JPH0663731A - 金属製の多層管及びその製造方法 - Google Patents

金属製の多層管及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属製の多層管，特に自動車の制動導管用の
多層管を改良して，漏れ及び腐食ができるだけ回避され
るようにする。更に，このような多層管の製造に適した
方法を提供する。 【構成】 特に自動車の制御導管用の，金属製の多層管
は，扁平な鋼帯から巻付け又は円形成形及び続いて行わ
れる，少なくとも片側で鋼帯に塗布されるろう層を用い
たろう付けにより製造される。特に自動車の制動導管用
の，金属製の多層管の製造方法において少なくとも片側
にろう層を備えた鋼帯がらせん状に巻付けられ又は円形
成形され，続いてろう溶融温度以上の温度までの加熱に
より，圧力もれのない管になるようにろう付けされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，扁平な鋼帯から巻付け
又は円形成形及び続いて行われる，少なくとも片側で鋼
帯に塗布されるろう層を用いたろう付けにより製造され
る，特に自動車の制動導管用の，金属製の多層管に関す
る。
【０００２】本発明は更に，少なくとも片側にろう層を
備えた鋼帯がらせん状に巻付けられ又は円形成形され，
続いてろう溶融温度以上の温度までの加熱により，圧力
もれのない管になるようにろう付けされる，特に自動車
の制動導管用の，金属製の多層管の製造方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】扁平な鋼帯から巻付け又は円形成形によ
り製造される金属製多層営は，特に自動車産業におい
て，特に自動車用の制動導管として使用される。このよ
うな導管は更に，例えば冷凍機用の導管にも使用され
る。
【０００４】ドイツ連邦共和国特許出願公告第８５４６
０８号明細書から，鋼帯かららせん状に巻付けられかつ
ろう付けされた多層管は公知であり，この多層管では，
重なつている鋼層の間の結合金属として銅層が使用さ
れ，この銅層は予め鋼帯にめつきされている。ずつと以
前から公知のこの管製造技術に，初めから問題が伴つて
いた。なぜならばこのような管は不十分な耐食性しか持
たないからである。従つてこれらの管は，特に自動車の
制動導管に使用することに関して，決定的な欠点を持つ
ている。なぜならば直線状の制動導管は，例えば道路の
汚れ，湿気及び塩溶液のような，強い腐食影響にさらさ
れているからである。更に，制動導管は激しい振動を受
ける。
【０００５】多層管は亜鉛塗布層を備えることによつて
著しく改良された。更に，年月がたつうちに，付加的に
オリーブクロムめつきされかつ液状プラスチツクで被覆
された管も導入された。
【０００６】しかし例えばドイツ連邦共和国特許第４０
１０１７８号明細書から公知であるように，鋼帯用の材
料として特殊鋼，特にオーステナイトクロム・ニツケル
鋼を使用するやり方もとつた。この特許公報に提案され
ている銅合金は２ないし２．５％のモリブデンの成分及
び最大限２％のマンガンの成分を持つている。ろう付け
材料として銅層が使用され，この銅層は，時間及び温度
限界を正確に守る特別なろう付け方法により処理され
る。こうして管は先ず１０００℃に加熱され，次いで更
なる方法段階において鋼ろうの溶融温度までゆつくり加
熱される。第３の方法段階において鋼ろうと鋼帯との金
属結合が行われ，この段階は２０秒の時間を超えてはな
らない。正確に設定されたこれらの方法パラメータを守
ることは，ろう付け方法において懸念されるろう材料の
粒界拡散を回避するために必要である。このような拡散
が起こると，いわゆるろう付け部の破壊が起こり，従つ
て管の漏れが発生する。しかし短い加熱時間を守ること
は管の良好な熱伝導率及び１００ないし２００ｍ／ｍｉ
ｎの製造速度のため極めて困難である。その上，鋼の粒
界拡散は管の耐食性を著しく低下させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎になつて
いる課題は，金属製の多層管，特に自動車の制動導管用
の多層管を改良して，漏れ及び腐食ができるだけ回避さ
れるようにすることである。更に，このような多層管の
