JP2021112750A - Heat exchanger manufacturing method - Google Patents

Abstract

To provide a heat exchanger manufacturing method enabling aluminum alloys of different materials to be appropriately joined.SOLUTION: A heat exchanger manufacturing method is provided which is used for manufacturing a heat exchanger comprising: an extruded perforated tube 2 with a fin 12 inside; and a lid body 3 sealing an opening of the extruded perforated tube 2, the heat exchanger manufacturing method is used for joining the extruded perforated tube 2 and the lid body 3 by friction stir. In a regular joining step, joining is performed in such a state that γ=α1-β1 and γ=α2-β2, where the inclined angle of the rotation center axis Z of a rotary tool F with respect to a vertical surface is denoted by γ, the inclined angle of a first level-difference inclined surface 23b1 with respect to the vertical surface is denoted by β1, the inclined angle of a second level-difference inclined surface 23b2 with respect to the vertical surface is denoted by β2, the inclined angle of the outer circumferential surface of a distal end side pin F3 with respect to the rotation center axis Z is denoted by α1, and the inclined angle of the outer circumferential surface of a proximal end side pin F2 with respect to the rotation center axis Z is denoted by α2.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、熱交換器の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a heat exchanger.

例えば、特許文献１には、複数の孔部が並設された押出多孔管と、当該押出多孔管の開口部を封止する封止体とを摩擦攪拌で接合する熱交換器の製造方法が開示されている。図１３は、従来の熱交換器の製造方法を示す断面図である。 For example, Patent Document 1 describes a method for manufacturing a heat exchanger in which an extruded perforated pipe in which a plurality of holes are arranged side by side and a sealing body for sealing the openings of the extruded perforated pipe are joined by friction stir welding. It is disclosed. FIG. 13 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a conventional heat exchanger.

従来の熱交換器の製造方法では、アルミニウム合金製の押出多孔管１０１の端面１０１ａと、蓋体１０２の外周に形成された段差部１０３とを突き合わせて突合せ部Ｊ１０を形成した後、突合せ部Ｊ１０に対して回転ツールＧを用いて摩擦攪拌接合を行うというものである。段差部１０３は、段差底面１０３ａと、段差側面１０３ｂとで構成されている。突合せ部Ｊ１０は、押出多孔管１０１の端面１０１ａと、蓋体１０２の段差底面１０３ａとを突き合わせて構成されている。回転ツールＧは、ショルダ部Ｇ１と、ショルダ部Ｇ１から垂下する攪拌ピンＧ２とを備えている。摩擦攪拌工程では、回転させた攪拌ピンＧ２の回転中心軸線Ｚを突合せ部Ｊ１０に重ね合わせて相対移動させるというものである。 In the conventional method for manufacturing a heat exchanger, the end surface 101a of the extruded perforated pipe 101 made of an aluminum alloy and the stepped portion 103 formed on the outer periphery of the lid 102 are butted to form a butt portion J10, and then the butt portion J10 is formed. The rotary tool G is used for friction stir welding. The step portion 103 is composed of a step bottom surface 103a and a step side surface 103b. The butt portion J10 is configured by abutting the end surface 101a of the extruded perforated pipe 101 and the step bottom surface 103a of the lid 102. The rotation tool G includes a shoulder portion G1 and a stirring pin G2 hanging from the shoulder portion G1. In the friction stir welding step, the rotation center axis Z of the rotated stirring pin G2 is superposed on the butt portion J10 and relatively moved.

特開２０１６−７４０１６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-74016

ここで、押出多孔管１０１のように比較的単純な形状のものは、１０００系アルミニウム合金の展伸材で形成し、蓋体１０２は、例えば、４０００系アルミニウム合金の鋳造材で形成するというような場合がある。このように、アルミニウム合金の材種の異なる部材同士を接合して、熱交換器を製造する場合がある。このような場合は、蓋体１０２の方が押出多孔管よりも硬度が高くなることが一般的であるため、図１３のように摩擦攪拌接合を行うと、攪拌ピンＧ２が押出多孔管１０１側から受ける材料抵抗に比べて、蓋体１０２側から受ける材料抵抗が大きくなる。そのため、回転ツールＧの攪拌ピンＧ２によって異なる材種をバランスよく攪拌することが困難となり、接合後の塑性化領域に空洞欠陥が発生し接合強度が低下するという問題がある。 Here, a relatively simple shape such as the extruded perforated pipe 101 is formed of a wrought material of a 1000 series aluminum alloy, and the lid 102 is formed of, for example, a cast material of a 4000 series aluminum alloy. There are cases. In this way, a heat exchanger may be manufactured by joining members of different grades of aluminum alloy. In such a case, the lid 102 generally has a higher hardness than the extruded perforated pipe. Therefore, when friction stir welding is performed as shown in FIG. 13, the stirring pin G2 is on the extruded perforated pipe 101 side. The material resistance received from the lid 102 side is larger than the material resistance received from. Therefore, it becomes difficult to stir different grades in a well-balanced manner by the stirring pin G2 of the rotating tool G, and there is a problem that cavity defects occur in the plasticized region after joining and the joining strength decreases.

このような観点から、本発明は、材種の異なるアルミニウム合金を好適に接合することができる熱交換器の製造方法を提供することを課題とする。 From this point of view, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a heat exchanger capable of suitably joining aluminum alloys of different grades.

前記課題を解決するために、本発明は、内部にフィンを有する押出多孔管と、前記押出多孔管の開口部を封止する蓋体とで構成され、前記押出多孔管と前記蓋体とを摩擦攪拌で接合する熱交換器の製造方法であって、前記蓋体は、底部及び前記底部の周縁から立ち上がる周壁部を有し、前記周壁部の外周縁に、段差側面と、当該段差側面から外側に向かうにつれて前記底部側に近接するように傾斜する第一段差傾斜面と、前記周壁部の外周縁から内側に向かうにつれて前記底部側から離間するように傾斜する第二段差傾斜面と、を有する周壁段差部を形成し、前記押出多孔管は、端部に前記フィンが形成されておらず前記周壁部が嵌め合わされる嵌合部を有し、前記押出多孔管は第二アルミニウム合金で形成されており、前記蓋体は第一アルミニウム合金で形成されており、前記第一アルミニウム合金は前記第二アルミニウム合金よりも硬度が高い材種であり、摩擦攪拌で用いる回転ツールは、基端側ピンと、先端側ピンとを備え、前記基端側ピンのテーパー角度は、先端側ピンのテーパー角度よりも大きくなっており、前記基端側ピンの外周面には階段状のピン段差部が形成されており、前記押出多孔管の前記嵌合部に前記蓋体の前記周壁部を挿入することにより、前記押出多孔管の内周面と前記蓋体の段差側面とを重ね合わせるとともに、前記押出多孔管の端面と前記蓋体の前記第一段差傾斜面とを突き合わせて突合せ部に断面Ｖ字状の隙間を形成する突合せ工程と、回転する前記回転ツールの先端側ピンを前記押出多孔管の外周面に挿入し、前記先端側ピンの外周面を前記蓋体の第一段差傾斜面にわずかに接触させつつ、前記基端側ピンの外周面を前記押出多孔管の外周面に接触させた状態で、前記隙間に前記第二アルミニウム合金を流入させながら、前記突合せ部よりも前記押出多孔管側に設定された設定移動ルートに沿って所定の深さで前記押出多孔管の外周面の廻りに一周させて前記突合せ部を摩擦攪拌する本接合工程と、を含み、前記本接合工程では、前記回転ツールの回転中心軸線の鉛直軸に対する傾斜角度をγとし、前記第一段差傾斜面の鉛直面に対する傾斜角度をβ１とし、前記第二段差傾斜面の鉛直面に対する傾斜角度をβ２とし、前記先端側ピンの外周面の前記回転中心軸線に対する傾斜角度をα１とし、前記基端側ピンの外周面の前記回転中心軸線に対する傾斜角度をα２とすると、γ＝α１−β１且つγ＝α２−β２にした状態で接合を行うことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is composed of an extruded perforated pipe having fins inside and a lid for sealing the opening of the extruded perforated pipe, and the extruded perforated pipe and the lid are combined. A method for manufacturing a heat exchanger to be joined by frictional stirring, wherein the lid has a bottom portion and a peripheral wall portion rising from the peripheral edge of the bottom portion, and the outer peripheral edge of the peripheral wall portion has a step side surface and a step side surface. A first step inclined surface that inclines toward the bottom side toward the outside and a second step inclined surface that inclines toward the bottom side toward the inside from the outer peripheral edge of the peripheral wall portion. The extruded porous pipe has a peripheral wall step portion to be formed, and the extruded porous pipe has a fitting portion in which the peripheral wall portion is fitted without the fins being formed at the end portion, and the extruded porous pipe is formed of a second aluminum alloy. The lid is made of a first aluminum alloy, the first aluminum alloy is a grade having a higher hardness than the second aluminum alloy, and the rotary tool used for friction stirring is on the proximal end side. A pin and a tip side pin are provided, and the taper angle of the base end side pin is larger than the taper angle of the tip end side pin, and a stepped pin step portion is formed on the outer peripheral surface of the base end side pin. By inserting the peripheral wall portion of the lid into the fitting portion of the extruded perforated pipe, the inner peripheral surface of the extruded perforated pipe and the stepped side surface of the lid are overlapped, and the extruded perforation is formed. A butt step of abutting the end surface of the pipe and the first step inclined surface of the lid to form a gap having a V-shaped cross section in the butt portion, and a pin on the tip side of the rotating tool is attached to the outer periphery of the extruded perforated pipe. A state in which the outer peripheral surface of the tip end side pin is slightly brought into contact with the first step inclined surface of the lid while being inserted into the surface and the outer peripheral surface of the base end side pin is brought into contact with the outer peripheral surface of the extruded perforated pipe. Then, while flowing the second aluminum alloy into the gap, around the outer peripheral surface of the extruded perforated pipe at a predetermined depth along the set movement route set on the extruded perforated pipe side from the butt portion. In this joining step, the inclination angle of the rotation center axis of the rotation tool with respect to the vertical axis is set to γ, and the vertical surface of the first step inclined surface is included. The inclination angle with respect to is β1, the inclination angle of the second step inclined surface with respect to the vertical surface is β2, the inclination angle of the outer peripheral surface of the tip end side pin with respect to the rotation center axis is α1, and the outer peripheral surface of the proximal end side pin is set to α1. Assuming that the inclination angle with respect to the rotation center axis is α2, γ = α1- It is characterized in that bonding is performed in a state of β1 and γ = α2-β2.

かかる製造方法によれば、蓋体と押出多孔管との摩擦熱によって突合せ部の主として押出多孔管側の第二アルミニウム合金が攪拌されて塑性流動化され、突合せ部において蓋体と押出多孔管とを接合することができる。また、先端側ピンの外周面を蓋体にわずかに接触させるに留めるため、蓋体から押出多孔管への第一アルミニウム合金の混入を極力少なくすることができる。これにより、突合せ部においては主として押出多孔管側の第二アルミニウム合金が摩擦攪拌されるため、接合強度の低下を抑制することができる。また、基端側ピンの外周面を押出多孔管の外周面に接触させて塑性流動材を押さえることにより、バリの発生を抑制することができる。また、回転ツールの回転中心軸線の鉛直軸に対する傾斜角度γを、先端側ピンの外周面の回転中心軸線に対する傾斜角度α１から第一段差傾斜面の鉛直面に対する傾斜角度β１を減算した値及び基端側ピンの外周面の回転中心軸線に対する傾斜角度α２から第二段差傾斜面の鉛直面に対する傾斜角度β２を減算した値に一致させる。これにより、傾斜角度α１，β１，α２，β２として最適な値を選択することができると共に、先端側ピンの外周面と第一段差傾斜面及び基端側ピンの外周面と第二段差傾斜面とをそれぞれ平行にして、先端側ピン及び基端側ピンの外周面と各傾斜面との過度の接触を避けつつ、先端側ピン及び基端側ピンの外周面と各傾斜面とを高さ方向に亘って極力近接させることができる。 According to such a manufacturing method, the frictional heat between the lid and the extruded perforated pipe stirs and plastically fluidizes the second aluminum alloy mainly on the extruded perforated pipe side of the butt portion, and the lid and the extruded perforated pipe are formed at the butt portion. Can be joined. Further, since the outer peripheral surface of the tip side pin is kept in contact with the lid body slightly, it is possible to minimize the mixing of the first aluminum alloy from the lid body into the extruded perforated pipe. As a result, the second aluminum alloy on the extruded perforated pipe side is mainly frictionally agitated at the butt portion, so that a decrease in joint strength can be suppressed. Further, by bringing the outer peripheral surface of the base end side pin into contact with the outer peripheral surface of the extruded perforated pipe and pressing the plastic fluid material, the generation of burrs can be suppressed. Further, the value and base obtained by subtracting the inclination angle γ of the rotation center axis of the rotation tool with respect to the vertical axis from the inclination angle α1 with respect to the rotation center axis of the outer peripheral surface of the tip side pin to the inclination angle β1 with respect to the vertical surface of the first step inclined surface. Match the value obtained by subtracting the inclination angle β2 with respect to the vertical surface of the second step inclined surface from the inclination angle α2 with respect to the rotation center axis of the outer peripheral surface of the end side pin. As a result, the optimum values can be selected as the inclination angles α1, β1, α2, β2, and the outer peripheral surface of the tip side pin and the first step inclined surface, and the outer peripheral surface of the proximal end side pin and the second step inclined surface. To avoid excessive contact between the outer peripheral surfaces of the tip end side pin and the proximal end side pin and each inclined surface, and to raise the outer peripheral surface of the distal end side pin and the proximal end side pin and each inclined surface. It can be made as close as possible in the direction.

