JPH10175062A - Heat exchanger excellent in brazeability and its production - Google Patents

Heat exchanger excellent in brazeability and its production

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JPH10175062A
JPH10175062A JP35270096A JP35270096A JPH10175062A JP H10175062 A JPH10175062 A JP H10175062A JP 35270096 A JP35270096 A JP 35270096A JP 35270096 A JP35270096 A JP 35270096A JP H10175062 A JPH10175062 A JP H10175062A
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brazing
tube
heat exchanger
brazing material
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靖憲 兵庫
Hiroto Momozaki
博人 桃崎
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建 当摩
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  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an using quantity of a brazing filter metal by using a hyper-eutectic Al, Si, Zn alloy brazing filler metal when producing an aluminum or aluminum alloy heat exchanger. SOLUTION: A tube 2 is inserted into a hole 1a of a header part 1, a brazing filler metal consisting of a hyper-eutectic Al, Si, Zn alloy powder containing >13-60wt.% Si and flux is stuck to the surrounding of a joining part between the header 1 and the tube 2 so as to encircle and brazing is conducted. In brazing, it is desirable to heat in an appropriate atomosphere at 580-620 deg.C. By this method, an excessive Si in the brazing filler metal is diffused/intruded into a base metal to reduce a melting temp. of the base metal, further to melt part of the base metal, the molten base metal is flowed together with the powder brazing filler metal 5 coated to fill a clearance between the header 1 and tube 2, further to form a fillet. Thus, part of the base metal is used for a brazing filler metal for joining, a using quantity of the brazing filler metal is decreased without impairing brazeability.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウムまた
はアルミニウム合金製のヘッダー部とこれに接続された
チューブとを有するろう付性に優れた熱交換器および該
熱交換器の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger having a header portion made of aluminum or aluminum alloy and a tube connected thereto and having excellent brazing properties, and a method of manufacturing the heat exchanger. .

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に知られている熱交換器の構造を例
示すると、図3に示すように、2つのパイプ状ヘッダー
部1、1が複数のチューブ2…2で連結されており、該
チューブ2…2間には放熱フィン3、3が配置されてい
る。上記熱交換器を製造する際には、一般に、チューブ
2を図4に示すようにブレージングシートで構成された
ヘッダー部1の穴1a内に挿入するとともに、チューブ
2、2間にブレージングシートで構成された放熱フィン
3を配置して熱交換器用部材を組立て、これらを加熱す
ることによりチューブ2と放熱フィンをろう付し、さら
にヘッダー部1とチューブ2とを管状継手にてろう付す
る。なお、ヘッダー部1とチューブ2との管状継手は、
組立を用意に行えるように隙間を大きく設定しており、
この隙間を冷媒漏れが生じることなく完全に接合できる
ように、継手部分に置きろうやさしろうを供給すること
も行われている。なお、上記置きろうには、接合部の形
状に拘わらず配置が容易で、作業も用意に行うことがで
きる粉末ろう材が適している。
2. Description of the Related Art As an example of the structure of a generally known heat exchanger, as shown in FIG. 3, two pipe-shaped headers 1, 1 are connected by a plurality of tubes 2,. Radiation fins 3, 3 are arranged between 2 and 2. When manufacturing the heat exchanger, generally, the tube 2 is inserted into the hole 1a of the header portion 1 formed of a brazing sheet as shown in FIG. The heat radiating fins 3 are arranged to assemble a heat exchanger member, and by heating these members, the tube 2 and the heat radiating fin are brazed. Further, the header 1 and the tube 2 are brazed with a tubular joint. The tubular joint between the header 1 and the tube 2 is
