JP2000061624A - Aluminum brazing method - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各種用途の熱交換器などのアルミニウムろう
付け方法に関し、コルゲートフィン(波形状フィン)の
ような介装物と偏平管群の如きを緊締してろう付けする
に当たり、前記介装物の座屈を抑制し、有効にろう付け
でいるアルミニウムろう付け方法を提供する。
【構成】 非腐食性フラックスと金属粉末が塗布された
扁平管群をヘッダープレートもしくはヘッダーパイプ間
に配設し、該扁平管群の間にコルゲートフィンのような
介装部材を介在させて緊締し、しかる後ろう付けして熱
交換器などの器体を製造する方法において、前記コルゲ
ートフィンがMnを0.8〜1.7wt%およびMgを0.3〜0.8
wt%を含有するアルミニウム合金からなるアルミニウム
材ろう付け方法。(57) [Abstract] [Purpose] Regarding the brazing method of aluminum for heat exchangers for various applications, it is necessary to tighten brazing between interposed objects such as corrugated fins (corrugated fins) and flat tube groups. The present invention provides an aluminum brazing method for suppressing buckling of the interposition and brazing effectively. [Structure] A flat tube group coated with a non-corrosive flux and a metal powder is disposed between a header plate or a header pipe, and an interposing member such as a corrugated fin is interposed between the flat tube group and tightened. In a method for producing a body such as a heat exchanger by brazing, the corrugated fin may contain Mn in an amount of 0.8 to 1.7 wt% and Mg in an amount of 0.3 to 0.8.
An aluminum material brazing method comprising an aluminum alloy containing wt%.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は非腐食性フラックス
と金属粉末を用いて自動車用ラジエータ、コンデンサ等
の熱交換器の如きアルミニウム材のろう付け方法に係
り、コルゲートフィン(波形状フィン)のような介装材
と扁平管群の如きを緊締してろう付けするに当り、前記
フィンのような介装材の座屈を抑制し、有効にろう付け
できるアルミニウム材ろう付け方法を提供しようとする
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brazing method for aluminum materials such as heat exchangers for automobile radiators and condensers using a non-corrosive flux and metal powder, such as corrugated fins. An attempt is made to provide an aluminum material brazing method capable of effectively brazing by suppressing buckling of an interposing material such as the fin when brazing an interposing material such as a flat tube group by tightening. It is a thing.
【0002】[0002]
【従来の技術】自動車用ラジエータ、コンデンサ等の熱
交換器は、図1、2に示すように、アルミニウム製扁平
管2群をヘッダープレート3もしくはヘッダーパイプ5
間に配設し、該扁平管2群と補強材7との間にAl−Mn−
Zn合金コルゲートフィン1を介在させて組付けた後非腐
食性フラックスと金属粉末を全体に塗布して、ろう付け
し熱交換器などを製造する方法が発表されている〔A. B
aldantoni, B. Janeway,D. Lauzon and R. Timsit : SA
E Int, Congr., Technical Paper Series 940502, (199
4) 〕。なお図2中符号4はタンクで、ろう付後ヘッダ
ープレート3とかしめ結合され、熱交換器とされる。2. Description of the Related Art As shown in FIGS. 1 and 2, a heat exchanger such as a radiator and a condenser for an automobile includes a group of flat tubes 2 made of aluminum, a header plate 3 or a header pipe 5.
Al-Mn- is disposed between the flat tubes 2 group and the reinforcing member 7.
A method of manufacturing a heat exchanger and the like has been announced after assembling with a Zn alloy corrugated fin 1 interposed and then applying non-corrosive flux and metal powder to the entire body and brazing it [A. B.
aldantoni, B. Janeway, D. Lauzon and R. Timsit: SA
E Int, Congr., Technical Paper Series 940502, (199
Four) 〕. Reference numeral 4 in FIG. 2 denotes a tank, which after brazing is caulked with the header plate 3 to form a heat exchanger.
