JPH07310162A - Production of corrosion resistant aluminum material for brazing - Google Patents
Production of corrosion resistant aluminum material for brazingInfo
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- JPH07310162A JPH07310162A JP9889494A JP9889494A JPH07310162A JP H07310162 A JPH07310162 A JP H07310162A JP 9889494 A JP9889494 A JP 9889494A JP 9889494 A JP9889494 A JP 9889494A JP H07310162 A JPH07310162 A JP H07310162A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、例えばろう付仕様に
よって製作される熱交換器の構成部材等として用いられ
るろう付用アルミニウム材料の製造方法、特に耐食性を
要求される部材に好適に用いられるろう付用防食アルミ
ニウム材料の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is preferably used for a method of manufacturing an aluminum material for brazing used as a constituent member of a heat exchanger manufactured according to the brazing specification, and particularly for a member requiring corrosion resistance. The present invention relates to a method for producing an anticorrosion aluminum material for brazing.
【０００２】なお、この明細書において、アルミニウム
の語はその合金を含む意味で用いられる。[0002] In this specification, the term aluminum is used to include its alloys.
【０００３】[0003]
【従来の技術及び解決しようとする課題】アルミニウム
材の表面に、溶射によりＡｌ−Ｓｉ系合金からなるろう
材層を被覆形成してろう付用材料となす技術は既に知ら
れている。しかし、ろう材層を形成しただけではろう付
後に耐食性を付与することはできない。2. Description of the Related Art There is already known a technique for forming a brazing material layer made of an Al--Si alloy on the surface of an aluminum material by thermal spraying to form a brazing material. However, corrosion resistance cannot be imparted after brazing only by forming the brazing material layer.
【０００４】そこで、耐食性を付与できるろう付用アル
ミニウム材料の製造方法として、ろう材層の溶射形成に
先立ってまずＺｎまたはＺｎ合金をアルミニウム材の表
面に溶射して防食層を形成し、その後にろう材を溶射す
る方法が提案されている（例えば特開平１−１５７７９
４号、特開平２−４６９６９号）。Therefore, as a method for producing an aluminum material for brazing which can impart corrosion resistance, first, Zn or a Zn alloy is sprayed on the surface of the aluminum material to form a corrosion-preventing layer before the spray forming of the brazing material layer. A method of spraying a brazing material has been proposed (for example, JP-A-1-15779).
4, JP-A-2-46969).
【０００５】しかしながら、この方法では、防食層とろ
う材層を順次別々に形成するために、溶射装置を前後２
段に配置しなければならず、製造ラインが長くなると
か、コスト高につくというような欠点があった。However, in this method, in order to form the anticorrosion layer and the brazing material layer separately in sequence, the thermal spraying device is used in the front and rear.
Since they have to be arranged in stages, they have drawbacks such as a long production line and high cost.
【０００６】そこで、本出願人は、ＡｌとＳｉとの混合
粉末及び／またはＡｌ−Ｓｉ系合金粉末を含むろう付用
金属からなる第１粉末と、Ｚｎを含む防食用の第２粉末
とを混合して混合粉末とし、この混合粉末をアルミニウ
ム材の表面に溶射することを特徴とするろう付用防食ア
ルミニウム材料の製造方法を提案した（特願平５−３５
５０１７号）。Therefore, the present applicant has prepared a first powder made of a brazing metal containing a mixed powder of Al and Si and / or an Al--Si alloy powder, and a second powder for corrosion prevention containing Zn. We proposed a method for producing an anticorrosive aluminum material for brazing, which comprises mixing the mixed powders and spraying the mixed powders onto the surface of the aluminum material (Japanese Patent Application No. 5-35).
5017).
【０００７】この先行提案によれば、１回の溶射により
ろう付機能と防食機能を有する溶射層を形成することが
できるから、防食層とろう材層を順次別々に形成する必
要はなくなり、従ってろう付用防食アルミニウム材料を
簡易に製造できるようになった。According to this prior proposal, since the sprayed layer having the brazing function and the anticorrosion function can be formed by one spraying, it is not necessary to sequentially form the anticorrosion layer and the brazing material layer, and therefore It has become possible to easily produce an anticorrosion aluminum material for brazing.
