JPS63310953A - Al部材の表面Zn濃化用Zn蒸気発生方法 - Google Patents
Al部材の表面Zn濃化用Zn蒸気発生方法Info
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- JPS63310953A JPS63310953A JP62146501A JP14650187A JPS63310953A JP S63310953 A JPS63310953 A JP S63310953A JP 62146501 A JP62146501 A JP 62146501A JP 14650187 A JP14650187 A JP 14650187A JP S63310953 A JPS63310953 A JP S63310953A
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- C23C10/06—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using gases
- C23C10/08—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using gases only one element being diffused
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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。
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A1部材の表面Znm化用7−n蒸気発生方法
に関し、特に自動車用熱交換器のろう付けに適用し、ろ
う付けと同時にA1部材の表面に耐孔食性の優れたZn
拡散層を形成するの1適したものである。
に関し、特に自動車用熱交換器のろう付けに適用し、ろ
う付けと同時にA1部材の表面に耐孔食性の優れたZn
拡散層を形成するの1適したものである。
Al押出材の表面にZn蒸気を吹付けてZn被覆層を形
成し、これをろう付は等の加熱によってl押出材の表面
に拡散処理し、表面層の犠牲効果により耐食性を向上さ
せることが特公昭59−31588号公報に示されてい
る。この場合のZn蒸気の発生は550℃に保持したZ
n溶澹内にガス導入管を差し込み、N2ガスを供給して
バブリングすることによりキャリヤとなるN2ガス中に
Zn蒸気を分散させ、保温した通路を介してAl押出型
材の表面にZn蒸気を吹付け、A1押出型材の表面にZ
n被覆層を形成している。Zn被覆層の厚さはA1押出
型材の押出速度とガス供給量によって調整している。
成し、これをろう付は等の加熱によってl押出材の表面
に拡散処理し、表面層の犠牲効果により耐食性を向上さ
せることが特公昭59−31588号公報に示されてい
る。この場合のZn蒸気の発生は550℃に保持したZ
n溶澹内にガス導入管を差し込み、N2ガスを供給して
バブリングすることによりキャリヤとなるN2ガス中に
Zn蒸気を分散させ、保温した通路を介してAl押出型
材の表面にZn蒸気を吹付け、A1押出型材の表面にZ
n被覆層を形成している。Zn被覆層の厚さはA1押出
型材の押出速度とガス供給量によって調整している。
耐孔食性を有するA1表面を形成するのに、素材での7
−n被覆処理と、更にZn拡散のために加熱処理を必要
としており、Ai製熟熱交換器耐孔食性の向上を考える
場合、Zn被覆材をろう付は加熱することになり、コス
ト高となる。
−n被覆処理と、更にZn拡散のために加熱処理を必要
としており、Ai製熟熱交換器耐孔食性の向上を考える
場合、Zn被覆材をろう付は加熱することになり、コス
ト高となる。
またA1押出型材ではZn蒸気の吹付けも押出材内部で
は容易であるが外部ではZn蒸気が周囲にとんでしまい
、ざらに大気中で酸化が進むことから均一なZn層を短
時間で設けることは困難である。ざらにプレージングシ
ートを使用するAi製熟熱交換器は、プレージングシー
ト素材の製造時にZn蒸気の吹付けを行なうことは、そ
の板幅が広いため困難であり、適用が不可能である。更
にZn蒸気発生方法として、・N2ガスをバブリングす
るため高圧のN2ガス供給設備と、Zn溶湯保持炉及び
配管類が必要となる。
は容易であるが外部ではZn蒸気が周囲にとんでしまい
、ざらに大気中で酸化が進むことから均一なZn層を短
時間で設けることは困難である。ざらにプレージングシ
ートを使用するAi製熟熱交換器は、プレージングシー
ト素材の製造時にZn蒸気の吹付けを行なうことは、そ