【0003】また、前記したようにろう付けに際して、
熱交換器全体にフラックスと金属粉末を塗布することは
無駄が多く、不経済であり、しかもフィンに穴のあいて
しまうところから、必要なろう付け部分、即ち扁平管表
面に金属粉末を含有する非腐食性フラックスを塗布した
後、コルゲートフィンを組付けろう付けすることが特開
平8−112667号に提案されている。Further, as described above, when brazing,
It is wasteful and uneconomical to apply the flux and metal powder to the entire heat exchanger, and since the fins have holes, the necessary brazing part, that is, the flat tube surface, contains metal powder. JP-A-8-112667 proposes to assemble and braze corrugated fins after applying a non-corrosive flux.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記した特開平8−1
12667号におけるフラックスの剥落は樹脂のような
バインダーを用いることによって解決されたが、例えば
30wt%Si粉末のフラックス混合物を10g/m2程度塗
布すると、乾燥後の厚さが約15μm であり、これがろ
う付けで溶融すると仮りに扁平管の数が30本である
と、少なくとも計算では15μm ×2(表裏)×30
(本)=0.9mmの隙間が発生し、フィンと扁平管が接触
しないためにろう付け接合できない個所が発生するよう
な不利がある。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
The flux flaking in 12667 was solved by using a binder such as a resin. For example, when a flux mixture of 30 wt% Si powder was applied at about 10 g / m 2 , the thickness after drying was about 15 μm. If the number of flat tubes is 30 when melted by brazing, at least 15 μm × 2 (front and back) × 30 in the calculation
(Book) = 0.9 mm gap is generated, and there is a disadvantage that the fin and the flat tube do not come into contact with each other, and there are places where brazing cannot be performed.
【0005】前記したような不利を解消すべく組付け後
締めつけ治具で扁平管およびフィンを緊締してろう付け
すると、近年の軽量化傾向にあるフィン板厚が薄く、し
かも幅の小さいフィンでは、フィンに座屈が生ずる欠点
がある。一方前記したようなフィンの座屈を防ぐために
緊締力を小さくするとフィンと扁平管との間にろう付け
されない部分が発生することとなり、何れにしても好ま
しい結果が得られない欠点を有している。When the flat tubes and the fins are tightened and brazed by a tightening jig after assembling to eliminate the above-mentioned disadvantages, the fin plate thickness is thin and the fin is small in width, which tends to be lighter in recent years. However, there is a drawback that the fins buckle. On the other hand, if the tightening force is reduced in order to prevent the buckling of the fins as described above, a part that is not brazed is generated between the fins and the flat tube, and in any case, there is a disadvantage that a preferable result cannot be obtained. There is.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来技術の課題を解消することについて検討を重ねて得
られたものである。即ち本発明者等は扁平管とフィンを
組付け後、組付け治具で緊締してろう付けする場合、緊
締してフィンが座屈するまでの変位量は、ろう付け加熱
後の耐力と正の相関があることを知見し、ろう付け加熱
後の耐力の高い材料ほど、締め付け力を強くすることが
でき、それによりフィンの変位を大きく取ることができ
ることを見い出して本発明を完成したものである。つま
り本発明は、ろう付け加熱後の耐力の高い材料をフィン
に使用して扁平管表面に非腐食性フラックスと金属粉末
を塗布し、フィンと扁平管を緊締してろう付けするもの
であって、このろう付け方法で、フィンの座屈をなく
し、しかもフィンと扁平管のろう付け不良を解決したも
のであり、耐力の高い材料としてはMg入りアルミニウム
合金である。The present invention has been made through repeated studies on solving the problems of the prior art as described above. That is, when the present inventors have assembled the flat tube and the fins and then tightened and brazed them with an assembling jig, the amount of displacement until the fins buckled due to the tightening was determined to be positive with respect to the proof stress after brazing and heating. The present invention has been completed by discovering that there is a correlation, and that the higher the yield strength after brazing and heating is, the stronger the tightening force can be and the larger the displacement of the fin can be made. . In other words, the present invention is to apply a non-corrosive flux and metal powder to the surface of a flat tube by using a material having a high yield strength after brazing and heating, and tighten the fin and the flat tube to perform brazing. With this brazing method, the buckling of the fins is eliminated, and the brazing failure between the fins and the flat tubes is solved. An aluminum alloy containing Mg is a material with high yield strength.