また、前記本接合工程では、前記基端側ピンの外周面を前記蓋体の第二段差傾斜面にわずかに接触させた状態で、前記隙間に前記第二アルミニウム合金を流入させながら、前記突合せ部よりも前記押出多孔管側に設定された設定移動ルートに沿って所定の深さで前記押出多孔管の外周面の廻りに一周させて前記突合せ部を摩擦攪拌することが好ましい。 Further, in the main joining step, the outer peripheral surface of the base end side pin is slightly brought into contact with the second step inclined surface of the lid body, and the second aluminum alloy is allowed to flow into the gap while being butt-butted. It is preferable that the butt portion is frictionally agitated by circling around the outer peripheral surface of the extruded perforated pipe at a predetermined depth along a set movement route set on the extruded perforated pipe side rather than the portion.

かかる製造方法によれば、先端側ピンの外周面を蓋体にわずかに接触させるに留めるため、蓋体から押出多孔管への第一アルミニウム合金の混入を極力少なくすることができる。これにより、突合せ部においては主として押出多孔管側の第二アルミニウム合金が摩擦攪拌されるため、接合強度の低下を抑制することができる。また、基端側ピンの外周面を蓋体に接触させて塑性流動材を押さえることにより、バリの発生を抑制することができる。 According to such a manufacturing method, since the outer peripheral surface of the tip side pin is kept in contact with the lid body slightly, it is possible to minimize the mixing of the first aluminum alloy from the lid body into the extruded perforated pipe. As a result, the second aluminum alloy on the extruded perforated pipe side is mainly frictionally agitated at the butt portion, so that a decrease in joint strength can be suppressed. Further, the occurrence of burrs can be suppressed by pressing the plastic fluid material by bringing the outer peripheral surface of the base end side pin into contact with the lid body.

また、前記本接合工程では、前記突合せ部に形成される塑性化領域の始端と終端とがオーバーラップしていることが好ましい。 Further, in the main joining step, it is preferable that the start end and the end end of the plasticized region formed in the butt portion overlap.

また、前記突合せ工程では、前記蓋体の外周面よりも前記押出多孔管の外周面の方が外側となるように、前記押出多孔管と前記蓋体とを形成することが好ましい。 Further, in the butt step, it is preferable to form the extruded perforated pipe and the lid so that the outer peripheral surface of the extruded perforated pipe is on the outer side of the outer peripheral surface of the lid.

かかる製造方法によれば、接合部の金属不足を防ぐことができる。 According to such a manufacturing method, it is possible to prevent a metal shortage at the joint.

また、前記回転ツールの回転方向及び進行方向を前記突合せ部側がアドバンシング側となるように設定することが好ましい。 Further, it is preferable to set the rotation direction and the traveling direction of the rotation tool so that the butt portion side is the advancing side.

かかる製造方法によれば、突合せ部側の摩擦攪拌が促進され、より好適に接合することができる。 According to such a manufacturing method, friction stir welding on the butt portion side is promoted, and more suitable joining can be performed.

また、本接合工程において、前記設定移動ルート上に設定した開始位置から回転する前記先端側ピンを挿入し、進行方向に移動させつつ所定の深さとなるまでに徐々に前記先端側ピンを押入することが好ましい。 Further, in the main joining step, the tip side pin that rotates from the start position set on the set movement route is inserted, and the tip side pin is gradually pushed in until it reaches a predetermined depth while moving in the traveling direction. Is preferable.

かかる製造方法によれば、回転ツールを設定移動ルート上で移動させつつ先端側ピンを徐々に挿入することにより、設定移動ルート上の一点で摩擦熱が過大になるのを防ぐことができる。 According to such a manufacturing method, by gradually inserting the tip side pin while moving the rotation tool on the set movement route, it is possible to prevent the frictional heat from becoming excessive at one point on the set movement route.

また、前記本接合工程において、回転する前記先端側ピンを前記設定移動ルートよりもさらに前記蓋体から離間した側に設定した開始位置に挿入した後、前記回転ツールの回転中心軸線を前記設定移動ルートと重複する位置まで移動させつつ前記所定深さとなるまで前記先端側ピンを徐々に挿入することが好ましい。 Further, in the main joining step, after inserting the rotating tip side pin into the set start position on the side further separated from the lid body from the set movement route, the rotation center axis of the rotation tool is set and moved. It is preferable to gradually insert the tip side pin until the predetermined depth is reached while moving to a position overlapping the root.

かかる製造方法によれば、回転ツールを設定移動ルートと重複する位置まで移動させながら先端側ピンを徐々に挿入することにより、設定移動ルート上で摩擦熱が過大になるのを防ぐことができる。 According to such a manufacturing method, it is possible to prevent the frictional heat from becoming excessive on the set movement route by gradually inserting the tip side pin while moving the rotation tool to a position overlapping the set movement route.

また、前記本接合工程において、前記設定移動ルート上に終了位置を設定し、前記突合せ部に対する摩擦攪拌の後、前記回転ツールを前記終了位置に移動させつつ前記先端側ピンを徐々に引き抜いて前記終了位置で前記押出多孔管から前記回転ツールを離脱させることが好ましい。 Further, in the main joining step, the end position is set on the set movement route, and after frictional stirring with respect to the butt portion, the tip side pin is gradually pulled out while moving the rotation tool to the end position. It is preferable to disengage the rotating tool from the extruded perforated tube at the end position.

かかる製造方法によれば、回転ツールを設定移動ルート上で移動させつつ先端側ピンを徐々に引き抜くことにより、設定移動ルート上の一点で摩擦熱が過大になるのを防ぐことができる。 According to such a manufacturing method, by gradually pulling out the tip side pin while moving the rotation tool on the set movement route, it is possible to prevent the frictional heat from becoming excessive at one point on the set movement route.

また、前記本接合工程において、前記設定移動ルートよりもさらに前記蓋体から離間した側に終了位置を設定し、前記突合せ部に対する摩擦攪拌の後、前記回転ツールを前記終了位置に移動させつつ前記先端側ピンを徐々に引き抜いて前記終了位置で前記押出多孔管から前記回転ツールを離脱させることが好ましい。 Further, in the main joining step, the end position is set on the side further separated from the lid body from the set movement route, and after frictional stirring with respect to the butt portion, the rotation tool is moved to the end position. It is preferable to gradually pull out the tip side pin to separate the rotating tool from the extruded perforated tube at the end position.

かかる製造方法によれば、回転ツールを設定移動ルートと重複する位置から移動させながら先端側ピンを徐々に引き抜くことにより、設定移動ルート上で摩擦熱が過大になるのを防ぐことができる。 According to such a manufacturing method, it is possible to prevent the frictional heat from becoming excessive on the set movement route by gradually pulling out the tip side pin while moving the rotation tool from a position overlapping the set movement route.

また、前記本接合工程では、前記先端側ピンの先端が前記蓋体の段差側面を突き抜けた状態で前記押出多孔管の外周面の廻りに一周させて前記突合せ部を摩擦攪拌することが好ましい。 Further, in the main joining step, it is preferable that the tip of the tip-side pin penetrates the stepped side surface of the lid and circulates around the outer peripheral surface of the extruded perforated pipe to frictionally stir the butt portion.

かかる製造方法によれば、蓋体と押出多孔管との接合強度をより高めることができる。 According to such a manufacturing method, the joint strength between the lid body and the extruded perforated pipe can be further increased.

また、前記第一アルミニウム合金は鋳造材からなり、前記第二アルミニウム合金は展伸材からなることが好ましい。 Further, it is preferable that the first aluminum alloy is made of a cast material and the second aluminum alloy is made of a wrought material.

本発明に係る熱交換器の製造方法によれば、材種の異なるアルミニウム合金を好適に接合することができる。 According to the method for manufacturing a heat exchanger according to the present invention, aluminum alloys of different grades can be suitably joined.

本発明の実施形態に係る回転ツールを示す側面図である。It is a side view which shows the rotation tool which concerns on embodiment of this invention. 回転ツールの拡大断面図である。It is an enlarged sectional view of the rotation tool. 回転ツールの第一変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st modification of a rotation tool. 回転ツールの第二変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd modification of the rotation tool. 回転ツールの第三変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd modification of the rotation tool. 本発明の第一実施形態に係る熱交換器を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the heat exchanger which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第一実施形態に係る熱交換器の製造方法の突合せ工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the butt process of the manufacturing method of the heat exchanger which concerns on 1st Embodiment. 第一実施形態に係る熱交換器の製造方法の本接合工程の開始位置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the start position of the main joining process of the manufacturing method of the heat exchanger which concerns on 1st Embodiment. 第一実施形態に係る熱交換器の製造方法の本接合工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the main joining process of the manufacturing method of the heat exchanger which concerns on 1st Embodiment. 第一実施形態に係る熱交換器の製造方法の本接合工程の終了位置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the end position of this joining process of the manufacturing method of the heat exchanger which concerns on 1st Embodiment. 本発明の第二実施形態に係る熱交換器の製造方法の本接合工程の開始位置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the start position of this joining process of the manufacturing method of the heat exchanger which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係る熱交換器の製造方法の本接合工程の終了位置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the end position of this joining process of the manufacturing method of the heat exchanger which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 従来の熱交換器の製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the conventional heat exchanger.

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。まずは、本実施形態に係る接合方法で用いる回転ツールについて説明する。回転ツールは、摩擦攪拌接合に用いられるツールである。図１に示すように、回転ツールＦは、例えば工具鋼で形成されており、基軸部Ｆ１と、基端側ピンＦ２と、先端側ピンＦ３とで主に構成されている。基軸部Ｆ１は、円柱状を呈し、摩擦攪拌装置の主軸に接続される部位である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. First, the rotation tool used in the joining method according to the present embodiment will be described. The rotary tool is a tool used for friction stir welding. As shown in FIG. 1, the rotary tool F is made of, for example, tool steel, and is mainly composed of a base shaft portion F1, a base end side pin F2, and a tip end side pin F3. The base shaft portion F1 has a columnar shape and is a portion connected to the main shaft of the friction stir welder.

基端側ピンＦ２は、基軸部Ｆ１に連続し、先端に向けて先細りになっている。基端側ピンＦ２は、円錐台形状を呈する。基端側ピンＦ２のテーパー角度Ａは適宜設定すればよいが、例えば、１３５〜１６０°になっている。テーパー角度Ａが１３５°未満であるか、又は、１６０°を超えると摩擦攪拌後の接合表面粗さが大きくなる。テーパー角度Ａは、後記する先端側ピンＦ３のテーパー角度Ｂよりも大きくなっている。図２に示すように、基端側ピンＦ２の外周面には、階段状のピン段差部Ｆ２１が高さ方向の全体に亘って形成されている。ピン段差部Ｆ２１は、右回り又は左回りで螺旋状に形成されている。つまり、ピン段差部Ｆ２１は、平面視して螺旋状であり、側面視すると階段状になっている。回転ツールＦを右回転させる場合は、ピン段差部Ｆ２１は基端側から先端側に向けて左回りに設定している。 The base end side pin F2 is continuous with the base shaft portion F1 and is tapered toward the tip end. The proximal end side pin F2 has a truncated cone shape. The taper angle A of the base end side pin F2 may be appropriately set, and is, for example, 135 to 160 °. If the taper angle A is less than 135 ° or exceeds 160 °, the joint surface roughness after friction stir welding becomes large. The taper angle A is larger than the taper angle B of the tip side pin F3, which will be described later. As shown in FIG. 2, a stepped pin step portion F21 is formed on the outer peripheral surface of the base end side pin F2 over the entire height direction. The pin step portion F21 is formed in a spiral shape in a clockwise or counterclockwise direction. That is, the pin step portion F21 has a spiral shape when viewed in a plane and a step shape when viewed from a side surface. When the rotation tool F is rotated clockwise, the pin step portion F21 is set counterclockwise from the base end side to the tip end side.

