JPH03155461A - Manufacture of aluminum heat exchanger - Google Patents
Manufacture of aluminum heat exchangerInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、アルミニウム（Ａｌ）若しくはその合金から
なる熱交換器の製造方法に係り、特にそのような熱交換
器を真空ろう付け法によって製造するに際して、そのろ
う付け性を著しく向上せしめ得る技術に関するものであ
る。Detailed Description of the Invention (Technical Field) The present invention relates to a method for manufacturing a heat exchanger made of aluminum (Al) or an alloy thereof, and in particular, when manufacturing such a heat exchanger by a vacuum brazing method, The present invention relates to a technology that can significantly improve brazing properties.
（背景技術）
Ａｌ若しくはその合金からなる材料のフラックスレスろ
う付け法として、従来より、Ａｌ−３ｔ合金に１． Ｏ
〜２．０％程度のＭｇを含んだろう材を使用して、真空
中で加熱する、真空ろう付け法が知られており、熱交換
器の製造等に広く通用されている。そして、その機構は
、真空中での加熱時にろう材中のＭｇが蒸発して、炉内
に残留している酸化性ガスをゲッターすると共に、蒸発
時にろう材表面の酸化皮膜を破壊することにより、所望
のろう付け性が得られるものであると、認識されている
。また、そのような方法において、ろう材は、多くの場
合、１ｒｓ−Ａ−３００３合金等のＡｌ芯材の表面にク
ラッドしたブレージングシートとして使用され、ろう付
け前の前処理としては特別な処理を必要とせず、脱脂の
みで充分であることが特徴とされている。(Background Art) Conventionally, as a fluxless brazing method for materials made of Al or its alloy, 1. O
A vacuum brazing method is known in which a brazing filler metal containing about 2.0% Mg is heated in a vacuum, and is widely used in the manufacture of heat exchangers. The mechanism is that Mg in the brazing filler metal evaporates during heating in a vacuum, gettering the oxidizing gas remaining in the furnace, and destroying the oxide film on the surface of the brazing filler metal during evaporation. It is recognized that the desired brazability can be obtained. In addition, in such methods, the brazing filler metal is often used as a brazing sheet clad on the surface of an Al core material such as 1rs-A-3003 alloy, and special treatment is required as a pretreatment before brazing. It is characterized by the fact that it is not necessary and only degreasing is sufficient.
しかしながら、そのようなブレージングシートを用いた
真空ろう付け法による熱交換器の製造に際しては、次の
ような問題点が内在しているのである。However, the following problems are inherent in manufacturing a heat exchanger by vacuum brazing using such a brazing sheet.
先ず、加熱時にろう付け材料中から蒸発し、炉壁等に付
着、堆積したＭｇが、炉の大気開放時に酸化性のガスを
吸着し、そしてそれが加熱時に炉内に放出されて、ろう
付け性を阻害するようになるところから、炉より定期的
に堆積したＭｇの除去を行なう必要があり、実際の生産
炉においては、小規模な除去作業を毎回の加熱前に、ま
た中規模なものを数週間に一度、更に炉の解体を伴なう
大規模な清掃を年１〜２回程度実施しているが、この清
掃作業は操業上の大きな負担となっており、これを軽減
するには、Ｍｇの使用量を減する必要があったのであや
。First, Mg evaporates from the brazing material during heating, adheres to and accumulates on the furnace walls, etc., adsorbs oxidizing gas when the furnace is opened to the atmosphere, and is released into the furnace during heating, causing the brazing It is necessary to periodically remove Mg deposited in the furnace from the point where it impedes the performance of the furnace. Large-scale cleaning, which involves dismantling the furnace, is carried out once every few weeks, and once or twice a year, but this cleaning work places a heavy burden on operations, and efforts are being made to alleviate this. It was necessary to reduce the amount of Mg used.
また、そのようなろう付け法において、安定したろう付
け性を得るためには、ろう材中のＭｇ含有量が、標準的
には１．５％、最低限１．０％以上であることが必要と
され、この必要Ｍｇ含有量は、ろう材の他に、ゲッター
材としてＭｇ塊或いはＭｇを含んだ合金を炉内に置くこ
とにより、成る程度は低減出来るものの、炉内において
蒸発するＭｇの総量を低減するには至らないのである。In addition, in such a brazing method, in order to obtain stable brazing properties, the Mg content in the brazing filler metal must be 1.5% as standard, and at least 1.0%. Although this required Mg content can be reduced to a lesser extent by placing Mg ingots or Mg-containing alloys as getter materials in the furnace in addition to the brazing filler metal, the amount of Mg that evaporates in the furnace This does not lead to a reduction in the total amount.
例えば、ドロンカップ型の熱交換器やラジェータのタン
ク部のように、製品の内外部に接合部を有するもの（中
空構造体）では、その内外部でＭｇの蒸発速度が異なる
ことにより、標準的な真空ろう付け用材料を使用した場
合、特に内部でのろう付け性が悪くなる問題があった。For example, in products that have joints on the inside and outside (hollow structures), such as the tank part of a dragon cup type heat exchanger or radiator, the standard When using vacuum brazing materials, there was a problem in that the brazing properties, especially inside, deteriorated.
そして、この内部のろう付け性を向上させるには、Ｍｇ
量を滅するのが有効であるが、外部のろう付け性にとっ
て必要なＭｇ量の範囲内で内部のろう付け性を改善する
ことは困難であったのである。In order to improve this internal brazing property, Mg
Although it is effective to reduce the amount of Mg, it has been difficult to improve internal brazing properties within the range of the amount of Mg necessary for external brazing properties.
