JPH03180268A - Aluminum alloy-made heat exchanger - Google Patents

Aluminum alloy-made heat exchanger

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JPH03180268A
JPH03180268A JP28930489A JP28930489A JPH03180268A JP H03180268 A JPH03180268 A JP H03180268A JP 28930489 A JP28930489 A JP 28930489A JP 28930489 A JP28930489 A JP 28930489A JP H03180268 A JPH03180268 A JP H03180268A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
less
brazing
core material
heat exchanger
Prior art date
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Pending
Application number
JP28930489A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidemoto Matsumoto
松本 英幹
Motoyoshi Yamaguchi
山口 元由
Hitoshi Koyama
小山 斉
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Furukawa Aluminum Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Aluminum Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Aluminum Co Ltd filed Critical Furukawa Aluminum Co Ltd
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Publication of JPH03180268A publication Critical patent/JPH03180268A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve brazing ability and pressure resistant strength by using Al material containing the specific % of alloy element to core material for gas phase brazing heat exchanger, which the core material and fin material are made of Al alloy and outer shell is made of Al-Si series alloy clad tube material. CONSTITUTION:In the heat exchanger combining the core material made of Al alloy, the tube material cladding Al-Si series alloy cladded material as the outer shell and the fin material made of Al alloy and constituted by the gas phase brazing, as the core material, the Al alloy composing of 0.6-2.5wt.% Mg, <=1.0wt.% Si, <=1.2wt.% Fe and the balance of Al with inevitable impurities, is used. By this method, the brazing ability and the pressure resistant strength can be improved and therefore, the heat exchange can be lightened with thinning of the tube.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアルミニウム合金製熱交換器に関するもので、
耐圧強度を高めて軽量化を可能にし、かつろう付はヤ1
を改善したものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an aluminum alloy heat exchanger,
Increases pressure resistance, reduces weight, and reduces brazing
This is an improved version of .

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕Al又は
Al合金からなる管に、Al又はAl合金からなるフィ
ンをAl−8)、系又はZn−Al系合金ろう材により
接合したアルミニウム合金製熱交換器は、その軽量性及
び良好な熱伝導性の観点より自動車やその他の機器に用
いられている。
[Prior art and problems to be solved by the invention] An aluminum alloy tube in which a fin made of Al or Al alloy is joined to a tube made of Al or Al alloy using an Al-8), or Zn-Al alloy brazing filler metal. Heat exchangers are used in automobiles and other equipment because of their light weight and good thermal conductivity.

近年アルミニウム合金製熱交換器は、その小型化及び軽
量化に対する要求が一段と高まり、熱交換器を構成する
部材の高強度化と薄肉化が検討されている。しかし負荷
圧を高くした場合あるいはチューブ材を薄くした場合、
その耐圧強度が不足し、チューブの膨れを生じるなどの
問題があった。
In recent years, there has been an increasing demand for aluminum alloy heat exchangers to be smaller and lighter, and efforts are being made to increase the strength and reduce the thickness of the members that make up the heat exchanger. However, when the load pressure is increased or the tube material is made thinner,
There were problems such as insufficient pressure resistance and bulging of the tube.

従来このような熱交換器はろう付は法により造られてお
り、真空中に接合しようとする組立物を置いて加熱ろう
付けする真空ろう付は法は、高真空が必要であるところ
から設備費が高くなる問題があるが、ろう付は後の熱交
換器表面が清浄であるという特徴がある。しかし真空ろ
う付は法によってMgを添加したチューブ材を用いた熱
交換器をろう付けしようとした場合、ろう付は時の加熱
中にMgが蒸発してチューブの強度が低下してしまうと
いう問題がある。また蒸発するMgff1が多く、ろう
付は炉の汚染が早いという問題も生ずる。
Conventionally, such heat exchangers have been manufactured using the brazing method, and the vacuum brazing method involves placing the assembly to be joined in a vacuum and then heating and brazing it. Although there is a problem in that it is expensive, brazing has the advantage that the surface of the heat exchanger afterwards is clean. However, when attempting to braze a heat exchanger using tube material to which Mg has been added by vacuum brazing, the problem with brazing is that the Mg evaporates during heating, reducing the strength of the tube. There is. Further, there is a problem that a large amount of Mgff1 evaporates, and brazing quickly contaminates the furnace.

組立物にフッ化物系フラックスを塗布して炉中でろう付
けするノコロックろう付は法は、非吸湿性でアルミニウ
ムに対して非腐食性の■くAlF4とに、AlF、の混
合物をフラックスとして用いるので、ろう付は後フラッ
クス除去の必要がないという特徴がある。このノコロッ
クろう付は法によってMgを添加したチューブ材を用い
た熱交換器をろう付けしようとした場合、フッ化物系フ
ラックスとMgがろう付は中に反応するため、フラック
スの効力が低下してしまい、ろう付は不良が発生すると
いう問題があった。
The Nokolock brazing method, in which a fluoride-based flux is applied to the assembly and brazed in a furnace, uses a mixture of AlF4 and AlF, which is non-hygroscopic and non-corrosive to aluminum, as the flux. Therefore, brazing has the characteristic that there is no need to remove flux after soldering. When attempting to braze a heat exchanger using tube material to which Mg has been added, the effectiveness of the flux decreases as the fluoride flux and Mg react during brazing. However, there was a problem in that brazing caused defects.