なお、回転ツールＦを左回転させる場合は、ピン段差部Ｆ２１を基端側から先端側に向けて右回りに設定することが好ましい。これにより、ピン段差部Ｆ２１によって塑性流動材が先端側に導かれるため、被接合金属部材の外部に溢れ出る金属を低減することができる。ピン段差部Ｆ２１は、段差底面Ｆ２１ａと、段差側面Ｆ２１ｂとで構成されている。隣り合うピン段差部Ｆ２１の各頂点Ｆ２１ｃ，Ｆ２１ｃの距離Ｘ１（水平方向距離）は、後記する段差角度Ｃ及び段差側面Ｆ２１ｂの高さＹ１に応じて適宜設定される。 When rotating the rotation tool F counterclockwise, it is preferable to set the pin step portion F21 clockwise from the base end side to the tip end side. As a result, the plastic fluid material is guided to the tip side by the pin step portion F21, so that the metal that overflows to the outside of the metal member to be joined can be reduced. The pin step portion F21 is composed of a step bottom surface F21a and a step side surface F21b. The distance X1 (horizontal distance) between the vertices F21c and F21c of the adjacent pin step portions F21 is appropriately set according to the step angle C and the height Y1 of the step side surface F21b described later.

段差側面Ｆ２１ｂの高さＹ１は適宜設定すればよいが、例えば、０．１〜０．４ｍｍで設定されている。高さＹ１が０．１ｍｍ未満であると接合表面粗さが大きくなる。一方、高さＹ１が０．４ｍｍを超えると接合表面粗さが大きくなる傾向があるとともに、有効段差部数（被接合金属部材と接触しているピン段差部Ｆ２１の数）も減少する。 The height Y1 of the step side surface F21b may be appropriately set, and is set to, for example, 0.1 to 0.4 mm. If the height Y1 is less than 0.1 mm, the joint surface roughness becomes large. On the other hand, when the height Y1 exceeds 0.4 mm, the joint surface roughness tends to increase, and the number of effective step portions (the number of pin step portions F21 in contact with the metal member to be joined) also decreases.

段差底面Ｆ２１ａと段差側面Ｆ２１ｂとでなす段差角度Ｃは適宜設定すればよいが、例えば、８５〜１２０°で設定されている。段差底面Ｆ２１ａは、本実施形態では水平面と平行になっている。段差底面Ｆ２１ａは、ツールの回転中心軸線から外周方向に向かって水平面に対して−５°〜１５°内の範囲で傾斜していてもよい（マイナスは水平面に対して下方、プラスは水平面に対して上方）。距離Ｘ１、段差側面Ｆ２１ｂの高さＹ１、段差角度Ｃ及び水平面に対する段差底面Ｆ２１ａの角度は、摩擦攪拌を行う際に、塑性流動材がピン段差部Ｆ２１の内部に滞留して付着することなく外部に抜けるとともに、段差底面Ｆ２１ａで塑性流動材を押えて接合表面粗さを小さくすることができるように適宜設定する。 The step angle C formed by the step bottom surface F21a and the step side surface F21b may be appropriately set, but is set to, for example, 85 to 120 °. The step bottom surface F21a is parallel to the horizontal plane in this embodiment. The step bottom surface F21a may be inclined in the range of -5 ° to 15 ° with respect to the horizontal plane from the rotation center axis of the tool toward the outer peripheral direction (minus is downward with respect to the horizontal plane, plus is with respect to the horizontal plane). Above). The distance X1, the height Y1 of the step side surface F21b, the step angle C, and the angle of the step bottom surface F21a with respect to the horizontal plane are such that the plastic fluid does not stay inside the pin step portion F21 and adhere to the outside during friction stir welding. The surface roughness of the joint is appropriately set so that the plastic fluid material can be pressed by the step bottom surface F21a to reduce the roughness of the joint surface.

図１に示すように、先端側ピンＦ３は、基端側ピンＦ２に連続して形成されている。先端側ピンＦ３は円錐台形状を呈する。先端側ピンＦ３の先端は回転中心軸線に対して垂直な平坦面Ｆ４になっている。先端側ピンＦ３のテーパー角度Ｂは、基端側ピンＦ２のテーパー角度Ａよりも小さくなっている。図２に示すように、先端側ピンＦ３の外周面には、螺旋溝Ｆ３１が刻設されている。螺旋溝Ｆ３１は、右回り、左回りのどちらでもよいが、回転ツールＦを右回転させる場合は、基端側から先端側に向けて左回りに刻設する。 As shown in FIG. 1, the distal end side pin F3 is continuously formed on the proximal end side pin F2. The tip side pin F3 has a truncated cone shape. The tip of the tip side pin F3 is a flat surface F4 perpendicular to the rotation center axis. The taper angle B of the tip end side pin F3 is smaller than the taper angle A of the base end side pin F2. As shown in FIG. 2, a spiral groove F31 is engraved on the outer peripheral surface of the tip end side pin F3. The spiral groove F31 may be clockwise or counterclockwise, but when the rotation tool F is rotated clockwise, it is carved counterclockwise from the base end side to the tip end side.

なお、回転ツールＦを左回転させる場合は、螺旋溝Ｆ３１を基端側から先端側に向けて右回りに設定することが好ましい。これにより、螺旋溝Ｆ３１によって塑性流動材が先端側に導かれるため、被接合金属部材の外部に溢れ出る金属を低減することができる。螺旋溝Ｆ３１は、螺旋底面Ｆ３１ａと、螺旋側面Ｆ３１ｂとで構成されている。隣り合う螺旋溝Ｆ３１の頂点Ｆ３１ｃ，Ｆ３１ｃの距離（水平方向距離）を長さＸ２とする。螺旋側面Ｆ３１ｂの高さを高さＹ２とする。螺旋底面Ｆ３１ａと、螺旋側面Ｆ３１ｂとで構成される螺旋角度Ｄは例えば、４５〜９０°で形成されている。螺旋溝Ｆ３１は、被接合金属部材と接触することにより摩擦熱を上昇させるとともに、塑性流動材を先端側に導く役割を備えている。 When rotating the rotation tool F counterclockwise, it is preferable to set the spiral groove F31 clockwise from the base end side to the tip end side. As a result, the plastic fluid material is guided to the tip side by the spiral groove F31, so that the metal overflowing to the outside of the metal member to be joined can be reduced. The spiral groove F31 is composed of a spiral bottom surface F31a and a spiral side surface F31b. The distance (horizontal distance) between the vertices F31c and F31c of the adjacent spiral grooves F31 is defined as the length X2. The height of the spiral side surface F31b is defined as the height Y2. The spiral angle D composed of the spiral bottom surface F31a and the spiral side surface F31b is formed at, for example, 45 to 90 °. The spiral groove F31 has a role of increasing frictional heat by coming into contact with the metal member to be joined and guiding the plastic fluid material to the tip side.

回転ツールＦは、適宜設計変更が可能である。図３は、本発明の回転ツールの第一変形例を示す側面図である。図３に示すように、第一変形例に係る回転ツールＦＡでは、ピン段差部Ｆ２１の段差底面Ｆ２１ａと段差側面Ｆ２１ｂとのなす段差角度Ｃが８５°になっている。段差底面Ｆ２１ａは、水平面と平行である。このように、段差底面Ｆ２１ａは水平面と平行であるとともに、段差角度Ｃは、摩擦攪拌中にピン段差部Ｆ２１内に塑性流動材が滞留して付着することなく外部に抜ける範囲で鋭角としてもよい。 The design of the rotation tool F can be changed as appropriate. FIG. 3 is a side view showing a first modification of the rotation tool of the present invention. As shown in FIG. 3, in the rotation tool FA according to the first modification, the step angle C formed by the step bottom surface F21a of the pin step portion F21 and the step side surface F21b is 85 °. The step bottom surface F21a is parallel to the horizontal plane. As described above, the step bottom surface F21a is parallel to the horizontal plane, and the step angle C may be an acute angle within a range in which the plastic fluid material stays in the pin step portion F21 during friction stir welding and escapes to the outside without adhering. ..

図４は、本発明の回転ツールの第二変形例を示す側面図である。図４に示すように、第二変形例に係る回転ツールＦＢでは、ピン段差部Ｆ２１の段差角度Ｃが１１５°になっている。段差底面Ｆ２１ａは水平面と平行になっている。このように、段差底面Ｆ２１ａは水平面と平行であるとともに、ピン段差部Ｆ２１として機能する範囲で段差角度Ｃが鈍角となってもよい。 FIG. 4 is a side view showing a second modification of the rotation tool of the present invention. As shown in FIG. 4, in the rotation tool FB according to the second modification, the step angle C of the pin step portion F21 is 115 °. The step bottom surface F21a is parallel to the horizontal plane. As described above, the step bottom surface F21a may be parallel to the horizontal plane, and the step angle C may be obtuse within the range in which the step bottom surface F21a functions as the pin step portion F21.

図５は、本発明の回転ツールの第三変形例を示す側面図である。図５に示すように、第三変形例に係る回転ツールＦＣでは、段差底面Ｆ２１ａがツールの回転中心軸線から外周方向に向かって水平面に対して１０°上方に傾斜している。段差側面Ｆ２１ｂは、鉛直面と平行になっている。このように、摩擦攪拌中に塑性流動材を押さえることができる範囲で、段差底面Ｆ２１ａがツールの回転中心軸線から外周方向に向かって水平面よりも上方に傾斜するように形成されていてもよい。上記の回転ツールの第一〜第三変形例によっても、下記の実施形態と同等の効果を奏することができる。回転ツールＦ，ＦＡ，ＦＢ，ＦＣは、例えば、先端にスピンドルユニット等の回転駆動手段を備えたロボットアームに取り付けてもよい。 FIG. 5 is a side view showing a third modification of the rotation tool of the present invention. As shown in FIG. 5, in the rotation tool FC according to the third modification, the step bottom surface F21a is inclined 10 ° upward with respect to the horizontal plane from the rotation center axis of the tool toward the outer peripheral direction. The step side surface F21b is parallel to the vertical surface. As described above, the step bottom surface F21a may be formed so as to be inclined upward from the horizontal plane from the rotation center axis of the tool toward the outer peripheral direction within a range in which the plastic fluid material can be pressed during friction stir welding. The same effect as that of the following embodiment can be obtained by the first to third modifications of the rotation tool described above. The rotation tools F, FA, FB, and FC may be attached to, for example, a robot arm having a rotation driving means such as a spindle unit at the tip.

［第一実施形態］
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。第一実施形態に係る熱交換器１は、図６に示すように、押出多孔管２と、押出多孔管２の両端に配置された蓋体３，３とで構成されている。熱交換器１は、内部に流体を流通させて、配置される発熱体を冷却する機器である。押出多孔管２と蓋体３，３とは摩擦攪拌接合で一体化される。 [First Embodiment]
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. As shown in FIG. 6, the heat exchanger 1 according to the first embodiment is composed of an extruded perforated pipe 2 and lids 3 and 3 arranged at both ends of the extruded perforated pipe 2. The heat exchanger 1 is a device that circulates a fluid inside to cool an arranged heating element. The extruded perforated pipe 2 and the lids 3 and 3 are integrated by friction stir welding.

押出多孔管２は、本体部１１と、複数のフィン１２とで主に構成されている。押出多孔管２は、本実施形態では第二アルミニウム合金を主に含んで形成されている。第二アルミニウム合金は、例えば、ＪＩＳ Ａ１０５０，Ａ１１００，Ａ６０６３等のアルミニウム合金展伸材で形成されている。 The extruded perforated pipe 2 is mainly composed of a main body 11 and a plurality of fins 12. In the present embodiment, the extruded perforated pipe 2 is formed mainly containing a second aluminum alloy. The second aluminum alloy is formed of, for example, an aluminum alloy wrought material such as JIS A1050, A1100, A6063.

本体部１１は、筒状を呈する。本体部１１の側部１１ａ，１１ｂは外側（本体部１１の幅方向外側）に凸となるように湾曲している。本体部１１の基板部１１ｃ，１１ｄは平坦になっており、平行に対向している。つまり、本体部１１の断面は長丸形状になっている。フィン１２は、基板部１１ｃ，１１ｄに対して垂直になっている。フィン１２は、本体部１１の押し出し方向に延設され、それぞれ平行に形成されている。隣り合うフィン１２の間には、流体が流通する断面矩形の孔部１３が形成されている。 The main body 11 has a tubular shape. The side portions 11a and 11b of the main body portion 11 are curved so as to be convex outward (outside in the width direction of the main body portion 11). The substrate portions 11c and 11d of the main body portion 11 are flat and face each other in parallel. That is, the cross section of the main body 11 has an oblong shape. The fins 12 are perpendicular to the substrate portions 11c and 11d. The fins 12 extend in the extrusion direction of the main body 11, and are formed in parallel with each other. A hole 13 having a rectangular cross section through which a fluid flows is formed between adjacent fins 12.

押出多孔管２の両端の開口部には、フィン１２が形成されていない嵌合部１４が形成されている。嵌合部１４は、後記する蓋体３の周壁部２２が挿入される部位である。嵌合部１４は、フィン１２の両端を切削することにより形成されている。押出多孔管２の形状は、上記した形状に限定されるものではない。例えば、押出多孔管２の断面（押出方向に対して垂直な断面）が、円形、楕円形又は角形であってもよい。 Fitting portions 14 on which fins 12 are not formed are formed in the openings at both ends of the extruded perforated pipe 2. The fitting portion 14 is a portion into which the peripheral wall portion 22 of the lid body 3, which will be described later, is inserted. The fitting portion 14 is formed by cutting both ends of the fin 12. The shape of the extruded perforated pipe 2 is not limited to the above-mentioned shape. For example, the cross section of the extruded perforated pipe 2 (cross section perpendicular to the extrusion direction) may be circular, elliptical, or square.