一方、中空構造体のろう付け性を改善する目的から、特
公昭５８−５４９０９号公報には、内部側のろう合金中
のＭｇ量を０．２〜１．２％とすることが、また特開昭
５９−８５３６４号公報には、内部側のろう合金中にＭ
ｇが含まれないようにすることが、提案されているが、
これとても、中空構造体の内外部の境界となる接合部に
おいては、内部側のろう材が外部側に露出して継手を構
成するようになるために、その外部側のろう付け性に問
題を残すものであった。On the other hand, for the purpose of improving the brazing properties of hollow structures, Japanese Patent Publication No. 58-54909 also specifies that the amount of Mg in the inner brazing alloy should be 0.2 to 1.2%. Japanese Patent Publication No. 59-85364 discloses that M is contained in the internal brazing alloy.
It has been proposed that g should not be included, but
This is especially true at the joint that forms the boundary between the inside and outside of a hollow structure, where the brazing filler metal on the inside is exposed to the outside to form a joint, which poses problems in brazing properties on the outside. It was something to leave behind.
（解決課題）
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為さ
れたものであって、その課題とするところは、ブレージ
ングシートを用いた真空ろう付け法によるＡｌ製熱交換
器の製造方法において、そのろう付け性を改善すること
にあり、特に中空構造の熱交換器の内外部共に安定した
接合状態を得ることの出来る手法を提供することにあり
、またろう付け時に使用するＭｇＯ量を低減し、炉清掃
のメンテナンスを大幅に軽減しようとすることにある。(Problem to be Solved) The present invention has been made against the background of the above, and its object is a method for manufacturing an Al heat exchanger by a vacuum brazing method using a brazing sheet. The purpose is to improve the brazing properties of the heat exchanger, and in particular to provide a method that can obtain a stable bonding state both inside and outside of a heat exchanger with a hollow structure, and to reduce the amount of MgO used during brazing. The aim is to reduce and significantly reduce the maintenance of furnace cleaning.
（解決手段）
そして、本発明は、かかる課題解決のために、Ａｌ若し
くはその合金からなる芯材とＡｌろう合金からなる皮材
とから構成されるブレージングシートを用いた、真空ろ
う付け法による／ｌ製熱交換器の製造方法において、互
いに組み合わされて接合せしめられる隣接する二つのブ
レージングシートの接合部において対向する一方の皮材
を、６〜１４重量％のＳｉ及び０．８〜２．５重量％の
Ｍｇを含む第一のＡｌｆｉろう合金にて構成する一方、
他方の皮材を、６〜１４重量％のＳｉ及び０〜０．６重
量％のＭｇを含む第二のＡｌろう合金番ごて構成し、そ
れら皮材を当接せしめて、ろう付け操作を実施すること
により、前記二つのブレージングシートの接合を行なう
ようにしたのである。(Solution Means) In order to solve this problem, the present invention employs a vacuum brazing method using a brazing sheet composed of a core material made of Al or its alloy and a skin material made of an Al brazing alloy. In the method for manufacturing a heat exchanger made of L, one of the facing skin materials at the joint of two adjacent brazing sheets that are combined and joined together is made of 6 to 14% by weight of Si and 0.8 to 2.5% by weight of Si. comprised of a first Alfi braze alloy containing % Mg by weight;
The other skin material is made of a second Al brazing alloy containing 6 to 14% by weight of Si and 0 to 0.6% by weight of Mg, and the skin materials are brought into contact to perform the brazing operation. By carrying out this process, the two brazing sheets are joined together.
また、かかる本発明にあっては、上記ブレージングシー
トとして、Ａｌ若しくはその合金からなる芯材の一方の
側に上記第一のＡｌろう合金からなる皮材を有する一方
、該芯材の他方の側に上記第二のＡｌろう合金からなる
皮材を有する両面ブレージングシートが有利に用いられ
、そして該両面ブレージングシートが、その異なる皮材
面を対向させて組み合わされ、接合せしめられることと
なる。Further, in the present invention, the brazing sheet has a core material made of Al or an alloy thereof, and a skin material made of the first Al brazing alloy on one side, and a skin material made of the first Al brazing alloy on the other side of the core material. A double-sided brazing sheet having a skin made of the second Al brazing alloy is advantageously used, and the double-sided brazing sheets are combined and joined with different skin surfaces facing each other.
さらに、上記ブレージングシートの皮材を構成する第一
のＡｌろう合金や第二のＡｌろう合金には、Ｂｉが０．
４重量％を越えない割合で、必要に応じて含有せしめら
れ、それによってろうの流動性を高めて、フィレット形
成能が高められることとなる。Furthermore, the first Al brazing alloy and the second Al brazing alloy constituting the skin material of the brazing sheet contain 0.0 to 0.0 Bi.
If necessary, it may be contained in a proportion not exceeding 4% by weight, thereby increasing the fluidity of the wax and enhancing its fillet-forming ability.