The gap is set large so that assembly can be done easily,
In order to be able to completely join the gap without causing refrigerant leakage, a solder is supplied at the joint portion. It is to be noted that a powder brazing material that can be easily arranged regardless of the shape of the joint and that can be easily prepared is suitable for the above-mentioned brazing.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ヘッダー部
とチューブとの接合部の隙間を完全に充填するために
は、ヘッダー部とチューブとの接合予定部に多量の粉末
ろう材を塗布しなければならず、例えば、チューブとフ
ィンとを粉末ろう材で接合する場合の塗布量の約5〜8
倍ほどが必要になる。しかし、粉末ろう材の塗布量を増
加させる場合、一度のコート(フローコート法等)で塗
布できる塗布量に限界があるため、重ね塗りが必要とな
り塗布回数が増加して製造コストアップを招くという問
題がある。また、粉末ろう材は高価なため使用量が増加
すると材料コストもアップする。また、ろう材の塗布量
が多くなると、必然的にろう材層も非常に厚くなり、熱
交換器組立時に他部材との擦れや振動等によりろう材が
脱落し易い。その脱落した箇所はろう付不良の原因とな
るため、接合用部材の取り扱いに注意が必要となり作業
性に劣るという問題もあった。上記問題点に対しては、
本発明者達の研究により、過共晶のAl−Si系合金粉
末ろう材を使用すると、ろう付時に母材が侵食(溶融)
され、その侵食された母材の一部が塗布されていた粉末
ろう材とともにろうとして作用するので、良好なろう付
性を維持したままで粉末ろう材の使用量および塗布回数
を低減できることが判明している。しかしながら、この
ろう材はAl−Si系(過共晶)合金であるため、Si
晶出物のカソードによる局部腐食や孔食型の腐食形態に
より、ろう付後の接合部や粉末ろう材塗布部における耐
食性が低下するという問題があり、腐食環境で使用され
る熱交換器では上記問題は一層顕著なものとなる。
In order to completely fill the gap between the joint between the header and the tube, a large amount of powdered brazing material must be applied to the joint between the header and the tube. However, for example, when the tube and the fin are joined with the powder brazing material, the application amount is about 5 to 8
About twice as much is needed. However, when increasing the amount of powder brazing material to be applied, there is a limit to the amount of coating that can be applied by a single coat (flow coating method or the like), so that repeated coating is required, and the number of applications increases, leading to an increase in manufacturing cost. There's a problem. In addition, since the powder brazing material is expensive, if the usage amount increases, the material cost also increases. In addition, when the amount of the brazing material applied increases, the brazing material layer inevitably becomes very thick, and the brazing material easily falls off due to rubbing with other members, vibration, or the like during assembly of the heat exchanger. Since the dropped portion causes brazing failure, attention must be paid to the handling of the joining member, and there has been a problem that workability is poor. For the above problems,
According to the study of the present inventors, when a hypereutectic Al-Si alloy powder brazing material is used, the base material erodes (melts) during brazing.
It has been found that a part of the eroded base material acts as a braze together with the applied powder brazing material, so that the amount of brazing powder used and the number of times of application can be reduced while maintaining good brazing properties. doing. However, since this brazing material is an Al—Si (hypereutectic) alloy,
There is a problem that the corrosion resistance of the joints after brazing and the application area of the powdered brazing material is reduced due to local corrosion and pitting corrosion type due to the cathode of the crystallized material. The problem becomes even more pronounced.