【0007】このような本発明について更に仔細を説明
すると、Al−Mn−Mg合金をフィンに使用することによ
り、締付力を大きくしてもフィンが座屈するまでの変位
(変形)を大きく採ることができることを図3(a) ,
(b) によって説明するならば、先ず(a)合金としてAl
−1wt%Mn−0.5wt%Mg合金製板材、(b)合金として
Al−1wt%Mn合金製板を用意し、板の座屈発生までの応
力と変位(変形量)の関係を測定した。図3aは前記
(a)合金板を用いたもので、Mgが含有されていて耐力
が高いので、座屈発生するまでの応力と変位の両方を大
きくとることができることが判る。一方、図3bは前記
(b)合金板を用いたもので、Mgが含有されていないの
で耐力が低く、座屈発生するまでの応力と変位の両方と
もに低いことが判る。More specifically, the present invention will be described in more detail. By using an Al-Mn-Mg alloy for the fin, a large displacement (deformation) until the fin buckles even if the tightening force is increased. Fig. 3 (a),
Explaining with (b), first, (a) as an alloy, Al
-1wt% Mn-0.5wt% Mg alloy plate material, as (b) alloy
An Al-1 wt% Mn alloy plate was prepared, and the relationship between the stress and the displacement (deformation amount) until the buckling of the plate occurred. FIG. 3a shows that the alloy plate (a) is used. Since it contains Mg and has a high proof stress, it can be seen that both stress and displacement until the buckling occurs can be made large. On the other hand, FIG. 3b shows that the alloy plate (b) is used, and since Mg is not contained, the yield strength is low, and both stress and displacement until buckling occur are low.
【0008】即ち、前記した図3(a)合金板製コルゲ
ートフィンを扁平管の間に介在させ、応力(締付け力)
を大きく付与してフィンの変位を大きく取っておけば、
ろう付け温度で扁平管表面のフラックスが溶けてフィン
と扁平管との間に隙間が生じても、その変位が元に戻
り、フィンと扁平管が接触もしくは近接し、フラックス
中の金属粉末と扁平管のアルミニウムとの間で反応形成
されたろう合金で確実にろう付け接合されることになる
ことは明かである。That is, the corrugated fin made of the alloy plate shown in FIG. 3 (a) is interposed between the flat tubes to apply stress (tightening force).
Is added and the displacement of the fin is set large,
Even if the flux on the surface of the flat tube melts at the brazing temperature and a gap is created between the fin and the flat tube, the displacement returns to its original state and the fin and the flat tube come into contact with or come close to each other, and the metal powder in the flux and the flat tube It is clear that the braze alloy formed by reaction with the aluminum of the tube will ensure a braze joint.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明におけるコルゲートフィン
の組成としてはMnおよびMgが枢要であって、以下の如く
である。
Mn:0.8〜1.7wt%
Mnはフィンに強度を付与するためのもので、下限値未満
では効果が少なく、上限値をこえると板圧延性を低下さ
せる。
Mg:0.3〜0.8wt%
Mgはフィンが締付け力により座屈するまでの変位を大き
くとることができるように添加するものであって、下限
値未満ではその顕著な効果がなく、上限値を超えるとろ
う付け性が低下する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The composition of the corrugated fin in the present invention is mainly Mn and Mg, and is as follows. Mn: 0.8 to 1.7 wt% Mn is for imparting strength to the fins. If it is less than the lower limit, it is less effective, and if it exceeds the upper limit, stripnability is deteriorated. Mg: 0.3-0.8wt% Mg is added so that the fins can have a large displacement until they buckle due to tightening force. Below the lower limit, there is no remarkable effect, and the upper limit. If it exceeds, the brazing property will deteriorate.
【0010】その他の元素としては特に限定しないが、
Feの含有は変位を大きくできて好ましいが、1wt%を超
えると圧延加工性を低下させて好ましくない。他の元素
はJIS3000系合金に規定される不純物程度であれ
ば、問題ない。Ti,Bは鋳造に際しての鋳造割れ防止に
有効でTiは0.05%以下、Bを併用するときはTiは0.0
5%以下、Bは0.01wt%以下の含有は好ましい。ま
た、Siは添加されたMgとろう付け時の冷却で微細なMg2S
i 析出物を生成して、ろう付け後の強度を高める効果が
あるので1wt%以下であれば積極的に添加することが好
ましい。1wt%を超えるとフィン材料の融点が低下しろ
う付け温度で軟化し易く好ましくない。Znは、添加する
ことでフィンの電位が卑になり、より貴な電位の扁平管
に対して犠牲腐食作用を有するようになることから、5
wt%までであれば積極的に添加することが好ましい。5
wt%を超えるとフィン材料の融点が低下しろう付け温度
で軟化し易くなり好ましくない。The other elements are not particularly limited,
The inclusion of Fe is preferable because it can increase the displacement, but if it exceeds 1 wt%, rolling workability is deteriorated, which is not preferable. There is no problem as long as other elements are impurities specified in JIS 3000 series alloy. Ti and B are effective in preventing casting cracks during casting, Ti is 0.05% or less, and when B is used in combination, Ti is 0.0% or less.