（具体的構成・作用）
ところで、このブレージングシートを用いた、真空炉中
でろう付けを行なう真空ろう付け法においては、フラッ
クスを用いずに、Ｍｇにて、炉内の酸化性ガスをゲッタ
ーしたり、材料表面の酸化皮膜を改質及び破壊するもの
であるところから、かかるＭｇをろう材中に１．０〜２
．０％程度添加したり、或いはろう材中だけでなく、ろ
う材以外の部分に配したりしているが、前述したように
、所望の効果を得るには、炉内放出するＭｇの総量を増
すこととなるため、炉のメンテナンス等の点において問
題を内在していたのであり、また熱交換器の中空構造の
内外部の境界の接合部において、特に内部側のろう付け
性の劣ることが問題となっているのである。(Specific structure/effect) By the way, in the vacuum brazing method in which brazing is performed in a vacuum furnace using this brazing sheet, oxidizing gas in the furnace is gettered with Mg without using flux. 1.0 to 2 Mg is added to the brazing filler metal because it modifies and destroys the oxide film on the surface of the material.
．． Mg is added at around 0%, or is placed not only in the brazing filler metal but also in parts other than the brazing filler metal, but as mentioned above, in order to obtain the desired effect, the total amount of Mg released into the furnace must be This posed an inherent problem in terms of furnace maintenance, etc., and the brazing performance was poor, especially at the joint between the inside and outside of the hollow structure of the heat exchanger, especially on the inside side. This has become a problem.
因みに、中空構造体の内部側のろう合金中のＭｇ量が外
部側に位置するろう合金程度に多い従来の場合にあって
は、内部側では蒸発したＭｇの排気が遅れることにより
、活発に蒸発を続ける外部側に比べて、ろう合金中に多
くのＭｇが残留するようになり、そのため内部側のろう
合金はＡｌ−Ｍｇ−３ｉの三元共晶により早期から溶融
して流動を開始し、その多くは外部側へ移動することと
なり、従って内部側のフィシ・ソト形成にとって重要な
内部側のろうが早期に枯渇することとなり、内部側でフ
ィレット切れ等の不良を生ずるのである。Incidentally, in the conventional case where the amount of Mg in the braze alloy on the inside side of the hollow structure is as large as that in the braze alloy located on the outside side, the exhaust of evaporated Mg on the inside side is delayed, so that the Mg evaporates actively. More Mg remains in the brazing alloy compared to the outer side, which continues to flow, and as a result, the inner brazing alloy melts and starts flowing early due to the ternary eutectic of Al-Mg-3i. Most of it will migrate to the outside, and therefore the wax on the inside, which is important for the formation of fissures on the inside, will be depleted early, causing defects such as fillet breakage on the inside.
本発明においては、特に中空構造における境界部の内部
側のフィレット形成能を高めるために、内部側のろうの
溶融と流動の時期を外部側に近づける点に着目したので
あり、そしてその際、外部側のろう付け性を劣らせない
ようにすることが重要であるところから、そのための有
効な手段として従来から使用されているろう合金とＭｇ
量を低減したろう合金とを組み合わせて使用するように
したのであって、その主眼とするところは、内外部共に
フィレットの形成を可能にして、且つ内外部におけるろ
うの溶融と流動に時間差を生じさせないようにすること
で、中空構造体境界部の接合性を飛躍的に安定させると
共に、炉内へのＭｇ放出量を減じて、炉のメンテナンス
を大幅に軽減することを同時に可能にしたところにある
。In the present invention, in order to particularly enhance the ability to form a fillet on the inside of the boundary in a hollow structure, we focused on bringing the timing of melting and flow of the wax on the inside closer to the outside. Since it is important not to deteriorate the brazability of the side, the brazing alloy and Mg
The main purpose of this is to use a fillet in combination with a reduced amount of solder alloy, and the main purpose is to enable the formation of fillets both inside and outside, and to create a time difference between the melting and flow of the solder inside and outside. By preventing this from occurring, we have made it possible to dramatically stabilize the bondability at the boundary of the hollow structure, reduce the amount of Mg released into the furnace, and significantly reduce furnace maintenance. be.
而して、中空構造体において、その境界部（接合部）の
外部側と内部側とでは、良好なろう付け性を得るために
、それぞれ、次の点が要求されるのである。In order to obtain good brazing properties, the following points are required on the outside and inside of the boundary (junction) of the hollow structure, respectively.
すなわち、外部側では、炉内に大量に存在する酸化性ガ
スをゲッターするために相当量のＭｇの蒸発が必要とな
るのであり、更にろう合金中にＭｇを含むものでは、加
熱中のろう表面の酸化量が多いため、ろう付け直前にお
いてその皮膜を破壊する必要があり、そのためにはろう
合金中に成る程度以上のＭｇが必要となるのである。但
し、ろう合金中のＭｇ含有量が少ないものでは、加熱中
の酸化の程度も少なくなるため、酸化性ガスのゲッター
が充分に為されている限りにおいては問題がない。In other words, on the outside, a considerable amount of Mg must be evaporated in order to getter the oxidizing gas that exists in large quantities in the furnace, and if the solder alloy contains Mg, the solder surface during heating must be evaporated. Since the amount of oxidation of Mg is large, it is necessary to destroy the film immediately before brazing, and for this purpose, Mg is required in an amount greater than that contained in the brazing alloy. However, if the Mg content in the brazing alloy is low, the degree of oxidation during heating will be low, so there is no problem as long as the oxidizing gas is sufficiently gettered.