【0004】本発明は、上記事情を背景としてなされた
ものであり、少ないろう材使用量によって良好にろう付
することができ、したがって製造時の部材の取り扱いが
容易になるとともに、接合部の耐食性が良好に維持され
た熱交換器および該熱交換器の製造方法を提供すること
を目的とする。
[0004] The present invention has been made in view of the above circumstances, and can be satisfactorily brazed by using a small amount of brazing material. It is an object of the present invention to provide a heat exchanger in which the temperature is well maintained and a method for manufacturing the heat exchanger.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のうち、第1の発明のろう付性に優れた熱交
換器は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製ヘッダ
ー部とチューブとの接合部が、重量%でSi:13越〜
60%、Zn:5〜30%を含有する過共晶のAl−S
i−Zn系合金ろうと母材との融合により形成されてい
ることを特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, a heat exchanger excellent in brazing properties according to the first invention of the present invention is a joint between an aluminum or aluminum alloy header portion and a tube. But, in weight%, Si: over 13 ~
Hypereutectic Al-S containing 60% Zn: 5-30%
It is characterized by being formed by fusing an i-Zn-based alloy braze with a base material.

【0006】第2の発明の熱交換器の製造方法は、アル
ミニウムまたはアルミニウム合金製ヘッダー部にチュー
ブを接合する際に、重量%でSi:13越〜60%、Z
n:5〜30%を含有する過共晶のAl−Si−Zn系
合金粉末ろう材を用いてろう付することを特徴とする。
第3の発明の熱交換器の製造方法は、アルミニウムまた
はアルミニウム合金製ヘッダー部のチューブ接合予定部
に、重量%でSi:13越〜60%、Zn:5〜30%
を含有する過共晶のAl−Si−Zn系合金粉末ろう材
を付着させるとともに、該ヘッダー部にチューブを組み
込み、前記ろう材を加熱してチューブとヘッダー部とを
接合することを特徴とする。第4の発明の熱交換器の製
造方法は、第2または第3の発明において、ろう材が、
Al−Si−Zn系合金粉末とフラックスとの混合物か
らなることを特徴とする。
The method of manufacturing a heat exchanger according to the second invention is characterized in that when a tube is joined to a header portion made of aluminum or an aluminum alloy, Si: over 13 to 60% by weight, Z:
It is characterized by brazing using a hypereutectic Al-Si-Zn-based alloy powder brazing material containing n: 5 to 30%.
The method of manufacturing a heat exchanger according to a third aspect of the present invention is the method of manufacturing a heat exchanger, wherein the weight ratio of Si: 13% to 60% and Zn: 5% to 30% is added to the tube joining portion of the aluminum or aluminum alloy header.
A hypereutectic Al-Si-Zn-based alloy powder brazing material containing is attached, a tube is incorporated in the header portion, and the brazing material is heated to join the tube and the header portion. . The method for manufacturing a heat exchanger according to a fourth aspect is the method according to the second or third aspect, wherein the brazing material is
It is characterized by comprising a mixture of Al-Si-Zn alloy powder and flux.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明の熱交換器は、自動車用等
の各種用途に使用することができ、本発明としては特に
用途が限定されるものではない。また、その具体的構造
においても、ヘッダー部とチューブとの接合部分を有す
ることが必要であるが、その継手形態やその他の構造に
ついて特に限定されるものでもない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The heat exchanger of the present invention can be used for various uses such as for automobiles, and the present invention is not particularly limited in use. Also, in the specific structure, it is necessary to have a joint portion between the header portion and the tube, but the joint form and other structures are not particularly limited.

【0008】本発明に用いられる合金は、Si:13越
〜60%、Zn:5〜30%を主成分とするAl合金で
あり、上記Si、Zn以外に少量の添加元素を含有する
ものであってもよい。また、当然にSi、Znのみを含
有し、残部が不純物およびAlからなるものであっても
よい。なお、上記合金は、Si含有量を13%越とする
ことで過共晶合金となり、母材を溶解(侵食)する作用
が得られる。すなわち、Si含有量が13%以下である
と、ろう材は共晶または亜共晶合金となり、母材を溶解
させる作用が十分に得られず、ろう材量を低減する効果
が小さいため下限を13%越とするのが望ましい。一
方、Si含有量が60%を越えると、母材深さ方向への
浸食が著しく、母材厚さの極端に薄い箇所ができて接合
部材の強度低下を招いたり、腐食による貫通孔が発生し
易くなったりして、強度面、耐食面において問題が生ず
る。また、Si量が60%を越えるろう材では、融点が
1150℃以上となり、粉末ろう材の製作時の溶解が困
難となる。これらのため、Si含有量としては13越〜
60wt%を望ましいものとした。なお、同様の理由で
下限を15%越、上限を45%とするのが一層望まし
く、さらには下限を20%、上限を30%とするのが一
層望ましい。これらの望ましい範囲では、母材に対する
適度な溶解が生じるため、良好なろう付性を維持したま
までろう材量を効果的に減少させることが可能になる。
The alloy used in the present invention is an Al alloy whose main component is Si: over 13 to 60% and Zn: 5 to 30%, and contains a small amount of additional elements in addition to Si and Zn. There may be. Naturally, it may contain only Si and Zn, and the balance may be made of impurities and Al. The above alloy becomes a hypereutectic alloy when the Si content exceeds 13%, and an effect of melting (eroding) the base material can be obtained. That is, when the Si content is 13% or less, the brazing material becomes an eutectic or hypoeutectic alloy, and the effect of dissolving the base material cannot be sufficiently obtained, and the effect of reducing the amount of the brazing material is small. It is desirable to exceed 13%. On the other hand, when the Si content exceeds 60%, erosion in the depth direction of the base material is remarkable, and extremely thin portions of the base material are formed, which causes a reduction in the strength of the joining member and generation of through holes due to corrosion. This causes problems in strength and corrosion resistance. In the case of a brazing filler metal having an Si content exceeding 60%, the melting point is 1150 ° C. or higher, and it is difficult to dissolve the powder brazing filler metal during fabrication. For these reasons, the Si content is over 13
60 wt% was made desirable. For the same reason, it is more desirable to set the lower limit to exceed 15% and to set the upper limit to 45%, and it is even more preferable to set the lower limit to 20% and the upper limit to 30%. In these desirable ranges, appropriate dissolution in the base material occurs, so that it is possible to effectively reduce the amount of the brazing material while maintaining good brazing properties.

