JPH07164181A - Heat exchanger made of aluminum alloy and its production - Google Patents
Heat exchanger made of aluminum alloy and its productionInfo
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- JPH07164181A JPH07164181A JP31220893A JP31220893A JPH07164181A JP H07164181 A JPH07164181 A JP H07164181A JP 31220893 A JP31220893 A JP 31220893A JP 31220893 A JP31220893 A JP 31220893A JP H07164181 A JPH07164181 A JP H07164181A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、真空ろう付法により製
造されるアルミニウム合金製熱交換器に関するものであ
り、本発明のアルミニウム合金製熱交換器は、カークー
ラー用熱交換器、産業用熱交換器などに広く適用される
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aluminum alloy heat exchanger manufactured by a vacuum brazing method. The aluminum alloy heat exchanger of the present invention is a heat exchanger for car coolers, industrial heat exchangers. It is widely applied to heat exchangers and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のアルミニウム合金製熱交換器は、
押出成形されたアルミニウム（ＪＩＳＡ１０５０，ＪＩ
Ｓ Ａ１１００）またはアルミニウム合金（Ａｌ−Ｍ
ｎ）のベア材からなるチューブ材に、Ａｌ−Ｍｎ合金ま
たはＡｌ−Ｍｎ−Ｚｎ合金を芯材とし、ろう材にＡｌ−
６〜１５％Ｓｉ−０．５〜３％Ｍｇ合金またはＡｌ−６
〜１５％Ｓｉ−０．５％〜３％Ｍｇ−１〜５％Ｚｎ合金
を用いた合せ板からなるブレージングシートからなるフ
ィンを組付後、真空ろう付法によりアルミニウム合金の
チューブとフィン間、チューブとヘッダ間を接合してい
た。2. Description of the Related Art A conventional aluminum alloy heat exchanger is
Extruded aluminum (JIS A1050, JI
S A1100) or aluminum alloy (Al-M
n) a tube material made of a bare material, an Al-Mn alloy or an Al-Mn-Zn alloy as a core material, and a brazing material made of Al-
6-15% Si-0.5-3% Mg alloy or Al-6
After assembling a fin made of a brazing sheet made of a laminated plate using a 15% Si-0.5% -3% Mg-1-5% Zn alloy, the aluminum alloy tube and the fin are vacuum-brazed together. There was a joint between the tube and the header.
【０００３】しかし、この従来法ではフィンは硬度の高
いＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金またはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｚｎ
合金が表面にクラッドされたブレージングシートである
ため、ブレージングシートのインゴット合せ板からの圧
延過程、特に冷間圧延過程において圧延ロールの摩耗が
激しいと共に、ブレージングシートを熱交換器のフィン
に加工する際、フィンに形成されるルーバを剪断加工す
るルーバカッタの摩耗寿命が非常に短く、アルミニウム
合金製熱交換器の製造コストが高くなる。However, in this conventional method, the fin has a high hardness of Al--Si--Mg alloy or Al--Si--Mg--Zn.
Since the alloy is a brazing sheet clad on the surface, the rolling process of the brazing sheet from the ingot ply plate, especially the abrasion of the rolling rolls during the cold rolling process is severe, and when the brazing sheet is processed into the fins of the heat exchanger. The wear life of the louver cutter that shears the louver formed on the fin is very short, and the manufacturing cost of the aluminum alloy heat exchanger is high.
【０００４】また、アルミニウム合金製のチューブの表
面に、ＳｉまたはＺｎを含むアルミニウム合金からなる
ろう材を溶射し、ベアフィンと組付後ろう付して、アル
ミニウム合金製熱交換器を製造する技術が知られている
（特開昭６３−３４４９５）。Further, there is a technique of manufacturing a heat exchanger made of an aluminum alloy by spraying a brazing material made of an aluminum alloy containing Si or Zn onto the surface of a tube made of an aluminum alloy, assembling with a bare fin and then brazing. It is known (JP-A-63-34495).