蓋体３，３は、押出多孔管２の両端の開口部を封止する部材である。蓋体３，３は、それぞれ同形状になっている。蓋体３は、底部２１と、周壁部２２とを有する。底部２１は、長丸形状を呈する板状部材である。底部２１の外形は、押出多孔管２の開口部を封止するように、押出多孔管２の本体部１１の外形と概ね同形状になっている。周壁部２２は、底部２１の周縁部から垂直に立ち上がる部位である。周壁部２２は、底部２１の形状に沿って長丸の枠状に形成されている。底部２１と周壁部２２とで凹状のヘッダー流路２４が形成されている。 The lids 3 and 3 are members that seal the openings at both ends of the extruded perforated pipe 2. The lids 3 and 3 have the same shape. The lid 3 has a bottom portion 21 and a peripheral wall portion 22. The bottom portion 21 is a plate-shaped member having an oval shape. The outer shape of the bottom portion 21 is substantially the same as the outer shape of the main body portion 11 of the extruded perforated pipe 2 so as to seal the opening of the extruded perforated pipe 2. The peripheral wall portion 22 is a portion that rises vertically from the peripheral edge portion of the bottom portion 21. The peripheral wall portion 22 is formed in an oval frame shape along the shape of the bottom portion 21. A concave header flow path 24 is formed by the bottom portion 21 and the peripheral wall portion 22.

蓋体３の材料は、摩擦攪拌可能な金属であれば特に制限されないが、本実施形態では第一アルミニウム合金を主に含んで形成されている。第一アルミニウム合金は、第二アルミニウム合金よりも硬度の高い材料である。第一アルミニウム合金は、例えば、ＪＩＳＨ５３０２ ＡＤＣ１２（Ａｌ-Ｓｉ-Ｃｕ系）等のアルミニウム合金鋳造材を用いている。なお、本明細書において硬度はブリネル硬さをいい、ＪＩＳ Ｚ ２２４３に準じた方法によって測定することができる。 The material of the lid 3 is not particularly limited as long as it is a metal capable of friction stir welding, but in the present embodiment, it is formed mainly containing a first aluminum alloy. The first aluminum alloy is a material having a higher hardness than the second aluminum alloy. As the first aluminum alloy, for example, an aluminum alloy casting material such as JISH5302 ADC12 (Al—Si—Cu system) is used. In the present specification, the hardness refers to Brinell hardness, which can be measured by a method according to JIS Z 2243.

図７にも示すように、周壁部２２の外周縁には、段差側面２３ａと、段差側面２３ａから立ち上がる段差傾斜面２３ｂとで構成された周壁段差部２３が形成されている。周壁段差部２３は、周方向全体にわたって形成されている。段差側面２３ａは、押し出し方向と平行になっている。段差傾斜面２３ｂは、段差側面２３ａから延設され段差側面２３ａから外側に向かうにつれて底部２１側に近接するように傾斜する第一段差傾斜面２３ｂ１を備えている。また、段差傾斜面２３ｂは、周壁部２２の外周縁から延設され周壁部２２の外周縁から内側に向かうにつれて底部２１側から離間するように傾斜する第二段差傾斜面２３ｂ２も備えている。換言すると、このような段差傾斜面２３ｂは、外側に向かうにつれて本体部１１から離間するように傾斜している。第一段差傾斜面２３ｂ１の傾斜角度β１（図７参照）は、一定の傾斜角度になっている。鉛直面に対する第一段差傾斜面２３ｂ１の傾斜角度β１は、図１に示す回転ツールＦの回転中心軸線に対する先端側ピンＦ３の傾斜角度α１と同一になっている。同様に、第二段差傾斜面２３ｂ２の傾斜角度β２は、一定の傾斜角度になっている。鉛直面に対する第一段差傾斜面２３ｂ１の傾斜角度β２（図７参照）は、図１に示す回転ツールＦの回転中心軸線に対する先端側ピンＦ３の傾斜角度α２と同一になっている。第一段差傾斜面２３ｂ１の傾斜角度β１よりも第二段差傾斜面２３ｂ２の傾斜角度β２の方が大きな角度となっている。 As shown in FIG. 7, a peripheral wall step portion 23 composed of a step side surface 23a and a step inclined surface 23b rising from the step side surface 23a is formed on the outer peripheral edge of the peripheral wall portion 22. The peripheral wall step portion 23 is formed over the entire peripheral direction. The step side surface 23a is parallel to the extrusion direction. The step inclined surface 23b includes a first step inclined surface 23b1 that extends from the step side surface 23a and inclines toward the bottom 21 side toward the outside from the step side surface 23a. Further, the step inclined surface 23b also includes a second step inclined surface 23b2 that extends from the outer peripheral edge of the peripheral wall portion 22 and inclines so as to be separated from the bottom 21 side toward the inside from the outer peripheral edge of the peripheral wall portion 22. In other words, such a step inclined surface 23b is inclined so as to be separated from the main body portion 11 toward the outside. The inclination angle β1 (see FIG. 7) of the first step inclined surface 23b1 is a constant inclination angle. The inclination angle β1 of the first step inclined surface 23b1 with respect to the vertical plane is the same as the inclination angle α1 of the tip side pin F3 with respect to the rotation center axis of the rotation tool F shown in FIG. Similarly, the inclination angle β2 of the second step inclined surface 23b2 is a constant inclination angle. The inclination angle β2 (see FIG. 7) of the first step inclined surface 23b1 with respect to the vertical plane is the same as the inclination angle α2 of the tip side pin F3 with respect to the rotation center axis of the rotation tool F shown in FIG. The inclination angle β2 of the second step inclined surface 23b2 is larger than the inclination angle β1 of the first step inclined surface 23b1.

押出多孔管２の外周面１１ｆと周壁部２２の外周面２２ｂとは面一でもよいが、本実施形態では、蓋体３は、後記する突合せ工程を行った後、周壁部２２の外周面２２ｂよりも、押出多孔管２の外周面１１ｆが外側となるように設定している。換言すると、段差傾斜面２３ｂの高さ寸法よりも、押出多孔管２の端面１１ｅの高さ（厚さ）寸法の方が大きくなるように設定している。 The outer peripheral surface 11f of the extruded perforated pipe 2 and the outer peripheral surface 22b of the peripheral wall portion 22 may be flush with each other, but in the present embodiment, the lid 3 is subjected to the butt step described later, and then the outer peripheral surface 22b of the peripheral wall portion 22 is performed. The outer peripheral surface 11f of the extruded perforated pipe 2 is set to be on the outer side. In other words, the height (thickness) dimension of the end surface 11e of the extruded perforated pipe 2 is set to be larger than the height dimension of the stepped inclined surface 23b.

次に、本実施形態に係る熱交換器の製造方法について説明する。本実施形態に係る熱交換器の製造方法では、準備工程と、突合せ工程と、本接合工程とを行う。 Next, a method of manufacturing the heat exchanger according to the present embodiment will be described. In the method for manufacturing a heat exchanger according to the present embodiment, a preparation step, a butt step, and a main joining step are performed.

準備工程は、押出多孔管２及び蓋体３を準備する工程である。押出多孔管２及び蓋体３は、製造方法については特に制限されないが、押出多孔管２は、例えば、押出成形で成形する。蓋体３は、例えば、ダイキャストにより成形する。 The preparation step is a step of preparing the extruded perforated pipe 2 and the lid 3. The extruded perforated pipe 2 and the lid 3 are not particularly limited in terms of manufacturing method, but the extruded perforated pipe 2 is molded by, for example, extrusion molding. The lid 3 is molded by die casting, for example.

突合せ工程は、図７に示すように、押出多孔管２に蓋体３を突き合わせる工程である。突合せ工程では、蓋体３の周壁部２２に、押出多孔管２の嵌合部１４を嵌め合わせる。これにより、蓋体３の段差傾斜面２３ｂと押出多孔管２の端面１１ｅとが突き合わされて突合せ部Ｊ１が形成されるとともに、蓋体３の段差側面２３ａと押出多孔管２の内周面１１ｇとが重ね合わされて突合せ部Ｊ２が形成される。周壁部２２の端面２２ａと、フィン１２の端面１２ａとは接触するか、わずかな隙間をあけて対向する。突合せ部Ｊ１，Ｊ２は、周方向にわたって形成される。突合せ部Ｊ１には端面１１ｅと第一段差傾斜面２３ｂ１とによって断面Ｖ字状の隙間が形成される。突合せ部Ｊ１においては、端面１１ｅと第二段差傾斜面２３ｂ２とによって形成される隙間の大きさが前記の断面Ｖ字状の隙間よりも大きい。 As shown in FIG. 7, the butt step is a step of abutting the lid 3 against the extruded perforated pipe 2. In the butt step, the fitting portion 14 of the extruded perforated pipe 2 is fitted to the peripheral wall portion 22 of the lid body 3. As a result, the stepped inclined surface 23b of the lid 3 and the end surface 11e of the extruded perforated pipe 2 are abutted to form the butt portion J1, and the stepped side surface 23a of the lid 3 and the inner peripheral surface 11g of the extruded perforated pipe 2 are formed. And are overlapped to form the butt portion J2. The end face 22a of the peripheral wall portion 22 and the end face 12a of the fin 12 are in contact with each other or face each other with a slight gap. The butt portions J1 and J2 are formed over the circumferential direction. A gap having a V-shaped cross section is formed in the butt portion J1 by the end surface 11e and the first step inclined surface 23b1. In the butt portion J1, the size of the gap formed by the end surface 11e and the second step inclined surface 23b2 is larger than the above-mentioned gap having a V-shaped cross section.

本接合工程は、図８及び図９に示すように、回転ツールＦを用いて突合せ部Ｊ１を摩擦攪拌接合する工程である。まず、突合せ部Ｊ１に対して蓋体３から離間する位置に「設定移動ルートＬ１」（一点鎖線）を設定する。設定移動ルートＬ１は、後記する本接合工程において、突合せ部Ｊ１を接合するために必要な回転ツールＦの移動ルートである。設定移動ルートＬ１については追って詳述する。 As shown in FIGS. 8 and 9, this joining step is a step of friction stir welding the butt portion J1 using the rotary tool F. First, the "set movement route L1" (dashed line) is set at a position away from the lid 3 with respect to the butt portion J1. The set movement route L1 is a movement route of the rotation tool F necessary for joining the butt portion J1 in the main joining step described later. The set movement route L1 will be described in detail later.

図８に示すように、本接合工程では、開始位置ＳＰ１から中間点Ｓ１までの押入区間と、設定移動ルートＬ１上の中間点Ｓ１から一周廻って設定移動ルートＬ１上の中間点Ｓ２までの本区間と、中間点Ｓ２から終了位置ＥＰ１までの離脱区間の三つの区間を連続して摩擦攪拌接合する。中間点Ｓ１，Ｓ２は、設定移動ルートＬ１上に設定されている。開始位置ＳＰ１は、押出多孔管２の本体部１１において、設定移動ルートＬ１に対して蓋体３から離間する位置に設定されている。本実施形態では、開始位置ＳＰ１と中間点Ｓ１とを結ぶ線分と、設定移動ルートＬ１とのなす角度が鈍角となる位置に開始位置ＳＰ１を設定している。 As shown in FIG. 8, in the main joining step, the intrusion section from the start position SP1 to the intermediate point S1 and the book from the intermediate point S1 on the set movement route L1 to the intermediate point S2 on the set movement route L1. The section and the three sections of the detachment section from the intermediate point S2 to the end position EP1 are continuously subjected to friction stir welding. The intermediate points S1 and S2 are set on the set movement route L1. The start position SP1 is set at a position in the main body 11 of the extruded perforated pipe 2 so as to be separated from the lid 3 with respect to the set movement route L1. In the present embodiment, the start position SP1 is set at a position where the angle formed by the line segment connecting the start position SP1 and the intermediate point S1 and the set movement route L1 is an obtuse angle.

本接合工程の押入区間では、開始位置ＳＰ１から中間点Ｓ１までの摩擦攪拌を行う。押入区間では、本体部１１の外周面１１ｆに対して回転中心軸線Ｚを垂直にしつつ、右回転させた回転ツールＦ（先端側ピンＦ３）を開始位置ＳＰ１に挿入し、中間点Ｓ１まで相対移動させる。この際、少なくとも中間点Ｓ１に到達するまでに予め設定された「所定の深さ」に達するように先端側ピンＦ３を徐々に押し入れていく。「所定の深さ」とは、設定移動ルートＬ１上の中間点Ｓ１から中間点Ｓ２までの本区間において、先端側ピンＦ３を差し込む深さをいう。つまり、回転ツールＦを一ヶ所に留まらせることなく、回転ツールＦを設定移動ルートＬ１に移動させながら徐々に下降させていく。回転ツールＦが中間点Ｓ１に達したら、そのまま本区間に移行する。 In the closet section of the main joining process, friction stir welding is performed from the start position SP1 to the intermediate point S1. In the closet section, the rotation tool F (tip side pin F3) rotated clockwise is inserted into the start position SP1 while the rotation center axis Z is perpendicular to the outer peripheral surface 11f of the main body 11, and the rotation tool F (tip side pin F3) is relatively moved to the intermediate point S1. Let me. At this time, the tip side pin F3 is gradually pushed in so as to reach a preset "predetermined depth" by at least reaching the intermediate point S1. The "predetermined depth" means the depth at which the tip end side pin F3 is inserted in this section from the intermediate point S1 to the intermediate point S2 on the set movement route L1. That is, instead of keeping the rotation tool F in one place, the rotation tool F is gradually lowered while being moved to the set movement route L1. When the rotation tool F reaches the intermediate point S1, the section shifts to this section as it is.

