JPH06297137A - ろう付用高周波誘導コイルとこれを用いたろう付方法 - Google Patents

ろう付用高周波誘導コイルとこれを用いたろう付方法

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JPH06297137A
JPH06297137A JP10986793A JP10986793A JPH06297137A JP H06297137 A JPH06297137 A JP H06297137A JP 10986793 A JP10986793 A JP 10986793A JP 10986793 A JP10986793 A JP 10986793A JP H06297137 A JPH06297137 A JP H06297137A
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JP
Japan
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joint
brazing
alloy
coil
frequency induction
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JP10986793A
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Chikayuki Koie
近志 鯉江
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TOMISHIYOU KK
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TOMISHIYOU KK
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 Al合金製パイプ(6)とAl合金製継手
(7)を組合わせてその接合部(A)にろう材を置き、
該ろう材及び接合部を高周波誘導加熱して接合するにあ
たり、上記接合部(A)の周囲を部分的に囲む高周波誘
導加熱コイル(8)の内側に、該コイルの一部欠損した
箇所(B)を通してその方向から上記接合部を挿脱自在
にセットした後、誘導加熱することを特徴とするAl合
金製のパイプと継手とのろう付方法。 【効果】 自動車の熱交換器用部材として複雑な形状の
Al合金製パイプとAl合金製継手とのろう付が熟練技
術者でなくとも均一且つ容易に行え、さらにろう付作業
が自動化ラインで実施でき、しかも加熱時間が短いので
生産性が向上する。さらにフッ化物系フラックスを用い
ることができるので従来の洗浄工程が不要で、公害設備
も必要とせず腐食の心配もない。また短時間の加熱で済
むため高強度の高Mg含有Al合金も使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はAl合金部材、特にAl
合金製のパイプとパイプ継手とを高周波誘導加熱により
ろう付接合する際の高周波誘導コイル、及び該コイルを
用いてろう付する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりAl合金部材の接合方法の一つ
としてろう付方法があるが、これは通常接合しようとす
るAl合金部材よりも融点の低いAl−Si系合金から
なるろう材を溶融してこれら2部材を一体化するもので
ある。このようなろう付法としては、例えばトーチろう
付法、炉中ろう付法、真空ろう付法等がある。そして上
記真空ろう付法以外のろう付では、Al合金表面の酸化
物を除去し且つろう付加熱中の表面酸化を防止するため
にフラックスを用いている。
【0003】このフラックスとしては従来からNaC
l,KCl,ZnCl2 等の塩化物系フラックスや、K
AlF4,K2 AlF5 等のフッ化物系フラックスが通常
用いられているが、この塩化物系フラックスを用いてろ
う付を行った場合、ろう付後にこれらフラックスが表面
に残留しているとAlやAl合金を腐食してしまう。こ
のためろう付後に接合部材に対して、湯洗→酸洗→水洗
→乾燥、といった後処理が必要であって製造工程が複雑
で、且つ洗浄工程に公害設備が必要となる等問題があっ
た。
【0004】他方フッ化物系フラックスはAlやAl合
