JPH03243295A - Brazing sheet and production of lamination type evaporator by using this sheet - Google Patents
Brazing sheet and production of lamination type evaporator by using this sheetInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は熱交換器用材料およびその製造方法に関するも
のであり、特に積層タイプエバポレーターに有効なAl
材料からなるブレージングシートおよび製造方法であり
、ろう付性が優れるものである。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a heat exchanger material and a method for producing the same, and in particular to an aluminum material that is effective for laminated type evaporators.
A brazing sheet made of a material and a manufacturing method, which has excellent brazing properties.
カーエアコン用の熱交換器であるエバポレーターは、第
1図に示すように放熱フィン(2)とプレート(1)と
を積層し、そのプレート両側に配管パイプ(3)を設け
た構造の積層タイプが多くなってきている。これはサー
ペンタインタイプに比較して熱交性能が優れるためであ
る。The evaporator, which is a heat exchanger for car air conditioners, is a laminated type with a structure in which radiation fins (2) and plates (1) are laminated, and piping pipes (3) are provided on both sides of the plates, as shown in Figure 1. are becoming more common. This is because it has superior heat exchange performance compared to the serpentine type.
このようなエバポレーターの製造には一般にろう付性が
適用されているが、従来このろう付工法としてはフラッ
クスを使用しない真空ろう付性が多く用いられている。Brazeability is generally applied to the manufacture of such evaporators, but vacuum brazing, which does not use flux, has traditionally been used as the brazing method.
ところが真空ろう付性はフラックスを用いるろう付性に
比較してろう付性が劣ると言う欠点があるために、この
10数年はとんと材料の薄肉化が進まなかった。However, vacuum brazing has the disadvantage that its brazing properties are inferior to brazing properties that use flux, so there has been little progress in making materials thinner over the past ten years.
なお従来からフラックスろう付性としては塩化物系フラ
ックスを用いる方法があったが、フラックスが腐食性で
あるために積層タイプのエバポレーターではコア内部の
フラックスを除去することが困難であったために、この
ろう付性は採用されなかった。Conventionally, there has been a method of using chloride-based flux for flux brazing properties, but since the flux is corrosive, it was difficult to remove the flux inside the core with a laminated type evaporator. Brazeability was not adopted.
ところが近年非腐食性の弗化物系フラックスを用い、非
酸化性雰囲気中でろう付する方法が普及してきた。この
工法の特徴はフラックスが非腐食性であるために後処理
が不要であり、積層工゛バボレーターのような内部に接
合部を有する熱交換器のろう付性としては最適である。However, in recent years, a method of brazing in a non-oxidizing atmosphere using a non-corrosive fluoride flux has become popular. A feature of this method is that the flux is non-corrosive, so no post-treatment is required, making it ideal for brazing heat exchangers with internal joints, such as laminated evaporators.
またフラックスを使用するのでろう付性も優れており、
部材の薄肉化の可能性が大きくなってきた。Also, since it uses flux, it has excellent brazing properties.
The possibility of thinning parts is increasing.
非腐食性の弗化物系フラックスとしてはフルオロアルミ
ン酸カリウム錯体が一般的である。A common non-corrosive fluoride flux is potassium fluoroaluminate complex.
ところがこのフラックスの問題点、ひいてはこのろう付
性の問題点は、ろう付に供するAl又はAl合金等のA
l材材料化Mgが含有されているとろう付性が劣ること
である。但しフラックスの塗布量を多くすればある程度
のろう付が可能であるが、接合部の継手形状によっても
大きく影響を受ける。However, the problem with this flux, and furthermore the problem with its brazing properties, is that the aluminum or aluminum alloy used for brazing is
If the l material contains Mg, the brazing properties will be poor. However, although it is possible to achieve some degree of brazing by increasing the amount of flux applied, it is also greatly affected by the shape of the joint at the joint.
特に積層タイプのエバポレーターをろう付する場合には
特有の問題がある。即ち第1図に示すエバポレーターに
おいては、プレート(1)の材料としては一般にJI3
3003合金(Al−0,05〜0、2W1%Cu −
1,0〜1.5%Mn)を芯材として、その両面にIt
34045合金CAl−10w1%Si)等のろう材を
両面にクラッドしたブレージングシートが使用される。There are particular problems especially when brazing a laminated type evaporator. That is, in the evaporator shown in Fig. 1, the material for the plate (1) is generally JI3.