【０００８】しかしながら、この方法では、溶射時の蒸
発等によりＺｎ粉末やＳｉ粉末が増減するため、混合粉
末の段階におけるＳｉ、Ｚｎ等の各金属成分の配合比率
と、溶射後における溶射層中の含有比率とが、必ずしも
一致しないという欠点があった。このため、溶射後のＳ
ｉ成分やＺｎ成分を所期する含有量ないし付着量に調整
するのがいささか面倒であった。However, in this method, the Zn powder and the Si powder increase or decrease due to evaporation or the like at the time of thermal spraying. Therefore, the mixing ratio of each metal component such as Si and Zn at the mixed powder stage and the thermal sprayed layer after thermal spraying. The content ratio does not always match. Therefore, S after thermal spraying
It was a little troublesome to adjust the i component and the Zn component to the desired contents or adhesion amounts.
【０００９】この発明は、上記のような技術的背景に鑑
みてなされたものであって、耐食性を付与できるろう付
用アルミニウム材料を、製造ラインの長尺化等を派生す
ることなく溶射法によって簡易に製造でき、しかも溶射
によるＳｉ、Ｚｎ等の成分変動を防止し得るろう付用防
食アルミニウム材料の製造方法を提供するものである。The present invention has been made in view of the above technical background, and an aluminum material for brazing capable of imparting corrosion resistance is formed by a thermal spraying method without inducing lengthening of a production line or the like. It is intended to provide a method for producing an anticorrosion aluminum material for brazing, which can be easily produced and can prevent fluctuations in components such as Si and Zn due to thermal spraying.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的は、アルミニ
ウム材の表面に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金粉末、または
Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金粉末とフラックス粉末の混合粉
末を溶射することを特徴とするろう付用防食アルミニウ
ム材料の製造方法によって達成される。The above object is characterized in that an Al-Si-Zn alloy powder or a mixed powder of Al-Si-Zn alloy powder and flux powder is sprayed on the surface of an aluminum material. And a method for producing an anticorrosion aluminum material for brazing.
【００１１】Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金粉末におけるＡｌ
及びＳｉ成分は、溶射後においてろう材成分として機能
するものである。また、Ｚｎは防食効果を付与するもの
である。而して、アルミニウム材のろう付性、耐食性
は、溶射後におけるアルミニウム材表面のＳｉ成分やＺ
ｎ成分の付着量に大きく依存するため、粉末としてのＡ
ｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金の組成はさほど重要ではない。一
般的には、Ｓｉ：１０〜３０wt％、Ｚｎ：３０〜７０wt
％、残部Ａｌの組成のものが用いられる。また、溶射後
のアルミニウム材のろう付性、耐食性に影響を与えない
限りにおいて、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｎの外に他の成分を含有
していてもよい。Al in Al-Si-Zn alloy powder
The Si component and the Si component function as a brazing filler metal component after thermal spraying. Moreover, Zn imparts an anticorrosion effect. Thus, the brazing property and corrosion resistance of the aluminum material depend on the Si component and Z on the surface of the aluminum material after thermal spraying.
Since it largely depends on the amount of the n component deposited, A
The composition of the 1-Si-Zn-based alloy is not so important. Generally, Si: 10 to 30 wt%, Zn: 30 to 70 wt%
%, And the balance Al is used. Further, other components may be contained in addition to Al, Si and Zn as long as they do not affect the brazing property and corrosion resistance of the aluminum material after thermal spraying.
【００１２】溶射条件は特に限定されることはないが、
望ましい溶射条件を列挙すると次のとおりである。The spraying conditions are not particularly limited,
The desirable thermal spraying conditions are listed below.