製造に適した方法が開発されなければならない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は，ろう層が，１０２０℃以下，なるべく１０００℃以
下，の溶融温度を持つ銅合金から成ることによつて解決
される。更に，本発明の方法によればこの課題は，鋼帯
が電解脱脂により先ずニツケルフラツシユ浴又は銅媒染
剤の中で前処理され，続いて，溶融温度が１０２０℃以
下，なるべく１０００℃以下，である銅合金で被覆さ
れ，鋼帯が，続いて行われる巻付け又は円形成形及び溶
融温度までの加熱の後に，アルミニウムを含む防食性層
で被覆されることによつて解決される。
【０００９】このような多層管は公知の多層管より低い
温度で処理され得るので，鋼帯の表面の範囲におけるろ
うの懸念される粒界拡散が回避される。こうしてろう付
け部の破壊傾向，従つて導管の漏れ傾向が存在しない。
更に，材料の耐食性が高められる。なぜならば鋼への鋼
の粒界拡散の阻止により腐食影響の危険も回避されるか
らである。鋼の粒界拡散を明確に減少させるために，溶
融温度が１０２０℃以下である鋼合金が使用される場合
はもう十分である。この場合，１０００℃の溶融温度を
超えない場合は更に有利である。
【００１０】本発明の第１の実施例において，銅ろう層
は１３ないし１５％の錫で合金されている。この場合，
ろう付け温度は約８００℃である。しかし銅合金を亜鉛
でも合金することができ，この場合，約９００℃のろう
付け温度に応じて３２．５ないし３７％の成分が所望さ
れる。更に，１８％の銀成分を持つ銅合金を使用するこ
とが可能である。この場合，ろう付け温度は約１０００
℃である。
【００１１】鋼の粒界拡散を回避することによつて，多
層管は大抵の媒体において耐食性があるが，しかし特殊
鋼の使用の際でも特定の条件のもとに腐食が起こる。従
つて多層管の別の構成により，多層管に付加的な防食性
被覆を設けることが提案されている。
【００１２】第１の実施例によれば，この防食性被覆は
プラスチツクと，その中に分散せしめられた，クロムめ
つきされたアルミニウム顔料とから成る。
【００１３】別の実施例によれば，防食性被覆は亜鉛・
アルミニウム層から成る。
【００１４】鋼帯は，少なくとも２％のマンガン成分を
持つ特殊鋼から成るのが好ましい。更に，鋼帯は，最大
限１０．５％のニツケル成分を持つ特殊鋼から成ること
が提案されている。
【００１５】本発明による方法の実施例において，鋼帯
が，亜鉛及び銅イオン又は錫及び銅イオンを含む，シア
ン化物の浴の中で銅合金でめつきされる場合は有利であ
る。
【００１６】ろう付け過程中にろうの滴形成を回避する
ために，ろう層を鋼帯の表側において４ないし６μｍの
厚さで，そして鋼帯の裏側において０．５ないし１．５
μｍの厚さでそれぞれ塗布することが提案されている。
【００１７】
【実施例】本発明の対象のそれ以外の詳細及び利点は，
添付図面の以下の説明から明らかになる。
【００１８】図面に示した多層管は，図１において繰出
された状態で示されている鋼帯１から成り，この鋼帯
は，図２及び３に示されているように，巻付け方法によ
つて多層管の各個所に２層の銅層が生ずるように巻かれ
る。図１による，準備された鋼帯１は，全面的にろう層
２により被覆されているので，巻かれた状態でろう層２
のろうは鋼帯１の個々の層の間にもある。巻付け過程後
のこのろうの溶融により，多層管の圧力もれのない密封
が達成される。本発明は，巻付けられたのではない，円
形成形された多層管にも適用可能であることを補足して
おく。
【００１９】銅帯１に，後に実例で説明される組成の，
低合金特殊鋼が使用される。ろう層２は，錫，亜鉛又は
銀の成分及び最大限１０２０℃の溶融温度を持つ薄い銅
合金である。鋼帯１の両側にある鋼合金の厚さは異なつ
ており，図１に示されている，０．５ないし１．５μｍ
の層厚さを持つ鋼帯１の上面３は，４ないし６μｍの層
厚さを持つ下面４より明らかに薄く形成されている。管
製造の際に，薄い方のろう層２を持つ上面３は外側にあ
る。
【００２０】図示されている多層管は，先ず第一に自動
車の制動導管として使用される。それ以外の使用範囲
は，例えば冷凍機の圧力導管である。
【００２１】重大なことは，使用される鋼合金の溶融温
度が純粋な鋼の１０８３℃の溶融温度以下であるという