3003 alloy (Al-0,05~0,2W1%Cu-
1.0~1.5%Mn) as the core material, and It on both sides.
A brazing sheet clad on both sides with a brazing material such as 34045 alloy (CAl-10w1%Si) is used.
これら合金では不純物として上限で0.05W1%(以
下単に%と記す)までのMgが許容されているが、この
程度のMg量でもろう付性に悪影響を与える。但し上記
のようにフラックス塗布量を多くすればろう付は何ら問
題ないが、コア内部により多くのフラックス残渣が残留
するために、これが使用時に脱落してエアコンの回路に
流れ出し、コンプレッサーヤエクスパンジョンバルプ等
に悪影響を与えるので、この点問題である。In these alloys, Mg up to an upper limit of 0.05W1% (hereinafter simply referred to as %) is allowed as an impurity, but even this amount of Mg has an adverse effect on brazing properties. However, if you apply a large amount of flux as described above, there will be no problem with brazing, but since more flux residue remains inside the core, it falls off during use and flows into the air conditioner circuit, causing damage to the compressor and expansion. This is a problem because it has an adverse effect on the valve and the like.
Al材中のMgがろう付性に悪影響を及ぼすことについ
て鋭意検討の結果、この原因はフラックス成分とAl材
中のMgとが反応し、例えばフラックス成分であるKA
l F4がKMgFl等の化合物に変化してフラックス
としての効果がなくなるためであることが明らかとなっ
た。本発明はこの検討結果より成されたもので、ろう付
性を改善するAl材料からなるブレージングシートおよ
びこれを用いた積層タイプ二ノくボレーターの製造方法
に関するものである。As a result of intensive study on the negative effect of Mg in Al material on brazing properties, we found that the cause of this is the reaction between flux components and Mg in Al material.
It has become clear that this is because lF4 changes into a compound such as KMgFl and loses its effect as a flux. The present invention was made based on the results of this study, and relates to a brazing sheet made of an Al material that improves brazing properties, and a method for manufacturing a laminated type Ninoku borator using the same.
即ち本発明ブレージングシートはAl又はAl合金芯材
の少なくとも片面にこの芯材より融点の低いAl又はA
l合金皮材を形成してなり、非腐食性の弗化物系フラッ
クスを用いて非酸化性雰囲気中でろう付に供するブレー
ジングシートにおいて、該ブレージングシートを構成す
る芯材及び皮材中のMg含有量を0.03%以下とした
ことを特徴とするものである。That is, in the brazing sheet of the present invention, Al or A having a lower melting point than the core material is coated on at least one side of the Al or Al alloy core material.
In a brazing sheet formed of an alloy skin material and subjected to brazing in a non-oxidizing atmosphere using a non-corrosive fluoride flux, Mg content in the core material and skin material constituting the brazing sheet. It is characterized in that the amount is 0.03% or less.
また本発明の積層タイプエバポレータの製造方法はMg
の含有量が0.03%以下のAl又はAl合金芯材の少
なくとも片面に、Mgの含有量が0,03%以下で、こ
の芯材より融点の低いAl又はAl合金皮材を形成した
ブレージングシートによりなるプレート及びコルゲート
フィンを脱脂後、弗化物系フラックスの懸濁液を塗布し
てこれを乾燥した後積層タイプエバポレーターを組立て
、その後非酸化性雰囲気中でろう付することを特徴とす
るものである。Furthermore, the method for manufacturing the laminated type evaporator of the present invention includes Mg
Brazing in which an Al or Al alloy skin material with a Mg content of 0.03% or less and a melting point lower than that of the core material is formed on at least one side of an Al or Al alloy core material with a Mg content of 0.03% or less. After degreasing the sheet plate and corrugated fins, applying a suspension of fluoride flux and drying this, a laminated type evaporator is assembled, and then brazing is performed in a non-oxidizing atmosphere. It is.
Al材材料化Mgは先に述べたようにろう付性を害し、
ブレージングシート芯材中のMgもろう何時にろう材を
介して表面に拡散してフラックスと反応する。積層タイ
プのエバポレーターの場合にはブレージングシートから
なるプレート及びフィンというブレージングシート同士
の接合であるために、その他の熱交換器に比較して2倍
の影響を受けるために最もろう付が難しい。As mentioned earlier, Mg used as a material for Al material impairs brazing properties,
Mg in the core material of the brazing sheet also diffuses to the surface through the brazing material and reacts with the flux. In the case of a laminated type evaporator, brazing is the most difficult because the brazing sheets, which are plates and fins, are joined together, so they are twice as affected as other heat exchangers, so brazing is the most difficult.