【０００５】しかしながら、この従来技術では、ろう材
のぬれ性、流動性が充分でないため、接合の強度が不足
するという問題点があった。However, this conventional technique has a problem in that the strength of the joint is insufficient because the wettability and fluidity of the brazing filler metal are not sufficient.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消すべくなされたものであり、本発明の
目的は、ブレージングシートのインゴット合せ板からの
圧延過程における圧延ロールの寿命を伸ばし、フィンに
形成されるルーバを剪断加工するルーバカッタの摩耗寿
命を伸ばすことによりアルミニウム合金製熱交換器の製
造コストを低減し、チューブ材とフィンの接合強度と耐
食性に優れたアルミニウム合金製熱交換器を提供するこ
とである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to reduce the life of a rolling roll in the rolling process from the ingot ply plate of the brazing sheet. To reduce the manufacturing cost of the aluminum alloy heat exchanger by extending the wear life of the louver cutter that shears the louver formed on the fins, and the aluminum alloy heat with excellent joint strength and corrosion resistance between the tube material and the fins. It is to provide an exchanger.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段および作用】本発明者ら
は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ろう
材としてチューブ材表面にＢｉを含む特定の合金を溶射
し、特定のアルミニウム合金のベア材からなるフィンを
組付後、真空ろう付すればよいことを見いだし、本発明
を完成するに至った。Means and Actions for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors sprayed a specific alloy containing Bi on the surface of a tube material as a brazing material to obtain a specific aluminum. After assembling a fin made of an alloy bare material, it was found that vacuum brazing was sufficient, and the present invention was completed.
【０００８】すなわち本発明は、（１）表面にろう材を
溶射した皮膜を有するアルミニウムまたはアルミニウム
合金からなるチューブ材に、アルミニウム合金からなる
ベアフィンを、真空ろう付により接合したアルミニウム
合金製熱交換器であって、ろう材の合金組成が、Ｓｉ：
６〜１３ｗｔ％、Ｍｇ：０．５〜３ｗｔ％、Ｂｉ：０．
１〜０．５ｗｔ％、残部がＡｌおよび不可避的不純分か
らなるアルミニウム合金、または上記合金組成にさらに
Ｚｎを０．５〜８ｗｔ％添加したアルミニウム合金であ
り、ベアフィンのアルミニウム合金組成が、Ｍｎ：０．
５〜２ｗｔ％、残部がＡｌおよび不可避的不純分からな
るアルミニウム合金、またはＭｎ：０．５〜２ｗｔ％、
Ｚｎ：０．５〜５ｗｔ％、残部がＡｌおよび不可避的不
純分からなるアルミニウム合金であることを特徴とする
アルミニウム合金製熱交換器、（２）アルミニウムまた
はアルミニウム合金からなるチューブの表面に、合金組
成が、Ｓｉ：６〜１３ｗｔ％、Ｍｇ：０．５〜３ｗｔ
％、Ｂｉ：０．１〜０．５ｗｔ％、残部がＡｌおよび不
可避的不純分であるアルミニウム合金、または上記合金
組成にさらにＺｎを０．５〜８ｗｔ％添加したアルミニ
ウム合金からなるろう材を溶射し、合金組成が、Ｍｎ：
０．５〜２ｗｔ％、残部がＡｌおよび不可避的不純分で
あるアルミニウム合金、または Ｍｎ：０．５〜２ｗｔ％ Ｚｎ：０．５〜５ｗｔ％ 残部がＡｌおよび不可避的不純分であるアルミニウム合
金からなるベアフィンを、組付た後、真空ろう付して接
合したことを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の
製造方法、を要旨とするものである。That is, according to the present invention, (1) an aluminum alloy heat exchanger in which a bare fin made of an aluminum alloy is joined by vacuum brazing to a tube material made of aluminum or an aluminum alloy having a coating formed by spraying a brazing material on the surface. And the alloy composition of the brazing material is Si:
6 to 13 wt%, Mg: 0.5 to 3 wt%, Bi: 0.
1 to 0.5% by weight, the balance being aluminum and unavoidable impurities, or an aluminum alloy in which 0.5 to 8% by weight of Zn is further added to the above alloy composition, and the aluminum alloy composition of the bare fin is Mn: 0. ．
5 to 2 wt%, aluminum alloy with the balance being Al and inevitable impurities, or Mn: 0.5 to 2 wt%,
Zn: 0.5 to 5 wt%, the balance being an aluminum alloy consisting of Al and unavoidable impurities, an aluminum alloy heat exchanger, (2) an alloy composition on the surface of a tube made of aluminum or an aluminum alloy. , Si: 6 to 13 wt%, Mg: 0.5 to 3 wt
%, Bi: 0.1 to 0.5 wt%, the balance being Al and aluminum alloy with unavoidable impurities, or a brazing material made of an aluminum alloy in which 0.5 to 8 wt% Zn is further added to the above alloy composition. The alloy composition is Mn:
Aluminum alloy with 0.5 to 2 wt% and balance Al and unavoidable impurities, or Mn: 0.5 to 2 wt% Zn: 0.5 to 5 wt% Aluminum alloy with balance Al and unavoidable impurities A method for manufacturing an aluminum alloy heat exchanger, characterized in that the bare fins are assembled and then vacuum brazed and joined.
【０００９】本発明において、チューブ材として用いら
れるものは、ＪＩＳ Ａ１０５０，ＪＩＳ Ａ１１００
等のアルミニウムまたはＭｎ等を添加したアルミニウム
合金が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。In the present invention, what is used as a tube material is JIS A1050, JIS A1100.