また最近フラックスを組立物に塗布することなく、フラ
ックスの蒸気が存在する非酸化性雰囲気中で加熱ろう付
けする方法が開発された。
Also, a method has recently been developed in which heat brazing is performed in a non-oxidizing atmosphere in the presence of flux vapor without applying flux to the assembly.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明はこれに鑑み種々検討の結果、気相ろう付は法を
用いることによってMg添加チューブ材を用いた熱交換
器のろう付けが良好に行われること、更にMgを0.6
〜2.5wt%(以下wt%を%と略記)添加したアル
ミニウム合金製チューブ材はろう付は後の強度が高く、
このチューブを用いることにより、耐圧強度が高く、軽
量な熱交換器が得られることを知見し、更に検討の結果
、耐圧強度を高めて軽量化を可能にし、かつろう付は性
を改善したアルミニウム合金製熱交換器を開発した。
In view of this, as a result of various studies, the present invention has found that by using the vapor phase brazing method, heat exchangers using Mg-added tube material can be well brazed, and that Mg of 0.6
The aluminum alloy tube material containing ~2.5wt% (hereinafter wt% is abbreviated as %) has high strength after brazing,
By using this tube, we found that a lightweight heat exchanger with high pressure resistance could be obtained.As a result of further study, we found that we were able to create a heat exchanger that had high pressure resistance, reduced weight, and was made of aluminum with improved brazing properties. Developed an alloy heat exchanger.

即ち本発明の第1は、A4合金を芯材とし、外皮として
Al−8i系又はZn−Al系合金ろう材をクラッドし
たチューブ材と、Al又はAl合金からなるフィン材を
組み合せ、気相ろう付けにより構成した熱交換器におい
て、芯材にMg0.6〜2.5%、  SLl、0%以
下、Fe1.2%以下含み、残部Alと不可避的不純物
からなるAl合金を用いたことを特徴とするものである
That is, the first aspect of the present invention is to combine a tube material made of A4 alloy as the core material and clad with Al-8i or Zn-Al alloy brazing material as the outer skin, and a fin material made of Al or Al alloy, to form a vapor phase brazing material. In the heat exchanger constructed by attaching, the core material is an Al alloy containing 0.6 to 2.5% Mg, 0% SL1 or less, and 1.2% or less Fe, and the balance is Al and inevitable impurities. That is.

本発明の第2は、Al合金を芯材とし、皮材としてAl
 −3f系又はZ n −A ll系合金ろう材をクラ
ッドしたチューブ材と、Al又はAl合金からなるフィ
ン材を組み合せ、気相ろう付けにより構成した熱交換器
において、芯材にMg0.6〜2.5%、sl 1.0
%以下、Fe1.2%、 Mn 2.09gを以下含み
、残部Aeと不可避的不純物からなるAl合金を用いた
ことを特徴とするものである。
The second aspect of the present invention is to use Al alloy as the core material and as the skin material.
- In a heat exchanger constructed by vapor phase brazing, combining a tube material clad with a -3f-based or Zn-All-based alloy brazing material and a fin material made of Al or an Al alloy, the core material contains Mg0.6~ 2.5%, sl 1.0
%, Fe 1.2%, Mn 2.09g or less, and the balance is Ae and unavoidable impurities.

本発明の第3は、Al合金を芯材とし、皮材としてAl
 −Si系又はZn−Al系合金ろう材をクラットした
チューブ材と、Ae又はAl合金からなるフィン材を組
み合せ、気相ろう付けにより構成した熱交換器において
、芯材にMg0.6〜2.5%、sl 1.0%以下、
  Fe  1.2%、  Cu  t、[1%を以F
 qみ、残部Alと不可避的不純物からなるAl合金を
用いたことを特徴とするものである。
The third aspect of the present invention is that an Al alloy is used as a core material, and an Al alloy is used as a skin material.
- In a heat exchanger constructed by vapor phase brazing, combining a tube material made of Si-based or Zn-Al-based alloy brazing material and a fin material made of Ae or Al alloy, the core material contains Mg0.6 to 2. 5%, sl 1.0% or less,
Fe 1.2%, Cut, [1% below F
The present invention is characterized in that an Al alloy consisting of the remainder Al and unavoidable impurities is used.

本発明の第4は、Al合金を芯材とし、皮材としてAl
−8i系又はZ n−Al系合金ろう材をクラッドした
チューブ材と、Al又はAl合金からなるフィン材を組
み合せ、気相ろう付けにより構成した熱交換器において
、芯材にMg0.6〜2.5%、SL 1.0%以下、
Fe1.2%を以下含み、史にZr0.3%以F、  
Cr  0.3%以下、N11.0%以下の範囲内で何
れか1種又は2種以上を含み、残部Alと不可避的不純
物からなるAl合金を用いたことを特徴とするものであ
る。
The fourth aspect of the present invention is that an Al alloy is used as a core material, and an Al alloy is used as a skin material.
- In a heat exchanger constructed by vapor phase brazing, combining tube material clad with 8i-based or Zn-Al-based alloy brazing material and fin material made of Al or Al alloy, the core material contains Mg0.6 to 2. .5%, SL 1.0% or less,
Contains Fe1.2% or less, Zr0.3% or moreF in history,
The present invention is characterized by using an Al alloy containing one or more of Cr 0.3% or less and N 11.0% or less, with the remainder being Al and inevitable impurities.

本発明の第5は、Al合金を芯材とし、皮材としてAl
−Si系又はZn−Al系合金ろう材をクラッドしたチ
ューブ材と、Al又はAl合金からなるフィン材を組み
合せ、気相ろう付けにより構成した熱交換器において、
芯材にMg0.6〜2.5%、S、1.0%以下、Fe
1.2%、Mn2.0%以下、  Cu t、0%を以
下含み、残部Alと不可避的不純物からなるAl合金を
用いたことを特徴とするものである。
The fifth aspect of the present invention is to use Al alloy as the core material and as the skin material.
- In a heat exchanger constructed by vapor phase brazing, combining a tube material clad with Si-based or Zn-Al-based alloy brazing material and a fin material made of Al or Al alloy,
Core material: Mg0.6-2.5%, S, 1.0% or less, Fe
1.2%, Mn 2.0% or less, Cut 0% or less, and the balance is Al and unavoidable impurities.