【0009】さらに、Zn含有量を5〜30wt%とす
ることで、ろう付後に接合部や粉末ろう材塗布部に部材
表面から深部へZn濃度勾配を持つZn拡散層が形成さ
れる。このZn拡散層により腐食形態が面状型となり深
さ方向への腐食を防止することができ、耐食性を向上さ
せることができる。ここでZn含有量が5wt%未満で
あるとZn拡散層の形成ができず十分な耐食性が得られ
ない。一方、Zn含有量が30%を越えると溶解時にZ
nが著しく酸化して酸化亜鉛となるため、それ以上はろ
う材中に固溶しない。また、耐食性も劣化する。これら
のため、Zn含有量としては5〜30%とする。なお、
同様の理由でZn含有量の下限を8%、上限を25%と
するのが望ましく、さらに、下限を10%、上限を20
%とするのが一層望ましい。
[0009] Further, by setting the Zn content to 5 to 30 wt%, a Zn diffusion layer having a Zn concentration gradient from the surface of the member to a deep portion is formed in the joint portion or the portion where the powder brazing material is applied after brazing. With this Zn diffusion layer, the form of corrosion becomes planar, corrosion in the depth direction can be prevented, and corrosion resistance can be improved. Here, if the Zn content is less than 5 wt%, a Zn diffusion layer cannot be formed, and sufficient corrosion resistance cannot be obtained. On the other hand, if the Zn content exceeds 30%, Z
Since n is remarkably oxidized to zinc oxide, no more solid solution is formed in the brazing filler metal. Also, the corrosion resistance is deteriorated. Therefore, the Zn content is set to 5 to 30%. In addition,
For the same reason, it is desirable that the lower limit of the Zn content is 8% and the upper limit is 25%, and the lower limit is 10% and the upper limit is 20%.
% Is more desirable.

【0010】上記観点から成分を定めたAl−Si−Z
n系合金は、常法により粉末化することができ、適当な
粒径(例えば最大粒径75μm)に調整する。このアル
ミニウム合金粉末は、所望によりフラックスと混合して
粉末ろう材とすることができ、これらは適宜の混合比で
混合される。上記フラックスには、フッ化物や塩化物フ
ラックス等を用いることができるが本発明としては、特
にその種別が限定されるものではない。
[0010] Al-Si-Z whose components are determined from the above viewpoint
The n-based alloy can be pulverized by a conventional method, and is adjusted to an appropriate particle size (for example, a maximum particle size of 75 μm). This aluminum alloy powder can be mixed with a flux to form a powder brazing material, if desired, and these are mixed at an appropriate mixing ratio. As the flux, a fluoride or chloride flux can be used, but the type of the present invention is not particularly limited.

【0011】上記粉末ろう材を接合部に付着させる際に
は、各種溶剤やバインダを混合して付着を容易にするこ
とができる。溶剤としては、水、アルコール類(特に炭
素数1〜8の脂肪族アルコール)などを用いることが出
来る。また、バインダーとしては、接合部の特性を低下
させないで、粉末を良好に固着できるものであればよ
く、カルボキシル基を有する水溶性高分子化合物また
は、アクリル系、メタクリル系樹脂等を挙げることがで
きる。上記した合金粉末は、適当に混合されて、接合材
に付着させる。その方法も本発明としては特に限定され
ないが、例えば、スプレー法、シャワー法、フローコー
ター法、ロールコータ法、刷毛塗り法、浸漬法といった
手段を利用することができる。
When the powder brazing material is adhered to the joint, various kinds of solvents and binders can be mixed to facilitate the adhesion. As the solvent, water, alcohols (particularly, aliphatic alcohols having 1 to 8 carbon atoms) and the like can be used. As the binder, any binder can be used as long as it can fix the powder satisfactorily without deteriorating the properties of the joint, and examples thereof include a water-soluble polymer compound having a carboxyl group or an acrylic or methacrylic resin. . The above-mentioned alloy powder is appropriately mixed and adhered to the joining material. The method is not particularly limited as the present invention, but, for example, means such as a spray method, a shower method, a flow coater method, a roll coater method, a brush coating method, and a dipping method can be used.