Examples thereof include aluminum and aluminum alloys added with Mn and the like, but are not limited thereto.
【００１０】本発明において、アルミニウムまたはアル
ミニウム合金のチューブの表面に溶射されるろう材は、
上記のように特定の範囲の、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉま
たはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉ−Ｚｎ合金であり、各成分
の作用と配合割合の限定理由は、以下のとおりである。In the present invention, the brazing material sprayed on the surface of the aluminum or aluminum alloy tube is
As described above, the Al-Si-Mg-Bi or Al-Si-Mg-Bi-Zn alloy is in a specific range, and the reasons for limiting the action and mixing ratio of each component are as follows.
【００１１】・Ｓｉ アルミニウムの融点を下げ、溶融後のろう材の流動性を
良好にし、ろう付性を向上させる。Ｓｉの添加量が、６
ｗｔ％〜１３ｗｔ％の範囲を外れると、Ａｌ−Ｓｉ合金
ろう材の融点が高くなり、溶融後のろう材の流動性が悪
くなり、ろう付性が低下する。The melting point of Si aluminum is lowered, the fluidity of the brazing material after melting is improved, and the brazing property is improved. The amount of Si added is 6
If the amount is out of the range of 13 wt% to 13 wt%, the melting point of the Al-Si alloy brazing material becomes high, the fluidity of the brazing material after melting deteriorates, and the brazing property deteriorates.
【００１２】・Ｍｇ ろう付の加熱サイクル中に蒸発し、Ａｌ合金表面の酸化
膜を破壊し、アルミニウム合金表面を活性化すると共
に、ろう付雰囲気（真空）中の酸化性不純物ガス（Ｈ2
Ｏ，Ｏ2）のゲッターとなり、アルミニウム合金の不純
物ガスによる酸化を防止するため、フラックスを用いな
い真空ろう付においてろう付を可能とするための不可欠
な元素である。添加量が０．５ｗｔ％未満では、アルミ
ニウム合金ろう材表層の酸化物の破壊および不純物酸化
性ガスのゲッター作用が不十分で、ろう付上好ましくな
く、３ｗｔ％を超えて添加しても、Ｍｇの作用は向上せ
ず、材料のコストアップとなり、好ましくない。-Mg Evaporates during the brazing heating cycle, destroys the oxide film on the surface of the Al alloy, activates the surface of the aluminum alloy, and at the same time, oxidizes impurity gas (H 2 in the brazing atmosphere (vacuum)).
It becomes a getter of O, O 2 ) and prevents oxidation of the aluminum alloy by the impurity gas, and is an essential element for enabling brazing in vacuum brazing without using flux. If the addition amount is less than 0.5 wt%, the oxide destruction of the surface layer of the aluminum alloy brazing material and the gettering action of the impurity oxidizing gas are insufficient, which is not preferable for brazing, and even if the addition amount exceeds 3 wt%, Mg Does not improve, and the cost of the material increases, which is not preferable.
【００１３】・Ｂｉ 溶融後のＡｌ−Ｓｉ合金ろう材のぬれ性、流動性が向上
するため、ろう付性がよくなる。添加量が０．１ｗｔ％
未満では、Ａｌ−Ｓｉ合金ろう材のぬれ性、流動性が低
く、好ましくない。０．５ｗｔ％を超えて、添加して
も、Ａｌ−Ｓｉ合金ろう材のぬれ性、流動性は向上しな
い。Bi improves the wettability and fluidity of the Al-Si alloy brazing material after melting, thus improving the brazing property. 0.1wt% addition amount
When it is less than 1, the wettability and fluidity of the Al-Si alloy brazing material are low, which is not preferable. Even if added in excess of 0.5 wt%, the wettability and fluidity of the Al-Si alloy brazing material are not improved.
【００１４】・Ｚｎ ろう付熱サイクル中に、熱交換器チューブの表層に拡散
し、アルミニウム合金の孔食防止に極めて有効な亜鉛拡
散槽を形成する。添加量が０．５ｗｔ％未満では、防食
（孔食防止）に有効な亜鉛拡散層が形成されず、８ｗｔ
％を超えて添加すると、過大な亜鉛拡散層が形成される
ため、熱交換器の寿命がかえって低下するため好ましく
ない。Zn during the brazing heat cycle forms a zinc diffusion tank that diffuses to the surface of the heat exchanger tubes and is very effective in preventing pitting corrosion of aluminum alloys. If the addition amount is less than 0.5 wt%, a zinc diffusion layer effective for corrosion prevention (prevention of pitting corrosion) is not formed,
%, The excessive zinc diffusion layer is formed and the life of the heat exchanger is rather shortened, which is not preferable.
