 上記引張試験によって得られた引張強度も第１表
に示した。
なお１本発明Ｍ合金１〜７および比較Ｍ合金１〜４は、
もともと熱（＝鈍感な性質を有するため。
もともと熱（＝鈍感な性質を有するため。
冷却速度によるワレ、キレン等は発生しないので。
水冷却（二よる急冷も可能である。
この発′明のＭ熱交換器は、厚さ： ０．５ ＩＩＩＩ
ＩＩのＭ−８ｉ系合金ろう材薄板ど上記厚さ：４５堕の
熱延板とを重ねて熱間圧延によりクヅッドした後、冷間
圧延（二よって厚さ： ０．２ ｍｓのプレジングンー
トとし、かかるプレージングシートからフィンを作成し
、管と組合せてろう付けし１Ｍ熱交換器を作成してもよ
い。
ＩＩのＭ−８ｉ系合金ろう材薄板ど上記厚さ：４５堕の
熱延板とを重ねて熱間圧延によりクヅッドした後、冷間
圧延（二よって厚さ： ０．２ ｍｓのプレジングンー
トとし、かかるプレージングシートからフィンを作成し
、管と組合せてろう付けし１Ｍ熱交換器を作成してもよ
い。
第１表（二おいて※印の付いた値は、この発明ノ条件を
外れた値を示すものである。
外れた値を示すものである。
第１表に示されるよう〈；、ろう付け後、３５０℃まで
の冷却速度を１００℃／−〜１０００℃／蝙とすること
によりＭ合金製フィンの引張強度が著しく改良され、冷
却速度−４０℃／頗では引張強度は著しく低く、一方、
冷却速度： １２００℃７Ｍとしても、引張強度の一層
の改善はみられず、冷却速度：１ｏｏｏ℃／囮とほぼ同
等の引張強度となることが明らかである。
の冷却速度を１００℃／−〜１０００℃／蝙とすること
によりＭ合金製フィンの引張強度が著しく改良され、冷
却速度−４０℃／頗では引張強度は著しく低く、一方、
冷却速度： １２００℃７Ｍとしても、引張強度の一層
の改善はみられず、冷却速度：１ｏｏｏ℃／囮とほぼ同
等の引張強度となることが明らかである。
また、比較例３および４（二本されているように。
ＭｎまたはＳｉの一方が、１．５重置％を越えて含有さ
れても、引張強度の向上はみられない。
れても、引張強度の向上はみられない。
この発明のＭ合金を用いてＭ熱交換器をろう付けにより
作成するに際し、ろう付け温度から３５０℃までの冷却
を、冷却速度：１００℃／Ｉｗ〜１０００℃／Ｍで行う
ことにより、引張強度の大きいフィンを得ることができ
るのでＭ熱交換器の構成部材の肉厚を減少させることが
でき、軽量化およびコスト低減がはかれるなどすぐれた
実用的効果を奏するものである。
作成するに際し、ろう付け温度から３５０℃までの冷却
を、冷却速度：１００℃／Ｉｗ〜１０００℃／Ｍで行う
ことにより、引張強度の大きいフィンを得ることができ
るのでＭ熱交換器の構成部材の肉厚を減少させることが
でき、軽量化およびコスト低減がはかれるなどすぐれた
実用的効果を奏するものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｍｎ：０．１〜１．５重量％、 Ｓｉ：０．１〜１．５重量％、 を含有するＡｌ合金で構成された管およびフインを加熱
して、ろう付けすることによりＡｌ熱交換器を製造する
方法において、 上記加熱して、ろう付けした後、ろう付け温度から３５
０℃までの温度範囲を、冷却速度：１００℃／ｍｍ〜１
０００℃／ｍｍで冷却することを特徴とするＡｌ熱交換
器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14636587A JPH0191962A (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | Ａｌ熱交換器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14636587A JPH0191962A (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | Ａｌ熱交換器の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0191962A true JPH0191962A (ja) | 1989-04-11 |
Family
ID=15406073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14636587A Pending JPH0191962A (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | Ａｌ熱交換器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0191962A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008015846A1 (fr) | 2006-08-02 | 2008-02-07 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | matériau d'ailette EN alliage aluminium pour échangeur thermique, son processus de fabrication, et processus de fabrication d'un échangeur thermique par brasage du matériau d'ailette |
| JP2010085081A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-04-15 | Calsonic Kansei Corp | アルミニウム合金製熱交換器 |
| WO2014157116A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 株式会社神戸製鋼所 | ろう付け接合構造体 |
| US8945721B2 (en) | 2010-03-02 | 2015-02-03 | Mitsubishi Aluminum Co., Ltd. | Aluminum alloy heat exchanger |
-
1987
- 1987-06-12 JP JP14636587A patent/JPH0191962A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008015846A1 (fr) | 2006-08-02 | 2008-02-07 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | matériau d'ailette EN alliage aluminium pour échangeur thermique, son processus de fabrication, et processus de fabrication d'un échangeur thermique par brasage du matériau d'ailette |
| US8999083B2 (en) | 2006-08-02 | 2015-04-07 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Aluminum alloy fin material for heat exchanger and method of production of same and method of production of heat exchanger by brazing fin material |
| US9702032B2 (en) | 2006-08-02 | 2017-07-11 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Aluminum alloy fin material for heat exchanger and method of production of same and method of production of heat exchanger by brazing fin material |
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| US10369665B2 (en) | 2013-03-29 | 2019-08-06 | Kobe Steel, Ltd. | Brazed structure |
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