【００１３】まず、プラズマアーク溶射のような高温度
溶射ではなく、溶射温度１０００〜３０００℃程度（好
ましくは２３００〜２９００℃程度）が良い。溶射温度
が１０００℃未満では粉末表面の溶融が不充分となって
アルミニウム材との密着性が劣る危険がある。逆に３０
００℃を越えると、粉末の溶融及び酸化が激しくなり、
ろう付性の低下が発生したり、溶融時の成分蒸発により
皮膜組成コントロールが難しくなる場合がある。このよ
うな溶射温度域を実現する溶射法として、フレーム溶射
法を挙げることができる。First, rather than high temperature spraying such as plasma arc spraying, a spraying temperature of about 1000 to 3000 ° C. (preferably about 2300 to 2900 ° C.) is preferable. If the thermal spraying temperature is less than 1000 ° C, the melting of the powder surface is insufficient and there is a risk that the adhesion with the aluminum material will be poor. Conversely 30
If the temperature exceeds 00 ° C, melting and oxidation of the powder will increase,
In some cases, the brazing property may be deteriorated, or the composition of the coating may be difficult to control due to evaporation of components during melting. A flame spraying method can be mentioned as a spraying method for realizing such a spraying temperature range.
【００１４】溶射距離は５０〜５００ｍｍが望ましい。
５０ｍｍ未満では粉末が溶け過ぎてろう付用金属粒子が
酸化するのみならず、アルミニウム材そのものが熱によ
り形状変化や組織変化を生じる虞れがある。一方、５０
０ｍｍを越えると粉末が再凝固して付着量が低下し、そ
のためろう付性が低下する虞れがある。特に好ましい溶
射距離は１５０〜３００ｍｍである。また、粉末の供給
量は３０〜１８０ｇ／分に設定するのが良い。３０ｇ／
分未満では溶射量が少なすぎて付着量の確保に時間がか
かり、効率が良くない。１８０ｇ／分を越えると溶射層
が厚膜化し、冷却の際の収縮差によって密着性が低下す
ると共に、経済性も悪くなる恐れがある。特に好ましく
は、９０〜１５０ｇ／分に設定するのが良い。なお、粉
末の平均粒径は２００μｍ以下とするが良い。２００μ
ｍを越えると、溶融しにくくなって付着歩留まりが悪く
なる。The spraying distance is preferably 50 to 500 mm.
If it is less than 50 mm, not only the powder is excessively melted and the brazing metal particles are oxidized, but also the aluminum material itself may undergo shape change or structure change due to heat. On the other hand, 50
If it exceeds 0 mm, the powder is re-solidified and the adhesion amount is reduced, which may reduce the brazing property. A particularly preferable spraying distance is 150 to 300 mm. Further, the powder supply amount is preferably set to 30 to 180 g / min. 30 g /
If it is less than a minute, the sprayed amount is too small and it takes time to secure the deposited amount, resulting in poor efficiency. If it exceeds 180 g / min, the sprayed layer may be thickened, the difference in shrinkage during cooling may lower the adhesion, and the economy may deteriorate. It is particularly preferable to set it to 90 to 150 g / min. The average particle size of the powder is preferably 200 μm or less. 200μ
When it exceeds m, it becomes difficult to melt and the adhesion yield deteriorates.
【００１５】また、上記Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系粉末は、溶
射ガンの細いノズル内をスムーズに通過させるために、
粉末の１０wt％以上、好適には５０wt％以上が球状粒子
であることが望ましい。Further, the Al-Si-Zn-based powder is used to smoothly pass through the thin nozzle of the spray gun.
It is desirable that 10 wt% or more, preferably 50 wt% or more of the powder is spherical particles.
【００１６】上記の溶射は粉末粒子の酸化を防止するた
め、Ｎ2 雰囲気等の非酸化性雰囲気で行うのが良い。加
えて、粉末としても、酸素濃度が０．０５wt％以下の酸
化度の少ない粒子を用いるのが良い。酸素濃度が０．０
５wt％を越えると、溶射時に密着性が悪化するととも
に、ろう付性も悪くなる。The above-mentioned thermal spraying is preferably carried out in a non-oxidizing atmosphere such as N 2 atmosphere in order to prevent the powder particles from being oxidized. In addition, as the powder, it is preferable to use particles having an oxygen concentration of 0.05 wt% or less and having a small degree of oxidation. Oxygen concentration is 0.0
If it exceeds 5 wt%, the adhesiveness will deteriorate and the brazing property will also deteriorate during thermal spraying.
【００１７】なお、溶射は、コイル状のアルミニウム材
を巻きほどきながら、あるいはアルミニウム材が特に押
出材の場合には、アルミニウム材を押出機から押出しな
がら、連続的に溶射するのが生産効率上好ましい。In terms of production efficiency, the thermal spraying is performed continuously while unwinding the coiled aluminum material, or when the aluminum material is extruded, while extruding the aluminum material from the extruder. preferable.