【００１５】アルミニウムまたはアルミニウム合金のチ
ューブにろう材を溶射するには、チューブの押出し成形
後、上記の合金組成のろう材を溶射すればよい。チュー
ブ押出直後では予熱は不要であるが、チューブが一旦、
水冷されるような場合はチューブ材を１００〜４００℃
に予熱後、溶射した方がよい。In order to spray the brazing material on the aluminum or aluminum alloy tube, the brazing material having the above alloy composition may be sprayed after the tube is extruded. Preheating is not required immediately after the tube is extruded, but once the tube is
In case of water cooling, the tube material should be 100-400 ℃
It is better to spray after preheating.
【００１６】溶射方法としては上記合金粉末を溶射する
方法、上記合金のワイヤを溶射する方法があり、いずれ
でもよい。また、フレーム溶射、高速ガス炎溶射、アー
ク溶射のいずれでもよい。As the thermal spraying method, there are a method of spraying the above alloy powder and a method of spraying a wire of the above alloy, and any method may be used. Further, flame spraying, high-speed gas flame spraying, or arc spraying may be used.
【００１７】本発明に用いられるフィンは、Ａｌ−Ｍｎ
合金またはＡｌ−Ｍｎ−Ｚｎ合金のベア材（ろう材がク
ラッドされていない裸材）である。ベアフィンのアルミ
ニウム合金の各成分の作用と配合割合の限定理由は、以
下のとおりである。The fin used in the present invention is made of Al--Mn.
It is a bare material (a bare material in which a brazing material is not clad) of an alloy or an Al-Mn-Zn alloy. The action of each component of the bare fin aluminum alloy and the reason for limiting the blending ratio are as follows.
【００１８】・Ｍｎ 硬さ・強度が向上すると共に、ろう付熱サイクル時のフ
ィンの変形が防止される。添加量が０．５ｗｔ％未満で
は、フィンのろう付加熱時の変形が防止できず、２ｗｔ
％を超えて添加すると、硬度および強度が大きくなりす
ぎ、フィンの成形加工が困難となるため好ましくない。Mn hardness and strength are improved, and deformation of the fins during the brazing heat cycle is prevented. If the addition amount is less than 0.5 wt%, the deformation of the fins when the brazing heat is applied cannot be prevented, and 2 wt%
%, The hardness and strength become too large and the fin forming process becomes difficult, which is not preferable.
【００１９】・Ｚｎ アルミニウムまたはＡｌ−Ｍｎ合金に、Ｚｎを添加する
と、腐食電位が卑となり熱交換器チューブを陰極防食
し、チューブの耐食性を向上させる。添加量が０．５ｗ
ｔ％未満では、チューブを陰極防食することができず、
５ｗｔ％を超えて添加すると、腐食電位は卑の方向で飽
和するとともに、フィン自体の腐食が激しくなるため好
ましくない。Zn When Zn is added to aluminum or an Al-Mn alloy, the corrosion potential becomes base and the heat exchanger tube is cathodically protected and the corrosion resistance of the tube is improved. 0.5w added
Below t%, the tube cannot be cathodic protected,
Addition in excess of 5 wt% is not preferable because the corrosion potential is saturated in the base direction and the fins themselves are severely corroded.
【００２０】本発明の、フィンはろう材がクラッドされ
ていないベア材であるため軟らかく、フィン材となるブ
レージングシートの製造工程の冷間圧延ロールの寿命が
大幅に伸びると共に、フィン材となったブレージングシ
ートのルーバ剪断加工に用いるルーバカッタの寿命が大
幅に伸びるため、製造コストを大幅に下げることができ
る。Since the fin of the present invention is a bare material in which the brazing material is not clad, the fin is soft, and the life of the cold rolling roll in the manufacturing process of the brazing sheet to be the fin material is significantly extended, and the fin material becomes the fin material. Since the life of the louver cutter used for the louver shearing of the brazing sheet is significantly extended, the manufacturing cost can be significantly reduced.