本発明の第6は、Al合金を芯材とし、皮材としてAl
 37系又はZn−Al系合金ろう材をクラッドしたチ
ューブ材と、Al2又はA7’合金からなるフィン材を
組み合せ、気相ろう付けにより構成した熱交換器におい
て、芯材にMg0.6〜2.5%、S、1.0%以下、
Fe1.2%を以下、Mn2.0%以下を含み、更にZ
r0.3%以下、CroJ%以下、NL 1.0%以下
の範囲内で何れか1種又は2種以上を含み、残部Alと
不可避的不純物からなるAl合金を用いたことを特徴と
するものである。
The sixth aspect of the present invention is to use Al alloy as the core material and as the skin material.
In a heat exchanger constructed by vapor phase brazing, the tube material clad with 37 series or Zn-Al alloy brazing material is combined with the fin material made of Al2 or A7' alloy, and the core material contains Mg0.6 to 2. 5%, S, 1.0% or less,
Contains 1.2% or less of Fe, 2.0% or less of Mn, and further contains Z
It is characterized by using an Al alloy containing one or more of the following within the ranges of r0.3% or less, CroJ% or less, and NL 1.0% or less, with the remainder being Al and inevitable impurities. It is.

本発明の第7は、Al合金を芯材とし、皮材としてAl
−Si系又はZn−Al系合金ろう材をクラッドしたチ
ューブ材と、Al又はAl合金からなるフィン材を組み
合せ、気n;ろう付けにより構成した熱交換器において
、芯材にMg0.6〜2.5%、  sz  1.0%
以F、  Fe  1.2%を以下 Cu1.f1%以
丁を含み、更にZrO3%以下、Cr0.3%以下、N
L 1.0%以下の範囲内で何れか1種又は2種以上を
含み、残部Alと不可避的不純物からなるAl合金を用
いたことを特徴とするものである。
The seventh aspect of the present invention is that the core material is made of an Al alloy, and the skin material is made of Al.
- In a heat exchanger constructed by combining a tube material clad with a Si-based or Zn-Al alloy brazing material and a fin material made of Al or an Al alloy, and brazing the material, the core material contains Mg0.6 to 2. .5%, sz 1.0%
F, Fe 1.2% or less Cu1. Contains f1% or more, and further contains ZrO3% or less, Cr0.3% or less, N
It is characterized by using an Al alloy containing one or more of L within a range of 1.0% or less, and the remainder being Al and inevitable impurities.

本発明の第8は、Al合金を芯材とし、皮材としてAl
−Si系又はZn−Al系合金ろう材をクラッドしたチ
ューブ材と、Ae又はAl合金からなるフィン材を組み
合せ、気相ろう付けにより構成した熱交換器において、
芯材にMg0.6〜2.5%、  SL 1.0%以下
、Fe1.2%を以下、Mn2.0%以下、  Cu 
 1.0%以下を含み、更にZr0.3%以下、Cr0
.3%以下。
The eighth aspect of the present invention is to use Al alloy as the core material and as the skin material.
- In a heat exchanger constructed by vapor phase brazing, combining a tube material clad with Si-based or Zn-Al-based alloy brazing material and a fin material made of Ae or Al alloy,
Core material: Mg 0.6-2.5%, SL 1.0% or less, Fe 1.2% or less, Mn 2.0% or less, Cu
Contains 1.0% or less, further Zr0.3% or less, Cr0
.. Less than 3%.

J  1.0%以下の範囲内で何れか1種又は2種以上
を含み、残部Alと不可避的不純物からなるAl合金を
用いたことを特徴とするものである。
It is characterized by using an Al alloy containing one or more of J within a range of 1.0% or less, and the remainder being Al and unavoidable impurities.

し作 用〕 本発明において、チューブの芯材の合金組成を上記の如
く限定したのは次の押出によるものである。
Function] In the present invention, the alloy composition of the core material of the tube is limited as described above due to the following extrusion.

Mgの添加は合金の常温強度を向上すると共に気相ろう
付けにおけるろう付性を向上する働きを有する。しかし
てその含有量を0.6〜2.5%と限定したのは、0.
6%未満では強度向上が十分でなく、25%を超えると
ろう付は加熱により合金が溶融してしまうためである。
Addition of Mg has the function of improving the room temperature strength of the alloy and also improving the brazability in vapor phase brazing. However, the content was limited to 0.6 to 2.5% because 0.
If it is less than 6%, the strength will not be improved sufficiently, and if it exceeds 25%, the alloy will melt due to heating during brazing.

s2の添加は合金の強度を向上させる働きを有する。特
にこの合金ではMgと共にM g 2Slを微細に析出
し、強度を向上させる。しかしてその含有量を+、oo
6以上と限定したのは、1.0%を超えると合金の融点
か低下し、ろう付は加熱時に溶融してしまうためである
The addition of s2 has the function of improving the strength of the alloy. In particular, in this alloy, M g 2Sl is finely precipitated together with Mg to improve the strength. However, its content is +, oo
The reason why it is limited to 6 or more is that if it exceeds 1.0%, the melting point of the alloy will drop and the brazing will melt when heated.