【0012】本発明の製造方法においては、図1に示す
ようにヘッダー部1の穴1aにチューブ2を差し込むと
ともに、ヘッダー部1におけるチューブ2の接合予定部
4の周囲を取り囲むように上記粉末ろう材5を付着さ
せ、さらに図3に示すようにこれらに放熱フィン3を配
置して熱交換器用組立体を得る。粉末ろう材5を付着さ
せた後は、適当な雰囲気で適温に加熱して、ろう材を溶
解させる。この際の加熱温度としては580〜620℃
が望ましい。580℃以下ではろう材および母材の一部
溶解が進まず、良好なろう付が難しく、一方、620℃
を越えると、著しい侵食のため、上記温度範囲が望まし
い。本発明に用いられる過共晶合金のろう材は、Siが
過剰となっているのでろう付時にそのSiが母材に拡散
流入し母材の融点を低下させその一部を溶融(浸食)す
る。この溶融した母材の一部が塗布されていた粉末ろう
とともに流動し、図2に示すようにこれらが融合して両
部材1、2間の隙間充填やフィレットの形成をして接合
部6を形成する。すなわち、母材の一部もろうとして作
用し接合に必要なろう材量を補完するので、ろう付性を
損なうことなく粉末ろう材の塗布(必要)量を減少させ
ることができる。その結果、粉末ろう材の使用量、塗布
回数を低減することでコストダウンが可能になる。さら
に、ろう材付着厚を減少できるので、熱交換器組立時の
ろう材の脱落が少なくなり、取り扱いが容易になって作
業効率が向上する。一方、ろう材に含まれるZnは、ろ
う付部にZn拡散層を形成し、面状腐食を促進してSi
晶出物による局部腐食や孔食を防止し、結果として耐食
性を改善する。
In the manufacturing method of the present invention, as shown in FIG. 1, the tube 2 is inserted into the hole 1a of the header portion 1, and the above-mentioned powdered brazing material surrounds the periphery of the joining portion 4 of the tube 2 in the header portion 1. The material 5 is adhered, and the radiating fins 3 are arranged thereon as shown in FIG. 3 to obtain a heat exchanger assembly. After the powder brazing material 5 is adhered, the brazing material is heated by heating to an appropriate temperature in an appropriate atmosphere. The heating temperature at this time is 580 to 620 ° C.
Is desirable. At 580 ° C. or lower, partial dissolution of the brazing filler metal and the base material does not proceed, and good brazing is difficult.
Above this temperature range is desirable because of significant erosion. Since the hypereutectic alloy brazing material used in the present invention has excessive Si, the Si diffuses and flows into the base material during brazing, lowering the melting point of the base material and melting (eroding) a part thereof. . A part of the molten base material flows together with the applied powder braze, and as shown in FIG. 2, they are fused to form a gap between the two members 1 and 2 and to form a fillet to form the joint 6. Form. That is, since a part of the base material also acts as a brazing material to supplement the amount of brazing material necessary for joining, the application (required) amount of the powder brazing material can be reduced without impairing the brazing properties. As a result, the cost can be reduced by reducing the amount of the brazing powder used and the number of times of application. Further, since the thickness of the brazing material adhered can be reduced, the falling off of the brazing material at the time of assembling the heat exchanger is reduced, the handling becomes easy, and the working efficiency is improved. On the other hand, Zn contained in the brazing material forms a Zn diffusion layer in the brazed portion, promotes surface corrosion,
Prevent local corrosion and pitting corrosion due to crystallized substances, and as a result, improve corrosion resistance.

【0013】なお、本発明の粉末ろう材でろう付する場
合、母材の一部がろうとなってろう付後の母材板厚が減
少するが、母材の許容溶融量を考えると、母材の板厚等
によっても異なるが、強度の低下および耐食性の低下を
避けるという観点から、母材における溶融深さが0.5
mm未満であるのが望ましい。また、上記の点から板厚
がある程度厚い部材(例えば板厚0.5mm以上)への
ろう付に適している。
In the case of brazing with the powdered brazing material of the present invention, a part of the base material is brazed and the thickness of the base material after brazing is reduced. Although it depends on the thickness of the material and the like, the melting depth of the base material is 0.5
Desirably less than mm. From the above points, it is suitable for brazing to a member having a relatively large thickness (for example, a thickness of 0.5 mm or more).

【0014】[0014]

【実施例】熱交換器におけるヘッダー部とチューブとの
ろう付性を評価するため、以下の試験片を用いたシミュ
レーション試験を行った。すなわち、表1に示すよう
に、Si量、Zn量を変えたアルミニウム合金粉末(最
大粒径75μm)を用意し、さらに、フラックスとして
フッ化物系フラックス、バインダとしてアクリル系樹脂
を用意し、これらを重量比で10:1:1で混合して粉
末ろう材を調製した。また、比較例として発明の範囲外
のAl−Si系合金またはAl−Si−Zn系合金粉末
ろう材を用意した。
EXAMPLE In order to evaluate the brazing property between the header portion and the tube in the heat exchanger, a simulation test was performed using the following test pieces. That is, as shown in Table 1, an aluminum alloy powder (maximum particle size: 75 μm) with different amounts of Si and Zn was prepared, a fluoride-based flux was prepared as a flux, and an acrylic resin was prepared as a binder. A powdered brazing material was prepared by mixing at a weight ratio of 10: 1: 1. Further, as a comparative example, an Al-Si based alloy or an Al-Si-Zn based alloy powder brazing material outside the scope of the present invention was prepared.