5% or less, and B is preferably 0.01 wt% or less. In addition, Si is added Mg and fine Mg 2 S by cooling during brazing.
Since it has the effect of forming precipitates and increasing the strength after brazing, it is preferable to positively add 1 wt% or less. If it exceeds 1 wt%, the melting point of the fin material is lowered and the fin material tends to soften at the brazing temperature, which is not preferable. When Zn is added, the potential of the fin becomes base, and Zn has a sacrificial corrosion action on the flat tube having a more noble potential.
Up to wt%, it is preferable to positively add. 5
If it exceeds wt%, the melting point of the fin material is lowered and the fin material is easily softened at the brazing temperature, which is not preferable.
【0011】本発明で用いる非腐食性フラックスはLiF,
NaF, KF, CaF2, AlF3, SiF4等の弗化物の粉末混合物、
もしくはこれらを溶融後粉末としたもの、あるいは上記
弗化物の錯化合物、たとえば KAlF4, K2AlF5, K3AlF6,
K2SiF6等の単味もしくは混合物、またはこれらを溶融後
粉末としたもの等であって、このような弗化物系のフラ
ックスは何れのものもアルミニウムに対して塩化物の如
き腐食性を持たない。このものの粉末としての寸法は平
均で0.1〜30μm 程度のもので、好ましくは平均で1
〜10μm である。The non-corrosive flux used in the present invention is LiF,
NaF, KF, CaF 2 , AlF 3 , SiF 4 etc. fluoride powder mixture,
Alternatively, a powder obtained by melting these powders, or a complex compound of the above-mentioned fluoride, such as KAlF 4 , K 2 AlF 5 , K 3 AlF 6 ,
A single or mixture of K 2 SiF 6 or the like, or one obtained by melting these into powder, etc., and any of these fluoride-based fluxes have a corrosiveness to aluminum such as chloride. Absent. The average size of the powder is about 0.1 to 30 μm, preferably 1 on average.
10 to 10 μm.
【0012】アルミニウム材と合金化として溶融し、ろ
うを形成する金属粉末としては珪素粉末の外に亜鉛粉末
等があり、またZnを含有し、好ましくは10〜30%Zn
含有する珪素−亜鉛合金粉末等がある。そしてこのよう
な金属粉末は前記フラックスの粉末と混合して扁平管表
面に塗布される。この場合、珪素粉末の他に30%以下
の亜鉛粉末や20%以下の銅粉末を添加混合して塗布し
てもよい。特に珪素を前もって合金化することはコスト
がかさむ不利があり、好ましくは金属の単体を粉体とし
て用いるのがよい。なかでも珪素はフラックス粉末との
混合物スラリーの媒体として水を用いた場合に、水との
反応がほとんど無いので特に好ましい。金属粉末の寸法
は平均で0.5〜50μm 程度、好ましくは平均で1〜2
0μm である。As the metal powder which is melted as an alloy with an aluminum material to form a braze, there are zinc powder in addition to silicon powder, and Zn is contained, preferably 10 to 30% Zn.
There is a silicon-zinc alloy powder contained therein. Then, such a metal powder is mixed with the powder of the flux and applied to the surface of the flat tube. In this case, 30% or less of zinc powder or 20% or less of copper powder may be added and mixed and coated in addition to silicon powder. In particular, alloying silicon in advance has the disadvantage of increasing costs, and it is preferable to use a simple substance of metal as powder. Of these, silicon is particularly preferable because it hardly reacts with water when water is used as the medium of the slurry mixture with the flux powder. The average size of the metal powder is 0.5 to 50 μm, preferably 1 to 2 on average.
It is 0 μm.