Feの添加は合金の高温強度を高め、ろう付は加熱時の
変形を防ILする作用を有する。しかしてその含有量を
1.2%以下と限定したのは、含有量が1.2%を超え
た場合、Al−Fe系の金属間化合物の鼠が増加する効
果によって結晶粒径が微細となり、耐食性が低ドするた
めである。
Addition of Fe increases the high temperature strength of the alloy, and brazing has the effect of preventing IL from deformation during heating. However, the content was limited to 1.2% or less because if the content exceeds 1.2%, the crystal grain size becomes fine due to the effect of increasing the number of Al-Fe intermetallic compounds. This is because corrosion resistance is low.

Mnの添加はFe、l!:Sえと結合し、その析出■1
を芯材中にtli細、密に形成し、この析出相の分散強
化の作用で芯材の高温及び常温での強度を向上する。し
かしてその含rN?tを2.0%以下と限定したのは、
含有量が2.0%を超えると圧延性を低下し、チューブ
材の製造を困難にするためである。
The addition of Mn is Fe, l! : Combines with S and its precipitation ■1
is formed finely and densely in the core material, and the strength of the core material at high temperatures and room temperatures is improved by the action of dispersion strengthening of this precipitated phase. But does that include rN? The reason why t was limited to 2.0% or less was because
This is because if the content exceeds 2.0%, the rollability decreases, making it difficult to manufacture the tube material.

Cuの添加はチューブ材中に固溶して合金の強度を向上
させる働きを有する。しかしてその含Y丁量を1.0%
以下と限定したのは、含(TI’lが10%を超えると
合金の融点低−ドの作用により、高温強度が低下するた
めである。
Addition of Cu functions to improve the strength of the alloy by forming a solid solution in the tube material. However, its Y content is 1.0%
The reason why the content is limited to the following is that if the content exceeds 10%, the high temperature strength decreases due to the effect of lowering the melting point of the alloy.

Zr0.3%以下、Cr0.3%以下、  N11.0
%以下の範囲内で何れか1種又は2種以上を添加するの
は、何れも微細な金属間化合物を形成し、チューブの強
度を高める働きを有する。しかしてその含有量を上記の
如く限定したのは、何れも上限を超えると鋳造時に鋳塊
割れを引き起すばかりか、合金の圧延加工外を低下させ
るためである。
Zr0.3% or less, Cr0.3% or less, N11.0
Adding one or more of these within the range of % or less forms fine intermetallic compounds and has the effect of increasing the strength of the tube. However, the reason why the content is limited as described above is that exceeding the upper limit of any of them not only causes ingot cracking during casting, but also reduces the rolling resistance of the alloy.

以上が本発明におけるチューブ芯材の合金組成であるが
、不可避的不純物として、鋳造時の結晶粒微細化材とし
て添加されるTLや81更に強度、成形性、鋳造性を目
的として添加されるZn、Ca、V、BL、Pb、Ag
、Be等の元素をそれぞれ0.05%未満、総酸で0,
15%未満含んでも差し支えない。
The above is the alloy composition of the tube core material in the present invention, but as unavoidable impurities, TL and 81, which are added as grain refiners during casting, and Zn, which is added for the purpose of strength, formability, and castability. , Ca, V, BL, Pb, Ag
, Be and other elements each less than 0.05%, total acid content of 0,
It may contain less than 15%.

次に芯材の外皮であるろう材について説明する。ろう÷
4の被覆率はチューブの肉厚によっても異なるが、通常
10%程度である。用いる合金はAl7に6〜10%程
度のSLを含有した合金又はZ nに5〜22%程度の
Alを含有した合金を用いればよい。真空ろう付は用ろ
う材とは異なり、Mgを含有させてもよいが、積極的に
添加する必要はない。芯材中のMgがろう材に拡散する
だけで十分に気相ろう付は住は向上する。
Next, the brazing filler metal, which is the outer skin of the core material, will be explained. wax ÷
The coverage ratio of No. 4 varies depending on the wall thickness of the tube, but is usually about 10%. The alloy to be used may be an alloy containing Al7 and about 6 to 10% SL, or an alloy containing Zn and about 5 to 22% Al. Unlike the brazing filler metal used in vacuum brazing, Mg may be contained, but it is not necessary to actively add Mg. Just by diffusing Mg in the core material into the brazing material, the performance of vapor phase brazing is sufficiently improved.

逆にろう材にMgを多く添加するとMg蒸気が発生した
り、ろうの流れt’lが低Fする。更にろうの流れ性、
犠牲効果、チューブ製造時の鋳造外、加工性等を向上さ
せる目的で82.Be。
On the other hand, if a large amount of Mg is added to the brazing filler metal, Mg vapor is generated and the flow t'l of the brazing filler metal becomes low. Furthermore, the flowability of wax,
82. for the purpose of improving sacrificial effect, out-of-casting during tube manufacturing, workability, etc. Be.

Pb、In、Sn、T)−、B等を含r丁せしめてもか
まわない。
Pb, In, Sn, T)-, B, etc. may be included.

本発明のチューブは内側に犠性層を設けて3層材とする
ことにより、防食効果を高めたものが、特に推奨される
。防食層の厚さは通常0.04mm程度であり、これに
用いる合金としては、純AlやこれにZ n 、 M 
g 、  L 、7− 、  Z n 、  S n 
It is particularly recommended that the tube of the present invention has a three-layer material with a sacrificial layer provided on the inside to enhance its anticorrosion effect. The thickness of the anti-corrosion layer is usually about 0.04 mm, and the alloy used for this is pure Al, Zn, M
g, L, 7-, Zn, Sn
.

Ca等の1種又は2種以上を含ず丁せしめた合金である
It is an alloy that does not contain one or more of Ca and the like.