の板幅が広いため困難であり、適用が不可能である。更
にZn蒸気発生方法として、・N2ガスをバブリングす
るため高圧のN2ガス供給設備と、Zn溶湯保持炉及び
配管類が必要となる。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、フッ化物系の非腐
食性フラックスを使用するろう付け(以下NBろう付け
と略記)において、ろう付けと同時にZn蒸気の被覆処
理とZn拡散処理を行なうために、効率よ<Zn蒸気を
発生させることができるA1部材の表面Zn濃化用Zn
蒸気発生方法を開発したものである。
食性フラックスを使用するろう付け(以下NBろう付け
と略記)において、ろう付けと同時にZn蒸気の被覆処
理とZn拡散処理を行なうために、効率よ<Zn蒸気を
発生させることができるA1部材の表面Zn濃化用Zn
蒸気発生方法を開発したものである。
即ち本発明はN2ガスをキャリヤガスとして通す加熱炉
内にZnを置き、Zn及び炉内雰囲気温度を430℃以
上に加熱してZnを溶融し、Zn溶湯からZn蒸気を発
生させる方法において、加熱炉の内容積を■1とすると
、Zn溶湯量を1〜10g/i、Zn溶湯の表面積を0
.05〜2.5ci11、N2ガスの流量を0.05V
−V、e/minとし、加熱炉内の雰囲気を大気圧付近
にて露点を一20℃、酸素濃度を11000pp以下に
保持してZn溶湯からZn蒸気を発生させることを特徴
とするものである。
内にZnを置き、Zn及び炉内雰囲気温度を430℃以
上に加熱してZnを溶融し、Zn溶湯からZn蒸気を発
生させる方法において、加熱炉の内容積を■1とすると
、Zn溶湯量を1〜10g/i、Zn溶湯の表面積を0
.05〜2.5ci11、N2ガスの流量を0.05V
−V、e/minとし、加熱炉内の雰囲気を大気圧付近
にて露点を一20℃、酸素濃度を11000pp以下に
保持してZn溶湯からZn蒸気を発生させることを特徴
とするものである。
本発明において、Zn及び炉内雰囲気温度を430℃以
上に加熱するのは大気圧のN2雰囲気中でZn@蒸発さ
せるには、Znを430℃以上に加熱してZnを溶融状
態に保持する必要があるためである。Znの蒸発量は温
度が高いほど増加するが、NBろう付けと同時にA1部
材の表面を゛Zn濃化処理するにはZn及び炉内雰囲気
温度を430〜600℃に保持することが望ましい。
上に加熱するのは大気圧のN2雰囲気中でZn@蒸発さ
せるには、Znを430℃以上に加熱してZnを溶融状
態に保持する必要があるためである。Znの蒸発量は温
度が高いほど増加するが、NBろう付けと同時にA1部
材の表面を゛Zn濃化処理するにはZn及び炉内雰囲気
温度を430〜600℃に保持することが望ましい。
次に□蒸気発生に使用する加熱炉の内容積を■1とする
と、Zn溶湯量を1〜109 / 1としたのは、Zn
溶湯量が19/It未満では炉内をZn蒸気で充満させ
ることができず、Zn蒸気とアルミ部材の接触が不十分
と−なり適切なZn拡散が得られなくなり、10g/l
を越えるとZn蒸気が飽和すると共に、A1部材のZn
蒸気処理を行なったときに過剰の拡散パターンを示すよ
うになるためである。“またZn溶湯の表面積を0.0
’5〜2.5cmd/1としたのは、0.05cm/J
!未満では炉内をZn蒸気で充満させることができず、
2.5cr/l/1を越えるとZn蒸気の消費がはげし
くなり、連続的にZn蒸気を発生させるためには効率が
悪くなる。
と、Zn溶湯量を1〜109 / 1としたのは、Zn
溶湯量が19/It未満では炉内をZn蒸気で充満させ
ることができず、Zn蒸気とアルミ部材の接触が不十分
と−なり適切なZn拡散が得られなくなり、10g/l
を越えるとZn蒸気が飽和すると共に、A1部材のZn
蒸気処理を行なったときに過剰の拡散パターンを示すよ
うになるためである。“またZn溶湯の表面積を0.0
’5〜2.5cmd/1としたのは、0.05cm/J
!未満では炉内をZn蒸気で充満させることができず、
2.5cr/l/1を越えるとZn蒸気の消費がはげし
くなり、連続的にZn蒸気を発生させるためには効率が
悪くなる。
更にN2ガス流量を0.05V 〜V 1 /winと
したのは、0.05V/mtn未満ではZnの蒸発が不
十分となり、IVJ!/minを越えるとZnの消費が
大きくなるためである。NBろう付は時のN2流量は3
0〜60 Td/ hr (連続炉で内容積的2000
1のとき500〜1000.e /m1n)程度まで流
しても問題ない。このことは別の炉でZn蒸気を発生さ
せるだけでなく、NBろう付は炉中にZn溶湯を置いて