【0013】上記のようなフラックス粉末と金属粉末は
ドライパウダーまたは水やアルコール等の揮発性液体に
懸濁して混合物のスラリーとする。該混合物の配合は重
量比で0.5:1〜10:1程度で、金属が珪素のときは
1:1〜4:1が好ましい。揮発性液体に懸濁する場合
の混合物と揮発性液体の配合比率は金属粉末や揮発性液
体の種類および塗布方法によって適宜選定すればよい
が、概ね重量比で0.1:1から3:1程度である。The flux powder and the metal powder as described above are suspended in a dry powder or a volatile liquid such as water or alcohol to prepare a mixture slurry. The mixture is mixed in a weight ratio of about 0.5: 1 to 10: 1, and when the metal is silicon, it is preferably 1: 1 to 4: 1. The mixture ratio of the mixture and the volatile liquid when suspended in the volatile liquid may be appropriately selected depending on the type of the metal powder or the volatile liquid and the coating method, but the weight ratio is generally 0.1: 1 to 3: 1. It is a degree.
【0014】扁平管にフラックス粉末と金属粉末の混合
物を塗布する方法は本発明において特に規定されるもの
でなく、混合物がドライパウダーのときは静電やエアス
プレー法が、スラリーのときはスプレーや浸漬法が適用
でき、能率的に実施できる。混合物の塗布量としては、
チューブ面積に対して3〜50g/m2程度であり、珪素
粉末約30%の混合物では10〜30g/m2が好まし
い。The method of applying the mixture of the flux powder and the metal powder to the flat tube is not particularly specified in the present invention. When the mixture is a dry powder, the electrostatic or air spray method is used, and when the mixture is a slurry, the spray or spray method is used. The dipping method can be applied and can be carried out efficiently. As the coating amount of the mixture,
It is about 3 to 50 g / m 2 with respect to the tube area, and 10 to 30 g / m 2 is preferable for a mixture of about 30% silicon powder.
【0015】上記のようにしてフラックス粉末と金属粉
末との混合物を扁平管表面に塗布しコルゲートフィン等
を組付け緊締して得られた熱交換器などのろう付は従来
の非腐食性フラックスろう付法とほぼ同様の条件で行わ
れる。珪素粉末を使用したときのろう付温度は580〜
620℃で、保持時間は0〜10分程度である。As described above, the brazing of the heat exchanger obtained by applying the mixture of the flux powder and the metal powder on the surface of the flat tube and assembling and tightening the corrugated fins is the conventional non-corrosive flux braze. The conditions are similar to those of the Appendices. The brazing temperature when using silicon powder is 580 to 580.
At 620 ° C, the holding time is about 0 to 10 minutes.
【0016】なお、本発明における扁平管などの部材の
組成は特に限定するものではないが、Mgを0.1wt%以下
としておくと、ろう付け性の低下がないので好ましい。
また本発明におけるもう1つの部材であるコルゲートフ
ィンのような部材は、軽量化傾向により、フィンの板厚
を薄くしフィン幅を狭くしたときに、それによって生じ
る種々の問題点が有効に解決できるもので、そのコルゲ
ートフィンは、フィンの板厚が0.06〜0.12mmフィン
幅が14〜24mm、フィン高さが6〜12mmの範囲で、
該コルゲートフィンのフィンピッチ(1波長の1/2 )が
0.8〜1.2mmの範囲内にあるとその効果を適切に発揮す
ることができる。The composition of the member such as the flat tube in the present invention is not particularly limited, but it is preferable to set Mg to 0.1 wt% or less because the brazing property does not decrease.
A member such as a corrugated fin, which is another member of the present invention, can effectively solve various problems caused by reducing the plate thickness of the fin and narrowing the fin width due to the tendency toward weight reduction. The corrugated fin has a fin thickness of 0.06 to 0.12 mm, a fin width of 14 to 24 mm, and a fin height of 6 to 12 mm.
The fin pitch of the corrugated fin (1/2 of one wavelength) is
When it is within the range of 0.8 to 1.2 mm, the effect can be properly exhibited.
【0017】[0017]
【実施例】本発明によるものの具体的な実施例について
説明すると、次の表1に示すような組成のフィン材を準
備し、これら合金番号1〜5のフィン材を常法により板
厚さ0.07mm−H14のフィン材を作製し、ろう付け条
件を想定して、ろう付け温度の600℃で3分間加熱
し、室温で引張試験を行って、0.2%耐力を測定した。
結果を後述する表2に示す。なお、表1中のTiはAl−5
%Ti−1%B合金を用いて添加した。EXAMPLE A concrete example of the present invention will be described. Fin materials having the compositions shown in Table 1 below were prepared, and the fin materials of alloy numbers 1 to 5 were prepared by a conventional method to obtain a plate thickness of 0. A fin material of 0.07 mm-H14 was prepared, heated under a brazing temperature of 600 ° C. for 3 minutes under a brazing condition, and a tensile test was performed at room temperature to measure a 0.2% proof stress.