一方、内部側では、酸化性ガスの存在量が少ないため、
酸化性ガスのゲッター及びろう付け直前の酸化皮膜の破
壊に外部側程の必要性がなく、また密閉度の高い場合に
は、ろう合金中にＭｇを含まなくても、良好なフィレッ
トの形成が可能となるのである。但し、ろうの早期の枯
渇を防ぐためには、ろうの溶融と流動開始の時期を外部
側と等しくする必要があるのである。On the other hand, since there is less oxidizing gas on the inside,
There is no need to destroy the oxidizing gas getter and the oxide film just before brazing as on the outside, and if the sealing degree is high, a good fillet can be formed even if the brazing alloy does not contain Mg. It becomes possible. However, in order to prevent early depletion of the wax, it is necessary to make the timing of the melting of the wax and the start of flow equal to that on the outside side.
このため、本発明にあっては、ブレージングシートの接
合部で接する二種類のろう合金を特許請求の範囲に記載
の如く規定したのである。より具体的には、ドロンカッ
プ型のエバポレータの部分断面を示す第１図において、
Ａｌ若しくはその合金からなる芯材２の一方の面に、前
記第一のＡｌｆｉろう合金からなる第一の皮材４が設け
られている一方、該芯材２の他方の面には、前記第二〇
Ａｌろう合金からなる第二の皮材６が設けられてなるブ
レージングシートが用いられ、そしてこのブレージング
シートが所定のカップ形状に成形されて、積み重ねられ
、中空構造のろう付け用組合せ体とされる際に、隣接す
る二つのブレージングシートの接合部において、第一の
皮材４と第二の皮材６とが対向して当接せしめられるよ
うに、各ブレージングシートが組み合わされるのである
。そして、そのような組合せ状態において、真空ろう付
け１桑作が実施され、目的とする熱交換器が製造される
のである。Therefore, in the present invention, two types of brazing alloys that are in contact with each other at the joint portion of the brazing sheets are specified as described in the claims. More specifically, in FIG. 1 showing a partial cross section of a Dron cup type evaporator,
The first skin material 4 made of the first Alfi brazing alloy is provided on one surface of the core material 2 made of Al or its alloy, while the first skin material 4 made of the first Alfi brazing alloy is provided on the other surface of the core material 2. 20 A brazing sheet provided with a second skin material 6 made of an Al brazing alloy is used, and this brazing sheet is formed into a predetermined cup shape and stacked to form a hollow structure brazing assembly. When doing so, the brazing sheets are combined so that the first skin material 4 and the second skin material 6 face each other and come into contact with each other at the joint portion of two adjacent brazing sheets. Then, in such a combined state, vacuum brazing is performed to manufacture the intended heat exchanger.
従って、かかる第１図において、製品外部側となる接合
部の外側部位（ａ部）では、外部側のろう合金（４）か
らの活発なＭｇ蒸発により、接合部周囲の酸化性ガスが
ゲッターされ、更にろう合金（４）の酸化皮膜も破壊さ
れて、フィレットの形成が可能となるのである。また、
製品内部側の接合部における内側部位（ｂ部）では、酸
化性ガスは、ろう合金（４）から蒸発したＭｇにより充
分にゲッターされて、フィレットの形成が可能となるの
である。更に、内部側のろう合金（４）は、前記したＡ
ｌ−Ｍｇ−３ｉ共晶の溶融により早期に枯渇するものの
、内部側のもう一方のろう合金（６）が外部側のろう合
金と同時に溶融及び流動するため、接合部における外部
側、内部側共に良好なフィレットが形成されることとな
るのである。Therefore, in FIG. 1, at the outer part (part a) of the joint, which is the outside of the product, the oxidizing gas around the joint is gettered due to active Mg evaporation from the solder alloy (4) on the outside. Furthermore, the oxide film of the brazing alloy (4) is also destroyed, making it possible to form a fillet. Also,
At the inner part (part b) of the joint on the inside of the product, the oxidizing gas is sufficiently gettered by the Mg evaporated from the brazing alloy (4), making it possible to form a fillet. Furthermore, the brazing alloy (4) on the inner side is the above-mentioned A
Although it is depleted early due to the melting of the l-Mg-3i eutectic, the other brazing alloy (6) on the inner side melts and flows at the same time as the outer brazing alloy, so that both the outer and inner sides of the joint A good fillet will be formed.
そして、このような本発明手法によれば、Ｍｇ含有量の
少ないろう合金（６）の使用によって、そこから蒸発す
るＭｇＯ量が少なくなるために、炉内へのＭｇ放出量が
全体として減少することとなり、更にろう合金（４）か
ら蒸発したＭｇの一部が、ろう合金（６）に吸収される
ようになるため、炉内へのＭｇ放出量は更に減少するの
である。According to the method of the present invention, by using the brazing alloy (6) with a low Mg content, the amount of MgO evaporated from it is reduced, so the amount of Mg released into the furnace is reduced as a whole. Furthermore, a part of the Mg evaporated from the brazing alloy (4) is absorbed into the brazing alloy (6), so that the amount of Mg released into the furnace is further reduced.
また、この吸収作用は、ろう合金（６）がＳｉを含有す
るために促進されて生ずるもので、特に中空構造の内部
側においてその効果が著しく、またろう合金（６）のＭ
ｇ含有量が少ない程、効果的となるのである。In addition, this absorption effect is promoted because the brazing alloy (6) contains Si, and the effect is particularly remarkable on the inside of the hollow structure, and the M of the brazing alloy (6)
The lower the g content, the more effective it is.
