JPH07164137A - ろう付け方法 - Google Patents

ろう付け方法

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JPH07164137A
JPH07164137A JP31299993A JP31299993A JPH07164137A JP H07164137 A JPH07164137 A JP H07164137A JP 31299993 A JP31299993 A JP 31299993A JP 31299993 A JP31299993 A JP 31299993A JP H07164137 A JPH07164137 A JP H07164137A
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JP
Japan
Prior art keywords
brazing
component
alloy
flux
tube
Prior art date
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Pending
Application number
JP31299993A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Saito
斉藤  均
Hiroto Momozaki
博人 桃崎
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MA Aluminum Corp
Original Assignee
Mitsubishi Aluminum Co Ltd
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Publication date
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  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換器が簡単に得られる技術を提供するこ
とである。 【構成】 Al又はAl合金からなる第1の材とAl又
はAl合金からなる第2の材とをろう付けする方法であ
って、420〜550℃の温度下にある前記第1の材に
Al成分とSi成分とを含む金属粉をプラズマ溶射法に
より溶射して溶射皮膜を設ける工程と、前記第1の材と
第2の材とをフラックスを用いたろう付け手段によりろ
う付けするろう付け工程とを具備するろう付け方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばパラレルフロー
型(P/F型)コンデンサといった熱交換器のろう付け
方法(製造方法)に関するものである。
【0002】
【発明の背景】従来、アルミニウム又はアルミニウム合
金(以下、単にアルミニウム合金)製部材のろう付けに
は、ろう線材を用いたトーチろう付け法が用いられてお
り、このトーチろう付け法は、部材の形状が簡単で、し
かも接合箇所が少ない場合には比較的対応し易いもので
ある。
【0003】しかしながら、P/F型コンデンサといっ
たアルミニウム合金製熱交換器のヘッダーパイプとチュ
ーブとの接合といった場合には、トーチろう付け法によ
ることは困難である。この為、ろう材をクラッドした圧
延板を管に加工し、この後溶接し、そして不要な溶接部
分を切削によって削り取った電縫管を作製し、又、チュ
ーブ差し込み用のスリットを形成し、このようにして得
られたろう材がクラッドされてなるヘッダーパイプにチ
ューブを差し込み、そしてろう付けを行っていた。
【0004】ところで、ろう材をクラッドした圧延板を
用いて熱交換器を製造する場合においては無駄が多い。
即ち、例えば100トンのクラッド圧延板を用意して
も、これを加工して組み立てた製品(熱交換器)にした
段階では60トン程度が利用されているにすぎず、残り
40トンは廃棄されている。この為、廃棄物の有効利用
が考慮されているものの、そのままの利用は不可能であ
る。即ち、再利用に供する為には、表面に貼り合わされ
たろう材の除去が行われなければならないのであるが、
この作業が困難であり、有効利用にはコストが高くつい
ている。
【0005】又、電縫管の作製自体も簡単ではない。例
えば、溶接法による管加工の技術が難しいだけではな
く、溶接によって盛り上がった部分を削り取るといった
工程も必要になって、コストが高く付いている。
【0006】
【発明の開示】本発明の目的は、熱交換器が簡単に得ら
れる技術を提供することである。この本発明の目的は、
Al又はAl合金からなる第1の材とAl又はAl合金