The results are shown in Table 2 below. In addition, Ti in Table 1 is Al-5
% Ti-1% B alloy was added.
【0018】[0018]
【表1】 [Table 1]
【0019】前記した表1の組成からなるフィン材で別
に下記,の形状のコルゲートフィンを製作した。
フィン幅21mm、フィン高さ8mm、フィンピッチ1.
3mm(1波長の1/2 )、フィン山の曲率半径0.60mm。
フィン幅16mm、フィン高さ8mm、フィンピッチ1.
0mm(1波長の1/2 )、フィン山の曲率半径0.40mm。
またこのおよびのコルゲートフィンを用いて、
(A)ろう付け性評価試験および(B)熱交換器試作試
験を行った。Corrugated fins having the following shapes were separately manufactured from the fin material having the composition shown in Table 1 above. Fin width 21mm, fin height 8mm, fin pitch 1.
3mm (1/2 of 1 wavelength), radius of curvature of fin mountain is 0.60mm. Fin width 16mm, fin height 8mm, fin pitch 1.
0 mm (1/2 of 1 wavelength), radius of curvature of fin mountain 0.40 mm. Also, with this and corrugated fin,
(A) Brazing property evaluation test and (B) heat exchanger prototype test were conducted.
【0020】ろう付けに際して用いる非腐食性フラック
スや金属粉末および塗布手法、ろう付条件については前
記した如くであるが、上記条件下において、ろう付けは
フラックスと珪素粉末の重量比2:1の割合による混合
物100gを400gの水に懸濁せしめたものを扁平管
表面にスプレーで塗布し、150℃×5分間の加熱によ
って乾燥し、このような乾燥後の試験体における混合物
の附着状態を目視により観察したところ均一状の附着状
態が確認された。The non-corrosive flux used for brazing, the metal powder, the coating method, and the brazing conditions are as described above. Under the above conditions, the brazing is carried out at a flux / silicon powder weight ratio of 2: 1. The mixture prepared by suspending 100 g of the mixture in 400 g of water was spray-coated on the surface of the flat tube and dried by heating at 150 ° C. for 5 minutes, and the adhering state of the mixture in the test body after drying was visually observed. Upon observation, a uniform attachment state was confirmed.
【0021】上記のように準備されたものは窒素ガス雰
囲気で50℃/min の昇温速度で600℃前後まで昇温
し、該温度条件で3分間程度保持し、目的のろう付試験
体を得たが、これらのろう付試験体については以下のよ
うなろう付け性評価試験および熱交換器試作試験を実施
した。The brazing test piece prepared as described above was heated to about 600 ° C. at a heating rate of 50 ° C./min in a nitrogen gas atmosphere and kept at that temperature condition for about 3 minutes to obtain a desired brazing test piece. The obtained brazing test pieces were subjected to the following brazing property evaluation test and heat exchanger trial test.
【0022】(A)ろう付け性評価試験について。
前記した表1の組成からなる形状のフィンを用いて試
験した。即ちこのときのフィン長さは60mmであり、一
方扁平管は幅19mm、長さ80mmのJIS 1050合
金押出12穴扁平管に、フラックスを10g/m2塗布し
たものを使用した。試験体は前記フィン2個を前記扁平
管3本の間に挟んで5ケの試料を作成し、治具で各々を
同一力で緊締した。ろう付け条件は上述の如く窒素ガス
雰囲気中で600℃×3分間加熱保持した。(A) Brazing property evaluation test. The test was performed using a fin having a shape having the composition shown in Table 1 above. That is, the fin length at this time was 60 mm, while the flat tube used was a JIS 1050 alloy extruded 12-hole flat tube having a width of 19 mm and a length of 80 mm, to which flux was applied at 10 g / m 2 . As for the test body, five fins were prepared by sandwiching the two fins between the three flat tubes, and each was tightened with the same force using a jig. The brazing conditions were such that heating was held at 600 ° C. for 3 minutes in a nitrogen gas atmosphere as described above.