【００１８】Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系粉末の溶射により、ア
ルミニウム材表面にはＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金からなる
溶射層が形成される。溶射層におけるＳｉ成分の付着量
は、３〜２０ｇ／ｍ2 とするのが良い。３ｇ／ｍ2 未満
ではその後のろう付が不十分となる虞れがあり、２０ｇ
／ｍ2 を越えるとエロージョンが発生する危険がある。
より好ましくは、溶射層におけるＳｉ成分の付着量を４
ｇ／ｍ2 以上とするのが良く、また７ｇ／ｍ2 以下とす
るが良い。溶射層におけるＺｎ成分の付着量は、６〜１
４ｇ／ｍ2 とするのが良い。６ｇ／ｍ2 未満ではろう付
後の耐食性が不十分となる虞れがあり、１４ｇ／ｍ2 を
越えると初期腐食が激しくかえって耐食性に劣る場合が
ある。より好ましくは、溶射層におけるＺｎ成分の付着
量を８ｇ／ｍ2 以上とするのが良く、また１２ｇ／ｍ2
以下とするが良い。なお、溶射層におけるＡｌ成分の付
着量については特に制限がない。By spraying the Al-Si-Zn-based powder, a sprayed layer made of an Al-Si-Zn-based alloy is formed on the surface of the aluminum material. The amount of Si component deposited on the sprayed layer is preferably 3 to 20 g / m 2 . If it is less than 3 g / m 2 , brazing may be insufficient thereafter.
If it exceeds / m 2 , erosion may occur.
More preferably, the adhesion amount of Si component in the sprayed layer is 4
It is preferably g / m 2 or more, and 7 g / m 2 or less. The adhesion amount of the Zn component in the sprayed layer is 6 to 1
It is good to set it to 4 g / m 2 . If it is less than 6 g / m 2 , the corrosion resistance after brazing may be insufficient, and if it exceeds 14 g / m 2 , initial corrosion may be severe and the corrosion resistance may be poor. More preferably, the amount of the Zn component deposited on the sprayed layer is 8 g / m 2 or more, and 12 g / m 2
The following is recommended. There is no particular limitation on the amount of the Al component deposited on the sprayed layer.
【００１９】このような付着量は、使用するＡｌ−Ｓｉ
−Ｚｎ系合金粉末におけるＳｉ、Ｚｎ含有量を考慮し
て、溶射層の厚さを調整することにより行えば良い。The amount of such adhesion is determined by the Al--Si used.
It may be carried out by adjusting the thickness of the sprayed layer in consideration of the Si and Zn contents in the —Zn alloy powder.
【００２０】なお、上記の溶射は粉末粒子の酸化を防止
するため、Ｎ2 雰囲気等の非酸化性雰囲気で行うのが良
い。また、溶射層はアルミニウム材の片面にのみ形成し
ても良いし、図１に示すようにアルミニウム材（20）の
上下に溶射ガン（40）（40）を配置して溶射を行うこと
により、上下両面に溶射層を形成しても良い。The above thermal spraying is preferably performed in a non-oxidizing atmosphere such as an N 2 atmosphere in order to prevent the powder particles from being oxidized. Further, the sprayed layer may be formed only on one side of the aluminum material, or as shown in FIG. 1, by disposing the spray guns (40) (40) above and below the aluminum material (20) to perform spraying, A sprayed layer may be formed on both upper and lower surfaces.
【００２１】この発明に用いるアルミニウム材の組成は
特に限定されることはなく、用途との関連で要求される
種々の材質のものを用いれば良い。また、アルミニウム
材の加工方法も特に限定されることはなく、押出材、圧
延材、鋳造材その他各種の材料を用いることができる。
また、アルミニウム材の断面形状も限定されることはな
く、用途との関係で決定される任意の形状に製作すれば
良い。The composition of the aluminum material used in the present invention is not particularly limited, and various materials required in relation to the application may be used. The method of processing the aluminum material is not particularly limited, and extruded materials, rolled materials, cast materials and various other materials can be used.