本発明のチューブ材は通常合わせ板の圧延によって製造
し、これを電縫溶接することにょって作成され、板厚は
通常0.1〜0.4mm程度である。
The tube material of the present invention is usually manufactured by rolling laminated plates and then welding them by electric resistance welding, and the plate thickness is usually about 0.1 to 0.4 mm.

またチューブ材以外のアルミニウム部材は、1050合
金や3003合金など通常の熱交換器に用いられる合金
のいずれも用いられる。
Further, as the aluminum members other than the tube material, any of the alloys used in ordinary heat exchangers, such as 1050 alloy and 3003 alloy, can be used.

本発明熱交換器は上記のチューブ材とフィン材を組み合
せ、組立物にフラックスを塗布することなく、フラック
スの蒸気が存在する非酸化性雰囲気中でろう付けにより
構成するもので、特に芯材にMgを添加することにより
、ろう付は杜を向上せしめたものである。即ち気相ろう
付けは非酸化性雰囲気中で、フラックス蒸気によって材
料表面の酸化皮膜を破壊し、ろう付けを行うものである
が、Mgはフラックス蒸気と反応しやすいためフラック
ス蒸気がろう材の表面に容易に付着するようになり、そ
こを核としてフラックス蒸気はろう材表面の酸化皮膜を
破壊するためである。Mgを添加していない合金ではフ
ラックス蒸気の量が不安定の場合、上記フラックスの核
が材料表面に付着しにくく、フラックス蒸気と酸化皮膜
の反応が不充分となり、ろう付は不良を引き起す。この
ようにMgの添加がろう付は性を向上させるのは、気相
ろう付けで用いられているフラックスの眼が従来のフラ
ックスを塗布するろう付けと比較して極端に少ないため
である。更に気相ろう付けでは、蒸気化されたフラック
スを用いることにより、フラックスの使用はを減らすこ
とができ、きれいな表面状態の構造物を得ることができ
る。
The heat exchanger of the present invention combines the above tube material and fin material and is constructed by brazing in a non-oxidizing atmosphere in the presence of flux vapor without applying flux to the assembly. By adding Mg, the brazing quality is improved. In other words, vapor phase brazing is performed in a non-oxidizing atmosphere by using flux vapor to destroy the oxide film on the surface of the material, but since Mg easily reacts with flux vapor, the flux vapor may damage the surface of the brazing material. This is because the flux vapor easily adheres to the surface of the brazing material, and the flux vapor destroys the oxide film on the surface of the brazing material. If the amount of flux vapor in an alloy to which Mg is not added is unstable, the cores of the flux will be difficult to adhere to the material surface, and the reaction between the flux vapor and the oxide film will be insufficient, causing failure in brazing. The reason why the addition of Mg improves the brazing properties is that the amount of flux used in vapor phase brazing is extremely small compared to conventional brazing in which flux is applied. Furthermore, by using vaporized flux in vapor phase brazing, the amount of flux used can be reduced and a structure with a clean surface condition can be obtained.

ここで用いられる非腐食性フラックス蒸気は、KA/ 
  Fl   、   K、!   Al   F、 
 、   K(A  I  F  6  な ど一般式
K n An F II 、lで示されるフルオロアル
ミン酸カリウム錯体、C5AlF4 、C82A(l 
F、、、  Cs + Aj! Fl、など一般式C5
nA/Fn□で示されるフルオロアルミン酸セシウ11
錯体、KBF、、TぐZ n F (、K S n F
 +に、Z r Ft、、に、S7 Fl、などの蒸気
及びこれ等の混合蒸気が含まれる。これ等フラックス蒸
気は、上記組成のフラックスを加熱蒸発させることによ
り牛じるか、史にKF+AlF。
The non-corrosive flux vapor used here is KA/
Fl, K,! Al F,
, K(A IF 6 etc.) Potassium fluoroaluminate complexes represented by the general formula K n An F II , l, C5AlF4, C82A(l
F,,, Cs + Aj! Fl, etc. General formula C5
Cesium fluoroaluminate 11 expressed as nA/Fn□
Complex, KBF, , TguZ n F (, K S n F
+, Z r Ft, , S7 Fl, etc., and mixed vapors thereof are included. These flux vapors are produced by heating and evaporating the fluxes having the above composition, or KF+AlF.

Cs F + A I  F 3.  K F + Z
 r F 4  + A l 。
Cs F + A I F 3. K F + Z
r F 4 + A l .

KF+L  L FlA  l 、   KF+SnF
  2  +A  l 。
KF+LL FlAl, KF+SnF
2 +A l.

KF+ZnF4 +NaF+A/、  LLF+NaF
+CsF+A/、  L4F+CsF+Al。
KF+ZnF4 +NaF+A/, LLF+NaF
+CsF+A/, L4F+CsF+Al.

CsFlPbF 2 +A I 、  KF+CsF+
Aj!。
CsFlPbF 2 +A I , KF+CsF+
Aj! .

Cs FlZ r F4+Al’などの混合物を加熱溶
融することにより、反応生成物として発生させることら
できる。これ等フラックス蒸気の発生方法としては、フ
ラックスを炉内で加熱蒸発させる方法、フラックスを炉
外で加熱蒸発させ、窒素、アルゴンなどの非酸化性ガス
と混合して炉内に導入する方俵などがあり、何れの方法
も用いることができる。
It can be generated as a reaction product by heating and melting a mixture such as Cs FlZ r F4+Al'. These flux vapor generation methods include heating and evaporating the flux inside the furnace, heating and evaporating the flux outside the furnace, mixing it with non-oxidizing gas such as nitrogen and argon, and introducing it into the furnace. Either method can be used.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明を実施例について説明する。 The present invention will be described below with reference to Examples.

