JPH049297A - アルミニウム材の接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、凝縮器、蒸発器、ラジェータなどのアルミ
ニウム製熱交換器を製造するさいに、アルミニウム材ど
うしを接合する方法に関する。

この明細書において、「アルミニウム」という語には純
アルミニウムの他にアルミニウム合金も含むものとする
。

従来の技術 従来、アルミニウム製熱交換器を製造するさいのアルミ
ニウム材の接合は、たとえばアルミニウム製フィンおよ
びチューブのような２以上のアルミニウム材を組み合わ
せた後、この組み合わせ物における各部材の接する部分
に、ルイス酸となる塩化亜鉛、および塩化亜鉛にルイス
塩基として作用する溶媒を主成分とするスラリー状接合
用組成物を塗布し、その後上記組み合わせ物を加熱する
ことにより行っていた。

発明が解決しようとする課題 最近では上記アルミニウム製フィンおよびチューブは薄
肉化される傾向にあり、上記方法で接合を行った場合に
、フィンおよびチューブに侵食が発生し、脆弱になると
いう問題があった。

また、加熱時に各部の温度にばらつきが発生し易く、接
合不良が起こることがあった。しかもこの接合不良の発
生を防止するためには、接合のために決められた温度よ
りも高温に加熱する必要があり、その結果過度に加熱さ
れる部分が生じてその部分ではフィンおよびチューブに
発生する侵食が一層ひどくなるという問題がある。

また、上記方法で形成されるフィレットは小さいために
、出来上がった熱交換器が腐食環境で使用された場合に
、容易に接合部に剥かれが発生するおそれがある。また
、上記方法で形成されるフィレットは小さいために、気
密性か要求される箇所の接合には不適当である。

この発明の目的は、上記問題を解消したアルミニウム材
の接合方法を提供することにある。

課題を解決するための手段 この発明によるアルミニウム材の接合方法は、２以上の
アルミニウム材を組み合わせた後、この組み合わせ物に
おける各部材の接する部分に、ルイス酸となる塩化亜鉛
、および塩化亜鉛にルイス塩基として作用する溶媒を主
成分とする組成物に、アルミニウム１０ｗｔ％以下を含
みかつ残部亜鉛からなる亜鉛合金粉末を添加した接合用
スラリーを塗布し、その後上記組み合わせ物を加熱する
ことを特徴とする。

上記において、塩化亜鉛、および塩化亜鉛にルイス塩基
として作用する溶媒を主成分とする組成物における塩化
亜鉛および溶媒の量は、はぼ１：１にするのかよい。ま
た、ルイス酸となる塩化亜鉛にルイス塩基として作用す
る溶媒としては、アセトンなどのケトン類、アルコール
類、アルデヒド類、水、ニトリル類、エステル類、ラク
トン類、エーテル類などが単独でまたは混合して用いら
れる。

上記において、亜鉛合金粉末中のアルミニウム含有量の
上限を１０ｗｔ％としたのは、１０ｖｔ％を越えると亜
鉛合金の融点が高くなって接合のための加熱温度を高く
する必要があり、加熱に要する時間がきわめて長くなる
とともに、過度の加熱による侵食が発生するおそれがあ
り、しかも接合が困難になるからである。亜鉛合金粉末
中のアルミニウム含有量は、３〜７ｗｔ％の範囲内にあ
ることが好ましく、特にこの亜鉛合金が共晶合金となる
５ｗｔ％、またはその近傍が望ましい。亜鉛合金粉末中
のアルミニウム含有量が３〜７ｖｔ％の範囲内にあれば
、亜鉛合金の融点が高くなる程度が小さく、最も加熱温
度か低くてすむアルミニウム含有量５ｗｔ％の場合と比
べて加熱時間をそれほど長くする必要がない。

亜鉛合金粉末における塩化亜鉛および溶媒を主成分とす
る組成物に対する添加量は、上記組成物１００重量部に
対して最大で１２重量部とするのがよい。

また、上記において、亜鉛合金粉末の大きさは、平均粒
径４０μｍであることが好ましい。

上記接合用スラリーには、フラックスとして塩化アンモ
ニウムなどのアンモニウムハロゲン化物や、弗化ナトリ
ウム、よう化ナトリウム、臭化ナトリウム、酸性弗化ナ
トリウム、酸性弗化カリウム、弗化カリウム、弗化リチ
ウム等を添加しておいてもよい。

作　　　用 この発明の方法によれば、組み合わせ物を加熱するさい
に、まず亜鉛合金粉末が溶融して液状のフィレットが形
成され、さらに温度が高くなるにしたがって金属亜鉛が
析出してそのフィレットが形成される。