ことである。これは，錫，亜鉛又は銀の合金成分の混合
により達成される。この湯合，多層管の製造の際に用い
られるろう付け温度は共融点又は共融線の近くになけれ
ばならず，それによつてろう付け結合のできるだけ大き
い確実性及び同時に鋼の粒界拡敬による鋼帯の損傷を回
避することができる。巻付け前の鋼帯上への銅合金の塗
布は，めつきにより又は溶射により又は真空蒸着により
行われる。銅合金の良好な付着を達成するために，めつ
きする前に電解脱脂及び活性化がニツケルフラツシユ浴
又は特別な銅媒染剤の中で行われる。めつき浴として，
錫及び銅イオン又は亜鉛及び銅イオンを含むシアン化物
の浴が使用される。
【００２２】多層管を付加的に腐食から守るために，最
後の方法段階において管はプラスチツク被覆を備えるこ
とができ，このプラスチツク被覆は，クロムめつきされ
たアルミニウム顔料を含んでいる。その代わりに，管は
後処理において亜鉛・アルミニウム層の形の溶融体及び
付加的にプラスチツクで被覆され得る。
【００２３】以下に３つの実施例を挙げる。
【００２４】例１ 多層管は，組成 ６．５％マンガン ０．５％珪素 １６．５％クロム ４．５％ニツケル ０．１％炭素 を持つ特殊鋼から成る。
【００２５】この材料から成る鋼帯は，めつき装置にお
いてニツケルフラツシユ浴又は特別な銅媒染剤の中での
電解脱脂及び活性化後に，析出された青銅合金が良好に
付着するように前処理される。青鋼浴として，次のよう
な組成を持ち，錫及び銅イオンを含む，シナン化物の浴
が使用される。 Ｃｕ（シアン化カリウム銅として） １７〜２３ｇ／ｌ Ｓｎ（錫酸ナトリウムとして） １９〜２５ｇ／ｌ ＮａＣＮ（遊離した） ２５〜３２ｇ／ｌ ＮａＯＨ １０〜１４ｇ／ｌ 温度 ５５〜５８℃ 電流密度 ３．５〜６．０Ａ／
ｄｍ２ 陽極 約２０％Ｓｎを持つ
青鋼陽極又は分離されたＣｕ及びＳｎ陽極
【００２６】生じた銅合金の層厚さは異なつて，即ち一
方の側において約４μｍの層厚さで，他方の側において
約１μｍの層厚さで塗布される。こうして析出された合
金層はそれに続くろう付け方法で多層管の製造のための
溶融したろうとして使用される。ろう付け温度は，銅合
金内の１３ないし１５％の錫成分において約８００〜８
２０℃である。巻付け方法は水素成分１００％までの還
元性気体雰囲気の中で行われる。
【００２７】こうしてろう付けされた管はそれから，ク
ロムめつきされたアルミニウム顔料を含むプラスチツク
被覆を備える。最後に，弾性が残つている際の硬化を達
成するために，多層管は約１４０ないし１６０℃で熱処
理される。
【００２８】例２ 鋼帯に，次のような組成を持つ特殊鋼が使用される。 ２．１％マンガン ０．５％珪素 １７．５％クロム ９．０％ニツケル ０．０２５％炭素
【００２９】この材料から成る鋼帯は，めつき装置にお
いてニツケルフラツシユ浴又は特別な銅媒染剤の中での
電解脱脂及び活性化後に，続いて設けられるべき，真ち
ゆう合金の析出層が良好に付着するように前処理され
る。
【００３０】真ちゆう浴として，次のような組成を持
ち，亜鉛及び銅イオンを含む，シアン化物の浴が使用さ
れる。 ＣｕＣＮ ２５〜３０ｇ／ｌ Ｚｎ（ＣＮ）２ ４５〜５５ｇ／ｌ ＮａＣＮ（遊離した）５８〜８９ｇ／ｌ （ＮＨ４）２ＣＯ３ ７．５〜１０ｇ／ｌ 温度 ５０〜６５℃ 電流密度 ４〜７Ａ／ｄｍ２
【００３１】層厚さは，例１の場合と同様に，異なつて
塗布される。ろう付け温度は９０２℃より少し高い。銅
合金は３２．５〜３７％の亜鉛成分を含んでいる。この
ような合金は，真ちゆう合金の電解析出の際にある程度
の変動が考慮に入れられるとしても，めつきにより容易
に製造可能である。有利なのは，９０２℃であるため銅
合金がこの温度で溶融する共晶が鋼・亜鉛状態図に存在
するという事実を利用することができることである。ろ
う付け中の熱供給に応じて，温度がこの溶融温度より少
し高いことが必要である。好ましくない酸化現象を回避
するために，ろう付け方法は水素１００％までの不活性
水素雰囲気の中で行われる。
【００３２】後処理するために，このやり方で処理され
た多層管は，亜鉛・アルミニウム層及び付加的にプラス
チツクで被覆される。
【００３３】例３ 次のような組成を持つ特殊鋼が使用される。 ２．１％マンガン ０．５％珪素 １７．０％クロム １０．５％ニツケル ２％モリブデン 量大限０．０５％炭素