からなる第2の材とをろう付けする方法であって、42
0〜550℃の温度下にある前記第1の材にAl成分と
Si成分とを含む金属粉をプラズマ溶射法により溶射し
て溶射皮膜を設ける工程と、前記第1の材と第2の材と
をフラックスを用いたろう付け手段によりろう付けする
ろう付け工程とを具備することを特徴とするろう付け方
法によって達成される。
【0007】又、Al又はAl合金からなる第1の材と
Al又はAl合金からなる第2の材とをろう付けする方
法であって、420〜550℃の温度下にある前記第1
の材にAl成分とSi成分とを含む金属粉をプラズマ溶
射法により溶射して溶射皮膜を設ける工程と、溶射皮膜
が設けられた前記第1の材と第2の材とを組み付ける工
程と、前記第1の材と第2の材とをフラックスを用いた
ろう付け手段によりろう付けするろう付け工程とを具備
することを特徴とするろう付け方法によって達成され
る。
【0008】又、Al又はAl合金からなる押し出し管
とAl又はAl合金からなるチューブとをろう付けする
方法であって、420〜550℃の温度下にある前記押
し出し管にAl成分とSi成分とを含む金属粉をプラズ
マ溶射法により溶射して溶射皮膜を設ける工程と、押し
出し管とチューブとをフラックスを用いたろう付け手段
によりろう付けするろう付け工程とを具備することを特
徴とするろう付け方法によって達成される。
【0009】又、Al又はAl合金からなる押し出し管
とAl又はAl合金からなるチューブとをろう付けする
方法であって、420〜550℃の温度下にある前記押
し出し管にAl成分とSi成分とを含む金属粉をプラズ
マ溶射法により溶射して溶射皮膜を設ける工程と、溶射
皮膜が設けられた押し出し管にチューブ差し込み用スリ
ットを形成する工程と、溶射皮膜が設けられ、かつ、ス
リットが形成された押し出し管にチューブを差し込む工
程と、押し出し管とチューブとをフラックスを用いたろ
う付け手段によりろう付けするろう付け工程とを具備す
ることを特徴とするろう付け方法によって達成される。
【0010】尚、上記の発明において、プラズマ溶射法
により溶射皮膜が設けられる前に、溶射皮膜が設けられ
る部分の表面粗さが5〜30μmであるよう処理されて
いることが好ましい。又、ろう付け部分にプラズマ溶射
されるAl成分とSi成分とを含む金属粉としては、A
l−Siアトマイズ合金粉(特に、Al−Si−Zn系
のアトマイズ合金粉)であるとか、Al粉とSi粉との
混合粉(特に、Al粉とSi粉とZn粉とを含む混合
粉)が用いられる。そして、Al成分とSi成分との割
合は、100重量部のAlに対してSiが5〜40重量
部、望ましくは5〜20重量部、より望ましくは10〜
20重量部、更に望ましくは10〜15重量部であるも
のが好ましい。又、Znが用いられる場合には、100
重量部のAlに対してZnが20重量部以下、望ましく
は1〜15重量部、より望ましくは2〜10重量部であ
ることが好ましい。更に、100重量部のAlに対して
Ti,Cu,Crなどを10重量部以下用いることも好
ましい。
【0011】そして、プラズマ溶射は、Ar,He,N
2 等の不活性ガスの超高温プラズマジェット中に溶射材
料(Al成分とSi成分を含む金属粉)を供給し、溶射
ガンにより溶射するものであり、この際、Al成分とS
i成分を含む金属粉としては平均粒径が10〜150μ
m、望ましくは40〜70μmのものであることが好ま
しい。
【0012】そして、上記のようにしてAl−Si系の
溶射皮膜がろう付け部分に設けられた(ろう付けに関与
しない部分にはAl−Si系の溶射皮膜を設ける必要が
ないから、設けない)後、フラックスを塗布し、フラッ
クスを用いたろう付け手段によりろう付けが行われる。
ろう付温度は580〜620℃、時間は3〜15分、好
ましくは5〜10分であり、不活性雰囲気下で行われ
る。
【0013】使用できるフラックスとしては各種のもの
が用いられる。例えば、KF−AlF3 ,RbF−Al
3 といったフッ化物系のフラックスを用いることが出
来る。以下、具体的な実施例を挙げて説明する。
【0014】
【実施例】
〔実施例1〕平均粒径50μmの純Al粉末80重量部
と平均粒径50μmの純Si粉末15重量部と平均粒径
50μmの純Zn粉末5重量部との混合粉末をプラズマ
ジェット装置の溶射ガンに供給し、A3003アルミニ
ウム合金からなる外径20mm、厚さ1.5mm、長さ
500mmの押し出し管(押し出し直後のものであるこ
とから、470℃の温度にある)のろう付け予定部分に
溶射し、30μm厚さのAl−Si−Zn系溶射皮膜を
設けた。
【0015】この後、P/F型コンデンサに必要なスリ
ット加工を行い、このスリット加工が行われた押し出し
管にチューブを差し込み、又、チューブ間にコルゲート