本区間では、図９に示すように回転ツールＦを設定移動ルートＬ１に沿って一周させる。本区間においては、中間点Ｓ１に達した際に、先端側ピンＦ３の外周面と第一段差傾斜面２３ｂ１とがわずかに接触するように設定する。このとき、少なくとも先端側ピンＦ３の外周面と蓋体３との接触により、蓋体３側の第一アルミニウム合金がわずかに削り取られ、第一アルミニウム合金が押出多孔管２側に混入する。先端側ピンＦ３の外周面と第二段差傾斜面２３ｂ２とは接触させない方が好ましい。また、基端側ピンＦ２の外周面と、押出多孔管２の外周面１１ｆとを接触させつつ、先端側ピンＦ３の平坦面Ｆ４が段差側面２３ａを突き抜けるように挿入深さを設定する。回転ツールＦの回転中心軸線Ｚと、本体部１１の外周面１１ｆとが垂直となるように設定し、これらを維持した状態で、突合せ部Ｊ１の隙間に第二アルミニウム合金を流入させながら、突合せ部Ｊ１に沿って回転ツールＦを相対移動させる。なお、先端側ピンＦ３の平坦面Ｆ４が、段差側面２３ａと接触しないように挿入深さを設定してもよい。 In this section, as shown in FIG. 9, the rotation tool F is made to go around along the set movement route L1. In this section, when the intermediate point S1 is reached, the outer peripheral surface of the tip end side pin F3 and the first step inclined surface 23b1 are set to slightly contact each other. At this time, at least the outer peripheral surface of the tip side pin F3 and the lid 3 are slightly scraped off from the first aluminum alloy on the lid 3 side, and the first aluminum alloy is mixed into the extruded perforated pipe 2 side. It is preferable that the outer peripheral surface of the tip end side pin F3 and the second step inclined surface 23b2 are not brought into contact with each other. Further, the insertion depth is set so that the flat surface F4 of the tip end side pin F3 penetrates the step side surface 23a while bringing the outer peripheral surface of the base end side pin F2 into contact with the outer peripheral surface 11f of the extruded perforated pipe 2. The rotation center axis Z of the rotation tool F and the outer peripheral surface 11f of the main body 11 are set to be vertical, and while maintaining these, the second aluminum alloy is made to flow into the gap of the butt portion J1 and butt. The rotation tool F is relatively moved along the portion J1. The insertion depth may be set so that the flat surface F4 of the tip side pin F3 does not come into contact with the step side surface 23a.

ここで、回転ツールＦの回転中心軸線Ｚを鉛直軸ｊに対して傾斜させる傾斜角度γは、先端側ピンＦ３の外周面とのなす傾斜角度α１（図１）から蓋体３の第一段差傾斜面２３ｂ１の傾斜角度β１（図７）を減算した値と同じになっており（γ＝α１−β１）、また、基端側ピンＦ２の外周面とのなす傾斜角度α２（図１）から蓋体３の第二段差傾斜面２３ｂ２の傾斜角度β２（図７）を減算した値と同じになっている（γ＝α２−β２）。図９の例では、回転中心軸線Ｚと鉛直軸ｊとが一致しており、傾斜角度γ＝０である。回転中心軸線Ｚと鉛直軸ｊとが所定の角度をなすように回転中心軸線Ｚを傾けて、傾斜角度γが０より大きく又は小さくなってもよい。第一段差傾斜面２３ｂ１と第一段差傾斜面２３ｂ１に臨む先端側ピンＦ３の外周面は平行である。また、第二段差傾斜面２３ｂ２と第二段差傾斜面２３ｂ２に臨む基端側ピンＦ２の外周面は平行である。 Here, the inclination angle γ that inclines the rotation center axis Z of the rotation tool F with respect to the vertical axis j is the first step of the lid 3 from the inclination angle α1 (FIG. 1) formed by the outer peripheral surface of the tip side pin F3. It is the same as the value obtained by subtracting the inclination angle β1 (FIG. 7) of the inclined surface 23b1 (γ = α1-β1), and from the inclination angle α2 (FIG. 1) formed by the outer peripheral surface of the proximal end side pin F2. It is the same as the value obtained by subtracting the inclination angle β2 (FIG. 7) of the second step inclined surface 23b2 of the lid 3 (γ = α2-β2). In the example of FIG. 9, the rotation center axis Z and the vertical axis j coincide with each other, and the inclination angle γ = 0. The rotation center axis Z may be tilted so that the rotation center axis Z and the vertical axis j form a predetermined angle, and the inclination angle γ may be larger or smaller than 0. The outer peripheral surface of the tip side pin F3 facing the first step inclined surface 23b1 and the first step inclined surface 23b1 is parallel. Further, the outer peripheral surface of the base end side pin F2 facing the second step inclined surface 23b2 and the second step inclined surface 23b2 is parallel.

つまり、回転ツールＦの回転中心軸線Ｚを傾ける方向は傾斜角度α１，β１，α２，β２の関係によって決定される。例えば、「α１＞β１，α２＞β２」の場合に傾斜角度γは正の値となり、蓋体３側に回転ツールＦの回転中心軸線Ｚを傾ける。また、「α１＜β１，α２＜β２」の場合に傾斜角度γは負の値となり、押出多孔管２側に回転ツールＦの回転中心軸線Ｚを傾ける。よって、傾斜角度γが０より大きく又は小さくする場合は、それに合わせて第一段差傾斜面２３ｂ１、第二段差傾斜面２３ｂ２の傾斜角度を調整する必要がある。それによって、第一段差傾斜面２３ｂ１と第一段差傾斜面２３ｂ１に臨む先端側ピンＦ３の外周面は平行となるようにする。また、第二段差傾斜面２３ｂ２と第二段差傾斜面２３ｂ２に臨む基端側ピンＦ２の外周面は平行となるようにする。 That is, the direction in which the rotation center axis Z of the rotation tool F is tilted is determined by the relationship between the tilt angles α1, β1, α2, and β2. For example, in the case of "α1> β1, α2> β2", the inclination angle γ becomes a positive value, and the rotation center axis Z of the rotation tool F is inclined to the lid 3 side. Further, in the case of "α1 <β1, α2 <β2", the inclination angle γ becomes a negative value, and the rotation center axis Z of the rotation tool F is tilted toward the extruded perforated pipe 2. Therefore, when the inclination angle γ is larger or smaller than 0, it is necessary to adjust the inclination angles of the first step inclined surface 23b1 and the second step inclined surface 23b2 accordingly. As a result, the outer peripheral surface of the tip side pin F3 facing the first step inclined surface 23b1 and the first step inclined surface 23b1 are made parallel to each other. Further, the outer peripheral surface of the base end side pin F2 facing the second step inclined surface 23b2 and the second step inclined surface 23b2 is made parallel.

先端側ピンＦ３の外周面と第一段差傾斜面２３ｂ１との接触代（オフセット量）Ｎは、例えば、０＜Ｎ≦１．０ｍｍの間で設定し、好ましくは０＜Ｎ≦０．８５ｍｍの間で設定し、より好ましくは０＜Ｎ≦０．６５ｍｍの間で設定する。 The contact allowance (offset amount) N between the outer peripheral surface of the tip side pin F3 and the first step inclined surface 23b1 is set, for example, between 0 <N ≦ 1.0 mm, preferably 0 <N ≦ 0.85 mm. It is set between 0 <N ≦ 0.65 mm, more preferably 0 <N ≦ 0.65 mm.

設定移動ルートＬ１は、図９に示すように、平坦面Ｆ４の中心が通過する軌跡を示している。つまり、設定移動ルートＬ１は、突合せ部Ｊ１の周方向において、第一段差傾斜面２３ｂ１と先端側ピンＦ３の外周面とを平行にしつつ両者がわずかに接触するように設定されている。本区間においては、回転ツールＦを上方から見た場合に、平坦面Ｆ４の中心が、設定移動ルートＬ１と重なるように回転ツールＦを移動させる。なお、先端側ピンＦ３の「所定の深さ」は、適宜設定すればよいが、本実施形態では回転ツールＦの平坦面Ｆ４が、段差側面２３ａを突き抜ける位置まで挿入する。これにより、突合せ部Ｊ２も確実に接合することができる。 As shown in FIG. 9, the set movement route L1 shows a locus through which the center of the flat surface F4 passes. That is, the set movement route L1 is set so that the first step inclined surface 23b1 and the outer peripheral surface of the tip end side pin F3 are made parallel to each other and slightly contact each other in the circumferential direction of the butt portion J1. In this section, when the rotation tool F is viewed from above, the rotation tool F is moved so that the center of the flat surface F4 overlaps with the set movement route L1. The "predetermined depth" of the tip side pin F3 may be appropriately set, but in the present embodiment, the flat surface F4 of the rotation tool F is inserted to a position where it penetrates the step side surface 23a. As a result, the butt portion J2 can also be reliably joined.

先端側ピンＦ３の外周面と第一段差傾斜面２３ｂ１とが接触しないように設定すると、突合せ部Ｊ１の接合強度が低くなる。一方、先端側ピンＦ３の第一段差傾斜面２３ｂ１の接触代Ｎが１．０ｍｍを超えると蓋体３の第一アルミニウム合金が、押出多孔管２側に大量に混入して接合不良となるおそれがある。 If the outer peripheral surface of the tip end side pin F3 and the first step inclined surface 23b1 are set so as not to come into contact with each other, the joint strength of the butt portion J1 is lowered. On the other hand, if the contact allowance N of the first step inclined surface 23b1 of the tip side pin F3 exceeds 1.0 mm, a large amount of the first aluminum alloy of the lid 3 may be mixed into the extruded perforated pipe 2 side, resulting in poor joining. There is.

図１０に示すように、回転ツールＦを一周させて先端側ピンＦ３が中間点Ｓ２に到達したら、そのまま離脱区間に移行する。離脱区間では、中間点Ｓ２から終了位置ＥＰ１に向かうまでの間に先端側ピンＦ３を徐々に引き抜いて（上昇させて）、終了位置ＥＰ１で押出多孔管２から先端側ピンＦ３を離脱させる。つまり、回転ツールＦを一ヶ所に留まらせることなく、回転ツールＦを終了位置ＥＰ１に移動させながら徐々に引抜いていく。終了位置ＥＰ１は、設定移動ルートＬ１よりもさらに蓋体３から離間した側で終了位置ＥＰ１と中間点Ｓ２とが結ぶ線分と設定移動ルートＬ１とでなす角度が鈍角となる位置に設定する。回転ツールＦの移動軌跡には塑性化領域Ｗ１が形成される。なお、前記したように押出多孔管２と一端側の蓋体３との摩擦攪拌接合が終了したら、同じ要領で押出多孔管２と他端側の蓋体３との摩擦攪拌接合を行う。 As shown in FIG. 10, when the rotation tool F goes around and the tip end side pin F3 reaches the intermediate point S2, the rotation tool F shifts to the detachment section as it is. In the detachment section, the tip side pin F3 is gradually pulled out (raised) from the intermediate point S2 toward the end position EP1, and the tip side pin F3 is detached from the extruded perforated pipe 2 at the end position EP1. That is, the rotation tool F is gradually pulled out while being moved to the end position EP1 without staying in one place. The end position EP1 is set at a position where the angle formed by the line segment connecting the end position EP1 and the intermediate point S2 and the set movement route L1 is obtuse on the side further away from the lid 3 than the set movement route L1. A plasticized region W1 is formed in the movement locus of the rotation tool F. When the friction stir welding between the extruded perforated pipe 2 and the lid 3 on one end side is completed as described above, the extruded perforated pipe 2 and the lid 3 on the other end side are subjected to friction stir welding in the same manner.

以上説明した本実施形態における熱交換器の製造方法によれば、押出多孔管２と先端側ピンＦ３との摩擦熱によって突合せ部Ｊ１の主として押出多孔管２側の第二アルミニウム合金が攪拌されて塑性流動化され、突合せ部Ｊ１において押出多孔管２の端面１１ｅと蓋体３の段差傾斜面２３ｂとを接合することができる。 According to the method for manufacturing the heat exchanger in the present embodiment described above, the second aluminum alloy mainly on the extruded perforated pipe 2 side of the butt portion J1 is agitated by the frictional heat between the extruded perforated pipe 2 and the tip side pin F3. It is plastically fluidized, and the end surface 11e of the extruded perforated pipe 2 and the stepped inclined surface 23b of the lid 3 can be joined at the butt portion J1.