第1図に示すラジェーターコアを組立て、これを治具に
より固定してろう付けを行った。即ち第1表中Nα1〜
15に示す組成のAl合金を芯材とし、その外側にB 
A 4343合金(Al −7,5%SL合金)をろう
材として10%、内側に7072合金CAl−1%合金
)を犠牲材として10%クラッドした肉厚0.3mmの
電縫チューブ(1)を配置し、該チューブ(1)間にA
[−1%Mn−1%Zn合金からなる厚さ0.Immの
コルゲートフィン(2)を設け、チューブ(1)の両端
に3003合金(Al −1,2%Mn−0.1%Cu
合金)の片側にB A 4343合金を8%、裏面に7
072合金を10%クラットした厚さ 1.6mmのヘ
ッダープレート(3)を取付け、更に両側面に3003
合金の片側にB A 4343合金を10%クラッドし
たBAlIPCから−なる厚さ 1.2mmのサイドプ
レート(5)を取付けてラジェーターコアを形成し、こ
れを治具で固定した。同図において(5)はろう付は後
に取付けるプラスチック性タンクを示す。
The radiator core shown in FIG. 1 was assembled, fixed with a jig, and brazed. That is, Nα1~ in Table 1
The Al alloy with the composition shown in 15 is used as the core material, and B is placed on the outside.
A 0.3 mm thick electric resistance welded tube (1) clad with 10% 4343 alloy (Al-7,5% SL alloy) as a brazing material and 10% 7072 alloy (CA1-1% alloy) as a sacrificial material on the inside. and A between the tubes (1).
[-1%Mn-1%Zn alloy with thickness 0. Imm corrugated fins (2) are provided, and 3003 alloy (Al-1,2%Mn-0.1%Cu) is installed at both ends of the tube (1).
8% B A 4343 alloy on one side and 7% on the back side.
A 1.6mm thick header plate (3) made of 10% 072 alloy is installed, and 3003 alloy is installed on both sides.
A side plate (5) with a thickness of 1.2 mm made of BAlIPC clad with 10% B A 4343 alloy was attached to one side of the alloy to form a radiator core, and this was fixed with a jig. In the figure, (5) shows a plastic tank that will be installed later.

この組立物を有機溶剤で脱脂した後、ステンレス製のト
レー上に載置し、これを第2表に+Lすフラッグス蒸気
を分圧5QmmHg含み、酸素分圧5mmHg、水蒸気
分圧IQmmHgの窒素ガス雰囲気として610℃に保
持された電気炉内に抑大し、610℃で5分間加熱して
ろう付けを行ってラジェーターコアを作製した。このラ
ジェーターコアを炉外に取り出してろう付は状況を調べ
た。その結果を第2表に示す。またラジェーターコアに
内圧を付与し、チューブの変形が生ずる圧力を測定し、
この圧力を耐圧強度として第2表に併記した。
After degreasing this assembly with an organic solvent, it was placed on a stainless steel tray and placed in a nitrogen gas atmosphere containing Flags steam with a partial pressure of 5 QmmHg, an oxygen partial pressure of 5mmHg, and a water vapor partial pressure of IQmmHg. The radiator core was prepared by placing the core in an electric furnace maintained at 610°C, and heating it at 610°C for 5 minutes to perform brazing. This radiator core was taken out of the furnace and the brazing situation was investigated. The results are shown in Table 2. We also apply internal pressure to the radiator core and measure the pressure at which the tube deforms.
This pressure is also listed in Table 2 as the compressive strength.

比較のため第1表中Nα16に示す組成の合金(300
3合金)を芯材として用い、その外側にB A 434
3合金をろう材として10%、内(1111に7072
合金を犠牲材として10%クラッドした肉厚0.3印の
電縫チューブとし、これを用いて上記実施例と同様にし
てラジェーターコアを作成し、その評価を行った。その
結果を第2表に併記した。
For comparison, an alloy (300
3 alloy) as the core material, and B A 434 on the outside.
3 alloy as a brazing material, 10% (7072 to 1111)
An electric resistance welded tube with a wall thickness of 0.3 mark, clad with 10% alloy as a sacrificial material, was used to create a radiator core in the same manner as in the above example, and its evaluation was performed. The results are also listed in Table 2.

また比較のため組立物にフッ化物系フラックスを塗布し
て炉中ろう付けするロコノックによりラジェーターコア
を作成し、これについて上記実施例と同様の評価を行っ
た。その結果を第2表に併記した。即ち第1表中Nul
l〜5に示す組成の合金を芯材とし、上記と同様の電縫
管を形成し、これに上記コルゲートフィン、ヘッダープ
レート、サイドプレートを組み合せ、第1図に示すラジ
ェーターコアを形成した。これを治具で固定して有機溶
剤で脱脂した後、組立物に10%濃度のKAlF4+に
、AlFh混合物を塗布し、200°Cで10分間乾燥
した。これを酸素分圧5mmHg、水蒸気分圧10mm
Hgである窒素ガス雰囲気で置換され、610’Cに保
持された電気炉内に仲人し、61(1℃で5分間ろう付
けを行った。
For comparison, a radiator core was prepared by Roconock, in which a fluoride-based flux was applied to the assembly and brazed in a furnace, and the same evaluation as in the above example was conducted. The results are also listed in Table 2. That is, Nul in Table 1
An electric resistance welded tube similar to that described above was formed using alloys having the compositions shown in 1 to 5 as core materials, and the corrugated fins, header plates, and side plates described above were combined therewith to form the radiator core shown in FIG. 1. After fixing this with a jig and degreasing it with an organic solvent, the assembly was coated with a 10% concentration KAlF4+ and AlFh mixture and dried at 200°C for 10 minutes. This is set to an oxygen partial pressure of 5 mmHg and a water vapor partial pressure of 10 mm.
The material was placed in an electric furnace purged with a nitrogen gas atmosphere containing Hg and maintained at 610'C, and brazing was performed at 1°C for 5 minutes.