【００３４】これらの鋼帯は銅・銀合金で被覆される。
この被覆は前処理の後にめつきされる。その代わりに，
溶射による塗布も行うことができる。
【００３５】この銅合金は約１８％の銀を含んでおりか
つ約１０００℃の溶融温度を持つている。これらの多層
管の後処理は例１及び２の記載に応じて行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】出発状態における多層管の製造のための鋼帯の
斜視図である。
【図２】鋼帯から巻付けられた多層管の部分断面図であ
る。
【図３】図２の多層管の横断面図である。
【符号の説明】
１ 鋼帯 ２ ろう層
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ２５Ｄ 7/04 Ｆ１６Ｌ 9/16 7123−3Ｊ // Ｃ２５Ｄ 3/56 Ｚ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 扁平な鋼帯から巻付け又は円形成形及び
    続いて行われる，少なくとも片側で鋼帯に塗布されるろ
    う層を用いたろう付けにより製造される，金属製の多層
    管において，ろう層（２）が，１０２０℃以下の溶融温
    度を持つ銅合金から成ることを特徴とする，金属製の多
    層管。
  2. 【請求項２】 ろう層（２）が１３ないし１５％の錫で
    合金されていることを特徴とする，請求項１に記載の多
    層管。
  3. 【請求項３】 ろう層（２）が３２．５ないし３７％の
    亜鉛で合金されていることを特徴とする，請求項１に記
    載の多層管。
  4. 【請求項４】 ろう層（２）が１５ないし１８％の銀で
    合金されていることを特徴とする，請求項１に記載の多
    層管。
  5. 【請求項５】 付加的な防食性被覆が設けられているこ
    とを特徴とする，請求項１ないし４のうち１つに記戴の
    多層管。
  6. 【請求項６】 防食性被覆がプラスチツクと，その中に
    分散せしめられた，クロムめつきされたアルミニウム顔
    料とから成ることを特徴とする，請求項５に記載の多層
    管。
  7. 【請求項７】 防食性被覆が亜鉛・アルミニウム層及び
    プラスチツクから成ることを特徴とする，請求項５に記
    載の多層管。
  8. 【請求項８】 鋼帯（１）が，少なくとも２％のマンガ
    ン成分を持つ特殊鋼から成ることを特徴とする，請求項
    １ないし７のうち１つに記載の多層管。
  9. 【請求項９】 鋼帯（１）が，最大限１０．５％のニツ
    ケル成分を持つ特殊鋼から成ることを特徴とする，請求
    項１ないし８のうち１つに記載の多層管。
  10. 【請求項１０】 少なくとも片側にろう層を備えた鋼帯
    がらせん状に巻付けられ又は円形成形され，続いてろう
    溶融温度以上の温度までの加熱により，圧力もれのない
    管になるようにろう付けされる，金属製の多層管の製造
    方法において，鋼帯が電解脱脂により先ずニツケルフラ
    ツシユ浴又は銅媒染剤の中で前処理され，続いて，溶融
    温度が１０２０℃以下である銅合金で被覆され，鋼帯
    が，続いて行われる巻付け又は円形成形及び溶融温度ま
    での加熱の後に，アルミニウムを含む防食性層で被覆さ
    れることを特徴とする，金属製の多層管の製造方法。
  11. 【請求項１１】 鋼帯が，亜鉛及び銅イオン又は錫及び
    銅イオンを含む，シアン化物の浴の中で銅合金でめつき
    されることを特徴とする，請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 ろう層が鋼帯の表側において４ないし
    ６μｍの厚さで，そして鋼帯の裏側において０．５ない
    し１．５μｍの厚さでそれぞれ塗市されることを特徴と
    する，請求項１１に記載の方法。
JP04756593A 1992-06-27 1993-01-28 金属製の多層管の製造方法 Expired - Lifetime JP3336468B2 (ja)

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