JPH0478399B2

JPH0478399B2 -

Info

Publication number: JPH0478399B2
Application number: JP60176171A
Authority: JP
Inventors: Eiji Itaya; Kazunori Ishikawa
Original assignee: Furukawa Aluminum Co Ltd
Current assignee: Furukawa Aluminum Co Ltd
Priority date: 1985-08-10
Filing date: 1985-08-10
Publication date: 1992-12-11
Also published as: JPS6238796A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明はドロンカツプタイプのオイルクーラ
ー、エバポレーター又はラジエーターのような中
空構造物の製造に適した真空ブレージングシート
に関するものである。（従来の技術）近年アルミ製構造体のろう付けに、フラツクス
を必要としない真空ブレージング法が開発され、
公害上の心配がないところから盛んに行われるよ
うになつた。真空ブレージングはアルミニウム合
金を芯材とし、その片面又は両面にアルミニウム
ろう合金と皮材としてクラツドしたブレージング
シートを用い、真空中でブレージングを行うもの
で、熱交換器を始め各種構造体のろう付けに用い
られている。真空ブレージングシートには各種の
芯材用アルミニウム合金と皮材用アルミニウムろ
う合金が開発され現在ではJIS Ｚ 3263により規
格化されている。この真空ブレージングを利用してドロンカツプ
タイプのオイルクーラー、エパポレーター又はラ
ジエーターのような中空構造を有するアルミ製熱
交換器が製造されている。例えば従来ドロンカツ
プタイプのオイルクーラーは第１図に示すように
ブレージングシートから成形した管状体１を積層
し、管状体１間にコルゲートフイン２を配置して
真空ブレージング法により製造している。またラ
ジエーターは第２図に示すようにブレージングシ
ートを成形した偏平管３の端部にタンク４を取付
け、偏平管３の間にコルゲートフイン２を配置し
て真空ブレージング法により製造している。しか
るに第１図および第２図に示すように中空部を有
する構造体を真空ブレージング法により製造する
と、中空部の内側接合部のフイレツト形成が十分
でなく所定の接合強度が得られない場合である。これは、中空構造の内部の接合部と中空構造外
部のそれとの間にろう付け適正条件のずれがあ
り、内外同時に良好なろう付を行うための条件設
定範囲が狭いので両者を同時に最適条件でろう付
するのが困難であるためと考えられる。そこで従来、内外の皮材となるろう合金の組成
を変えることにより、この問題を克服することが
考えられており、例えばアルミニウム合金板の皮
材においてSi含有量を規制するとともに内側の皮
材のMg量を0.2〜1.2重量％（以下重量％を単に
％と略記する）減らし、中空体の内側にこもつた
Mg蒸気量の過多を防ぐもの（特開昭58−54909
号）、内側となる皮材の一方に所定量のSiとMsを
組合わせて用いるアルミニウム真空ブレージング
シート（特開昭59−85364号公報）が提案されて
いる。しかし最近の熱交換器等の耐圧強度、外観の仕
上りなど品質に対しては極めて要求水準が高くな
つており、これらの従来の真空ブレージング材で
はこれらの要求水準を必ずしも満足するものでは
なかつた。（問題点を解決するための手段）本発明者らはこのような従来の真空ブレージン
グの欠点を克服するために鋭意研究を重ねた結果
以下のような知見を得た。すなわち、ろう付によ
り組立てられる中空構造体、例えばドロンカツプ
のタンクでは接合部は後述の試験方法の説明図と
して示した第３図及びその部分拡大図である第４
図に示される如く２つに大別することができ、一
つは中空構造部の内側皮材より形成される接合部
分（フイレツトＡ）、もう一つは外側の皮材によ
り形成される接合部分（フイレツトＢ）である。
まず外側接合部のうちＢではろう切れが起こりや
すく、外観上問題となるばかりでなく耐圧性の低
下につながる。また内側接合部（例えばＡ）で
は、ろう切れとともに、フイレツトの大きさが不
足し、耐圧性の上で問題となる。第４図に示されるように内側皮材によつて形成
されるＡとＣの部分では第４図に示すようなＡか
らＣへろう材移動が生じており、ろう材がＡから
Ｃの方へ流れることによつて内側Ａのフイレツト
が小さくなること、接合部Ｂについては表面の酸
化皮膜を除去するに十分なMg量が必要であり、
またろう切れを生じさせないために十分な流動性
が必要である。接合部Ｃでは表面の酸化皮膜を除去するに十分
なMg量が必要であるが、ろう切れに対しては接
合部Ａからのろうの供給があるため心配はない。そして、ブレージングシートの内外の皮材に所
定量のSiとMgを含有させて、外側の皮材中のSi
濃度を内側の皮材中のSi濃度よりも小さくならな