【0015】上記粉末ろう材を用い、塗布量を変えて図
5に示す逆T字型隙間充填性試験を行った。具体的に
は、JIS A3003合金を相手材10として水平に
置き、同じくJIS A3003合金を母材11として
両面に上記粉末ろう材をフローコート法によって塗布し
た後、これを相手材10上にT字状に配置するととも
に、その設置面の一端に棒状のスペーサ12を配置して
相手材10と母材11との間に小隙間13を形成した。
これらを600℃×5分で加熱してノコロックろう付を
行うと、ろう材が溶解して上記小隙間13にろう付部
(接合部)14が形成された。なお、ろう付部14は、
粉末ろう材と母材11および相手材10の一部とが溶融
して形成されていた。ろう付後、図6、7に示すように
ろう付部14の充填長さLと最大侵食深さDとを測定
し、その結果を表1に示した。また、上記ろう付後の試
験片に 試験サイクル ・噴霧(50℃×30min) ・湿潤(50℃×30min) 試験液 人工海水+酢酸 の条件でSWAAT試験(期間20日)を行い、腐食深
さおよび腐食形態を調査し、その結果を表2に示した。
また、ヘッダー部、チューブともにJIS A3003
合金で構成された実機の熱交換器に対し、上記と同じろ
う材を同量、接合予定部に塗布して上記と同条件でろう
付試験を行い、ヘッダー部とチューブとの接合状態を観
察した。その結果、接合部でのリーク無をろう付良好、
リーク有をろう付不良と判定し、これらの結果も合わせ
て表2に示した。
An inverse T-shaped gap filling test shown in FIG. 5 was carried out using the powdered brazing material and changing the coating amount. Specifically, the JIS A3003 alloy is placed horizontally as a mating material 10, and the powdered brazing material is applied to both surfaces of the JIS A3003 alloy as a base material 11 by a flow coating method. And a bar-shaped spacer 12 was arranged at one end of the installation surface to form a small gap 13 between the mating material 10 and the base material 11.
When these were heated at 600 ° C. for 5 minutes to perform Nocoloc brazing, the brazing material was dissolved, and a brazing portion (joining portion) 14 was formed in the small gap 13. In addition, the brazing part 14
The powder brazing material and a part of the base material 11 and the counterpart material 10 were formed by melting. After brazing, as shown in FIGS. 6 and 7, the filling length L and the maximum erosion depth D of the brazing portion 14 were measured, and the results are shown in Table 1. In addition, the SWAAT test (period 20 days) was performed on the test piece after the above brazing under the conditions of a test cycle, spraying (50 ° C. × 30 min), wet (50 ° C. × 30 min) test solution artificial seawater and acetic acid, and the corrosion depth was measured. And the form of corrosion was investigated, and the results are shown in Table 2.
JIS A3003 for both header and tube
The same amount of the same brazing material as above is applied to the joint to be joined to the actual heat exchanger made of the alloy, and a brazing test is performed under the same conditions as above, and the joint between the header and the tube is observed. did. As a result, good brazing without leakage at the joint,
The presence of a leak was determined to be a brazing failure, and these results are also shown in Table 2.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】[0017]

【表2】 [Table 2]

【0018】表2から明らかなように、ろう材Si含有
量を15wt%以上とした試験片では、少ない塗布量、
塗布回数で良好なろう付性(隙間充填性)が得られてお
り、母材の溶解量(最大侵食深さ)も適度に得られてい
る。特にSi含有量を20〜30wt%としたものでは
最大浸食深さが比較的浅く、良好なろう付接合部を得る
ことができる。 これに対し、Si含有量が60wt%
を越えるものでは、最大侵食深さが深く、母材が過度に
侵食されていることが示されている。また、上記特性が
得られるものでもZnを全く含有しないか、少量含有す
るものでは、孔食の発生が見られ、腐食が深く進行して
いる。これに対し、Znを適量含有するものは、腐食深
さが顕著に浅くなっている。なお、Znを30%を越え
て過剰に含有するものでは面状腐食形態で深く侵食され
た。したがって、上記実施例によりSi、Znを適量含
有する粉末ろう材を用いた場合にのみ、少ないろう材量
で耐食性を損なうことなく良好にろう付でき、その接合
部で良好な接合性と耐食性とが得られていることが明ら
かになった。
As is clear from Table 2, the test pieces with a brazing filler metal Si content of 15 wt% or more have a small coating amount,
Good brazing properties (gap filling properties) are obtained with the number of applications, and the amount of base metal dissolved (maximum erosion depth) is also moderately obtained. In particular, when the Si content is 20 to 30 wt%, the maximum erosion depth is relatively shallow, and a good brazed joint can be obtained. On the other hand, when the Si content is 60 wt%
In the case of exceeding, the maximum erosion depth is deep, which indicates that the base material is excessively eroded. In addition, even if the above characteristics are obtained, if Zn is not contained at all or contains a small amount of Zn, pitting corrosion is observed and the corrosion is deeply advanced. On the other hand, those containing an appropriate amount of Zn have a remarkably shallow corrosion depth. Incidentally, those containing Zn in excess of more than 30% were deeply eroded in the form of planar corrosion. Therefore, only in the case of using the powdered brazing material containing an appropriate amount of Si and Zn according to the above example, it is possible to braze well without impairing corrosion resistance with a small amount of brazing material, and to obtain good bonding and corrosion resistance at the joint. It became clear that was obtained.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱交換器
によれば、ヘッダー部とチューブとの接合部が、重量%
でSi:13越〜60%、Zn:5〜30%を含有する
過過共晶のAl−Si−Zn系合金ろうと母材との融合
により形成されているので、ろう材の使用量を相対的に
少なくでき、しかも接合部分が確実かつ強固にろう付さ
れている。また、接合部にZnが含有されることにより
腐食形態が面状となり腐食の深さ方向への進行を防止す
ることができる。
As described above, according to the heat exchanger of the present invention, the joint between the header portion and the tube is reduced to the weight%.
Is formed by fusion of a hypereutectic Al-Si-Zn-based alloy braze containing Si: 13% to 60% and Zn: 5 to 30% with the base material. And the joining portion is securely and firmly brazed. In addition, the inclusion of Zn in the joint makes the form of the corrosion planar, so that the progress of the corrosion in the depth direction can be prevented.