【００２１】冷間圧延等により製造された厚さ０．０５
〜０．３ｍｍのベアフィンは、ルーバカッタによりルー
バを持つフィン形状に成形され、上記の溶射法によりろ
う材が被覆されたチューブ材とベアフィンとを治具を用
いて組付後、真空ろう付法にて、フィンとチューブ間、
チューブとヘッダ間が接合されアルミニウム合金製熱交
換器として完成される。真空ろう付の条件は特に限定さ
れないが、真空加熱炉で、５９０〜６１０度で真空加熱
して、ろう付熱サイクルを受けてろう材が溶融して、チ
ューブとフィン間、チューブとヘッダ間にフィレットが
形成され接合が完了する。その後必要に応じて化成処
理、樹脂被覆処理が施される。Thickness produced by cold rolling etc. 0.05
Bare fins of ~ 0.3 mm are formed into a fin shape having a louver by a louver cutter, and the tube material coated with the brazing material by the above thermal spraying method and the bare fin are assembled using a jig, and then the vacuum brazing method is applied. Between the fin and the tube,
The tube and header are joined together to complete an aluminum alloy heat exchanger. The conditions for vacuum brazing are not particularly limited, but the material is heated in a vacuum heating furnace under vacuum at 590 to 610 ° C., and the brazing material is melted under the brazing heat cycle, so that the space between the tube and the fin and the space between the tube and the header are Fillets are formed and joining is completed. Thereafter, if necessary, chemical conversion treatment and resin coating treatment are performed.
【００２２】ろう材中のＢｉは溶射時のろう材の酸化
（主としてアルミニウムの酸化）によるろう材のろう付
過程における流動性、チューブ材、フィン材へのぬれ性
の劣化を大巾に改善するため、ろう付過程において十分
に大きいフィレットを形成するため、熱交換器各部（チ
ューブとフィン間、チューブとヘッダ間）に強度上十分
な接合がなされる。Bi in the brazing material greatly improves the deterioration of the fluidity in the brazing process of the brazing material and the wettability of the tube material and the fin material due to the oxidation of the brazing material (mainly aluminum oxidation) during thermal spraying. Therefore, in order to form a sufficiently large fillet in the brazing process, sufficient joining is made in terms of strength to each part of the heat exchanger (between the tube and the fin, between the tube and the header).
【００２３】チューブ材にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉ合金
を溶射し、フィン材にＡｌ−Ｚｎ合金のベア材を用いて
治具にて組立後真空ろう付されて製作されるアルミニウ
ム合金製熱交換器は、フィン材の腐食電位がチューブ材
表面の腐食電気より卑なためフィン材が犠牲陽極材とな
ってチューブを陰極防食するため、溶射材中にＺｎを含
まずチューブ材表面にＺｎ拡散層が生成しなくてもチュ
ーブは十分な耐食性を有する。An aluminum alloy heat exchanger manufactured by spraying an Al-Si-Mg-Bi alloy on a tube material, using a bare Al-Zn alloy material as a fin material, and assembling with a jig and then vacuum brazing. Since the corrosion potential of the fin material is less base than the corrosion electricity on the surface of the tube material, the fin material acts as a sacrificial anode material to cathodically protect the tube.Therefore, Zn is not contained in the thermal spray material and a Zn diffusion layer is formed on the surface of the tube material. The tube has sufficient corrosion resistance even if no slag is generated.
【００２４】チューブ材にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｚｎ−Ｂ
ｉ合金中を溶射する場合は、ろう材中のＺｎがろう付熱
サイクル中に純アルミニウム（ＪＩＳ Ａ１０５０，Ａ
１１００など）からなるチューブへ拡散してＺｎ拡散層
を生成し、アルミニウム合金製熱交換器の耐食性を大巾
に向上させる。Al-Si-Mg-Zn-B is used as the tube material.
When spraying in an i alloy, Zn in the brazing material is pure aluminum (JIS A1050, A
(1100 etc.) to diffuse into a tube to form a Zn diffusion layer, and greatly improve the corrosion resistance of the aluminum alloy heat exchanger.
【００２５】なお、本発明のアルミニウム合金製熱交換
器は、サーペンタイン型、パラレルフロー型その他各種
型式の熱交換器に適用することができる。The aluminum alloy heat exchanger of the present invention can be applied to serpentine type, parallel flow type and other types of heat exchangers.
【００２６】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
るが、これらの実施例に限定されるものではない。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【００２７】[0027]
実施例１ チューブにＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｂｉ合
金粉末を高速ガス炎溶射する場合 純アルミニウム（ＪＩＳ Ａ１０５０）製のチューブ材
に、高速ガス炎溶射によりＡｌ−１１％Ｓｉ−５％Ｚｎ
−２％Ｍｇ−０．３％Ｂｉ合金の粉末（平均粒子径５０
μｍ）を、溶射してチューブ材を製造した。このろう材
が溶射されたチューブ材と、Ａｌ−２％Ｚｎ合金のフィ
ン材及びヘッダ（Ａｌ−Ｍｎ合金、Ａｌ−Ｍｎ−Ｍｇ合
金およびこれらにＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ
−Ｂｉ合金ろう材をクラッドした材料からなる）とを治
具を用いて組合せ、真空ろう付炉（真空度１０-4Ｔｏｒ
ｒ〜１０-5Ｔｏｒｒ、加熱保持６０５℃×５分）中にて
真空ろう付して、チューブ−フィン間、チューブ−ヘッ
ダ間を接合してアルミニウム合金製熱交換器を製造し
た。Example 1 A tube containing Al-Si-Zn-Mg-Bi
When high-speed gas flame spraying of gold powder is applied to a tube material made of pure aluminum (JIS A1050) by high-speed gas flame spraying, Al-11% Si-5% Zn.