フィンを配置し、これをフッ化物系のフラックス10%
水溶液中に浸漬し、表面にフッ化物系のフラックスを介
在させ、そして窒素雰囲気下において600℃で5分間
の熱処理を行い、車載用P/F型コンデンサを得た。
【0016】〔実施例2〕実施例1において、溶射皮膜
を設ける前に、押し出し管にサンドブラスト処理を行っ
て表面粗さを15μmとし、そして実施例1と同様にし
て溶射皮膜を設け、続いて同様に行って車載用P/F型
コンデンサを得た。 〔実施例3〕実施例2において、溶射皮膜の厚さを50
μm厚とした外は同様に行って車載用P/F型コンデン
サを得た。
【0017】〔実施例4〕実施例1において、平均粒径
50μmの純Al粉末80重量部と平均粒径50μmの
純Si粉末15重量部と平均粒径50μmの純Zn粉末
5重量部との混合粉末をプラズマジェット装置の溶射ガ
ンに供給する代わりに、平均粒径50μmのAl−Si
−Zn(83:12:5)アトマイズ合金粉末を溶射ガ
ンに供給した外は同様に行って車載用P/F型コンデン
サを得た。
【0018】〔実施例5〕A3003アルミニウム合金
からなる外径20mm、厚さ1.5mm、長さ500m
mの押し出し管にスリット加工を行い、このスリット加
工が行われた押し出し管にチューブを差し込んだ。この
組み付け物を加熱炉中に置き470℃の温度に加熱し
た。この後、取り出し、平均粒径50μmの純Al粉末
80重量部と平均粒径50μmの純Si粉末15重量部
と平均粒径50μmの純Zn粉末5重量部との混合粉末
をプラズマジェット装置の溶射ガンに供給し、ろう付け
部分に30μm厚さのAl−Si−Zn系溶射皮膜を設
けた。
【0019】この後、チューブ間にコルゲートフィンを
配置し、これをフッ化物系のフラックス10%水溶液中
に浸漬し、表面にフッ化物系のフラックスを介在させ、
そして窒素雰囲気下において600℃で5分間の熱処理
を行い、車載用P/F型コンデンサを得た。 〔実施例6〕実施例5において、スリット加工を行う前
に、押し出し管にサンドブラスト処理を行って表面粗さ
を15μmとし、この後同様に行って車載用P/F型コ
ンデンサを得た。
【0020】〔実施例7〕実施例6において、溶射皮膜
の厚さを50μm厚とした外は同様に行って車載用P/
F型コンデンサを得た。 〔比較例1〕Al−Si系合金からなる線材をアーク溶
射装置の溶射ガンに供給し、A3003アルミニウム合
金からなる外径20mm、厚さ1.5mm、長さ500
mmの押し出し管(押し出し直後のものであることか
ら、470℃の温度にある)のろう付け予定部分に溶射
し、30μm厚さのAl−Si−Zn系溶射皮膜を設け
た。
【0021】この後、P/F型コンデンサに必要なスリ
ット加工を行い、このスリット加工が行われた押し出し
管にチューブを差し込み、又、チューブ間にコルゲート
フィンを配置し、これをフッ化物系のフラックス10%
水溶液中に浸漬し、表面にフッ化物系のフラックスを介
在させ、そして窒素雰囲気下において600℃で5分間
の熱処理を行い、車載用P/F型コンデンサを得た。
【0022】〔比較例2〕実施例1において、プラズマ
ジェット装置によるAl−Si−Zn系溶射皮膜を形成
するに際して、押し出し管の温度を常温に冷却した後に
行った外は同様に行い、車載用P/F型コンデンサを得
た。 〔特性〕上記各例で得た車載用P/F型コンデンサにつ
いて、接合具合及び耐蝕性(SWAAT20日間:AS
TMで規定されている人工海水と酢酸との混合液を噴霧
し、温度50℃、湿度98%下で行った)を調べたの
で、その結果を下記の表−1に示す。
【0023】 表−1 ろう付け特性 耐蝕性(SWAAT20日間) 実施例1 冷媒の漏れ無し 合格 実施例2 冷媒の漏れ無し 合格 実施例3 冷媒の漏れ無し 合格 実施例4 冷媒の漏れ無し 合格 実施例5 冷媒の漏れ無し 合格 実施例6 冷媒の漏れ無し 合格 実施例7 冷媒の漏れ無し 合格 比較例1 接合不良による漏れ 不合格 比較例2 接合不良による漏れ 不合格
【0024】
【効果】本発明によれば、耐久性に富む熱交換器が簡単
に得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22C 21/00 D C23C 4/06

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Al又はAl合金からなる第1の材とA
    l又はAl合金からなる第2の材とをろう付けする方法
    であって、420〜550℃の温度下にある前記第1の
    材にAl成分とSi成分とを含む金属粉をプラズマ溶射
    法により溶射して溶射皮膜を設ける工程と、前記第1の