【0020】また、本発明の熱交換器の製造方法によれ
ば、アルミニウムまたはアルミニウム合金製ヘッダー部
にチューブを接合する際に、重量%でSi:13越〜6
0%、Zn:5〜30%を含有する過共晶のAl−Si
系合金粉末ろう材を用いてろう付するので、従来公知の
ろう材よりも一段と少ないろう材量で、ヘッダー部とチ
ューブの接合部での良好なろう付性を得ることができ
る。よって、粉末ろう材の使用量および塗布回数を低減
することができ、ろう付け性を損なうことなく製造コス
トを大幅に低減することができる。また、接合部にZn
の拡散層が形成され、孔食の発生を抑制する。よって、
本発明の製造方法によれば、ろう付性を損なうことなく
粉末ろう材の使用量(塗布量)および塗布回数を低減す
ることができ、かつ耐食性に優れるろう付製品を低コス
トで得ることが可能となる。
Further, according to the heat exchanger manufacturing method of the present invention, when the tube is joined to the aluminum or aluminum alloy header portion, Si: 13 to 6% by weight is used.
Hypereutectic Al-Si containing 0%, Zn: 5-30%
Since the brazing is performed using the system alloy powder brazing material, a good brazing property at the joint between the header portion and the tube can be obtained with a much smaller brazing material amount than conventionally known brazing materials. Therefore, the usage amount and the number of times of application of the powder brazing material can be reduced, and the manufacturing cost can be significantly reduced without impairing the brazing property. In addition, Zn
Is formed to suppress the occurrence of pitting corrosion. Therefore,
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the manufacturing method of this invention, the usage-amount (application amount) of powder brazing material can be reduced, without impairing brazing property, and the brazing product excellent in corrosion resistance can be obtained at low cost. It becomes possible.

【0021】また、上記製造に際し、チューブ接合予定
部に、重量%でSi:13越〜60%、Zn:5〜30
%を含有する過共晶のAl−Si系合金粉末ろう材を付
着させるとともに、該ヘッダー部にチューブを組み込
み、前記ろう材を加熱してチューブとヘッダー部とを接
合すれば、ろう材が付着された母材の一部が効果的かつ
適度に溶融し、上記作用が一層確実になる。また、ろう
材として、Al−Si−Zn系合金粉末とフラックスと
の混合物からなるものを使用すれば、ろう付工程でのフ
ラックス塗布工程を省略でき、かつ、ろう付時に上記合
金粉末の表面酸化皮膜が効果的に除去されて、良好なろ
う付が一層容易になる。
Further, in the above-mentioned manufacturing, Si: 13% to 60% by weight and Zn: 5 to 30% by weight
%, A hypereutectic Al-Si alloy powder brazing material is attached, a tube is incorporated into the header portion, and the brazing material is heated to join the tube and the header portion. A part of the prepared base material is effectively and appropriately melted, and the above-mentioned action is further ensured. Further, if a brazing material composed of a mixture of an Al-Si-Zn alloy powder and a flux is used, the flux application step in the brazing step can be omitted, and the surface oxidation of the alloy powder during brazing can be omitted. The coating is effectively removed, making good brazing easier.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施形態におけるヘッダー部とチ
ューブとの接合部分のろう付前の拡大断面図である。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a joint portion between a header portion and a tube before brazing according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同じくろう付後の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of the same after brazing.