また、先端側ピンＦ３の外周面を段差傾斜面２３ｂ（特に第一段差傾斜面２３ｂ１）にわずかに接触させるに留めるため、蓋体３から押出多孔管２への第一アルミニウム合金の混入を極力少なくすることができる。これにより、突合せ部Ｊ１においては主として押出多孔管２側の第二アルミニウム合金が摩擦攪拌されるため、接合強度の低下を抑制することができる。つまり、本接合工程では、先端側ピンＦ３の回転中心軸線Ｚに対して一方側と他方側で、先端側ピンＦ３が受ける材料抵抗の不均衡を極力少なくすることができる。また、先端側ピンＦ３の外周面と蓋体３の段差傾斜面２３ｂとを平行に設定しているため、塑性流動材がバランス良く摩擦攪拌され、接合強度の低下を抑制することができる。 Further, in order to keep the outer peripheral surface of the tip side pin F3 slightly in contact with the stepped inclined surface 23b (particularly the first stepped inclined surface 23b1), the first aluminum alloy is mixed from the lid 3 into the extruded perforated pipe 2 as much as possible. Can be reduced. As a result, in the butt portion J1, the second aluminum alloy on the extruded perforated pipe 2 side is mainly frictionally agitated, so that a decrease in joint strength can be suppressed. That is, in this joining step, the imbalance of the material resistance received by the tip side pin F3 on one side and the other side with respect to the rotation center axis Z of the tip side pin F3 can be minimized. Further, since the outer peripheral surface of the tip side pin F3 and the stepped inclined surface 23b of the lid 3 are set in parallel, the plastic fluid material is frictionally agitated in a well-balanced manner, and a decrease in joint strength can be suppressed.

また、本実施形態では、基端側ピンＦ２の外周面と第二段差傾斜面２３ａ２とは接触させていないため、蓋体３から押出多孔管２への第一アルミニウム合金の混入を極力少なくすることができる。 Further, in the present embodiment, since the outer peripheral surface of the base end side pin F2 and the second step inclined surface 23a2 are not in contact with each other, the mixing of the first aluminum alloy from the lid 3 into the extruded perforated pipe 2 is minimized. be able to.

また、基端側ピンＦ２の外周面を押出多孔管２の外周面１１ｆに接触させて塑性流動材を押さえることにより、バリの発生を抑制することができる。また、基端側ピンＦ２の外周面で塑性流動材を押えることができるため、接合表面（周壁部２２の外周面２２ｂ及び押出多孔管２の外周面１１ｆ）に形成される段差凹溝を小さくすることができるとともに、段差凹溝の脇に形成される膨出部を無くすか若しくは小さくすることができる。また、基端側ピンＦ２の階段状のピン段差部Ｆ２１は浅く、かつ、出口が広いため、塑性流動材を段差底面Ｆ２１ａで押えつつ塑性流動材がピン段差部Ｆ２１の外部に抜けやすくなっている。そのため、基端側ピンＦ２で塑性流動材を押えても基端側ピンＦ２の外周面に塑性流動材が付着し難い。よって、接合表面粗さを小さくすることができるとともに、接合品質を好適に安定させることができる。 Further, by bringing the outer peripheral surface of the base end side pin F2 into contact with the outer peripheral surface 11f of the extruded perforated pipe 2 and pressing the plastic fluid material, the generation of burrs can be suppressed. Further, since the plastic fluid material can be pressed on the outer peripheral surface of the base end side pin F2, the stepped concave groove formed on the joint surface (the outer peripheral surface 22b of the peripheral wall portion 22 and the outer peripheral surface 11f of the extruded perforated pipe 2) is reduced. At the same time, the bulging portion formed on the side of the stepped concave groove can be eliminated or reduced. Further, since the stepped pin step portion F21 of the base end side pin F2 is shallow and the outlet is wide, the plastic fluid material can be easily pulled out to the outside of the pin step portion F21 while pressing the plastic fluid material with the step bottom surface F21a. There is. Therefore, even if the plastic fluid material is pressed by the base end side pin F2, the plastic fluid material is unlikely to adhere to the outer peripheral surface of the base end side pin F2. Therefore, the roughness of the joint surface can be reduced, and the joint quality can be suitably stabilized.

また、回転ツールＦの回転中心軸線Ｚの鉛直軸ｊに対する傾斜角度γを、先端側ピンＦ３の外周面の回転中心軸線Ｚに対する傾斜角度α１から第一段差傾斜面２３ｂ１の鉛直面に対する傾斜角度β１を減算した値及び基端側ピンＦ２の外周面の回転中心軸線に対する傾斜角度α２から第二段差傾斜面２３ｂ２の鉛直面に対する傾斜角度β２を減算した値に一致させることにより、傾斜角度α１，β１，α２，β２として最適な値を選択することができる。それと共に、先端側ピンＦ３の外周面と第一段差傾斜面２３ｂ１及び基端側ピンＦ２の外周面と第二段差傾斜面２３ｂ２とをそれぞれ平行にして、先端側ピンＦ３及び基端側ピンＦ２の外周面と各第一段差傾斜面２３ｂ１及び第二段差傾斜面２３ｂ２との過度の接触を避けつつ、先端側ピンＦ３及び基端側ピンＦ２の外周面と各第一段差傾斜面２３ｂ１及び第二段差傾斜面２３ｂ２とを高さ方向に亘って極力近接させることができる。 Further, the inclination angle γ of the rotation center axis Z of the rotation tool F with respect to the vertical axis j is changed from the inclination angle α1 with respect to the rotation center axis Z of the outer peripheral surface of the tip side pin F3 to the inclination angle β1 with respect to the vertical surface of the first step inclined surface 23b1. By subtracting the value obtained by subtracting the value obtained by subtracting , Α2, β2 can be selected as the optimum value. At the same time, the outer peripheral surface of the tip end side pin F3 and the first step inclined surface 23b1 and the outer peripheral surface of the proximal end side pin F2 and the second step inclined surface 23b2 are made parallel to each other, and the distal end side pin F3 and the proximal end side pin F2 are made parallel to each other. While avoiding excessive contact between the outer peripheral surface of the first step inclined surface 23b1 and the second step inclined surface 23b2, the outer peripheral surface of the tip end side pin F3 and the base end side pin F2 and each first step inclined surface 23b1 and the first step inclined surface 23b1 and the first step side pin F2. The two-step inclined surface 23b2 can be brought close to each other as much as possible in the height direction.

また、傾斜角度α１，α２は、摩擦攪拌接合（ＦＳＷ＝Friction Stir Welding）の技術分野による回転ツールの設計思想により決定され、傾斜角度β１，β２は、鋳造分野（例えばダイキャスト）による金型の設計思想により決定される。つまり、傾斜角度α１，α２，β１，β２は共に設計思想によって最適な値があるので、「α１＝β１，α２＝β２」にすることは難しい場合がある。しかし、本実施形態によれば、傾斜角度α１，α２，β１，β２を自由に選択することが可能であるので最適な値を選択することができる。 Further, the inclination angles α1 and α2 are determined by the design concept of the rotation tool in the technical field of friction stir welding (FSW), and the inclination angles β1 and β2 are determined by the casting field (for example, die casting) of the mold. Determined by design concept. That is, since the inclination angles α1, α2, β1, and β2 all have optimum values depending on the design concept, it may be difficult to set “α1 = β1, α2 = β2”. However, according to the present embodiment, since the inclination angles α1, α2, β1, β2 can be freely selected, the optimum value can be selected.

また、本接合工程の押入区間では、開始位置ＳＰ１から設定移動ルートＬ１と重複する位置まで回転ツールＦを移動させつつ所定の深さとなるまで先端側ピンＦ３を徐々に押入することにより、設定移動ルートＬ１上で回転ツールＦが停止して摩擦熱が過大になるのを防ぐことができる。 Further, in the closet section of the main joining process, the rotary tool F is moved from the start position SP1 to a position overlapping the set movement route L1 and the tip side pin F3 is gradually pushed in until the depth reaches a predetermined depth to move the set movement. It is possible to prevent the rotation tool F from stopping on the route L1 and causing the frictional heat to become excessive.

同様に、本接合工程の離脱区間では、設定移動ルートＬ１から終了位置ＥＰ１まで回転ツールＦを移動させつつ所定の深さから先端側ピンＦ３を徐々に引き抜いて離脱させることにより、設定移動ルートＬ１上で回転ツールＦが停止して摩擦熱が過大になるのを防ぐことができる。
これらにより、設定移動ルートＬ１上で摩擦熱が過大となり、蓋体３から押出多孔管２へ第一アルミニウム合金が過剰に混入して接合不良となるのを防ぐことができる。 Similarly, in the detachment section of the main joining step, the set movement route L1 is separated by gradually pulling out the tip side pin F3 from a predetermined depth while moving the rotation tool F from the set movement route L1 to the end position EP1. It is possible to prevent the rotating tool F from stopping and excessive frictional heat.
As a result, it is possible to prevent the frictional heat from becoming excessive on the set movement route L1 and excessive mixing of the first aluminum alloy from the lid 3 into the extruded perforated pipe 2 resulting in poor joining.

また、本接合工程において、開始位置ＳＰ１及び終了位置ＥＰ１の位置は適宜設定すればよいが、開始位置ＳＰ１と設定移動ルートＬ１とのなす角度、終了位置ＥＰ１と設定移動ルートＬ１とのなす角度が鈍角となるように設定することにより、中間点Ｓ１，Ｓ２で回転ツールＦの移動速度が低下することなくスムーズに本区間又は離脱区間に移行することができる。これにより、設定移動ルートＬ１上で回転ツールＦが停止又は移動速度が低下することにより、摩擦熱が過大となることを防ぐことができる。なお、上方から見て回転ツールＦの軌跡が円弧を描くように開始位置ＳＰ１から設定移動ルートＬ１に回転ツールＦを移動させてもよい。同様に、上方から見て回転ツールＦの軌跡が円弧を描くように設定移動ルートＬ１から終了位置ＥＰ１に回転ツールＦを移動させてもよい。 Further, in the main joining step, the positions of the start position SP1 and the end position EP1 may be appropriately set, but the angle formed by the start position SP1 and the set movement route L1 and the angle formed by the end position EP1 and the set movement route L1 are different. By setting the angle to be obtuse, it is possible to smoothly shift to the main section or the departure section without reducing the moving speed of the rotation tool F at the intermediate points S1 and S2. As a result, it is possible to prevent the frictional heat from becoming excessive due to the rotation tool F stopping or the moving speed decreasing on the set movement route L1. The rotation tool F may be moved from the start position SP1 to the set movement route L1 so that the locus of the rotation tool F draws an arc when viewed from above. Similarly, the rotation tool F may be moved from the set movement route L1 to the end position EP1 so that the locus of the rotation tool F draws an arc when viewed from above.

また、本実施形態の本接合工程では、回転ツールＦの回転方向及び進行方向は適宜設定すればよいが、回転ツールＦの移動軌跡に形成される塑性化領域Ｗ１のうち、蓋体３側（突合せ部Ｊ１側）がシアー側となり、押出多孔管２側がフロー側となるように回転ツールＦの回転方向及び進行方向を設定した。蓋体３（突合せ部Ｊ１）側がシアー側となるように設定することで、突合せ部Ｊ１の周囲における先端側ピンＦ３による攪拌作用が高まり、突合せ部Ｊ１における温度上昇が期待でき、突合せ部Ｊ１において蓋体３と押出多孔管２とをより確実に接合することができる。 Further, in the main joining step of the present embodiment, the rotation direction and the traveling direction of the rotation tool F may be appropriately set, but the lid 3 side (of the plasticized region W1 formed in the movement locus of the rotation tool F) ( The rotation direction and the traveling direction of the rotation tool F were set so that the butt portion J1 side) was on the shear side and the extruded perforated pipe 2 side was on the flow side. By setting the lid 3 (butting portion J1) side to be the shear side, the stirring action by the tip side pin F3 around the butt portion J1 is enhanced, and the temperature rise in the butt portion J1 can be expected. The lid 3 and the extruded perforated pipe 2 can be joined more reliably.

なお、シアー側（アドバンシング側：Advancing side）とは、被接合部に対する回転ツールの外周の相対速度が、回転ツールの外周における接線速度の大きさに移動速度の大きさを加算した値となる側を意味する。一方、フロー側（Retreating side）とは、回転ツールの移動方向の反対方向に回転ツールが回動することで、被接合部に対する回転ツールの相対速度が低速になる側を言う。 The shear side (Advancing side) is the value obtained by adding the magnitude of the moving speed to the magnitude of the tangential velocity on the outer circumference of the rotating tool for the relative speed of the outer circumference of the rotating tool with respect to the jointed portion. Means the side. On the other hand, the flow side (Retreating side) refers to the side in which the relative speed of the rotating tool with respect to the jointed portion becomes low due to the rotation of the rotating tool in the direction opposite to the moving direction of the rotating tool.