第1表 第1表及び第2表から明らかなように、本光明によるラ
ジェーターは、高Mg含右にもかかわらずろう付は性は
良好で、耐圧強度が高いことが判る。
As is clear from Table 1 and Table 2, the radiator according to the present invention has good brazing properties and high compressive strength despite the high Mg content.

これに対し比較例では、ろう付は性は健全であったが、
耐圧強度が低く、また従来例では高Mgのため、フラッ
クスとMgの反応により、ろう付けが不良となり、健全
なラジェーターとすることができない。
On the other hand, in the comparative example, the brazing was sound, but
Since the compressive strength is low and the conventional example has a high Mg content, the reaction between the flux and Mg results in poor brazing, making it impossible to obtain a sound radiator.

[発明の効果」 このように本発明熱交換器によれば、ろう付は性が良好
で耐圧強度が高く、チューブの薄肉化による熱交換器の
軽量化を可能にする等工業上顕著な効果を奏するもので
ある。
[Effects of the Invention] As described above, the heat exchanger of the present invention has excellent brazing properties, high pressure resistance, and has industrially significant effects such as making it possible to reduce the weight of the heat exchanger by making the tubes thinner. It is something that plays.

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

第1図は自動車用ラジェーターの一例を示す斜視図であ
る。 1・・・チューブ 2・・・コルゲートフィン 3・ヘッダープレート 4・・・サイドプレート ・・プラスチック製タンク
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a radiator for an automobile. 1...Tube 2...Corrugated fin 3/Header plate 4...Side plate...Plastic tank