【図3】 熱交換器の組立時または製品時の斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view of the heat exchanger at the time of assembly or product.

【図4】 同じくヘッダー部にチューブを差し込んだ状
態の拡大断面図である。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a state where a tube is inserted into the header portion.

【図5】 本発明の実施例におけるろう付試験での試験
材の組立状態を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an assembled state of a test material in a brazing test according to the embodiment of the present invention.

【図6】 同じくろう付後のろう付部の拡大正面図であ
る。
FIG. 6 is an enlarged front view of the brazing portion after brazing.

【図7】 同じくろう付後のろう付部の拡大側面図であ
る。
FIG. 7 is an enlarged side view of the brazing portion after brazing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヘッダー部 2 チューブ 3 放熱フィン 4 接合予定部 5 粉末ろう材 6 接合部 10 相手材 11 母材 13 小隙間 14 ろう付部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Header part 2 Tube 3 Heat radiation fin 4 Planned joining part 5 Powder brazing material 6 Joining part 10 Counterpart material 11 Base material 13 Small gap 14 Brazing part

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルミニウムまたはアルミニウム合金製
ヘッダー部とチューブとの接合部が、重量%でSi:1
3越〜60%、Zn:5〜30%を含有する過共晶のA
l−Si−Zn系合金ろうと母材との融合により形成さ
れていることを特徴とするろう付性に優れた熱交換器
The joint between the aluminum or aluminum alloy header and the tube is made of Si: 1 by weight%.
Hypereutectic A containing 3 to 60%, Zn: 5 to 30%
A heat exchanger excellent in brazing properties, characterized by being formed by fusing an l-Si-Zn alloy braze with a base material.
【請求項2】 アルミニウムまたはアルミニウム合金製
ヘッダー部にチューブを接合する際に、重量%でSi:
13越〜60%、Zn:5〜30%を含有する過共晶の
Al−Si−Zn系合金粉末ろう材を用いてろう付する
ことを特徴とする熱交換器の製造方法
2. When joining a tube to an aluminum or aluminum alloy header portion, the weight percentage of Si:
A method for producing a heat exchanger, comprising brazing using a hypereutectic Al-Si-Zn-based alloy powder brazing material containing 13 to 60% and Zn: 5 to 30%.
【請求項3】 アルミニウムまたはアルミニウム合金製
ヘッダー部のチューブ接合予定部に、重量%でSi:1
3越〜60%、Zn:5〜30%を含有する過共晶のA
l−Si−Zn系合金粉末ろう材を付着させるととも
に、該ヘッダー部にチューブを組み込み、前記ろう材を
加熱してチューブとヘッダー部とを接合することを特徴
とする熱交換器の製造方法
3. An aluminum or aluminum alloy header portion to be joined to a tube at a portion to be joined to a tube is made of Si:
Hypereutectic A containing 3 to 60%, Zn: 5 to 30%
A method of manufacturing a heat exchanger, comprising attaching a l-Si-Zn-based alloy powder brazing material, incorporating a tube into the header portion, and heating the brazing material to join the tube and the header portion.
【請求項4】 ろう材は、Al−Si−Zn系合金粉末
とフラックスとの混合物からなることを特徴とする請求
項2または3に記載の熱交換器の製造方法
4. The method for manufacturing a heat exchanger according to claim 2, wherein the brazing filler metal comprises a mixture of an Al—Si—Zn-based alloy powder and a flux.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002079370A (en) * 2000-09-07 2002-03-19 Mitsubishi Alum Co Ltd Brazing filler metal-clad aluminum alloy extruded tube for heat exchanger
WO2002035170A1 (en) * 2000-10-25 2002-05-02 Showa Denko K.K. Heat exchanger
JP4573150B2 (en) * 2001-03-21 2010-11-04 株式会社デンソー Aluminum alloy extruded header tank for heat exchanger and heat exchanger using this header tank

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002079370A (en) * 2000-09-07 2002-03-19 Mitsubishi Alum Co Ltd Brazing filler metal-clad aluminum alloy extruded tube for heat exchanger
JP4577634B2 (en) * 2000-09-07 2010-11-10 三菱アルミニウム株式会社 Aluminum alloy extruded tube with brazing filler metal for heat exchanger
WO2002035170A1 (en) * 2000-10-25 2002-05-02 Showa Denko K.K. Heat exchanger
JP4573150B2 (en) * 2001-03-21 2010-11-04 株式会社デンソー Aluminum alloy extruded header tank for heat exchanger and heat exchanger using this header tank

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