なお、本発明において用いられる２種のＡｌろう合金（
４，６）において、Ｓｉの含有量が６重量％に満だない
場合にあっては、流動性が劣り、実用性に乏しく、また
１４重量％を越える場合には、成形加工性が劣ると共に
、ろう付け時に溶解による母材侵食を多大に生ずるため
、好ましくない。また、第一のＡｌろう合金（４）にお
いて、Ｍｇの含有量が０．８重量％に満たない場合は、
急激なＭｇ蒸発による酸化皮膜の破壊効果が乏しくなっ
て、外部側のろう付け性が劣るようになるのであり、一
方そのＭｇ含有量が２．５重量％を越えると、成形性が
劣ると共に、炉内へのＭｇ放出量が過多となる。更に、
第二の／ｌろう合金（６）において、Ｍｇ含有量が０．
６重量％を越えると、中空構造の内外部のろうの溶融及
び流動開始の時間差を縮める効果が乏しくなり、境界部
（接合部）の内部側でのフィレット形成能が劣ることと
なり、好ましくない。Note that two types of Al brazing alloys used in the present invention (
4, 6), if the Si content is less than 6% by weight, the fluidity will be poor and it will be impractical, and if it exceeds 14% by weight, the moldability will be poor and , which is not preferable because it causes a large amount of erosion of the base material due to melting during brazing. Furthermore, if the Mg content is less than 0.8% by weight in the first Al brazing alloy (4),
The effect of breaking the oxide film due to rapid Mg evaporation becomes poor, resulting in poor brazing properties on the external side.On the other hand, if the Mg content exceeds 2.5% by weight, moldability becomes poor, and The amount of Mg released into the furnace becomes excessive. Furthermore,
In the second /l brazing alloy (6), the Mg content is 0.
If it exceeds 6% by weight, the effect of reducing the time difference between the melting and flow start of the wax between the inside and outside of the hollow structure will be poor, and the ability to form a fillet inside the boundary (joint) will be poor, which is not preferable.
また、かかる第−及び第二〇Ａｎろう合金（４゜６）に
は、有利には、Ｂｉが含有せしめられることとなる。こ
のＢｉを添加する理由は、ろうの流動性を高めて、フィ
レット形成能を向上させるためであるが、このＢｉの添
加量が０．４重量％を越える場合には、グループ（優先
的なろうの流れとそこでの溶解により生ずる溝）の発生
が過多となり、外観上好ましくないところから、その添
加量は０．４重量％以下とされることとなる。In addition, the No. 1 and No. 20 An brazing alloys (4°6) advantageously contain Bi. The reason for adding Bi is to increase the fluidity of the wax and improve its fillet forming ability. However, if the amount of Bi added exceeds 0.4% by weight, The amount of addition is set at 0.4% by weight or less because the appearance is unfavorable due to excessive formation of grooves (grooves caused by flow and dissolution there).
さらに、本発明における第一のＡｌろう合金（４）や第
二のＡｌろう合金（６）には、Ｂｉの他にも、性能向上
のために従来より明らかにされている他の合金元素を添
加、含有せしめることも出来、例えばろう付け性の向上
のために、それぞれのろう合金中に、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｎｉ
、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｌｉ、Ｇｅ等の元素を少なくとも
１種以上微量添加せしめたり、また耐蝕性向上のために
、ろう合金中にＺｎを０．１〜１０重量％程度添加せし
めたりすることが出来る。Furthermore, in addition to Bi, the first Al brazing alloy (4) and the second Al brazing alloy (6) in the present invention contain other alloying elements that have been previously identified in order to improve performance. It is also possible to add or contain Pb, Sn, and Ni in each brazing alloy to improve brazing properties.
, Cu, Zn, Be, Li, Ge, etc. are added in small amounts to the solder alloy, and Zn is added to the solder alloy in an amount of about 0.1 to 10% by weight in order to improve corrosion resistance. I can do it.
本発明は、かくの如き２種のＡｌろう合金を介在せしめ
て接合を行なうものであるが、それらろう合金の介在形
態としては、第１図に例示の如き、第一のＡｌろう合金
と第二のＡｌｆｉろう合金を、Ａｌ若しくはその合金か
らなる芯材の異なる側にクラッドしてなる両面ブレージ
ングシートを用い、それを積層する形態の他、芯材の両
側に第一のＡｌろう合金をそれぞれクラッドしてなる第
一の両面ブレージングシートと、第二〇Ａｌろう合金を
芯材の両側にクラッドしてなる第二の両面ブレージング
シートとを用い、それら第−及び第二の両面ブレージン
グシートを交互に積層する形態を採ることが出来、また
、芯材の片面に第一のＡｌろう合金をクラッドした第一
の片面ブレージングシートと２第二のＡ１ろう合金を芯
材の片面にクラッドした第二の片面ブレージングシート
とを用い、それらろう合金が相対向するように組み合わ
されてなる形態、更にはそれら両面ブレージングシート
と片面ブレージングシートとを組み合わせた形態におい
ても、第一のＡｌろう合金と第二のＡｌｆｉろう合金と
が接するように接合部を構成することが出来、本発明に
あっては、そのような形態の何れかが、製品構造に応じ
て適宜に採用されることとなる。The present invention performs joining by interposing two types of Al brazing alloys as described above, and the intervening form of these brazing alloys is such that the first Al brazing alloy and the second Al brazing alloy are interposed as shown in FIG. In addition to using double-sided brazing sheets made by cladding two Alfi brazing alloys on different sides of a core material made of Al or its alloys and laminating them, the first Al brazing alloy is clad on both sides of the core material. A first double-sided brazing sheet made of cladding and a second double-sided brazing sheet made of 20 Al brazing alloy clad on both sides of the core material are used, and these first and second double-sided brazing sheets are alternately used. In addition, a first single-sided brazing sheet with a first Al brazing alloy clad on one side of the core material and a second single-sided brazing sheet with a second Al brazing alloy clad on one side of the core material can be adopted. A single-sided brazing sheet is used, and the brazing alloys are combined so as to face each other, and a double-sided brazing sheet and a single-sided brazing sheet are also combined. The joint portion can be configured such that the Alfi brazing alloy contacts the Alfi brazing alloy, and in the present invention, any of such forms may be adopted as appropriate depending on the product structure.