【0023】評価方法:下記の条件でフィレット長さを
測定した結果を後述する表2に示す。すなわち、フィレ
ット長さは、図4に示す如く、試験体中央の扁平管断面
(幅方向中央)を研磨し、両面に形成された左右のフィ
レットの最短距離を測定した。なお図4において1はコ
ルゲートフィン、2は扁平管、6はフィレットである。Evaluation method: The results of measuring the fillet length under the following conditions are shown in Table 2 described later. That is, as to the fillet length, as shown in FIG. 4, the flat tube cross section (center in the width direction) at the center of the test body was polished, and the shortest distance between the left and right fillets formed on both surfaces was measured. In FIG. 4, 1 is a corrugated fin, 2 is a flat tube, and 6 is a fillet.
【0024】[0024]
【表2】 [Table 2]
【0025】(B)熱交換器試作試験
の形状のフィンを用いて試験したが、フィン長さは3
10mmであり、また扁平管は幅16mm、長さ340mmの
JIS 1050合金押出12穴扁平管に、フラックス
を10g/m2塗布したものを使用した。試験体は前記フ
ィンが31列、前記扁平管が30本を用い、ヘッダーパ
イプ、補強材で構成し、補強材、フィン、扁平管を締め
つけ治具で同一緊締力で締め付けた。ろう付け条件は上
述の如く窒素ガス雰囲気中で600℃×3分間加熱保持
した。(B) The heat exchanger prototype was tested using a fin having the shape of the test, and the fin length was 3
The flat tube used was a JIS 1050 alloy extruded 12-hole flat tube having a width of 16 mm and a length of 340 mm coated with flux at 10 g / m 2 . The test body was composed of 31 rows of the fins and 30 of the flat tubes, and was composed of a header pipe and a reinforcing material, and the reinforcing material, the fins and the flat tubes were tightened with the same tightening force with a tightening jig. The brazing conditions were such that heating was held at 600 ° C. for 3 minutes in a nitrogen gas atmosphere as described above.
【0026】評価方法:フィン座屈発生の有無とフィン
離れの有無を目視判定したが、結果は表2に示す如くで
ある。なお、試料番号1については、上述の締め付け時
にフィンが座屈したので、再試験で締付け力を弱め(6
00kg)て締め付けたところ、フィンの座屈は生じなか
ったが、ろう付け後補強材と対向するフィンに連続した
フィン離れが発生し(図5参照)、締付け力を弱めるこ
とができないことが判った。Evaluation method: The presence or absence of fin buckling and the presence or absence of fin separation were visually determined, and the results are as shown in Table 2. For sample No. 1, since the fins buckled during the above tightening, the tightening force was weakened in the retest (6
After the brazing, the fins did not buckle, but after brazing, the fins facing the reinforcing material were continuously separated from each other (see Fig. 5), and it was found that the tightening force could not be weakened. It was
【0027】上記したような表2の結果によるならば、
本発明条件を満たすろう付け後の耐力の高い本発明例
(試料番号2,3,4)は、フィンの座屈もなく、フィ
レット長さが従来例程度で、しかもフィン離れもなく、
良好にろう付けされていることが明かである。一方、本
発明条件を外れるろう付け後の耐力の低い従来例(試料
番号1)は、フィン座屈が発生し、フィン離れも生じて
しまうことが判る。またMg含有量の多い比較例である試
料番号5のものは、ろう付け試験Aでろう合金が生成せ
ず、ろう付け性が低下していることが明かである。According to the results of Table 2 as described above,
Examples of the present invention (Sample Nos. 2, 3 and 4) having high yield strength after brazing satisfying the conditions of the present invention have no fin buckling, a fillet length of the conventional example, and no fin separation.