Zn蒸気を発生させることもできる。また加熱炉内の雰
囲気を大気圧付近にて露点を一20℃以下、酸素濃度を
ioooppm以下としたのは、Znn溶去表面酸化を
防止し、効率よ<Zn蒸気を発生させるためでN2ガス
には液体N2を気化して用いる。NBろう付けでもN2
ガスが使用されることを考、えるとN2ガスの使用が最
適である。NBろう付は炉中にZnを置いた場合でもN
Bろう付けに必要な雰囲気の条件は露点−30℃以下、
酸素濃度11000pp以下であるので、Zne酸化さ
せることなく蒸発させることができる。
したのは、0.05V/mtn未満ではZnの蒸発が不
十分となり、IVJ!/minを越えるとZnの消費が
大きくなるためである。NBろう付は時のN2流量は3
0〜60 Td/ hr (連続炉で内容積的2000
1のとき500〜1000.e /m1n)程度まで流
しても問題ない。このことは別の炉でZn蒸気を発生さ
せるだけでなく、NBろう付は炉中にZn溶湯を置いて
Zn蒸気を発生させることもできる。また加熱炉内の雰
囲気を大気圧付近にて露点を一20℃以下、酸素濃度を
ioooppm以下としたのは、Znn溶去表面酸化を
防止し、効率よ<Zn蒸気を発生させるためでN2ガス
には液体N2を気化して用いる。NBろう付けでもN2
ガスが使用されることを考、えるとN2ガスの使用が最
適である。NBろう付は炉中にZnを置いた場合でもN
Bろう付けに必要な雰囲気の条件は露点−30℃以下、
酸素濃度11000pp以下であるので、Zne酸化さ
せることなく蒸発させることができる。
以上のような条件を保持しながら、Zn溶湯からZn蒸
気を発生させることで、八1部材表面への効率よいZn
拡散処理が可能となる。尚Zn溶湯の初期酸化皮膜を除
去するために、Zn地金を酸洗浄した後、雰囲気炉中で
溶解させることは効果的である。また加熱炉中でZn溶
湯表面の皮膜を機械的に取り除くこともZn蒸気発生率
を高めるのに効果的である。またNBろう付は炉中でZ
n蒸気を発生させる場合は、均−Zn拡散を行なうため
にZn蒸気を撹拌することが望ましい。
気を発生させることで、八1部材表面への効率よいZn
拡散処理が可能となる。尚Zn溶湯の初期酸化皮膜を除
去するために、Zn地金を酸洗浄した後、雰囲気炉中で
溶解させることは効果的である。また加熱炉中でZn溶
湯表面の皮膜を機械的に取り除くこともZn蒸気発生率
を高めるのに効果的である。またNBろう付は炉中でZ
n蒸気を発生させる場合は、均−Zn拡散を行なうため
にZn蒸気を撹拌することが望ましい。
(実施例〕
以下本発明の実施例について詳細に説明する。
実施例1
厚さ1#1111.幅50M4.長さ100 II!l
lのA1仮について、NBろう付は炉によりろう付けを
行なうと同時にAi板の表面にZnm化処理を行なった
。NBろう付は炉には予熱室と加熱室を設けたマツフル
型、高さ4007111.幅600am、長さ2000
M11、容積4801の炉を使用し、Ai板にはフッ化
物系非腐食性フラックスを5%濃度で塗布し、これを1
0枚まとめて治具につるし、200℃に加熱した乾燥炉
に入れて水分を蒸発させた。
lのA1仮について、NBろう付は炉によりろう付けを
行なうと同時にAi板の表面にZnm化処理を行なった
。NBろう付は炉には予熱室と加熱室を設けたマツフル
型、高さ4007111.幅600am、長さ2000
M11、容積4801の炉を使用し、Ai板にはフッ化
物系非腐食性フラックスを5%濃度で塗布し、これを1
0枚まとめて治具につるし、200℃に加熱した乾燥炉
に入れて水分を蒸発させた。
これをNBろう付は炉の550℃に加熱した予熱室に入
れ5分間保持後、600℃に加熱した加熱室に移動し、
15分間保持することにより実体温度で600℃、3分
のろう付けを行なった。加熱俊はすばやく予熱室を通し
て大気中に取出し放冷した。
れ5分間保持後、600℃に加熱した加熱室に移動し、
15分間保持することにより実体温度で600℃、3分
のろう付けを行なった。加熱俊はすばやく予熱室を通し
て大気中に取出し放冷した。
NBろう付は炉には240 、ffi/m1n(7)N
z iスヲ加熱室に導入し、予熱室を通して炉外に放出
し、炉内雰囲気を露点−35℃、酸素濃度を1100p
pに保持した。一方Znを高さ200 mm、幅300
#I、長さ500 ym、容積301のZn蒸気発生
炉内に置き、N2ガスを流して炉内雰囲気を露点−40
〜−30℃、酸素濃度100〜300ppmとして50
0℃に加熱溶融し、Zn蒸気を発生させた。このように
して発生したZn蒸気を550℃に保温した配管を通し
てNBろう付は炉の予熱室に導入し、NBろう付けと同