そして、このようなブレージングシートは、必要に応じ
て所望の形状に成形された後、目的とする熱交換器を与
えるべく組み合わされ、本発明手法に従って真空ろう付
けが行なわれることとなるが、そのような真空ろう付げ
に先立つ前処理は、従来の真空ろう付けと同様に、特に
制限されることはないのである。但し、油汚れ等が著し
いものにあっては、ろう付け前に脱脂処理されるのが望
ましく、また必要に応じてエツチング処理も施されるこ
ととなる。After such brazing sheets are formed into a desired shape as necessary, they are assembled to provide the intended heat exchanger, and vacuum brazing is performed according to the method of the present invention. As with conventional vacuum brazing, there are no particular restrictions on the pretreatment prior to vacuum brazing. However, if there are significant oil stains, it is desirable to degrease the material before brazing, and if necessary, it may also be etched.
また、本発明に従うブレージングシートの組合せ形態に
おけるろう付け加熱は、真空炉若しくはそれに相当する
構造を有する炉中において、従来と同様な条件下におい
て行なわれることとなる。Further, brazing heating of the combination form of the brazing sheet according to the present invention is performed in a vacuum furnace or a furnace having a structure equivalent thereto under the same conditions as conventional ones.
例えば、ろうの溶融直前から加熱終了までの圧力はｌ
Ｘ １０−３Ｔｏｒｒ以下の真空中か、或いは必要に応
じて不活性ガスにより置換しつつ加熱する等の手法が採
用される。真空加熱時の圧力が高くなると、ろう付け性
に劣るようになるのであり、また不活性ガス置換は真空
排気と並行して行なうことにより、炉内の残留酸化性ガ
スを排除する効果があり、炉内への大気のリークを防ぐ
効果もある。For example, the pressure from just before the wax melts until the end of heating is 1
A method such as heating in a vacuum of X 10 -3 Torr or less or while replacing with an inert gas as necessary is adopted. If the pressure during vacuum heating becomes high, the brazing properties will deteriorate, and inert gas replacement in parallel with vacuum evacuation is effective in eliminating residual oxidizing gas in the furnace. It also has the effect of preventing air from leaking into the furnace.
また、ろうが溶融し、接合が完了した後の冷却は、特に
制限されず、従来と同様にして行なわれることとなる。Further, cooling after the solder is melted and the joining is completed is not particularly limited and may be performed in the same manner as in the past.
また、本発明手法に従って製造される熱交換器は、先述
し、また第２図にその全体を示すドロンカップ型のエバ
ポレータの他、第３図及び第４図に示される如き、タン
ク８が一体ろう付けされるラジェータ等がある。そのよ
うなラジェータにおいて、根付部及びタンク８とヘッダ
ープレート（エンドプレート）１０との境界部の内部側
のろう付け性が向上して、漏れ不良等の問題が完全に解
消され得るのである。更に、フィン部へ流出してフィン
１２を溶解する余剰なろうが減少するため、ろう付け温
度管理が容易となり、生産性の向上に著しく貢献し得る
のである。なお、本発明手法の適用により、このような
エバポレータ、ラジェータ共に、炉のＭｇ清掃を従来の
２／３程度にまで軽減し得ることが確認されている。In addition, the heat exchanger manufactured according to the method of the present invention includes the tank 8 as shown in FIGS. There are radiators etc. that are brazed. In such a radiator, the brazing performance at the root portion and inside the boundary between the tank 8 and the header plate (end plate) 10 is improved, and problems such as leakage defects can be completely eliminated. Furthermore, since excess solder flowing into the fin portion and melting the fins 12 is reduced, brazing temperature control becomes easier and can significantly contribute to improved productivity. It has been confirmed that by applying the method of the present invention, the Mg cleaning of the furnace for both the evaporator and the radiator can be reduced to about 2/3 of the conventional method.
（実施例）
以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更に具体的に
明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施
例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないこ
とは、言うまでもないところである。(Examples) Examples of the present invention will be shown below to clarify the present invention more specifically, but the present invention is not limited in any way by the description of such examples. It goes without saying that this is not the case.
また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記
の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限り
において、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正
、改良等を加え得るものであることが、理解されるべき
である。In addition to the following examples and the above-mentioned specific description, the present invention includes various changes, modifications, and changes based on the knowledge of those skilled in the art, as long as they do not depart from the spirit of the present invention. It should be understood that improvements and the like may be made.