いようにし、かつ、内外の皮材のそれぞれにある
種の添加元素を添加することにより、ろう材の流
動性（例えばＡからＣへの）を適正に押え、ろう
付性を内外とも安定化させて、ろう切れを起こさ
ず、形成フイレツト（例えばＡ、Ｂ）を大きくす
るとともに、耐圧性を向上させて高要求水準を満
足しうる熱交換器を製造しうることを見出し、こ
の知見に基づき本発明を完成するに至つた。すなわち本発明は、真空ブレージングによりア
ルミ製中空構造体を構成するアルミニウム合金の
両面にアルミニウムろう合金からなる皮材をクラ
ツドしてなり、外側となる皮材としてSi5〜14％
とMg0.2〜３％とCu、Ｙ、Ge、In、Bi、Sb、
Ba、St、Pb、Sn、Li、Beのいずれか１種または
２種以上を合計0.01〜１％含み、残部Alからなる
アルミニウムろう合金を用い内側となる皮材とし
てSi5〜14％とMg0.2〜３％を含み残部Alからな
るアルミニウムろう合金を用い、外側となる皮材
のSi濃度が内側となる皮材のSi濃度より小さくな
らないようにしたことを特徴とする両面クラツド
の真空ブレージング用シート（以下第１発明とい
う）、真空ブレージングによりアルミ製中空構造体を
構成するアルミニウム合金の両面にアルミニウム
ろう合金からなる皮材をクラツドしてなり、外側
となる皮材としてSi5〜14％とMg0.2〜３とを含
み残部Alからなるアルミニウムろう合金を用い、
内側となる皮材としてSi5〜14％Mg0.2〜３％と
Na、Ca、Mn、Fe、Ti、Niのいずれか１種また
は２種以上を合計0.01〜２％以上含み残部Alから
なるアルミニウムろう合金を用い、外側となる皮
材のSi濃度が内側となる皮材のSi濃度より小さく
ならないようにしたことを特徴とする両面クラツ
ドの真空ブレージング用シート（以下第２発明と
いう）及び真空ブレージングによりアルミ製中空構造体を
構成するアルミニウム合金の両面にアルミニウム
ろう合金からなる皮材をクラツドしてなり、外側
となる皮材としてSi5〜14％とMg0.2〜３％とCu、
Ｙ、Ge、In、Bi、Sb、Ba、St、Pb、Sn、Li、
Beのいずれか１種または２種以上を合計0.01〜
１％含み、残部Alからなるアルミニウムろう合
金を用い、内側となる皮材にSi5〜14％、Mg0.2
〜３％とNa、Ca、Mn、Fe、Ti、Niのいずれか
１種または２種以上を合計0.01〜２％以上含み残
部Alからなるアルミニウムろう合金を用い、外
側となる皮材のSi濃度が内側となる皮材のSi濃度
より小さくはならないようにしたことを特徴とす
る両面クラツドの真空ブレージング用シート（以
下第３発明という）を提供するものである。本発明の第１発明ないし第３発明において、そ
の数値限定の意味は次のとおりである。 Si含有量が５％未満では流動性が低すぎ、14％
を越えると形成加工が困難となる。特にSi含有量
を７〜12％の範囲とすることが望ましい。Mg含
有量が0.2％未満ではMgの蒸発による酸化性皮膜
の破壊効果が望めないが、３％を越えるとMgの
効果は飽和するばかりか、成形加工性を悪化さ
せ、さらに真空炉内部に付着するMg量が増大
し、炉のメンテナンス上問題となる。特にMgの
含有量を0.5〜２％の範囲内とすることが望まし
い。本発明においてろう材の流動性は添加元素によ
つてさらに調整することが必要である。所定量添
加するCu、Ｙ、Ge、In、Bi、Sb、Ba、Sr、Pb、
Sn、Si、Beはろうの流動性を高める。これが
0.01％未満では所定の効果が得られず、１％を越
えると成形加工性を劣化させる。一方Na、Ca、
Mn、Fe、Ti、Niはろうの流動性を低下させる。
これが0.01％未満では所定の効果が得られず、２
％を越えると成形加工性を劣化させる。また上記において外側となる皮材のSi濃度が内
側となる皮材のSi濃度より小さくなると中空構造
の内部の接合部と中空構造外部のそれとの間にろ
う付け適正条件のずれが大きくなり、内外同時に
良好なろう付を行うための条件設定範囲が狭くな
るという支障がある。（実施例）以下本発明を実施例について説明する。芯材に3003合金を用い、その両面に第１表に示
す組成のろう合金からなる皮材をクラツドした厚
さ0.8mm真空ブレージングシートを作成した。次
いでこれをプレス形成し、このブレージングシー
トをプレス形成したカツプ４枚（カツプ５と５及
び５と６を組み合わせ）重ねて第３図に示す耐圧
試験用中空構造体７を真空ブレージングにより作
成した。図中５は排気口つきカツプ、６は排気口なしカ
ツプである。カツプサイズは52×52×10mmであ
る。７は耐圧試験接続管である。真空ブレージングの条件はろう付温度は内側と
なる皮材の融点より10〜15℃高い温度で行い、そ
の温度で５分間保持した。真空度は７×10^-5torr
で行つた。このようにして真空ブレージングを行つたもの
について、内側接合部及び外側接合部のフイレツ
ト状態を調べると共に耐圧試験を行つた。フイレ
ツト外観は内側については第３図及び４図のＡの
部分、外側については第３図及び４図のＢの部分
について行つた。その結果を第１表に併記した。