-2% Mg-0.3% Bi alloy powder (average particle size 50
μm) was sprayed to produce a tube material. A tube material on which this brazing material is sprayed, a fin material and a header of an Al-2% Zn alloy (Al-Mn alloy, Al-Mn-Mg alloy, and Al-Si-Mg, Al-Si-Mg
-Bi alloy brazing material made of clad material is used in combination with a vacuum brazing furnace (vacuum degree 10 -4 Torr).
The aluminum alloy heat exchanger was manufactured by vacuum brazing in a r to 10 −5 Torr, heating and holding 605 ° C. × 5 minutes) to join the tube-fin and the tube-header.
【００２８】接合された熱交換器はクロメート処理また
は樹脂皮膜処理を行なった。この完成した熱交換器を塩
水噴霧試験（ＪＩＳ）により５０００ｈ腐食試験を行な
ったが、チューブの亜鉛拡散層の防食効果が腐食電位的
に卑なＡｌ−２％Ｚｎフィン材による陰極防食効果のた
め０．４ｍｍ肉厚のチューブ材に貫通孔食は発生せず、
耐食性も十分であることが確認された。The joined heat exchanger was subjected to chromate treatment or resin film treatment. This completed heat exchanger was subjected to a salt spray test (JIS) for 5000h corrosion test. The corrosion resistance of the zinc diffusion layer of the tube was due to the cathodic corrosion protection effect of the Al-2% Zn fin material which is base in corrosion potential. No penetration pitting occurs in 0.4 mm thick tube material,
It was confirmed that the corrosion resistance was also sufficient.
【００２９】実施例２ チューブ材にＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ
−Ｍｇ−Ｂｉ合金ワイヤをアーク溶射する場合 チューブ材への溶射方法が、合金ワイヤ（１．６φｍ
ｍ）をアーク溶射する以外は、実施例１に準じて、熱交
換器を製造した。ろう付性、完成したアルミニウム合金
製熱交換器の耐食性は十分良好であることが確認され
た。Example 2 Al-Si-Zn was added to the tube material.
-When arc-spraying Mg -Bi alloy wire The method for spraying the tube material is alloy wire (1.6φm
A heat exchanger was produced in the same manner as in Example 1 except that m) was subjected to arc spraying. It was confirmed that the brazing property and the corrosion resistance of the completed aluminum alloy heat exchanger were sufficiently good.
【００３０】実施例３ チューブにＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−
Ｂｉ合金粉末を高速ガス炎溶射により溶射する場合 ろう材の合金組成が、Ａｌ−１３％Ｓｉ−１．５％Ｍｇ
−０．５％Ｂｉ合金である以外は、実施例１に準じて熱
交換器を製造した。Example 3 A tube containing Al-Si-Mg-
When Bi alloy powder is sprayed by high-speed gas flame spraying , the alloy composition of the brazing material is Al-13% Si-1.5% Mg.
A heat exchanger was manufactured according to Example 1 except that the alloy was -0.5% Bi alloy.
【００３１】この実施例のろう材中にはＺｎが含まれな
いが、フィン材にＡｌ−２％Ｚｎ合金ベア材を使用する
ため、チューブ材にＺｎ拡散層が生成しないもののろう
付は完全であると共に、Ａｌ−Ｚｎ合金フィン材により
チューブ材が陰極防食効果されるため５０００ｈの塩水
噴霧試験において０．４ｍｍ肉厚のチューブ材に貫通孔
食は発生せず耐食性も十分であった。Zn is not contained in the brazing material of this embodiment, but since the Al-2% Zn alloy bare material is used as the fin material, the brazing is not complete although the Zn diffusion layer is not formed in the tube material. In addition, since the tube material has a cathodic protection effect by the Al—Zn alloy fin material, through-hole corrosion did not occur in the tube material having a thickness of 0.4 mm in the salt spray test of 5000 h, and the corrosion resistance was sufficient.