先ず、芯材２をＪＩＳ−Ａ−３００３合金とし、その両
面に、下記第１表に示される各種の第一第二〇Ａｌろう
合金を１５％ずつクラッドすることにより、各種の両面
ブレージングシート（板厚：０，６ｍｍ）を作製した。First, the core material 2 is made of JIS-A-3003 alloy, and both sides thereof are clad with 15% each of various No. 120 Al brazing alloys shown in Table 1 below to produce various double-sided brazing sheets Plate thickness: 0.6 mm) was produced.
次いで、それぞれのブレージングシートを第５図に示さ
れるカップ形状に成形して、ブレージングシート成形品
１４を得た。Next, each brazing sheet was molded into the cup shape shown in FIG. 5 to obtain a brazing sheet molded product 14.
次いで、それら成形品１４を、第１図と同様に第一のＡ
ｌろう合金と第二のＡｌろう合金が相対向して接するよ
うに、第５図に示される如く積層し、更に中央に通気孔
１６を設けたステンレス製円盤１日を上下に配して、組
み付けた。そして、この得られた積層組立体を、充分に
脱ガス処理した内容積： ５０００ｍｆｆｉ （０，０
０５ｍ’ ）のステンレス容器内に載置し、６００°Ｃ
×３０分、圧カニ５Ｘ １０−５Ｔｏｒｒで加熱、ろう
付けを行なった。Next, these molded products 14 are placed in the first A as in FIG.
The Al brazing alloy and the second Al brazing alloy are stacked as shown in FIG. 5 so that they face each other and are in contact with each other, and furthermore, stainless steel disks with a ventilation hole 16 in the center are placed one above the other. Assembled. The obtained laminated assembly was sufficiently degassed to have an internal volume of: 5000 mffi (0,0
05m') in a stainless steel container and heated to 600°C.
Heating and brazing were performed for 30 minutes using a pressure crab 5X at 10-5 Torr.
かくして得られたろう付け製品において、その外部側（
ａ部）及び内部側（ｂ部）におけるフィレット切れの有
無を調べることにより、ろう付け性の評価を実施し、ま
た炉内へのＭｇ放出量を調べるために、ろう付け前後に
おける製品重量を測定した。In the thus obtained brazed product, its external side (
We evaluated the brazing properties by checking the presence or absence of fillet breakage in part a) and the internal side (part b), and measured the weight of the product before and after brazing to check the amount of Mg released into the furnace. did.
下記第１表に示される結果から明らかなように、本発明
に従う第一のＡ１ろう合金と第二のＡｌろう合金を突き
合わせてろう付けしてなる製品においては、その内外部
においてフィレット切れが発生することなく、安定した
ろう付け結果が得られた。また、従来法と比較して、ろ
う付け製品の重量減が２０〜９０％程度減少し、炉内へ
のＭｇ放出量が減ることを確認した。As is clear from the results shown in Table 1 below, fillet breakage occurs inside and outside of the product in which the first A1 brazing alloy and the second Al brazing alloy are butted and brazed together according to the present invention. Stable brazing results were obtained without the need for It was also confirmed that the weight loss of the brazed product was reduced by about 20 to 90% compared to the conventional method, and the amount of Mg released into the furnace was reduced.
一方、Ｍｇ含有量が本発明の範囲外となるＡ１ろう合金
を用いた比較例（１）では、内外部の何れかにフィレッ
ト切れを生じており、Ｓｉ或いはＢｉが、本発明の範囲
外の比較例（２）では、成形時の割れの発生、有効ろう
量の不足によるフィレット切れ、或いは製品表面に顕著
なグループの発生を認めた。更に、従来法による比較例
（３）では、何れも、内部側にフィレット切れが生じて
いるのを認めた。On the other hand, in Comparative Example (1) using A1 brazing alloy whose Mg content is outside the range of the present invention, fillet breakage occurred either inside or outside, and Si or Bi was outside the range of the present invention. In Comparative Example (2), cracking occurred during molding, fillet breakage due to insufficient amount of effective solder, or formation of noticeable groups on the product surface. Furthermore, in Comparative Example (3) using the conventional method, it was observed that fillet breakage occurred on the inside side.
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明に従えば、ブレ
ージングシートを用いた熱交換器の真空ろう付げにおい
て、そのろう付け性が飛曜的に向上せしめられ、それに
より熱交換器で問題とされるろう付け後の漏れ、耐圧不
足等の問題が効果的に改善され得たのであり、また低Ｍ
ｇろう合金の使用により、ろう付け時に製品から蒸発す
るＭｇの総量が減少するため、炉内に付着するＭｇ量が
低減され、以て炉清掃のメンテナンスが著しく軽減され
ることとなったのである。加えて、Ｍｇ蒸発量が低減さ
れるために、炉内に一度に積載出来る製品量を増すこと
が出来、その生産性が向上する特徴も発揮する。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, the brazing properties of a heat exchanger using a brazing sheet are dramatically improved. Problems such as leakage after brazing and insufficient pressure resistance, which are problems with heat exchangers, can be effectively improved, and low M
The use of g-brazing alloys reduces the total amount of Mg that evaporates from the product during brazing, which reduces the amount of Mg that adheres to the inside of the furnace, thereby significantly reducing furnace cleaning maintenance. . In addition, since the amount of Mg evaporation is reduced, the amount of products that can be loaded in the furnace at one time can be increased, and the productivity is improved.