ところでブレージングシートを構成するlおよびAl合
金としては、一般的にろうとしての皮材はIt5434
3合金CAl−7゜5%Si)、It34045合金等
の/’l−3i系が、芯材としてはIt33003合金
が主に使用されている。なお、皮材は全板厚に対して通
常3〜20%の割合でクラッドされている。By the way, as for the L and Al alloys constituting the brazing sheet, the skin material used as wax is generally It5434.
/'l-3i series such as CAl-7°5%Si) and It34045 alloy are mainly used as the core material, and It33003 alloy is mainly used as the core material. Note that the skin material is usually clad at a ratio of 3 to 20% of the total board thickness.
そして本発明でMg量を0.03%以下と規制したのは
この範囲であればほとんどろう付性に悪影響を与えない
ためである。この限定は皮材、芯材の両方に適応される
。The reason why the Mg content is regulated to 0.03% or less in the present invention is that within this range there is almost no adverse effect on brazing properties. This limitation applies to both skin and core materials.
次に本発明に係る積層タイプエバポレーターの製造につ
いて説明する。Next, manufacturing of the laminated type evaporator according to the present invention will be explained.
本発明ブレージングシートをプレス等により所定形状の
プレート及びコルゲートフィンに成形加工し脱脂する。The brazing sheet of the present invention is molded into plates and corrugated fins of a predetermined shape using a press or the like, and then degreased.
脱脂は通常トリクロルエチレン、トリクロルエタン、フ
レオン等の有機溶剤により行われるが、NaOHや弱ア
ルカリクリーナー等のエツチングによっても良い。弗化
物系フラックスとはKAl F4 、K2Al F。Degreasing is usually carried out using an organic solvent such as trichloroethylene, trichloroethane or Freon, but etching using NaOH or a weak alkaline cleaner may also be used. Fluoride fluxes include KAl F4 and K2Al F.
・H20、K3kl F6等のフルオロアルミン酸カリ
ウム錯体の単体やこれらの混合物、およびフルオロアル
ミン酸セシウム錯体、およびこれらを主成分とする弗化
物の混合物、その他フラックスとして有効な全てのもの
を言う。上記フラックスは蒸留水、イオン交換水、水道
水、工業用水および有機溶剤等を溶媒とした懸濁液とし
て用いる。またフラックス濃度はろう付写囲気によって
変化するが、概ね2〜1Qv1%程度が良く、この場合
実際に材料に付着するフラックス量は1〜5g/rrf
程度であって、これ以下の付着量ではろう付は難しい。・H20, K3kl F6, etc. alone or mixtures of potassium fluoroaluminate complexes, cesium fluoroaluminate complexes, mixtures of fluorides containing these as main components, and all other substances that are effective as fluxes. The above flux is used as a suspension in distilled water, ion-exchanged water, tap water, industrial water, an organic solvent, or the like as a solvent. The flux concentration varies depending on the brazing atmosphere, but it is generally good to be around 2-1Qv1%, and in this case, the amount of flux actually attached to the material is 1-5g/rrf.
If the amount of adhesion is less than this, it is difficult to braze.
そして、フラックス懸濁液を成形加工したブレージング
シートに塗布する方法は、スプレーや浸漬法で行うのが
一般的であるが、その他の方法を用いても良い。塗布後
の乾燥はフラックスの溶媒を蒸発させるためであり、一
般的には200℃程度の炉中で行うが、その他の方法−
でも溶媒が蒸発すれば如何なる方法でも良い。The flux suspension is generally applied to the molded brazing sheet by spraying or dipping, but other methods may also be used. Drying after application is to evaporate the flux solvent, and is generally carried out in an oven at about 200°C, but other methods -
However, any method may be used as long as the solvent evaporates.
