JP2000061624A - アルミニウム材ろう付け方法 - Google Patents
アルミニウム材ろう付け方法Info
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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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００１８】
【表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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００２４】
【表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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
面図である。
【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。
ある。
【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。
生状況を比較して示した図表である。
【図４】フィレット長さの説明図である。
【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。
示した平面図である。
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
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
Claims (4)
- 【請求項１】 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〜
0.８wt％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。 - 【請求項２】 コルゲートフィンが更にSiを１wt％以下
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。 - 【請求項３】 コルゲートフィンが更にZnを５wt％以下
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。 - 【請求項４】 前記コルゲートフィンの板厚が0.０６〜
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10250348A JP2000061624A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | アルミニウム材ろう付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10250348A JP2000061624A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | アルミニウム材ろう付け方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000061624A true JP2000061624A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=17206587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10250348A Pending JP2000061624A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | アルミニウム材ろう付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000061624A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002011569A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-01-15 | Denso Corp | 熱交換器およびその製造方法 |
| JP2006307292A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Mitsubishi Alum Co Ltd | ろう付性に優れたラジエータチューブ用アルミニウム合金板材、及びそれを備えたラジエータチューブと熱交換器 |
| JP2008190027A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-08-21 | Sapa Heat Transfer Ab | 高強度及び耐垂れ性フィン材 |
| JP2010243063A (ja) * | 2009-04-06 | 2010-10-28 | Denso Corp | 熱交換器用チューブ及び熱交換器 |
| JP2014044002A (ja) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | 熱交換ユニット |
| US12103115B2 (en) | 2018-08-21 | 2024-10-01 | Harima Chemicals, Incorporated | Brazing material, brazing member, heat exchanger, and producing method of brazing member |
-
1998
- 1998-08-21 JP JP10250348A patent/JP2000061624A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002011569A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-01-15 | Denso Corp | 熱交換器およびその製造方法 |
| JP2006307292A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Mitsubishi Alum Co Ltd | ろう付性に優れたラジエータチューブ用アルミニウム合金板材、及びそれを備えたラジエータチューブと熱交換器 |
| JP2008190027A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-08-21 | Sapa Heat Transfer Ab | 高強度及び耐垂れ性フィン材 |
| US9493861B2 (en) | 2006-10-13 | 2016-11-15 | Gränges Sweden Ab | High strength and sagging resistant fin material |
| US10131970B2 (en) | 2006-10-13 | 2018-11-20 | Gränges Sweden Ab | High strength and sagging resistant fin material |
| JP2010243063A (ja) * | 2009-04-06 | 2010-10-28 | Denso Corp | 熱交換器用チューブ及び熱交換器 |
| US8561682B2 (en) | 2009-04-06 | 2013-10-22 | Denso Corporation | Tube and heat exchanger using the same, and method of manufacturing tube |
| JP2014044002A (ja) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | 熱交換ユニット |
| US12103115B2 (en) | 2018-08-21 | 2024-10-01 | Harima Chemicals, Incorporated | Brazing material, brazing member, heat exchanger, and producing method of brazing member |
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