時にAI板の表面にZna化処理を施し、Zn蒸気発生
炉のN2流量、Zn溶湯量、Zn溶湯表面積を変化させ
たときのへ1表面のZn拡散挙動(表面濃度、拡散深さ
)をEPMA分析により調べた。その結果を第1表に示
す。
z iスヲ加熱室に導入し、予熱室を通して炉外に放出
し、炉内雰囲気を露点−35℃、酸素濃度を1100p
pに保持した。一方Znを高さ200 mm、幅300
#I、長さ500 ym、容積301のZn蒸気発生
炉内に置き、N2ガスを流して炉内雰囲気を露点−40
〜−30℃、酸素濃度100〜300ppmとして50
0℃に加熱溶融し、Zn蒸気を発生させた。このように
して発生したZn蒸気を550℃に保温した配管を通し
てNBろう付は炉の予熱室に導入し、NBろう付けと同
時にAI板の表面にZna化処理を施し、Zn蒸気発生
炉のN2流量、Zn溶湯量、Zn溶湯表面積を変化させ
たときのへ1表面のZn拡散挙動(表面濃度、拡散深さ
)をEPMA分析により調べた。その結果を第1表に示
す。
尚EPMA分析は10枚のAi板について各5点ずつ測
定し、50点の平均値を求めた。
定し、50点の平均値を求めた。
第1表から明らかなように本発明方法順1〜11により
Zn蒸気を発生させたものは、表面ln濃度2〜10%
、拡散深さ100μ程度のZn拡散パターンを示し、耐
食性の優れたフラックスろう付は品と同等の耐孔食性が
得られることが判る。
Zn蒸気を発生させたものは、表面ln濃度2〜10%
、拡散深さ100μ程度のZn拡散パターンを示し、耐
食性の優れたフラックスろう付は品と同等の耐孔食性が
得られることが判る。
これに対し本発明で規定する条件から外れる比較方法で
は耐孔食性の優れるZn拡散パターンが得られないか、
又はZn拡散深さが深く、Znの消費量が多くなる問題
がある。例えば比較方法社12.14.16.18では
十分なZn蒸気を発生せず、耐孔食性の優れるZn拡散
パターンを示すに至らなかった。また比較方法Nc13
.15゜17ではZn蒸気の発生が多く、拡散深さも深
くなり、Zn消費母が多いことや孔食深さが深くなる等
の問題がある。
は耐孔食性の優れるZn拡散パターンが得られないか、
又はZn拡散深さが深く、Znの消費量が多くなる問題
がある。例えば比較方法社12.14.16.18では
十分なZn蒸気を発生せず、耐孔食性の優れるZn拡散
パターンを示すに至らなかった。また比較方法Nc13
.15゜17ではZn蒸気の発生が多く、拡散深さも深
くなり、Zn消費母が多いことや孔食深さが深くなる等
の問題がある。
実施例2
実施例1と同様にNBろう付けを行なった。
その際予熱室(高さ400mm、幅、600 am、長
さ900m、容積216.e)内にZnを置いて溶融蒸
発せしめ、予熱室でAi板の予熱と共にA!板の表面に
Zns化処理を施し、実施例1と同様にしてZn拡散状
況を調べた。その結果第2表に示すように、本発明方法
順19〜22は何れも良好なZn拡散パターンが得られ
た。
さ900m、容積216.e)内にZnを置いて溶融蒸
発せしめ、予熱室でAi板の予熱と共にA!板の表面に
Zns化処理を施し、実施例1と同様にしてZn拡散状
況を調べた。その結果第2表に示すように、本発明方法
順19〜22は何れも良好なZn拡散パターンが得られ
た。
実施例3
実施例1と同様にNBろう付けを行なった。
その際加熱室(高さ400II、幅600 rm、 長
ff1iooa+t、容積246.iり内にZnを置い
て溶融蒸発Cしめ、加熱室でA1板のNBろう付けと同
時にAi板の表面にln濃化処理を施し、実施例1と同
様にしてZn拡散状況を調べた。その結果第3表に示す
ように本発明方法11iQ23〜24は何れも良好なZ
n拡散パターンが得られた。
ff1iooa+t、容積246.iり内にZnを置い
て溶融蒸発Cしめ、加熱室でA1板のNBろう付けと同
時にAi板の表面にln濃化処理を施し、実施例1と同
様にしてZn拡散状況を調べた。その結果第3表に示す
ように本発明方法11iQ23〜24は何れも良好なZ
n拡散パターンが得られた。
このように本発明によればA1部材の表面Zn!(tJ
L理のためのZn蒸気の発生を容易にし、フッ化物系の
非腐食性フラックスを使用したNBろう付けにおいて、
ろう付けと同時にZn拡散処理を可能とし、熱交換器の
耐孔食性の向上を低コストで実現する等工業上顕著な効
果を奏するものである。
L理のためのZn蒸気の発生を容易にし、フッ化物系の
非腐食性フラックスを使用したNBろう付けにおいて、
ろう付けと同時にZn拡散処理を可能とし、熱交換器の
耐孔食性の向上を低コストで実現する等工業上顕著な効
果を奏するものである。
Claims (1)