次いでこれら部材を積層タイプのエバポレーターに組み
合わせ治具により締めつけ、非酸化性雰囲気中に挿入し
加熱してろう付を行う。非酸化性雰囲気としては通常窒
素ガスを用いるが露点−40℃以下、酸素濃度200p
pm以下程度の雰囲気が得られれば如何なる雰囲気によ
っても良い。またろう付加熱は皮材の溶融温度より高く
、芯材の溶融温度より低い温度に数分間保持すれば良い
が、通常600℃に3分間保持してろう付を行う。Next, these members are assembled into a laminated type evaporator, tightened with a jig, inserted into a non-oxidizing atmosphere, and heated to perform brazing. Nitrogen gas is usually used as the non-oxidizing atmosphere, but the dew point is -40°C or less and the oxygen concentration is 200p.
Any atmosphere may be used as long as an atmosphere of about pm or less can be obtained. The brazing heat may be maintained at a temperature higher than the melting temperature of the skin material and lower than the melting temperature of the core material for several minutes, but brazing is normally performed by maintaining it at 600° C. for 3 minutes.
なお本発明は非腐食性の弗化物系フラックスを使用する
場合だけでなく、弗化物を含有している塩化物系フラッ
クスを使用する場合でも有効である。また本発明の製造
方法は積層タイプのエバポレーターだけでなく、他の熱
交換器用材料としても最適であることは言うまでもない
。The present invention is effective not only when a non-corrosive fluoride flux is used, but also when a chloride flux containing fluoride is used. It goes without saying that the manufacturing method of the present invention is suitable not only for laminated type evaporators but also for other heat exchanger materials.
第1表に示すようにJIS 3003合金或いはJIS
1050合金(Atl’19.5%以上)からなる芯材
およびJIS 4045合金からなる皮材のMg量を変
化させ、この皮材を全板厚に対して10%の割合でクラ
ッドした厚さ0.6閣で焼鈍材のブレージングシートを
通常の製造工程により作製した。これらブレージングシ
ートを成形加工して第1図の積層タイプエバポレーター
のプレートを作製し、またJIS 3003合金からな
る厚さ0.12mのフィンはコルゲート加工して作製し
た。As shown in Table 1, JIS 3003 alloy or JIS
The Mg content of the core material made of 1050 alloy (Atl' 19.5% or more) and the skin material made of JIS 4045 alloy was varied, and this skin material was clad at a ratio of 10% to the total plate thickness to a thickness of 0. .A brazing sheet of annealed material was produced using a normal manufacturing process. These brazing sheets were molded to produce a plate for the laminated type evaporator shown in FIG. 1, and 0.12 m thick fins made of JIS 3003 alloy were produced by corrugating.
これら部材をフレオンにより蒸気脱脂し、フラックスを
塗布した。フラックスは70wt%KAl F< −3
0v1%に2 Al F 5−H20で1〜10wt%
濃度のイオン交換水の懸濁液とし、スプレーにより塗布
した。そして水分を乾燥後これら部材を組み合わせ、第
1図に示す積層タイプのエバポレーターを組立て治具に
より組み付けた。この組立て物を露点−40°C以下、
酸素濃度200ppm以下の窒素ガス雰囲気の炉中に挿
入して加熱し、600℃で3分間保持してろう付を行っ
た。These members were vapor degreased using freon and coated with flux. Flux is 70wt%KAl F<-3
1 to 10 wt% with 2 Al F 5-H20 to 0v1%
It was made into a suspension in concentrated ion-exchanged water and applied by spraying. After drying the water, these members were assembled and a laminated type evaporator shown in FIG. 1 was assembled using an assembly jig. This assembly should be kept at a dew point of -40°C or below.
It was inserted into a furnace in a nitrogen gas atmosphere with an oxygen concentration of 200 ppm or less, heated, and held at 600° C. for 3 minutes to perform brazing.
ろう何部のエバポレーターについて、外観観察によりろ
う付性およびフラックス残渣の量を調べ、さらに耐圧試
験により耐圧強度を測定してこれらの結果を第1表に併
記した。これら結果において、ろう付性は正常なものを
○、フィレットが極端に小さかったりろう切れがあるも
のを×として評価した。またフラックス残渣の量は少な
いものを○、多いものを×として評価した。The brazability and amount of flux residue were examined for the evaporators with several parts of wax by external observation, and the pressure resistance strength was measured by a pressure test. These results are also listed in Table 1. In these results, the brazing property was evaluated as ○ if it was normal, and × if the fillet was extremely small or there was a break in the solder. Further, the amount of flux residue was evaluated as ○ for a small amount and × for a large amount.