【表】

【表】第１表の結果より明らかな如く実施例の試料No.
１〜20のブレージングシートによれば組立中空構
造体の内側、外側ともフイレツトが均一となり、
耐圧強度が向上する。実施例が従来例の試料No.
31〜34よりも耐圧性が向上しているのはCu、Ｙ、
GeなどあるいはNa、Ca、Mnなどの第三成分元
素の添加によりフイレツトを形成する能力が向上
したことを示している。また第１表の結果より明らかなように比較例で
は試料No.21はSiが多いため成形加工ができなかつ
た。試料No.22ではSi量が少ないため、フイレツト
が形成しない。試料No.23ではMgが多いため形成
加工できない。試料No.24ではMgが少ないためフ
イレツトが形成しない。試料No.25〜27はMg、Si
以外の添加元素が多く成形加工できない。試料No.
29は内側と外側のSi量の差が大きすぎ、フレツト
は小さく不均一であり、耐圧強度も低下する。（発明の効果）本発明により真空ろう付によつて中空構造物を
製造する際、中空部の内側及び外側接合部のろう
付性を同時に良好に仕上げるろう付条件の設定が
容易となり、条件のバラツキによる不良が低減す
る。本発明のブレージングシートを用意した真空ブ
レージング組成を行うと接合部におけるフイレツ
トが均一となり、外観上優れるばかりでなく耐圧
強度の高い中空構造体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は真空ブレージングにより製造されるオ
イルクーラーの側面図、第２図は真空ブレージン
グにより製造されるラジエーターの側面図、第３
図は真空ブレージング試験用中空構造体の１例を
一部切欠して示す正面図、第４図は第３図の試験
用中空体の一部拡大図である。

Claims

【特許請求の範囲】１真空ブレージングによりアルミ製中空構造体
を構成するアルミニウム合金の両面にアルミニウ
ムろう合金からなる皮材をクラツドしてなり、外
側となる皮材としてSi5〜14％とMg0.2〜３％と
Cu、Ｙ、Ge、In、Bi、Sb、Ba、St、Pb、Sn、
Li、Beのいずれか１種または２種以上を合計
0.01〜１％含み、残部Alからなるアルミニウムろ
う合金を用い内側となる皮材としてSi5〜14％と
Mg0.2〜３％（以上、％は重量％を示す）を含み
残部Alからなるアルミニウムろう合金を用い、
外側となる皮材のSi濃度が内側となる皮材のSi濃
度より小さくならないようにしたことを特徴とす
る両面クラツドの真空ブレージング用シート。２真空ブレージングによりアルミ製中空構造体
を構成するアルミニウム合金の両面にアルミニウ
ムろう合金からなる皮材をクラツドしてなり、外
側となる皮材としてSi5〜14％とMg0.2〜３％と
を含み残部Alからなるアルミニウムろう合金を
用い、内側となる皮材としてSi5〜14％Mg0.2〜
３％とNa、Ca、Mn、Fe、Ti、Niのいずれか１
種または２種以上を合計0.01〜２％（以上、％は
重量％を示す）以上含み残部Alからなるアルミ
ニウムろう合金を用い、外側となる皮材のSi濃度
が内側となる皮材のSi濃度より小さくならないよ
うにしたことを特徴とする両面クラツドの真空ブ
レージング用シート。３真空ブレージングによりアルミ製中空構造体
を構成するアルミニウム合金の両面にアルミニウ
ムろう合金からなる皮材をクラツドしてなり、外
側となる皮材としてSi5〜14％とMg0.2〜３％と
Cu、Ｙ、Ge、In、Bi、Sb、Ba、St、Pb、Sn、
Li、Beのいずれか１種または２種以上を合計
0.01〜１％含み、残部Alからなるアルミニウムろ
う合金を用い、内側となる皮材にSi5〜14％、
Mg0.2〜３％とNa、Ca、Mn、Fe、Ti、Niのい
ずれか１種または２種以上を合計0.01〜２％（以
上、％は重量％を示す）以上含み残部Alからな
るアルミニウムろう合金を用い、外側となる皮材
のSi濃度が内側となる皮材のSi濃度より小さくな
らないようにしたことを特徴とする両面クラツド
の真空ブレージング用シート。