It is clear that it is brazed well. On the other hand, in the conventional example (Sample No. 1) having a low yield strength after brazing that deviates from the conditions of the present invention, it is found that fin buckling occurs and fin separation occurs. Further, it is clear that the sample No. 5, which is a comparative example having a high Mg content, does not produce a brazing alloy in the brazing test A, and the brazing property is deteriorated.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるもの
はMgを含有する耐力の高いAl−Mn−Mg系合金製コルゲー
トフィンを使用しているので、前もって扁平管に金属粉
末を含有するフラックスを塗布したのち該フィンを組付
け、締付け力を大きくしても座屈することなく、またフ
ィン離れもない好ましいろう付けを的確に得しめるもの
であって、工業的にその効果の大きい発明である。As described above, since the present invention uses the corrugated fin made of Al-Mn-Mg alloy having a high yield strength containing Mg, the flux containing the metal powder in the flat tube in advance is used. After the application of the fin, the fin is assembled, and even if the tightening force is increased, buckling does not occur, and preferable brazing with no fin separation can be accurately obtained, which is an industrially great invention. .
【図1】本発明の適用される熱交換器の1例を示した正
面図である。FIG. 1 is a front view showing an example of a heat exchanger to which the present invention is applied.
【図2】その別の例を示した部分的な一部切欠斜面図で
ある。FIG. 2 is a partially partially cutaway perspective view showing another example thereof.
【図3】従来フィン材と本発明フィン材について座屈発
生状況を比較して示した図表である。FIG. 3 is a chart showing a comparison between buckling occurrence states of a conventional fin material and a fin material of the present invention.
【図4】フィレット長さの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of fillet length.
【図5】扁平管に対するコルゲートフィンの取付状態を
示した平面図である。FIG. 5 is a plan view showing how the corrugated fins are attached to the flat tube.
1 コルゲートフィン 2 扁平管 3 ヘッダープレート 4 タンク 5 ヘッダーパイプ 6 フィレット 7 補強材 1 corrugated fin 2 Flat tube 3 header plate 4 tanks 5 header pipe 6 fillets 7 Reinforcement material
フロントページの続き (72)発明者 市川 雄庸 静岡県庵原郡蒲原町蒲原1丁目34番1号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内Continued front page (72) Inventor Yusuke Ichikawa 1-34-1 Kambara, Kambara-cho, Anbara-gun, Shizuoka Prefecture Nippon Light Metal Co., Ltd. Group Technology Center Within
Claims (4)
れた扁平管群をヘッダープレートもしくはヘッダーパイ
プ間に配設し、該扁平管群の間にコルゲートフィンのよ
うな介装部材を介在させて緊締し、しかる後ろう付けし
て熱交換器などの器体を製造する方法において、前記コ
ルゲートフィンがMnを0.8〜1.7wt%およびMgを0.3〜
0.8wt%を含有するアルミニウム合金からなることを特
徴とするアルミニウム材ろう付け方法。1. A flat tube group coated with a non-corrosive flux and metal powder is disposed between header plates or header pipes, and an interposing member such as a corrugated fin is interposed between the flat tube groups. In a method of manufacturing a body such as a heat exchanger by tightening and then brazing, the corrugated fin has Mn of 0.8 to 1.7 wt% and Mg of 0.3 to.
A brazing method for an aluminum material, which comprises an aluminum alloy containing 0.8 wt%.
含有していることを特徴とする請求項1に記載のアルミ
ニウム材ろう付け方法。2. The method for brazing an aluminum material according to claim 1, wherein the corrugated fin further contains Si in an amount of 1 wt% or less.
含有していることを特徴とする請求項1または2の何れ
か1つに記載のアルミニウム材ろう付け方法。3. The method for brazing an aluminum material according to claim 1, wherein the corrugated fin further contains Zn in an amount of 5 wt% or less.
0.12mm、フィン幅14〜24mm、フィン高さが6〜1
2mmの範囲にあるとき、該コルゲートフィンのフィンピ
ッチは0.8〜1.2mmの範囲内にあることを特徴とする請
求項1〜3の何れか1に記載のアルミニウム材ろう付け
方法。4. The corrugated fin has a plate thickness of 0.06 to
0.12mm, fin width 14-24mm, fin height 6-1
The aluminum material brazing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the fin pitch of the corrugated fins is within a range of 0.8 to 1.2 mm when the corrugated fins are within a range of 2 mm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10250348A JP2000061624A (en) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | Aluminum brazing method |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP10250348A JP2000061624A (en) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | Aluminum brazing method |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000061624A true JP2000061624A (en) | 2000-02-29 |
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ID=17206587
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| JP10250348A Pending JP2000061624A (en) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | Aluminum brazing method |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2000061624A (en) |
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-
1998
- 1998-08-21 JP JP10250348A patent/JP2000061624A/en active Pending
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