【００３２】実施例４ チューブにＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−
Ｂｉ合金ワイヤをアーク溶射する場合 チューブ材への溶射方法が、合金ワイヤ（１．６φｍ
ｍ）をアーク溶射する以外は、実施例３に準じて、熱交
換器を製造した。本実施例は溶射プロセスが実施例３と
異なるのみであり、チューブとフィン、チューブとヘッ
ダとのろう付性は完全で、実施例１で述べたろう付接合
後の表面処理後の塩水噴霧試験５０００ｈ時間後、０．
４ｍｍ肉厚のチューブには貫通孔食は発生せず耐食性も
十分であることが確認された。Example 4 A tube is made of Al-Si-Mg-
When arc-spraying a Bi alloy wire, the method of spraying the tube material is alloy wire (1.6φm
A heat exchanger was produced in the same manner as in Example 3 except that m) was subjected to arc spraying. The present example is different from Example 3 only in the thermal spraying process, the brazing properties of the tube and the fin, the tube and the header are perfect, and the salt spray test after surface treatment after the brazing joining described in Example 1 is 5000 h. After hours, 0.
It was confirmed that the 4 mm-thick tube had no through-pitting corrosion and had sufficient corrosion resistance.
【００３３】各実施例の冷間圧延工程における、ロール
のペーパー研磨による再研磨の間隔が数倍に伸び、ロー
ルの耐久性が向上していることが認められた。It was confirmed that in the cold rolling process of each example, the re-polishing interval by the paper polishing of the roll was extended several times, and the durability of the roll was improved.
【００３４】また、各実施例におけるルーバカッタの耐
久性（廃棄するまでの使用時間）も数倍に伸びたことが
認められた。It was also confirmed that the durability (use time until discarding) of the louver cutter in each example was extended several times.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明のアルミニウム合金製熱交換器
は、以下のような優れた効果を有する。 （１）チューブ材の表面に溶射されるろう材にＢｉが含
まれているため、ろう材の流動性、ぬれ性が改善される
ため、チューブ−フィン間、チューブ−ヘッダ間に充分
なフィレットが形成され、強度、耐圧上充分な接合がな
される。The aluminum alloy heat exchanger of the present invention has the following excellent effects. (1) Since the brazing material sprayed on the surface of the tube material contains Bi, the fluidity and wettability of the brazing material are improved, so that a sufficient fillet is provided between the tube-fin and the tube-header. They are formed, and are sufficiently joined in terms of strength and pressure resistance.
【００３６】（２）ろう材中のＺｎは真空ろう付過程に
おける熱サイクルによりチューブ材中に拡散し、チュー
ブの耐食性向上に抜群の効果のあるＺｎ拡散層を形成す
る。(2) Zn in the brazing material is diffused into the tube material by the heat cycle in the vacuum brazing process to form a Zn diffusion layer having an excellent effect in improving the corrosion resistance of the tube.
【００３７】（３）フィンがＺｎを含むアルミニウム合
金のベア材であるため、犠牲陽極となるフィン材による
陰極防食効果により耐食性に優れる。(3) Since the fin is a bare material of an aluminum alloy containing Zn, it has excellent corrosion resistance due to the cathodic protection effect of the fin material serving as a sacrificial anode.
【００３８】（４）フィンがＡｌ−Ｍｎ合金またはＡｌ
−Ｍｎ−Ｚｎ合金の軟らかなベア材であるため、インゴ
ットからの圧延過程特に冷間圧延過程の圧延ロールの摩
耗が大巾に削限され耐久寿命が大巾に向上すると共に、
ブレージングシートからなる熱交換器フィン材（０．０
５〜０．３ｍｍ厚）のルーバ加工時のルーバカッタの耐
久性が抜群に向上し、製造コストを低減することができ
る。(4) The fin is an Al-Mn alloy or Al
Since it is a soft bare material of --Mn--Zn alloy, the wear of the rolling rolls during the rolling process from the ingot, especially the cold rolling process, is greatly reduced, and the durability life is greatly improved.
Heat exchanger fin material consisting of brazing sheet (0.0
The durability of the louver cutter during louver processing (5 to 0.3 mm thickness) is remarkably improved, and the manufacturing cost can be reduced.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 4/08 Ｆ２８Ｆ 19/06 21/08 Ａ (72)発明者 仲川 政宏 東京都千代田区神田錦町３丁目20番地 第 一メテコ株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location C23C 4/08 F28F 19/06 21/08 A (72) Inventor Masahiro Nakagawa Kanda Nishiki-cho, Chiyoda-ku, Tokyo 3-20, Daiichi Meteco Co., Ltd.