第1表より明らかなように、芯材および皮材中のMg量
が少ない本発明法Nα1−Nα6によるエバポレーター
はろう付性が良く、しかもフラックス残渣量も少なく、
総合評価としても良好であった。これに対し芯材、皮材
の何れかのMg量が0.03w1%を越える比較法部7
、磁8によるエバポレーターはろう付性が劣り、また1
1h9、恥11ではフラックス濃度を濃くしてもろう付
性が劣り耐圧試験でもれが発生した。また比較例Ntl
IO1N1112によるエバポレーターでは更にフラッ
クス濃度を濃くするとろう付性は良好でもフラックス残
渣が多くなり総合評価としては不良であった。As is clear from Table 1, the evaporators produced by the method Nα1-Nα6 of the present invention, which have a small amount of Mg in the core material and skin material, have good brazing properties and have a small amount of flux residue.
The overall evaluation was also good. On the other hand, comparative method section 7 where the Mg amount in either the core material or the skin material exceeds 0.03w1%
, magnetic 8 evaporators have poor brazing properties, and 1
In 1h9 and 11, even though the flux concentration was increased, the brazing performance was poor and leakage occurred in the pressure test. Also, comparative example Ntl
In the evaporator using IO1N1112, when the flux concentration was further increased, although the brazing property was good, there was a large amount of flux residue, and the overall evaluation was poor.
このようにブレージングシートを構成する芯材および皮
材中のMg量を0.03v1%以下とすることにより少
量のフラックスでろう付が可能となり、特に熱交換器内
部に接合部を有する積層タイプのエバポレーターを製造
する場合に有効である等工業上優れた効果を奏するもの
である。By setting the Mg content in the core material and skin material that make up the brazing sheet to 0.03v1% or less, brazing can be performed with a small amount of flux, especially for laminated type heat exchangers that have joints inside the heat exchanger. It has excellent industrial effects, such as being effective in manufacturing evaporators.
第1図は積層タイプのエバポレーターを示す斜視図であ
る。
1・・・プレート
2・・・フィン
3・・・配管パイプFIG. 1 is a perspective view showing a laminated type evaporator. 1... Plate 2... Fin 3... Piping pipe
Claims (2)
材より融点の低いAl又はAl合金皮材を形成してなり
、非腐食性の弗化物系フラックスを用いて非酸化性雰囲
気でろう付に供するブレージングシートにおいて、該ブ
レージングシートを構成する芯材及び皮材中のMg含有
量を0.03wt%以下としたことを特徴とするブレー
ジングシート。(1) An Al or Al alloy skin material having a lower melting point than the core material is formed on at least one side of an Al or Al alloy core material, and is brazed in a non-oxidizing atmosphere using a non-corrosive fluoride flux. A brazing sheet for use in a brazing sheet, characterized in that the Mg content in the core material and skin material constituting the brazing sheet is 0.03 wt% or less.
l合金芯材の少なくとも片面にMgの含有量が0.03
wt%以下で、この芯材より融点の低いAl又はAl合
金皮材を形成したブレージングシートによりなるプレー
ト及びコルゲートフィンを脱脂後、弗化物系フラックス
の懸濁液を塗布してこれを乾燥した後積層タイプエバポ
レーターを組立て、その後非酸化性雰囲気中でろう付す
ることを特徴とする積層タイプエバポレーターの製造方
法。(2) Al or A with Mg content of 0.03 wt% or less
l Mg content on at least one side of the alloy core material is 0.03
After degreasing the plates and corrugated fins made of brazing sheets formed with Al or Al alloy skin material having a melting point lower than that of the core material at wt% or less, a suspension of fluoride flux is applied and this is dried. A method for manufacturing a laminated type evaporator, which comprises assembling the laminated type evaporator and then brazing the laminated type evaporator in a non-oxidizing atmosphere.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3918790A JPH03243295A (en) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | Brazing sheet and production of lamination type evaporator by using this sheet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3918790A JPH03243295A (en) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | Brazing sheet and production of lamination type evaporator by using this sheet |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03243295A true JPH03243295A (en) | 1991-10-30 |
Family
ID=12546107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3918790A Pending JPH03243295A (en) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | Brazing sheet and production of lamination type evaporator by using this sheet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03243295A (en) |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP3918790A patent/JPH03243295A/en active Pending
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