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)Al合金を芯材とし、外皮としてAl−Si系又
はZn−Al系合金ろう材をクラッドしたチューブ材と
、Al又はAl合金からなるフィン材を組み合せ、気相
ろう付けにより構成した熱交換器において、芯材にMg
0.6〜2.5wt%、Si1.0wt%以下、Fe1
.2wt%以下を含み、残部Alと不可避的不純物から
なるAl合金を用いたことを特徴とするアルミニウム合
金製熱交換器。
(1) A tube material made of Al alloy as a core material and clad with Al-Si or Zn-Al alloy brazing material as the outer skin, and a fin material made of Al or Al alloy are combined and constructed by vapor phase brazing. In exchangers, Mg is added to the core material.
0.6-2.5wt%, Si1.0wt% or less, Fe1
.. An aluminum alloy heat exchanger characterized by using an Al alloy containing 2 wt% or less, with the remainder being Al and inevitable impurities.
(2)Al合金を芯材とし、皮材としてAl−Si系又
はZn−Al系合金ろう材をクラッドしたチューブ材と
、Al又はAl合金からなるフィン材を組み合せ、気相
ろう付けにより構成した熱交換器において、芯材にMg
0.6〜2.5wt%、Si1.0wt%以下、Fe1
.2wt%以下、Mn2.0wt%以下を含み、残部A
lと不可避的不純物からなるAl合金を用いたことを特
徴とするアルミニウム合金製熱交換器。
(2) A tube material made of an Al alloy as a core material and clad with an Al-Si or Zn-Al alloy brazing material as a skin material, and a fin material made of Al or an Al alloy are combined and constructed by vapor phase brazing. In heat exchangers, Mg is added to the core material.
0.6-2.5wt%, Si1.0wt% or less, Fe1
.. 2 wt% or less, Mn 2.0 wt% or less, the balance A
1. An aluminum alloy heat exchanger characterized by using an Al alloy consisting of aluminum and inevitable impurities.
(3)Al合金を芯材とし、皮材としてAl−Si系又
はZn−Al系合金ろう材をクラッドしたチューブ材と
、Al又はAl合金からなるフィン材を組み合せ、気相
ろう付けにより構成した熱交換器において、芯材にMg
0.6〜2.5wt%、Si1.0wt%以下、Fe1
.2wt%以下、Cu1.0wt%以下を含み、残部A
lと不可避的不純物からなるAl合金を用いたことを特
徴とするアルミニウム合金製熱交換器。
(3) A tube material made of an Al alloy as a core material and clad with an Al-Si or Zn-Al alloy brazing material as a skin material, and a fin material made of Al or an Al alloy are combined and constructed by vapor phase brazing. In heat exchangers, Mg is added to the core material.
0.6-2.5wt%, Si1.0wt% or less, Fe1
.. 2wt% or less, including Cu1.0wt% or less, the balance A
1. An aluminum alloy heat exchanger characterized by using an Al alloy consisting of aluminum and inevitable impurities.
(4)Al合金を芯材とし、皮材としてAl−Si系又
はZn−Al系合金ろう材をクラッドしたチューブ材と
、Al又はAl合金からなるフィン材を組み合せ、気相
ろう付けにより構成した熱交換器において、芯材にMg
0.6〜2.5wt%、Si1.0wt%以下、Fe1
.2wt%以下を含み、更にZr0.3wt%以下、C
r0.3wt%以下、Ni1.0wt%以下の範囲内で
何れか1種又は2種以上を含み、残部Alと不可避的不
純物からなるAl合金を用いたことを特徴とするアルミ
ニウム合金製熱交換器。
(4) A tube material made of an Al alloy as a core material and clad with an Al-Si or Zn-Al alloy brazing material as a skin material, and a fin material made of Al or an Al alloy are combined and constructed by vapor phase brazing. In heat exchangers, Mg is added to the core material.
0.6-2.5wt%, Si1.0wt% or less, Fe1
.. Contains 2wt% or less, and further contains Zr0.3wt% or less, C
An aluminum alloy heat exchanger characterized by using an Al alloy containing one or more of r0.3wt% or less and Ni1.0wt% or less, the balance being Al and inevitable impurities. .
(5)Al合金を芯材とし、皮材としてAl−Si系又
はZn−Al系合金ろう材をクラッドしたチューブ材と
、Al又はAl合金からなるフィン材を組み合せ、気相
ろう付けにより構成した熱交換器において、芯材にMg
0.6〜2.5wt%、Si1.0wt%以下、Fe1
.2wt%以下、Mn2.0wt%以下、Cu1.0w
t%以下を含み、残部Alと不可避的不純物からなるA
l合金を用いたことを特徴とするアルミニウム合金製熱
交換器。
(5) A tube material made of an Al alloy as a core material and clad with an Al-Si or Zn-Al alloy brazing material as a skin material, and a fin material made of Al or an Al alloy are combined and constructed by vapor phase brazing. In heat exchangers, Mg is added to the core material.
0.6-2.5wt%, Si1.0wt% or less, Fe1
.. 2wt% or less, Mn2.0wt% or less, Cu1.0w
t% or less, with the remainder consisting of Al and unavoidable impurities
An aluminum alloy heat exchanger characterized by using L alloy.
(6)Al合金を芯材とし、皮材としてAl−Si系又
はZn−Al系合金ろう材をクラッドしたチューブ材と
、Al又はAl合金からなるフィン材を組み合せ、気相
ろう付けにより構成した熱交換器において、芯材にMg
0.6〜2.5wt%、Si1.0wt%以下、Fe1
.2wt%以下、Mn2.0wt%以下を含み、更にZ
r0.3wt%以下、Cr0.3wt%以下、Ni1.
0wt%以下の範囲内で何れか1種又は2種以上を含み
、残部Alと不可避的不純物からなるAl合金を用いた
ことを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器。
(6) A tube material made of an Al alloy as a core material and clad with an Al-Si or Zn-Al alloy brazing material as a skin material, and a fin material made of Al or an Al alloy are combined and constructed by vapor phase brazing. In heat exchangers, Mg is added to the core material.
0.6-2.5wt%, Si1.0wt% or less, Fe1
.. 2 wt% or less, Mn 2.0 wt% or less, and further Z
r0.3wt% or less, Cr0.3wt% or less, Ni1.
An aluminum alloy heat exchanger characterized by using an Al alloy containing one or more of these within a range of 0 wt% or less, with the balance being Al and inevitable impurities.
(7)Al合金を芯材とし、皮材としてAl−Si系又
はZn−Al系合金ろう材をクラッドしたチューブ材と
、Al又はAl合金からなるフィン材を組み合せ、気相
ろう付けにより構成した熱交換器において、芯材にMg
0.6〜2.5wt%、Si1.0wt%以下、Fe1
.2wt%以下、Cu1.0wt%以下を含み、更にZ
r0.3wt%以下、Cr0.3wt%以下、Ni1.
0wt%以下の範囲内で何れか1種又は2種以上を含み
、残部Alと不可避的不純物からなるAl合金を用いた
ことを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器。
(7) A tube material made of an Al alloy as a core material and clad with an Al-Si or Zn-Al alloy brazing material as a skin material, and a fin material made of Al or an Al alloy are combined and constructed by vapor phase brazing. In heat exchangers, Mg is added to the core material.
0.6-2.5wt%, Si1.0wt% or less, Fe1
.. 2wt% or less, Cu1.0wt% or less, and further Z
r0.3wt% or less, Cr0.3wt% or less, Ni1.
An aluminum alloy heat exchanger characterized by using an Al alloy containing one or more of these within a range of 0 wt% or less, with the balance being Al and inevitable impurities.
(8)Al合金を芯材とし、皮材としてAl−Si系又
はZn−Al系合金ろう材をクラッドしたチューブ材と
、Al又はAl合金からなるフィン材を組み合せ、気相
ろう付けにより構成した熱交換器において、芯材にMg
0.6〜2.5wt%、Si1.0wt%以下、Fe1
.2wt%以下、Mn2.0wt%以下、Cu1.0w
t%以下を含み、更にZr0.3wt%以下、Cr0.
3wt%以下、Ni1.0wt%以下の範囲内で何れか
1種又は2種以上を含み、残部Alと不可避的不純物か
らなるAl合金を用いたことを特徴とするアルミニウム
合金製熱交換器。
(8) A tube material made of an Al alloy as a core material and clad with an Al-Si or Zn-Al alloy brazing material as a skin material, and a fin material made of Al or an Al alloy are combined and constructed by vapor phase brazing. In heat exchangers, Mg is added to the core material.
0.6-2.5wt%, Si1.0wt% or less, Fe1
.. 2wt% or less, Mn2.0wt% or less, Cu1.0w
t% or less, and further contains Zr0.3wt% or less, Cr0.
An aluminum alloy heat exchanger characterized by using an Al alloy containing one or more of Ni in the range of 3 wt% or less and Ni of 1.0 wt% or less, and the balance being Al and inevitable impurities.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS648239A (en) * 1987-06-30 1989-01-12 Furukawa Aluminium Aluminum alloy and aluminum alloy clad material for heat exchanger member

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS648239A (en) * 1987-06-30 1989-01-12 Furukawa Aluminium Aluminum alloy and aluminum alloy clad material for heat exchanger member

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