金に対して腐食性ではないので、上記のような後処理工
程は必要なく、ろう付コストが安いといった利点があり
盛んに使用されている。
【0005】ところで最近、自動車車体の軽量化を図る
ために各種部材を軽量化することが行われている。例え
ばカーエアコンに使用される図1に示すようなエバポレ
ータ(1)やコンデンサ(3)等の熱交換器にもAl合
金が使用されてきている。さらにこれに伴いカーエアコ
ンを構成する各機器、即ち上記エバポレータ(1)、コ
ンプレッサ(2)、コンデンサ(3)、リキッドタンク
(4)及びエキスパンションバルブ(5)をこの順に互
いに連結して内部に冷媒を循環させる各種パイプ(6)
にもAl合金が使用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そして上記Al合金パ
イプには一般にその両端にAl合金管継手を有し、該パ
イプと継手は通常ろう付により接合されている。このろ
う付法としては従来塩化物系フラックスとAl−Si系
合金ろう材を用いて、アセチレン−酸素ガスバーナーを
熱源として 480〜 550℃の温度でこのろう材を溶融して
接合するトーチろう付が行われていた。
【0007】しかしながら塩化物系フラックスを用いる
と前述のとおり、洗浄工程が必要となり且つ該洗浄工程
に公害設備も必要となりコストアップとなってしまい、
またろう付後に腐食、残留水分やシート面疵等の不具合
が多かった。さらにトーチろう付法は専門の熟練技能者
が必要である等種々問題があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明はこれに鑑み種々
検討の結果、従来の洗浄工程が不要で熟練技術者も必要
としないAl合金パイプとAl合金管継手のろう付方法
とこれに用いるろう付用高周波誘導コイルを開発したも
のである。
【0009】即ち本発明の高周波誘導コイルは、Al合
金製パイプとAl合金製継手を組合せた部材の接合部に
置かれたろう材、及び該接合部を加熱してろう付接合す
る高周波誘導加熱コイルが、少なくとも上記接合部周囲
を部分的に囲み、且つ上記コイルの欠損した箇所を通し
て上記接合部が高周波誘導加熱コイルの内側に一方向か
ら挿脱自在であることを特徴とするものであり、この場
合上記コイルが接合部周囲に加えてAl合金製継手をも
部分的に囲んでいるのはより効果がある。
【0010】また本発明のろう付方法は、Al合金製パ
イプとAl合金製継手を組合わせてその接合部にろう材
を置き、該ろう材及び接合部を高周波誘導加熱して接合
するにあたり、上記接合部の周囲を部分的に囲む略円弧
状誘導加熱コイルの内側に、該コイルの一部欠損した箇
所を通してその方向から上記接合部を挿脱自在にセット
した後誘導加熱することを特徴とするものであり、この
場合Al合金製継手の周囲にも上記誘導コイルを部分的
に設置して該継手を同時に加熱するのは効果があり、ま
た接合部に非腐食性のフルオロアルミン酸カリウム錯体
からなるフッ化物系フラックスを塗布するのはより有効
である。さらに高周波発振周波数は20〜40KHzが
よい。
【0011】
【作用】一般に金属を高周波誘導加熱すると電磁誘導作
用により金属中に誘導電流が発生し、このため金属の電
気抵抗でジュール熱が発生して金属自体が自己発熱す
る。この方法をろう付作業に適用すれば、加熱部の温度
制御が容易となるのでろう付作業に熟練者が不要であ
り、加熱部の均一加熱や局部加熱が良好に実施でき、さ
らに熱効率が高いので加熱部の急速加熱が可能となる等
の利点がある。
【0012】一般に高周波誘導加熱コイルは図2に示す
ように内部に冷却水を通した銅パイプをコイル状に巻回
した形状であり、この内側に加熱部材を配置することに
より誘導加熱を行うものである。従って例えば図3に示
す上記自動車用熱交換器に用いられるようなAl合金製
パイプ(6)とそれより大きいAl合金製継手(7)を
ろう付接合する場合、上記のような形状の誘導コイルで
は、ろう付箇所(A)のみを局部加熱することは極めて
困難である。
【0013】さらに図1に見られるように自動車用熱交
換器を構成するパイプは3次元的に曲げ加工されてお
り、継手と接合する際に組合わせた形状も例えば図4
(a)(b)に示すように極めて複雑である。従ってこ
のような場合はろう付接合箇所(A)のみを誘導コイル
で加熱して良好なろう付接合を得ることはほとんど不可