実　　施　　例 以下、この発明の実施例を比較例とともに説明する。

実施例１ まず、塩化亜鉛５０ｗｔ％およびアセトンからなる溶媒
５０ｖｔ％よりなるスラリー状組成物１００重量部に、
Ａｌ１５νｔ％を含みかつ残部Ｚｎからなる亜鉛合金の
粉末（９０メツシユ）を１２重量部添加して接合用スラ
リーをつくった。

ライで、アルミニウム製蛇行状偏平管（１〉とアルミニ
ウム製コルゲートフィンク２〉　と、アルミニウム製継
手部材（３）とを用意し、これらを図面に示すように組
み合わせた。そし、て、この組み合わせ物（４）を上記
の接合用スラリー中に浸漬した。その後、組み合わせ物
（４）を炉中て４００℃まで加熱し、加熱終了後水洗し
て残留したスラリーを除去することによって熱交換器を
製造した。

実施例２ 亜鉛合金粉末として、Ａ、ｌ）３ｗｔ％を含みがっ残部
Ｚｎからなる亜鉛合金からなるものを使用し、これをス
ラリー状組成物１００重量部に対して１０重量部添加す
ることによりつくった接合用スラリーを用い、加熱温度
を４２０’Ｃとした他は、上記実施例１と同様にして熱
交換器を製造した。

実施例３ 亜鉛合金粉末として、Ａｌ７ｗｔ％を含みがっ残部Ｚｎ
からなる亜鉛合金からなるものを使用し、これをスラリ
ー状組成物１００重量部に対して１０重量部添加するこ
とによりつくった接合用スラリーを用いた他は、上記実
施例２と同様にして熱交換器を製造した。

比較例１ 接合用スラリーとして、塩化亜鉛５０ｗｔ％およびアセ
トンからなる溶媒５０ｗｔ％よりなるものを使用した他
は、上記実施例１と同様にして熱交換器を製造した。

比較例２ 亜鉛合金粉末として、Ａｌ７ｗｔ％を含みかつ残部Ｚｎ
からなる亜鉛合金からなるものを使用し、これをスラリ
ー状組成物１００重量部に対して１２重量部添加するこ
とによりつくった接合用スラリーを用いた他は、上記実
施例１と同様にして熱交換器を製造した。

そして、上記実施例および比較例の方法を評価するため
に、実施例１〜３および比較例１〜２の方法で製造され
た熱交換器における蛇行状偏平管（１）、フィン（２）
および継手部材（３）の外観およびフィレット（５）の
形成状態を観察した。

その結果、比較例１の方法で接合された偏平管（１）、
フィン（２）および継手部材（３）の表面には金属光沢
は存在せず、灰黒色となっていた。

また、比較例２の方法場合には、偏平管（１）、フィン
（２）および継手部材（３）の接合部に接合不良が発生
していた。

これに対して、実施例１〜３の方法で接合された偏平管
（１）、フィン（２）および継手部材（３）の表面には
金属光沢が存在し、滑らがな表面となっていた。しかも
、そのフィレット（５）の大きさは、比較例１の方法の
フィレットの大きさの１．５倍程度であった。

発明の効果 この発明の方法によれば、組み合わせ物を加熱するさい
に、まず亜鉛合金粉末が溶融して液状のフィレットが形
成され、さらに温度が高くなるにしたがって金属亜鉛が
析出してそのフィレットが形成される。したがって、形
成されるフィレットが、従来方法で形成されるフィレッ
トに比べて大きくなり、その結果接合部に剥がれが発生
するのを防止することができるとともに、気密性が要求
される箇所゛の接合に適したものとなる。また、接合さ
れたアルミニウム材に侵食が発生するのを防止すること
ができる。さらに、加熱時に各部の温度にばらつきが発
生したとしても、金属亜鉛が析出する前に亜鉛合金粉末
が溶融して液状のフィレットが形成されるので、過度に
加熱しなくても確実に接合することができ、過度の加熱
による侵食の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例および比較例における組み合わせ物の形
状を示す斜視図、第２図は実施例で形成された熱交換器
における偏平管とフィンとの接合部を示す部分拡大正面
図である。 （１）・・・蛇行状偏平管、（２）・・・フルゲートフ
ィン、（３）・・・継手部材。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　２以上のアルミニウム材を組み合わせた後、この組み
   合わせ物における各部材の接する部分に、ルイス酸とな
   る塩化亜鉛、および塩化亜鉛にルイス塩基として作用す
   る溶媒を主成分とする組成物に、アルミニウム１０ｗｔ
   ％以下を含みかつ残部亜鉛からなる亜鉛合金粉末を添加
   した接合用スラリーを塗布し、その後上記組み合わせ物
   を加熱することを特徴とするアルミニウム材の接合方法
   。