また、蓋体３の第一アルミニウム合金は、押出多孔管２の第二アルミニウム合金よりも硬度の高い材料になっている。これにより、熱交換器１の耐久性を高めることができる。また、蓋体３の第一アルミニウム合金をアルミニウム合金鋳造材とし、押出多孔管２の第二アルミニウム合金をアルミニウム合金展伸材とすることが好ましい。第一アルミニウム合金を例えば、ＪＩＳＨ５３０２ ＡＤＣ１２等のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系アルミニウム合金鋳造材とすることにより、蓋体３の鋳造性、強度、被削性等を高めることができる。また、第二アルミニウム合金を例えば、ＪＩＳ Ａ１０００系又はＡ６０００系とすることにより、押出多孔管２の加工性、熱伝導性を高めることができる。 Further, the first aluminum alloy of the lid 3 is a material having a higher hardness than the second aluminum alloy of the extruded perforated pipe 2. Thereby, the durability of the heat exchanger 1 can be enhanced. Further, it is preferable that the first aluminum alloy of the lid 3 is an aluminum alloy casting material and the second aluminum alloy of the extruded perforated pipe 2 is an aluminum alloy wrought material. By using an Al—Si—Cu based aluminum alloy casting material such as JIS H5302 ADC12 as the first aluminum alloy, the castability, strength, machinability, etc. of the lid 3 can be improved. Further, by using, for example, JIS A1000 series or A6000 series as the second aluminum alloy, the processability and thermal conductivity of the extruded perforated pipe 2 can be improved.

また、本接合工程においては、突合せ部Ｊ１の全周を摩擦攪拌接合できるため、熱交換器の気密性及び水密性を高めることができる。また、本接合工程の終端部分において、回転ツールＦが中間点Ｓ１を完全に通過してから終了位置ＥＰ１に向かうようにする。つまり、突合せ部Ｊ１における塑性化領域Ｗ１の各端部同士をオーバーラップさせることにより、より気密性及び水密性を高めることができる。 Further, in this joining step, since the entire circumference of the butt portion J1 can be subjected to friction stir welding, the airtightness and watertightness of the heat exchanger can be improved. Further, at the end portion of the main joining step, the rotation tool F is made to move toward the end position EP1 after completely passing through the intermediate point S1. That is, the airtightness and watertightness can be further improved by overlapping the ends of the plasticized region W1 in the butt portion J1 with each other.

また、本実施形態では、突合せ工程を行った後、周壁部２２の外周面２２ｂよりも、押出多孔管２の外周面１１ｆが外側となるように設定している。これにより、突合せ部Ｊ１の金属不足を防ぐことができる。また、本実施形態では、先端側ピンＦ３の平坦面Ｆ４が段差側面２３ａを突き抜けるように設定して摩擦攪拌接合を行うことで、蓋体３と押出多孔管２との接合強度をより高めることができる。また、本実施形態では、第１アルミニウム合金からなる蓋体３は鍛造材からなり、第２アルミニウム合金からなる押出多孔管２は展伸材からなることで、被接合金属部材Ｈを容易に形成することができる。 Further, in the present embodiment, after the butt step is performed, the outer peripheral surface 11f of the extruded perforated pipe 2 is set to be outside the outer peripheral surface 22b of the peripheral wall portion 22. As a result, it is possible to prevent the metal shortage of the butt portion J1. Further, in the present embodiment, the joint strength between the lid 3 and the extruded perforated pipe 2 is further enhanced by setting the flat surface F4 of the tip side pin F3 to penetrate the step side surface 23a and performing friction stir welding. Can be done. Further, in the present embodiment, the lid 3 made of the first aluminum alloy is made of a forged material, and the extruded perforated pipe 2 made of the second aluminum alloy is made of a wrought material, so that the metal member H to be joined can be easily formed. can do.

また、蓋体３にヘッダー流路２４を備えることにより、孔部１３に流入又は流出する流体を集約することができる。 Further, by providing the header flow path 24 in the lid 3, the fluid flowing in or out of the hole 13 can be collected.

なお、本接合工程では、回転ツールＦの回転速度を一定としてもよいが、可変させてもよい。本接合工程の押入区間において、開始位置ＳＰ１における回転ツールＦの回転速度をＶ１とし、本区間における回転ツールＦの回転速度をＶ２とすると、Ｖ１＞Ｖ２としてもよい。回転速度のＶ２は、設定移動ルートＬ１における予め設定された一定の回転速度である。つまり、開始位置ＳＰ１では、回転速度を高く設定しておき、押入区間内で徐々に回転速度を低減させながら本区間に移行してもよい。 In this joining step, the rotation speed of the rotation tool F may be constant, but may be variable. In the indentation section of the main joining step, if the rotation speed of the rotation tool F at the start position SP1 is V1 and the rotation speed of the rotation tool F in this section is V2, V1> V2 may be satisfied. The rotation speed V2 is a preset constant rotation speed in the set movement route L1. That is, at the start position SP1, the rotation speed may be set high, and the rotation speed may be gradually reduced in the closet section to shift to the main section.

また、第一本接合工程の離脱区間において、本区間における回転ツールＦの回転速度をＶ２、終了位置ＥＰ１において離脱させるときの回転ツールＦの回転速度をＶ３とすると、Ｖ３＞Ｖ２としてもよい。つまり、離脱区間に移行したら、終了位置ＥＰ１に向けて徐々に回転速度を上げながら押出多孔管２から回転ツールＦを離脱させてもよい。回転ツールＦを押出多孔管２に押し入れる際又は押出多孔管２から離脱させる際に、前記のように設定することで、押入区間又は離脱区間時における少ない押圧力を、回転速度で補うことができるため、摩擦攪拌を好適に行うことができる。 Further, in the detachment section of the first main joining step, if the rotation speed of the rotation tool F in this section is V2 and the rotation speed of the rotation tool F when detached at the end position EP1 is V3, V3> V2 may be satisfied. That is, after shifting to the detachment section, the rotation tool F may be detached from the extruded perforated pipe 2 while gradually increasing the rotation speed toward the end position EP1. When the rotary tool F is pushed into the extruded perforated pipe 2 or separated from the extruded perforated pipe 2, by setting as described above, it is possible to compensate for the small pressing pressure in the indentation section or the detachment section at the rotation speed. Therefore, friction stir welding can be preferably performed.

なお、本接合工程では、基端側ピンＦ２の外周面を蓋体３の第二段差傾斜面２３ｂ２にもわずかに接触させた状態で、隙間に第二アルミニウム合金を流入させながら、突合せ部Ｊ１よりも押出多孔管２側に設定された設定移動ルートＬ１に沿って所定の深さで押出多孔管２の外周面の廻りに一周させて突合せ部Ｊ１を摩擦攪拌してもよい。 In this joining step, the butt portion J1 is made to flow the second aluminum alloy into the gap in a state where the outer peripheral surface of the base end side pin F2 is slightly in contact with the second step inclined surface 23b2 of the lid body 3. The butt portion J1 may be agitated by friction around the outer peripheral surface of the extruded perforated pipe 2 at a predetermined depth along the set movement route L1 set on the extruded perforated pipe 2 side.

これにより、先端側ピンＦ３の外周面を蓋体３にわずかに接触させるに留めるため、蓋体３から押出多孔管２への第一アルミニウム合金の混入を極力少なくすることができる。したがって、突合せ部Ｊ１においては主として押出多孔管２側の第二アルミニウム合金が摩擦攪拌されるため、接合強度の低下を抑制することができる。また、基端側ピンＦ２の外周面を蓋体３（周壁部２２の外周面２２ｂ）に接触させて塑性流動材を押さえることにより、バリの発生をより抑制することができる。 As a result, since the outer peripheral surface of the tip side pin F3 is kept in contact with the lid 3 slightly, it is possible to minimize the mixing of the first aluminum alloy from the lid 3 into the extruded perforated pipe 2. Therefore, in the butt portion J1, the second aluminum alloy on the extruded perforated pipe 2 side is mainly frictionally agitated, so that a decrease in joint strength can be suppressed. Further, by bringing the outer peripheral surface of the base end side pin F2 into contact with the lid 3 (the outer peripheral surface 22b of the peripheral wall portion 22) to hold down the plastic fluid material, the generation of burrs can be further suppressed.

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態に係る熱交換器の製造方法について説明する。第二実施形態では、図１１，１２に示すように、本接合工程における開始位置ＳＰ１、中間点Ｓ１，Ｓ２及び終了位置ＥＰ１の位置をいずれも設定移動ルートＬ１上に設定する点で第一実施形態と相違する。第二実施形態では、第一実施形態と相違する部分を中心に説明する。
第二実施形態に係る熱交換器の製造では、準備工程と、突合せ工程と、本接合工程とを行う。準備工程及び突合せ工程は、第一実施形態と同一である。 [Second Embodiment]
Next, a method for manufacturing the heat exchanger according to the second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, the first embodiment is set in that the positions of the start position SP1, the intermediate points S1 and S2, and the end position EP1 in the main joining process are all set on the set movement route L1. Different from the form. In the second embodiment, the parts different from the first embodiment will be mainly described.
In the manufacture of the heat exchanger according to the second embodiment, the preparation step, the butt step, and the main joining step are performed. The preparation step and the butt step are the same as those in the first embodiment.

本接合工程では、図１１に示すように、開始位置ＳＰ１を設定移動ルートＬ１上に設定する。本接合工程では、開始位置ＳＰ１から中間点Ｓ１までの押入区間と、設定移動ルートＬ１上の中間点Ｓ１から一周廻って中間点Ｓ２までの本区間と、中間点Ｓ２から終了位置ＥＰ１までの離脱区間の三つの区間を連続して摩擦攪拌する。 In this joining step, as shown in FIG. 11, the start position SP1 is set on the set movement route L1. In this joining process, the intrusion section from the start position SP1 to the intermediate point S1, the main section from the intermediate point S1 on the set movement route L1 to the intermediate point S2, and the departure from the intermediate point S2 to the end position EP1. Friction stir welding is performed continuously for three sections.

押入区間では、図１１に示すように、開始位置ＳＰ１から中間点Ｓ１までの摩擦攪拌を行う。押入区間では、押出多孔管２の外周面１１ｆに対して回転中心軸線Ｚを垂直となるようにしつつ、右回転させた先端側ピンＦ３を開始位置ＳＰ１に挿入し、中間点Ｓ１まで相対移動させる。この際、少なくとも中間点Ｓ１に到達するまでに予め設定された「所定の深さ」に達するように先端側ピンＦ３を徐々に押し入れていく。 In the closet section, as shown in FIG. 11, friction stir welding is performed from the start position SP1 to the intermediate point S1. In the closet section, the tip side pin F3 rotated clockwise is inserted into the start position SP1 and relatively moved to the intermediate point S1 while making the rotation center axis Z perpendicular to the outer peripheral surface 11f of the extruded perforated pipe 2. .. At this time, the tip side pin F3 is gradually pushed in so as to reach a preset "predetermined depth" by at least reaching the intermediate point S1.

また、押入区間においては、回転ツールＦを移動させつつ、中間点Ｓ１に達した際に、先端側ピンＦ３の外周面と段差傾斜面２３ｂとが平行となるように設定しつつ、先端側ピンＦ３の外周面と第一段差傾斜面２３ｂ１とがわずかに接触するように設定する。また、基端側ピンＦ２の外周面と押出多孔管２の外周面１１ｆとが接触するように設定する。そして、その状態を維持したまま本区間の摩擦攪拌接合に移行する。先端側ピンＦ３の外周面と第一段差傾斜面２３ｂ１との接触代（オフセット量）Ｎ及び設定移動ルートＬ１の設定は第一実施形態と同一である。 Further, in the closet section, the tip side pin is set so that the outer peripheral surface of the tip side pin F3 and the step inclined surface 23b are parallel to each other when the intermediate point S1 is reached while moving the rotation tool F. The outer peripheral surface of F3 and the first step inclined surface 23b1 are set so as to be in slight contact with each other. Further, the outer peripheral surface of the base end side pin F2 and the outer peripheral surface 11f of the extruded perforated pipe 2 are set to be in contact with each other. Then, while maintaining that state, the process shifts to friction stir welding in this section. The contact allowance (offset amount) N between the outer peripheral surface of the tip end side pin F3 and the first step inclined surface 23b1 and the setting of the set movement route L1 are the same as those in the first embodiment.

図１２に示すように、回転ツールＦを一周させて先端側ピンＦ３が中間点Ｓ２に到達したら、そのまま離脱区間に移行する。離脱区間では、図１２に示すように、中間点Ｓ２から終了位置ＥＰ１に向かうまでの間に先端側ピンＦ３を徐々に引き抜いて（上方に移動させて）、設定移動ルートＬ１上に設定された終了位置ＥＰ１で押出多孔管２から先端側ピンＦ３を離脱させる。 As shown in FIG. 12, when the rotation tool F goes around and the tip end side pin F3 reaches the intermediate point S2, the rotation tool F shifts to the detachment section as it is. In the departure section, as shown in FIG. 12, the tip side pin F3 was gradually pulled out (moved upward) from the intermediate point S2 to the end position EP1 and set on the set movement route L1. At the end position EP1, the tip side pin F3 is separated from the extruded perforated pipe 2.