Claims (2)
ルミニウムまたはアルミニウム合金からなるチューブ材
に、アルミニウム合金からなるベアフィンを、真空ろう
付により接合したアルミニウム合金製熱交換器であっ
て、ろう材の合金組成が、Ｓｉ：６〜１３ｗｔ％、Ｍ
ｇ：０．５〜３ｗｔ％、Ｂｉ：０．１〜０．５ｗｔ％、
残部がＡｌおよび不可避的不純分からなるアルミニウム
合金、または上記合金組成にさらにＺｎを０．５〜８ｗ
ｔ％添加したアルミニウム合金であり、ベアフィンのア
ルミニウム合金組成が、Ｍｎ：０．５〜２ｗｔ％、残部
がＡｌおよび不可避的不純分からなるアルミニウム合
金、またはＭｎ：０．５〜２ｗｔ％、Ｚｎ：０．５〜５
ｗｔ％、残部がＡｌおよび不可避的不純分からなるアル
ミニウム合金であることを特徴とするアルミニウム合金
製熱交換器。1. A heat exchanger made of an aluminum alloy, comprising: a tube material made of aluminum or an aluminum alloy having a coating formed by spraying a brazing material on a surface thereof, and a bare fin made of the aluminum alloy joined to the tube material by vacuum brazing. Alloy composition of Si: 6 to 13 wt%, M
g: 0.5 to 3 wt%, Bi: 0.1 to 0.5 wt%,
An aluminum alloy whose balance consists of Al and unavoidable impurities, or 0.5 to 8 w of Zn in addition to the above alloy composition.
An aluminum alloy having t% added, and having an aluminum alloy composition of bare fins of Mn: 0.5 to 2 wt% and the balance of Al and inevitable impurities, or Mn: 0.5 to 2 wt%, Zn: 0. .5 to 5
A heat exchanger made of an aluminum alloy, characterized by being an aluminum alloy containing wt% and the balance being Al and inevitable impurities.
らなるチューブの表面に、合金組成が、Ｓｉ：６〜１３
ｗｔ％、Ｍｇ：０．５〜３ｗｔ％、Ｂｉ：０．１〜０．
５ｗｔ％、残部がＡｌおよび不可避的不純分であるアル
ミニウム合金、または上記合金組成にさらにＺｎを０．
５〜８ｗｔ％添加したアルミニウム合金からなるろう材
を溶射し、合金組成が、Ｍｎ：０．５〜２ｗｔ％、残部
がＡｌおよび不可避的不純分であるアルミニウム合金、
または Ｍｎ：０．５〜２ｗｔ％ Ｚｎ：０．５〜５ｗｔ％ 残部がＡｌおよび不可避的不純分であるアルミニウム合
金からなるベアフィンを、組付た後、真空ろう付して接
合したことを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の
製造方法。2. The alloy composition of Si: 6 to 13 on the surface of a tube made of aluminum or an aluminum alloy.
wt%, Mg: 0.5 to 3 wt%, Bi: 0.1 to 0.
Aluminum alloy with 5 wt% and the balance being Al and unavoidable impurities, or Zn in addition to the above alloy composition.
An aluminum alloy in which a brazing material made of an aluminum alloy added by 5 to 8 wt% is sprayed and the alloy composition is Mn: 0.5 to 2 wt% and the balance is Al and inevitable impurities.
Alternatively, Mn: 0.5 to 2 wt% Zn: 0.5 to 5 wt% A bare fin made of an aluminum alloy, the balance of which is Al and inevitable impurities, is assembled and then vacuum brazed and joined. Method for manufacturing heat exchanger made of aluminum alloy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31220893A JPH07164181A (en) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | Heat exchanger made of aluminum alloy and its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31220893A JPH07164181A (en) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | Heat exchanger made of aluminum alloy and its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07164181A true JPH07164181A (en) | 1995-06-27 |
Family
ID=18026505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31220893A Pending JPH07164181A (en) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | Heat exchanger made of aluminum alloy and its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07164181A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2012008463A1 (en) * | 2010-07-13 | 2013-09-09 | 古河スカイ株式会社 | Aluminum alloy inner surface grooved heat transfer tube |
| EP2855054A1 (en) * | 2012-05-28 | 2015-04-08 | Renishaw PLC | Manufacture of metal articles |
| JP2016198803A (en) * | 2015-04-13 | 2016-12-01 | 三菱アルミニウム株式会社 | Method for brazing aluminum member |
| JP2017009273A (en) * | 2015-06-22 | 2017-01-12 | ドゥサン ヘヴィー インダストリーズ アンド コンストラクション カンパニー リミテッド | Heat exchanger plate for transition liquid phase bonding |
| JP6405020B1 (en) * | 2017-07-10 | 2018-10-17 | 三菱アルミニウム株式会社 | Flux-free brazing method for aluminum material and aluminum alloy member for flux-free brazing |
-
1993
- 1993-12-13 JP JP31220893A patent/JPH07164181A/en active Pending
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| JP2019013981A (en) * | 2017-07-10 | 2019-01-31 | 三菱アルミニウム株式会社 | Flux free brazing method of aluminum material and aluminum alloy member for flux free brazing |
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