また、本発明によれば、中空構造の製品の内外部でのろ
うの溶融と流動の時期の差が少なくなるために、より象
、速な昇温によっても、安定したろう付け性を得ること
が出来、これによっても生産性の向上を実現することが
出来るのである。Furthermore, according to the present invention, since the difference in timing between melting and flow of the solder between the inside and outside of a product with a hollow structure is reduced, stable brazing performance can be obtained even with a more rapid temperature rise. This also makes it possible to improve productivity.
第１図は、ドロンカップ型エバポレータの部分断面説明
図であり、第２図におけるＩ−１断面相当図であり、第
２図は、そのようなドロンカップ型のエバポレータ全体
を示す斜視図である。第３図は、ラジェータの一例を示
す斜視説明図であり、第４図は、第３図における■−Ｉ
Ｖ断面説明図である。第５図は、実施例で作製されるト
ロンカップ型エバポレータを構成する組立品を示す部分
切欠正面図である。
２：芯材 ４：第一の皮材６：第二の皮材
８：タンク
１０：ヘッダプレート １２：フィン
１４ニブレージングシート成形品
１６：通気孔
１８ニステンレス製円盤FIG. 1 is a partial cross-sectional explanatory view of a Dron cup type evaporator, and is a view corresponding to the I-1 cross section in FIG. 2. FIG. 2 is a perspective view showing the entire Dron cup type evaporator. . FIG. 3 is a perspective explanatory view showing an example of a radiator, and FIG. 4 is a diagram showing ■-I in FIG.
It is a V cross-sectional explanatory view. FIG. 5 is a partially cutaway front view showing an assembly constituting a tron cup type evaporator manufactured in an example. 2: Core material 4: First skin material 6: Second skin material 8: Tank 10: Header plate 12: Fin 14 Nibrazing sheet molded product 16: Ventilation hole 18 Ni stainless steel disc
Claims (4)
金からなる皮材とから構成されるブレージングシートを
用いた、真空ろう付け法によるＡｌ製熱交換器の製造方
法にして、 互いに組み合わされて接合せしめられる隣接する二つの
ブレージングシートの接合部において対向する一方の皮
材を、６〜１４重量％のＳｉ及び０．８〜２．５重量％
のＭｇを含む第一のＡｌろう合金にて構成する一方、他
方の皮材を、６〜１４重量％のＳｉ及び０〜０．６重量
％のＭｇを含む第二のＡｌろう合金にて構成し、それら
皮材を当接せしめて、ろう付け操作を実施することによ
り、前記二つのブレージングシートの接合を行なうこと
を特徴とするＡｌ製熱交換器の製造方法。(1) A method for manufacturing an Al heat exchanger by a vacuum brazing method using a brazing sheet consisting of a core material made of Al or its alloy and a skin material made of an Al brazing alloy, which are assembled together. One of the facing skin materials at the joint of two adjacent brazing sheets to be joined is made of 6 to 14% by weight of Si and 0.8 to 2.5% by weight.
The other skin material is made of a second Al brazing alloy containing 6 to 14% by weight of Si and 0 to 0.6% by weight of Mg. A method for manufacturing an Al heat exchanger, characterized in that the two brazing sheets are joined by bringing the skin materials into contact and performing a brazing operation.
金からなる芯材の一方の側に前記第一のＡｌろう合金か
らなる皮材を有する一方、該芯材の他方の側に前記第二
のＡｌろう合金からなる皮材を有する両面ブレージング
シートであり、且つ該両面ブレージングシートが、その
異なる皮材面を対向させて組み合わされ、接合せしめら
れる請求項（１）記載の製造方法。(2) The brazing sheet has a skin material made of the first Al brazing alloy on one side of a core material made of Al or its alloy, and a skin material made of the first Al brazing alloy on the other side of the core material. 2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the double-sided brazing sheet has a skin material made of an alloy, and the double-sided brazing sheet is combined and joined with different skin material surfaces facing each other.
Ｂｉを含んでいる請求項（１）または（２）記載の製造
方法。(3) The manufacturing method according to claim (1) or (2), wherein the first Al brazing alloy contains 0.4% by weight or less of Bi.
Ｂｉを含んでいる請求項（１）または（２）記載の製造
方法。(4) The manufacturing method according to claim (1) or (2), wherein the second Al brazing alloy contains 0.4% by weight or less of Bi.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1295459A JPH0679770B2 (en) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | Method for manufacturing heat exchanger manufactured by A1 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1295459A JPH0679770B2 (en) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | Method for manufacturing heat exchanger manufactured by A1 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03155461A true JPH03155461A (en) | 1991-07-03 |
| JPH0679770B2 JPH0679770B2 (en) | 1994-10-12 |
Family
ID=17820863
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|---|---|---|---|
| JP1295459A Expired - Lifetime JPH0679770B2 (en) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | Method for manufacturing heat exchanger manufactured by A1 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679770B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2016043410A (en) * | 2014-08-27 | 2016-04-04 | 株式会社Uacj | Brazing material sheet for forming fillet |
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| JPS5854909A (en) * | 1981-09-28 | 1983-04-01 | 松下電工株式会社 | Sink standard having fresh vegetable and fruit accomodating function and cooling and heating function |
| JPS5985364A (en) * | 1982-11-05 | 1984-05-17 | Furukawa Alum Co Ltd | Vacuum brazing sheet for hollow structural body made of aluminum |
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1989
- 1989-11-14 JP JP1295459A patent/JPH0679770B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| JPH0679770B2 (en) | 1994-10-12 |
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