能であった。
【0014】そこで図5に示すようにパイプ(6)と継
手(7)との接合部(A)の周囲を部分的に囲う不完全
な円形の高周波誘導コイル(8)であって、且つ該コイ
ル(8)の円形の欠損した箇所(B)を通してその方向
から上記接合部がコイル(8)内側に挿脱自在となるよ
うなコイルを形成した。このような高周波誘導コイルに
よればろう付接合部(A)にろう材を置き、誘導加熱す
ることによりろう材及び接合部(A)のみを均一に加熱
できるのでろう付作業を容易に且つ確実に行うことがで
きる。さらにパイプと継手とを組み合わせた部材を一方
向から誘導コイル内に挿入できるので、当該ろう付部材
の高周波誘導加熱装置への供給や作業自体の自動化も図
れる利点がある。
【0015】また図6のように誘導コイルをさらに3次
元的に折り曲げた形状として継手部をも該コイルで部分
的に囲うように構成することにより、熱容量の大きいA
l合金のブロック部分を同時に加熱して接合部の誘導加
熱による加熱効率を高めることができる。
【0016】また誘導加熱によるろう付法を採用するこ
とにより、フラックスとしてフルオロアルミン酸カリウ
ム錯体を主成分とするフッ化物系フラックスを用いるこ
とが可能となる。これは前記のように誘導加熱では温度
制御が容易だからである。即ちフッ化物系フラックスを
用いた場合、ろう付の最適温度が約 560〜573 ℃と塩化
物系フラックスを用いた場合よりも高く且つ温度範囲は
狭くなる。従って従来のトーチろう付を用いた場合には
トーチの温度のコントロールが困難なため、ろう付温度
が上がり過ぎて接合部材をも溶融してしまう恐れ等があ
ったが、誘導加熱によれば温度制御が容易であるため上
記の問題を解消することができる。
【0017】このようにフッ化物系フラックスを利用で
きるので、従来の酸洗浄工程が不要となりろう付後接合
部が常温に戻れば直ちに次工程に移ることができる。さ
らに作業環境がクリーンで無公害の作業が実施できる。
また本発明法によれば継手類シート面が切削上がりのま
ま使用可能である。
【0018】しかも本発明法によれば次のような利点も
ある。即ち従来のトーチろう付でフッ化物系フラックス
を用いて高強度の溶接構造用合金であるJIS 7N0
1(Al−1.5 wt%Mg−0.45wt%Mn−4.5 wt%Z
n)等の高Mg含有Al合金材料をろう付すると、ろう
付性やろう付後の塗装性が劣っていた。これは接合材料
中のMgとろう材中のSiが結合しやすいためろう材中
のSiが接合材料中に拡散してしまうことや、フッ化物
系フラックス中のKやFとMgが反応した反応生成物が
接合部表面に生成するためであり、このような傾向はろ
う付加熱時間が長い程顕著である。ところが本発明法に
よればろう材は急速加熱されるので瞬時に溶融してろう
付が行われるため、上記のSiの拡散やMgの反応が起
こりにくくなり、従来技術では困難であった高Mg含有
Al合金材料のろう付も問題なく実施できる。
【0019】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。
【0020】(実施例1)図4(a)に示すAl合金製
パイプ(6)とAl合金製継手(7)をそれらの接合部
(A)に、通常のA4047(Al−12wt%Si)合金
からなるφ2.0mmのろう材を所定長さに切断して円形に
巻いて設置し、フッ化物系フラックスを塗布した。次に
図6に示す形状でφ6mmの銅パイプからなる高周波誘導
コイル(8)内に、そのコイルの円形の欠損部側から上
記接合部を挿入した。そして最大出力10KW,発振周
波数22KHzの高周波発生装置により上記誘導コイル
に高周波電流を流し出力を調整してろう材を溶融しパイ
プと継手とをろう付した。上記ろう付の結果接合部には
良好なフィレットが形成され且つ耐圧試験でも漏れはな
くろう付性が良好であることが判明した。また塗装性も
従来の塩化物系フラックスを用いたトーチろう付に比べ
て同等であった。
【0021】(実施例2)図4(b)に示すAl合金製
パイプ(6)とAl合金製継手(7)をそれらの接合部
(A)に、通常のA4045(Al−10wt%Si)合金
からなるろう材を用い実施例1と同様にしてフッ化物系
フラックスを塗布した。そして図7に示す形状でφ6mm
の銅パイプからなる高周波誘導コイル(8)内に、その
