JPS60250893A - アルミニウム製熱交換器用アルミニウム合金ろう - 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 本発明は、アルミニウム材のろう付けに用いるアルミニ
ウム合金ろう、特に超高圧用プレートフィン型熱交換器
をろう付１プにより組立てるために用いるアルミニウム
合金ろうに関するものである。

従来の技術 ろう付は法により製造されるアルミニウム製のプレート
フィン型熱交換器用のアルミニウム合金ろうは、３ｉ　
４．５〜１３．５％を含み、あるいはそれにＭｇを３％
未満又はＣｕ　２．３〜４．７％、Ｚ　ｎ　９，３〜１
０．７％を添加し、更にはろうの“ぬれ性″を向上させ
るためＢｅ。

３ｉなどを添加した組成のものであり、この合金ろうで
前記熱交換器は浸漬ろう付（ブ、真空ろう付けあるいは
雰囲気ろう付Ｕなどにより製造されている。前記合金ろ
うのほか、大型熱交換器のろう付けに使用する接合強度
のすぐれたアルミニウム合金ろうとして、特開昭５６−
１６９７４４により、Ｓｉ４．５〜１３．５％、Ｍｇ　
３％未満と３ｒ　Ｏ，１〜１．５％を含むものが提案さ
れている。

発明が解決しようとする問題点 超高圧用プレートフィン型熱交換器は、内圧を受けて破
壊するときの破壊圧によって規定されている。その破壊
圧を支配する要因の一つとして、ろうイｑ（プ部の強さ
が挙げられ、強さの構成因子として、ろう（ｑＩ：〕部
のフィレット幅やろう付ｔプ組織の強さがある。しかし
、フィレット幅は大型熱交換器では、ろうｎ＝プ　−の
際の長時間の予熱及びろう付は条件のため限られ、その
向上を図ることができず、現状の前記熱交換器の破壊圧
は低い状態のままである。

一方、ろう付は組織については、一般にろう付（ブ後の
冷却速度を増すことによって組織を微細化してその強さ
の向上を図ることは可能であるが、前述の大型熱交換器
においては、冷却速度を増すことは非常に困難である。

したがって、現状では、熱交換器の設計圧力は５０ｋｇ
／ｃｎ＋２程度が限度であった。１また、前記提案の３
ｒ添加の合金ろうは、゛ぬれ性″が劣り、ろう（ｑ（プ
部に巣が生じる問題がある。

そこで、本発明は、アルミニウム製超高圧用プレートフ
ィン型熱交換器をろう付けにより組み立てるためのろう
月を、通常のろう何は法によってろう付（プ組織を微細
化することが可能であり、これによりろう付は部の強さ
を面上させるとともに、ろう付Ｕ性も良好になし得るよ
うにすることにある。

問題点を解決するための手段 前記問題点は、本発明により、以下に記載する合金の組
成をもって解決される。

（１］　Ｓ　ｉ　：　４．５〜１３．５％及びＳｒ　：
　０．００５％以上０．１％未満を含み、残部は実質上
ＡＩ。

ｆ２］　Ｓ　ｉ　：　４．５〜１３．５％、及びＳｒ　
：　０．００５％以上０．１％未満を含むぽか、更にＭ
！］　：　０，３〜３．０％、ＣＬＩ　：　２．３〜４
．７％及び７０：９．３〜１０．７％の１種又は２種以
上を含み、残部は実質上△１゜ 次に、前記合金の成分の作用と、その里の限定の根拠に
ついて述べる。

Ｓｉ　：主要成分であり、ろうの融点を下げて流動性を
良好にする。４．５％より少ないと流動性が低下してろ
う付（プを困難に−する。一方１３％を越えると、ろう
の塑性加工が困難となる。

Ｍｑ　：フラツクスを使用せずに、真空中あるいは非酸
化性雰囲気中でのろう付（プを可能にする働きをもつ。

この働きは０．３％より少ないと小さく、一方３．０％
を越えると蒸発して、その付着のため炉をよごす。

Ｃｕ　：ろうの融点を下げて、ろう付は性を向上させる
。この作用は２．３％より少ないと弱く、一方４．７％
を越えるとろう付（ブ性を低下させる。

Ｚｎ　：ろうの融点を下げてろう付けしやすくする働き
がある。９．３％より少ないとこの働きは弱く、一方１
０．７％を越えるとろう付は性を低下させる。

Ｓｒ　：ろう付は性を良好にする働きがある。

この働きは０．００５％より少ないと小さく、一方０．
１％以上ではろうの濡れ性が悪く、ろう付は任を低下さ
せる。

実施例 つぎに実施例について述べる。

実施例１ 第３図に示すように、開先形状をに型とし、−ルート面
幅０、開先角度４５°とした板厚３．３ｍｍの△３００
３板の間にブレージングシー１〜（板厚：　１，６ｍｍ
、心材：　Ａ　３００３、皮材：Ａｌ−１０％５ｉ−１
，５％Ｍ（］　＋Ｓｒ添加無し及び５ｒＯ１０３％添加
のろう、クラッド率：１０％両面クラッド）を配置して
十字継手とし、２×１０″５ｍｍ１−１ｇの真空中、６
００℃Ｘ３ｍ１ｎ及び６００℃×１ｈｒで加熱してろう
付【プし、ろう付は後ろう付（プ部の組織及びその強さ
を調べた。その結果は第１表のとおりであった。