以上説明した第二実施形態に係る熱交換器の製造方法によっても第一実施形態と略同等の効果を奏することができる。さらに、第二実施形態に係る本接合工程の押入区間では、回転ツールＦを設定移動ルートＬ１上で移動させつつ所定の深さとなるまで先端側ピンＦ３を徐々に押入することにより、設定移動ルートＬ１上の一点で回転ツールＦが停止して摩擦熱が過大になるのを防ぐことができる。また、第二実施形態に係る本接合工程の離脱区間では、回転ツールＦを設定移動ルートＬ１上で移動させつつ先端側ピンを徐々に離脱させることにより、設定移動ルートＬ１上の一点で回転ツールＦが停止して摩擦熱が過大になるのを防ぐことができる。第二実施形態のように本接合工程における開始位置ＳＰ１、終了位置ＥＰ１は、設定移動ルートＬ１上に設定してもよい。 The method for manufacturing the heat exchanger according to the second embodiment described above can also achieve substantially the same effect as that of the first embodiment. Further, in the closet section of the main joining step according to the second embodiment, the set movement route is moved by gradually pushing the tip side pin F3 until the depth reaches a predetermined depth while moving the rotation tool F on the set movement route L1. It is possible to prevent the rotation tool F from stopping at one point on L1 and causing the frictional heat to become excessive. Further, in the detachment section of the main joining step according to the second embodiment, the rotation tool F is moved on the set movement route L1 and the tip end side pin is gradually detached, so that the rotation tool can be rotated at one point on the set movement route L1. It is possible to prevent F from stopping and excessive frictional heat. As in the second embodiment, the start position SP1 and the end position EP1 in the main joining step may be set on the set movement route L1.

１ 熱交換器
２ 押出多孔管
１２ フィン
２１ 底部
２２ 周壁部
２３ａ 段差側面
２３ｂ１ 第一段差傾斜面
２３ｂ２ 第二段差傾斜面
３ 蓋体
Ｆ 回転ツール
Ｆ２ 基端側ピン
Ｆ３ 先端側ピン
Ｆ４ 平坦面
Ｊ１ 突合せ部
ＳＰ１ 開始位置
ＥＰ１ 終了位置
Ｗ１ 塑性化領域 1 Heat exchanger 2 Extruded perforated pipe 12 Fins 21 Bottom 22 Peripheral wall 23a Step side surface 23b1 First step slope surface 23b2 Second step slope surface 3 Lid body F Rotation tool F2 Base end side pin F3 Tip side pin F4 Flat surface J1 Butt Part SP1 Start position EP1 End position W1 Plasticization area

Claims (11)

内部にフィンを有する押出多孔管と、前記押出多孔管の開口部を封止する蓋体とで構成され、前記押出多孔管と前記蓋体とを摩擦攪拌で接合する熱交換器の製造方法であって、
前記蓋体は、底部及び前記底部の周縁から立ち上がる周壁部を有し、前記周壁部の外周縁に、段差側面と、当該段差側面から外側に向かうにつれて前記底部側に近接するように傾斜する第一段差傾斜面と、前記周壁部の外周縁から内側に向かうにつれて前記底部側から離間するように傾斜する第二段差傾斜面と、を有する周壁段差部を形成し、
前記押出多孔管は、端部に前記フィンが形成されておらず前記周壁部が嵌め合わされる嵌合部を有し、
前記押出多孔管は第二アルミニウム合金で形成されており、前記蓋体は第一アルミニウム合金で形成されており、前記第一アルミニウム合金は前記第二アルミニウム合金よりも硬度が高い材種であり、
摩擦攪拌で用いる回転ツールは、基端側ピンと、先端側ピンとを備え、前記基端側ピンのテーパー角度は、先端側ピンのテーパー角度よりも大きくなっており、前記基端側ピンの外周面には階段状のピン段差部が形成されており、
前記押出多孔管の前記嵌合部に前記蓋体の前記周壁部を挿入することにより、前記押出多孔管の内周面と前記蓋体の段差側面とを重ね合わせるとともに、前記押出多孔管の端面と前記蓋体の前記第一段差傾斜面とを突き合わせて突合せ部に断面Ｖ字状の隙間を形成する突合せ工程と、
回転する前記回転ツールの先端側ピンを前記押出多孔管の外周面に挿入し、前記先端側ピンの外周面を前記蓋体の第一段差傾斜面にわずかに接触させつつ、前記基端側ピンの外周面を前記押出多孔管の外周面に接触させた状態で、前記隙間に前記第二アルミニウム合金を流入させながら、前記突合せ部よりも前記押出多孔管側に設定された設定移動ルートに沿って所定の深さで前記押出多孔管の外周面の廻りに一周させて前記突合せ部を摩擦攪拌する本接合工程と、を含み、
前記本接合工程では、前記回転ツールの回転中心軸線の鉛直軸に対する傾斜角度をγとし、前記第一段差傾斜面の鉛直面に対する傾斜角度をβ１とし、前記第二段差傾斜面の鉛直面に対する傾斜角度をβ２とし、前記先端側ピンの外周面の前記回転中心軸線に対する傾斜角度をα１とし、前記基端側ピンの外周面の前記回転中心軸線に対する傾斜角度をα２とすると、γ＝α１−β１且つγ＝α２−β２にした状態で接合を行うことを特徴とする熱交換器の製造方法。 A method for manufacturing a heat exchanger, which comprises an extruded perforated pipe having fins inside and a lid for sealing an opening of the extruded perforated pipe, and joins the extruded perforated pipe and the lid by frictional stirring. There,
The lid has a bottom portion and a peripheral wall portion rising from the peripheral edge of the bottom portion, and the outer peripheral edge of the peripheral wall portion is inclined so as to approach the step side surface and the bottom portion side toward the outside from the step side surface. A peripheral wall step portion having one step inclined surface and a second step inclined surface inclined so as to be separated from the bottom side toward the inside from the outer peripheral edge of the peripheral wall portion is formed.
The extruded perforated pipe has a fitting portion in which the fin is not formed at the end portion and the peripheral wall portion is fitted.
The extruded perforated pipe is formed of a second aluminum alloy, the lid is made of a first aluminum alloy, and the first aluminum alloy is a grade having a higher hardness than the second aluminum alloy.
The rotary tool used for friction stir welding includes a base end side pin and a tip end side pin, and the taper angle of the base end side pin is larger than the taper angle of the tip end side pin, and the outer peripheral surface of the base end side pin. A stepped pin step is formed on the
By inserting the peripheral wall portion of the lid into the fitting portion of the extruded perforated pipe, the inner peripheral surface of the extruded perforated pipe and the stepped side surface of the lid are overlapped, and the end surface of the extruded perforated pipe is overlapped. And the first step inclined surface of the lid body are abutted to form a gap having a V-shaped cross section in the butt portion, and a butt step.
The tip end side pin of the rotating tool is inserted into the outer peripheral surface of the extruded perforated pipe, and the base end side pin is slightly brought into contact with the first step inclined surface of the lid body. In a state where the outer peripheral surface of the extruded perforated pipe is in contact with the outer peripheral surface of the extruded perforated pipe, the second aluminum alloy is allowed to flow into the gap along the set movement route set on the extruded perforated pipe side of the butt portion. This includes a main joining step of circling around the outer peripheral surface of the extruded perforated pipe at a predetermined depth and rubbing and stirring the butt portion.
In the main joining step, the inclination angle of the rotation center axis of the rotation tool with respect to the vertical axis is set to γ, the inclination angle of the first step inclined surface with respect to the vertical surface is set to β1, and the inclination of the second step inclined surface with respect to the vertical surface is set. Assuming that the angle is β2, the inclination angle of the outer peripheral surface of the tip end side pin with respect to the rotation center axis is α1, and the inclination angle of the outer peripheral surface of the proximal end side pin with respect to the rotation center axis is α2, γ = α1-β1 A method for manufacturing a heat exchanger, which comprises performing bonding in a state where γ = α2-β2. 前記本接合工程では、前記基端側ピンの外周面を前記蓋体の第二段差傾斜面にわずかに接触させた状態で、前記隙間に前記第二アルミニウム合金を流入させながら、前記突合せ部よりも前記押出多孔管側に設定された設定移動ルートに沿って所定の深さで前記押出多孔管の外周面の廻りに一周させて前記突合せ部を摩擦攪拌することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器の製造方法。 In the main joining step, the outer peripheral surface of the base end side pin is slightly brought into contact with the second step inclined surface of the lid body, and the second aluminum alloy is allowed to flow into the gap from the butt portion. Also according to claim 1, the butt portion is frictionally agitated by making a circumference around the outer peripheral surface of the extruded perforated pipe at a predetermined depth along a set movement route set on the extruded perforated pipe side. The method of manufacturing the heat exchanger described. 前記本接合工程では、前記突合せ部に形成される塑性化領域の始端と終端とがオーバーラップしていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱交換器の製造方法。 The method for manufacturing a heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein in the main joining step, the start end and the end end of the plasticized region formed in the butt portion overlap. 前記突合せ工程では、前記蓋体の外周面よりも前記押出多孔管の外周面の方が外側となるように、前記押出多孔管と前記蓋体とを形成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器の製造方法。 Claims 1 to 1, wherein in the butt step, the extruded perforated pipe and the lid are formed so that the outer peripheral surface of the extruded perforated pipe is on the outer side of the outer peripheral surface of the lid. The method for manufacturing a heat exchanger according to any one of claims 3. 前記回転ツールの回転方向及び進行方向を前記突合せ部側がアドバンシング側となるように設定することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の熱交換器の製造方法。 The method for manufacturing a heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotation direction and the traveling direction of the rotation tool are set so that the butt portion side is the advancing side. 前記本接合工程において、前記設定移動ルート上に設定した開始位置から回転する前記先端側ピンを挿入し、進行方向に移動させつつ所定の深さとなるまでに徐々に前記先端側ピンを押入することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の熱交換器の製造方法。 In the main joining step, the tip side pin that rotates from the start position set on the set movement route is inserted, and the tip side pin is gradually pushed in until it reaches a predetermined depth while moving in the traveling direction. The method for manufacturing a heat exchanger according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat exchanger is manufactured. 前記本接合工程において、回転する前記先端側ピンを前記設定移動ルートよりもさらに前記蓋体から離間した側に設定した開始位置に挿入した後、前記回転ツールの回転中心軸線を前記設定移動ルートと重複する位置まで移動させつつ前記所定深さとなるまで前記先端側ピンを徐々に挿入することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の熱交換器の製造方法。 In the main joining step, after inserting the rotating tip side pin into the set start position on the side further away from the lid from the set movement route, the rotation center axis of the rotation tool is referred to as the set movement route. The method for manufacturing a heat exchanger according to any one of claims 1 to 5, wherein the tip side pin is gradually inserted until the predetermined depth is reached while moving to overlapping positions. 前記本接合工程において、前記設定移動ルート上に終了位置を設定し、前記突合せ部に対する摩擦攪拌の後、前記回転ツールを前記終了位置に移動させつつ前記先端側ピンを徐々に引き抜いて前記終了位置で前記押出多孔管から前記回転ツールを離脱させることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の熱交換器の製造方法。 In the main joining step, the end position is set on the set movement route, and after frictional stirring with respect to the butt portion, the tip side pin is gradually pulled out while moving the rotation tool to the end position to reach the end position. The method for manufacturing a heat exchanger according to any one of claims 1 to 7, wherein the rotating tool is separated from the extruded perforated pipe. 前記本接合工程において、前記設定移動ルートよりもさらに前記蓋体から離間した側に終了位置を設定し、前記突合せ部に対する摩擦攪拌の後、前記回転ツールを前記終了位置に移動させつつ前記先端側ピンを徐々に引き抜いて前記終了位置で前記押出多孔管から前記回転ツールを離脱させることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の熱交換器の製造方法。 In the main joining step, the end position is set on the side further separated from the lid body from the set movement route, and after frictional stirring with respect to the butt portion, the rotation tool is moved to the end position and the tip side. The method for manufacturing a heat exchanger according to any one of claims 1 to 7, wherein the pin is gradually pulled out to separate the rotary tool from the extruded perforated tube at the end position. 前記本接合工程では、前記先端側ピンの先端が前記蓋体の段差側面を突き抜けた状態で前記押出多孔管の外周面の廻りに一周させて前記突合せ部を摩擦攪拌することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の熱交換器の製造方法。 The claim is characterized in that, in the main joining step, the tip of the tip side pin penetrates the stepped side surface of the lid body and is made to go around the outer peripheral surface of the extruded perforated pipe to frictionally stir the butt portion. The method for manufacturing a heat exchanger according to any one of items 1 to 9. 前記第一アルミニウム合金は鋳造材からなり、前記第二アルミニウム合金は展伸材からなることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の熱交換器の製造方法。 The method for manufacturing a heat exchanger according to any one of claims 1 to 10, wherein the first aluminum alloy is made of a cast material, and the second aluminum alloy is made of a wrought material.

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