    材と第2の材とをフラックスを用いたろう付け手段によ
    りろう付けするろう付け工程とを具備することを特徴と
    するろう付け方法。
  2. 【請求項2】 Al又はAl合金からなる第1の材とA
    l又はAl合金からなる第2の材とをろう付けする方法
    であって、420〜550℃の温度下にある前記第1の
    材にAl成分とSi成分とを含む金属粉をプラズマ溶射
    法により溶射して溶射皮膜を設ける工程と、溶射皮膜が
    設けられた前記第1の材と第2の材とを組み付ける工程
    と、前記第1の材と第2の材とをフラックスを用いたろ
    う付け手段によりろう付けするろう付け工程とを具備す
    ることを特徴とするろう付け方法。
  3. 【請求項3】 Al又はAl合金からなる押し出し管と
    Al又はAl合金からなるチューブとをろう付けする方
    法であって、420〜550℃の温度下にある前記押し
    出し管にAl成分とSi成分とを含む金属粉をプラズマ
    溶射法により溶射して溶射皮膜を設ける工程と、押し出
    し管とチューブとをフラックスを用いたろう付け手段に
    よりろう付けするろう付け工程とを具備することを特徴
    とするろう付け方法。
  4. 【請求項4】 Al又はAl合金からなる押し出し管と
    Al又はAl合金からなるチューブとをろう付けする方
    法であって、420〜550℃の温度下にある前記押し
    出し管にAl成分とSi成分とを含む金属粉をプラズマ
    溶射法により溶射して溶射皮膜を設ける工程と、溶射皮
    膜が設けられた押し出し管にチューブ差し込み用スリッ
    トを形成する工程と、溶射皮膜が設けられ、かつ、スリ
    ットが形成された押し出し管にチューブを差し込む工程
    と、押し出し管とチューブとをフラックスを用いたろう
    付け手段によりろう付けするろう付け工程とを具備する
    ことを特徴とするろう付け方法。
  5. 【請求項5】 プラズマ溶射法により溶射皮膜が設けら
    れる前に、溶射皮膜が設けられる部分の表面粗さが5〜
    30μmであるよう処理されていることを特徴とする請
    求項1〜請求項4のろう付け方法。
  6. 【請求項6】 Al成分とSi成分とを含む金属粉が、
    Al−Siアトマイズ合金粉であることを特徴とする請
    求項1〜請求項4のろう付け方法。
  7. 【請求項7】 Al成分とSi成分とを含む金属粉が、
    Al−Si−Zn系のアトマイズ合金粉であることを特
    徴とする請求項1〜請求項4のろう付け方法。
  8. 【請求項8】 Al成分とSi成分とを含む金属粉が、
    Al粉とSi粉との混合粉であることを特徴とする請求
    項1〜請求項4のろう付け方法。
  9. 【請求項9】 Al成分とSi成分とを含む金属粉が、
    Al粉とSi粉とZn粉とを含む混合粉であることを特
    徴とする請求項1〜請求項4のろう付け方法。
JP31299993A 1993-12-14 1993-12-14 ろう付け方法 Pending JPH07164137A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005321186A (ja) * 2004-04-08 2005-11-17 Showa Denko Kk 熱交換器用チューブ、熱交換器及びそれらの製造方法
WO2006100054A1 (de) 2005-03-22 2006-09-28 Erbslöh Aluminium Gmbh Bauteil aus aluminiummaterial mit einer partiellen oder vollständigen beschichtung der oberflächen für die hartverlötung und verfahren zur herstellung der beschichtung

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US20090053547A1 (en) * 2005-03-22 2009-02-26 Norbert William Sucke Component Made From Aluminium Material With a Partial or Complete Coating of the Surfaces for Brazing and Method for Production of the Coating

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