第１表 Ｎ００２の合金ろう試料によるろう付は部の組織の顕微
鏡写真（ｘ　１００）を第１図に、同じ＜Ｎａ、１の合
金ろう試料によるものを第２図に示す。第１図はろう付
は部の共晶組織が微細であることを示しているが、第２
図では粗大な共晶組織を示している。

実施例２ 下記第２表に掲げる各組成の合金ろうをそれぞれ用いた
両面クラッド（クラツド率１０％）のプレージングシー
トを、ろう別に試料としてＡ３００−０の合金板に対し
て第４図の試験体に示すような位置関係で組み合せて、
ろう（４（ゴ性を調べるための隙間充填性試験を行なつ
た。第４図中、４は５０ｘ　２５ｘ　１ｔのプレージン
グシートであり、５は６０　Ｘ１ｔのＡ３００３−〇の
アルミニウム板、６はろうである。その結果を第２表に
示す。

第２表 系中は比較例を示す。

別に、第２表の試料中、Ｎ００６及びＮ００７を使用し
てＡ　３００３のアルミニウム板と組んで、実施例１の
試験方法と同様にして十字継手を組み立て、大気中６０
０℃×−３分加熱でろう付けを行なった後、この継手の
破断試験を行なった。その結果を第３表に示す。

ｎ′＝５ 発明の効果 本発明のアルミニウム合金ろうを使用することにより、
通常のろう付は方法、すなわち真空中、Ｎ２ガスなどの
雰囲気中でのろう付は又は浸漬ろう付けによって、第１
図で明らかなように、ろう付は部の組織を微細化するこ
とが可能であり、これにより実施例に８３いて掲げた第
１表〜第３表に示すとおり、従来のアルミニウム合金ろ
う、ずなわち△１−３ｉ系、ＡＩ　−８１−Ｍｇ系、Ａ
Ｉ　−３ｉ　−Ｃｕ　（又はＺｎ）系のものによる場合
よりも、破断強さが大きいろう刊（プ部が得られる。

また、そのろう付（プ部には、特開昭５６−１６９７４
４のＡＩ　−３ｉ−３ｒ系の合金ろうの場合にみられる
巣の発生はなく、かつそのろうイｑけ状態が良好である
。

よって、本発明アルミニウム合金ろうは、設計圧力が５
０ｋ（１／　Ｃｍ２Ｇ　＠越えるような、超高圧用プレ
ートフィン型熱交換器をろう付けにより組立てるための
ろうに好適なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１の試験方法によって、本発明に係る
試料Ｎ００２を用いてろう付すしで得た十字継手にお（
ブる、ろう付（プ部の顕微鏡組織図、第２図は同じく比
較例に係る試料Ｎｏ、１を用いた場合の顕微鏡組織図、
第３図は前記十字継手の断面形状を模式的に示す図、第
４図は隙間充填性試験にお（ブる試験体を模式的に示す
図である。 １・・・△３００３のアルミニウム板、２・・・プレー
ジングシート、３・・・ろう、４・・・ブレージングシ
ー１〜． ５・・・Ａ　３００３−０のアルミニウム板、６・・・
ろう。 特許出願人 住友軽金属工業株式会社 （ばか１名） 代理人　弁理士　小　松　秀　岳 代理人　弁理士　旭　宏 才１図 才　２図 才３図 手続ネ山正書（自発） 昭和５９年６月２８日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、事件の表示　特願昭５９−１０４４５６４３、補正
をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　（２２７）　住友軽金属工業株式会社　（ほか
１名）４、代理人　〒１０７（電話５８６−８８５４）
５、補正命令の日付　（自発） ６、補正の対象 （１）　明細書第５頁第７〜８行の「ろうの塑性加工が
困難となる。」を［ろうの溶融点が高くなってろう材と
して使えなくなる。」ど訂正する。 （２）　第１頁下から３行のｒＡ　３００−ＯＪをｒ　
Ａ　３００３−　ＯＪと訂正する。 （３）　第８頁第２行の「６０ｘｌｔＪをｒ６０’ｘｌ
ｔＪと訂正Ｊ−る。 ［４１第３図を別紙のとおり訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　アルミニウム製熱交換器をろう付（づにより組
   立てるためのアルミニウム合金ろうであって、３　ｉ　
   ：　４．５〜１３．５％、及びＳｒ　：　０，００５％
   以上０．１％未満を含み、残部は実質上△１であること
   を特徴とするアルミニウム合金ろう。 （２）　アルミニウム製熱交換器をろう付けにより組立
   てるためのアルミニウム合金ろうであって、Ｓ　ｉ　：
   　４．５〜１３．５％及びＳｒ　：　０．００５％以上
   ０．１％未満を含むほか、更にＭｉｌｌ　：　０．３〜
   ３．０％、Ｃｕ　：　２．３〜４．７％及びＺｎ：９．
   ３〜１０．７％の１種又は２種以上を含み、残部は実質
   上Ａ１であることを特徴とするアルミニウム合金ろう。