- N_2ガスをキャリアガスとして通す加熱炉内にZn
を置き、Zn及び炉内雰囲気温度を430℃以上に加熱
してZnを溶融し、Zn溶湯からZn蒸気を発生させる
方法において、加熱炉の内容積をVlとすると、Zn溶
湯量を1〜10g/l、Zn溶湯の表面積を0.05〜
2.5cm^2/l、N_2ガスの流量を0.05V〜
Vl/minとし、加熱炉内の雰囲気を大気圧付近にて
露点を−20℃以下、酸素濃度を1000ppm以下に
保持してZn溶湯からZn蒸気を発生させることを特徴
とするAl部材の表面Zn濃化用Zn蒸気発生方法
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62146501A JPH0830259B2 (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | Al部材の表面Zn濃化用Zn蒸気発生方法 |
DE87907531T DE3787644T2 (de) | 1986-11-17 | 1987-11-16 | Verfahren zur herstelung eines wärmeaustauschers. |
AU82745/87A AU8274587A (en) | 1986-11-17 | 1987-11-16 | Process for manufacturing heat exchanger |
KR1019880700838A KR0139548B1 (ko) | 1986-11-17 | 1987-11-16 | 열교환기의 제조방법 |
PCT/JP1987/000886 WO1988003851A1 (en) | 1986-11-17 | 1987-11-16 | Process for manufacturing heat exchanger |
EP87907531A EP0292565B1 (en) | 1986-11-17 | 1987-11-16 | Process for manufacturing heat exchanger |
CA000566900A CA1295114C (en) | 1987-05-28 | 1988-05-16 | Method of manufacturing a heat-exchanger |
US07/357,673 US4911351A (en) | 1986-11-17 | 1989-05-30 | Method of manufacturing heat-exchanger |
AU70077/91A AU7007791A (en) | 1986-11-17 | 1991-01-30 | Method of manufacturing heat-exchanger |
AU52131/93A AU669755B2 (en) | 1986-11-17 | 1993-12-03 | Method of manufacturing heat-exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62146501A JPH0830259B2 (ja) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | Al部材の表面Zn濃化用Zn蒸気発生方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63310953A true JPS63310953A (ja) | 1988-12-19 |
JPH0830259B2 JPH0830259B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=15409055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62146501A Expired - Lifetime JPH0830259B2 (ja) | 1986-11-17 | 1987-06-12 | Al部材の表面Zn濃化用Zn蒸気発生方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0830259B2 (ja) |
-
1987
- 1987-06-12 JP JP62146501A patent/JPH0830259B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0830259B2 (ja) | 1996-03-27 |
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