コイルの円形の欠損部側から上記接合部を挿入し、実施
例1と同一条件で高周波誘導加熱ろう付を実施した。そ
の結果実施例1と同様にろう付性及び塗装性の良好な接
合部が得られた。
【0022】
【発明の効果】このように本発明によれば、Al合金製
パイプとAl合金製継手とのろう付が熟練技術者でなく
とも均一且つ容易に行える、特に自動車の熱交換器用部
材として複雑な形状のパイプと継手とのろう付作業が自
動化ラインで実施でき、しかも加熱時間が短いので生産
性が向上する。さらにフッ化物系フラックスを用いるこ
とができるので従来の洗浄工程が不要で、公害設備も必
要とせず腐食の心配もない。また短時間の加熱で済むた
め高強度の高Mg含有Al合金も使用できる等工業上顕
著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動車のクーラの構成を示す説明図である。
【図2】通常の高周波誘導コイルの形状を示す要部斜視
図である。
【図3】パイプと継手とのろう付接合部分の一例を示す
斜視図である。
【図4】(a)(b)は共に自動車の熱交換器のAl合
金製パイプとAl合金製継手とを組み合わせた形状の一
例を示す斜視図である。
【図5】本発明の一実施例を示す説明図である。
【図6】本発明の他の実施例を示す説明図である。
【図7】本発明のさらに他の実施例を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1 エバポレータ 2 コンプレッサ 3 コンデンサ 4 リキッドタンク 5 エキスパンションバルブ 6 Al合金製パイプ 7 Al合金製継手 8 高周波誘導コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05B 6/36 D 8915−3K

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Al合金製パイプとAl合金製継手を組
    合せた部材の接合部に置かれたろう材、及び該接合部を
    加熱してろう付接合する高周波誘導加熱コイルが、少な
    くとも上記接合部周囲を部分的に囲み、且つ上記コイル
    の欠損した箇所を通して上記接合部が高周波誘導加熱コ
    イルの内側に一方向から挿脱自在であることを特徴とす
    るAl合金製のパイプと継手とのろう付用高周波誘導コ
    イル。
  2. 【請求項2】 接合部周囲に加えてAl合金製継手をも
    部分的に囲んでなる請求項1記載のろう付用高周波誘導
    コイル。
  3. 【請求項3】 Al合金製パイプとAl合金製継手との
    組み合わせ部材が自動車用熱交換器部材である請求項1
    又は2記載のろう付用高周波誘導コイル。
  4. 【請求項4】 Al合金製パイプとAl合金製継手を組
    合わせてその接合部にろう材を置き、該ろう材及び接合
    部を高周波誘導加熱して接合するにあたり、上記接合部
    の周囲を部分的に囲む高周波誘導加熱コイルの内側に、
    該コイルの一部欠損した箇所を通してその方向から上記
    接合部を挿脱自在にセットした後、誘導加熱することを
    特徴とするAl合金製のパイプと継手とのろう付方法。
  5. 【請求項5】 Al合金製継手の周囲にも上記誘導コイ
    ルを部分的に設置して該継手を同時に加熱する請求項4
    記載のろう付方法。
  6. 【請求項6】 接合部に非腐食性のフルオロアルミン酸
    カリウム錯体からなるフッ化物系フラックスを塗布する
    請求項4又は5記載のろう付方法。
  7. 【請求項7】 Al合金製パイプとAl合金製継手との
    組合せ部材が自動車用熱交換器部材である請求項4〜6
    のいずれか1項記載のろう付方法。
  8. 【請求項8】 接合部材が高Mg含有Al合金である請
    求項4〜7のいずれか1項記載のろう付方法。
  9. 【請求項9】 高周波発振周波数が20〜40KHzで
    ある請求項4〜8のいずれか1項記載のろう付方法。
JP10986793A 1993-04-13 1993-04-13 ろう付用高周波誘導コイルとこれを用いたろう付方法 Pending JPH06297137A (ja)

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