Further, the cross-sectional shape of the aluminum material is not limited, and it may be manufactured in any shape determined in relation to the application.
【００２２】上記により、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金粉末
の溶射層を形成したアルミニウム材料は、その後、ろう
付品の構成部材としてろう付に供される。具体的には、
被接合部にフラックスを塗布し乾燥したのち、Ｎ2 等の
不活性ガス雰囲気中で６００℃前後の温度に加熱され
る。この加熱による温度上昇の過程で、溶射層は溶融
し、溶射層中のＺｎ成分がろう材表面の酸化膜を破壊し
ながらアルミニウム材表面に拡散して防食層が形成され
る。また、溶射層のろう材成分により、ろう付接合が達
成される。The aluminum material on which the sprayed layer of Al-Si-Zn alloy powder is formed as described above is then subjected to brazing as a constituent member of a brazed product. In particular,
Flux is applied to the joined parts and dried, and then heated to a temperature of about 600 ° C. in an atmosphere of an inert gas such as N 2 . In the process of temperature increase due to this heating, the sprayed layer is melted and the Zn component in the sprayed layer is diffused to the surface of the aluminum material while destroying the oxide film on the surface of the brazing material to form an anticorrosion layer. In addition, brazing joining is achieved by the brazing filler metal component of the sprayed layer.
【００２３】ところで、アルミニウム材のろう付に際し
てのフラックス塗布作業を省略するために、この発明で
は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金とフラックスとが混合され
た溶射層を形成することも推奨される。具体的には、溶
射前に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金粉末とフラックス粉末
とを混合して混合粉末とし、この混合粉末を溶射する。
フラックス粉末の配合比率は特に限定されることはな
く、溶射層におけるフラックス付着量が好ましくは３〜
１０ｇ／ｍ2 となるように配合すれば良い。溶射層にお
けるフラックス付着量が３ｇ／ｍ2 未満では、フラック
スが不足してろう付不良を来す虞れがある。一方、１０
ｇ／ｍ2 を越えるとろう付後のアルミニウム材表面のフ
ラックス残渣が多くなって、外観品質が悪化し易くな
る。より好ましくは、溶射層におけるフラックスの付着
量を４ｇ／ｍ2 以上とするのが良く、また７ｇ／ｍ2 以
下とするが良い。By the way, in order to omit the flux applying operation at the time of brazing of aluminum material, in the present invention, it is also recommended to form a sprayed layer in which an Al--Si--Zn alloy and a flux are mixed. Specifically, before the thermal spraying, the Al-Si-Zn alloy powder and the flux powder are mixed into a mixed powder, and the mixed powder is sprayed.
The blending ratio of the flux powder is not particularly limited, and the amount of flux deposited in the sprayed layer is preferably 3 to
It may be blended so as to be 10 g / m 2 . If the amount of adhered flux in the thermal sprayed layer is less than 3 g / m 2 , the flux may be insufficient and brazing may occur. On the other hand, 10
If it exceeds g / m 2 , the amount of flux residue on the surface of the aluminum material after brazing increases, and the appearance quality is likely to deteriorate. More preferably, the amount of adhered flux in the sprayed layer is 4 g / m 2 or more, and 7 g / m 2 or less.
【００２４】フラックスはその種類が特に限定されるも
のではないが、非腐食性の点で弗化物系フラックスが良
い。弗化物系フラックスとしては、例えば弗化カリウム
（ＫＦ）と弗化アルミニウム（ＡｌＦ3 ）とを重量比で
４５．８：５４．２の共晶組成ないしはそれに近い組成
範囲に含んで実質的に錯体化された錯体混合物、ＫＡｌ
Ｆ4 、Ｋ2 ＡｌＦ5 、Ｋ3 ＡｌＦ6 等の錯体化物を用い
れば良い。Although the kind of the flux is not particularly limited, a fluoride-based flux is preferable because it is non-corrosive. As the fluoride-based flux, for example, potassium fluoride (KF) and aluminum fluoride (AlF 3 ) are contained in a eutectic composition of 45.8: 54.2 in a weight ratio or a composition range close to the eutectic composition to substantially form a complex. Complexed mixture, KAl
Complex compounds such as F 4 , K 2 AlF 5 , and K 3 AlF 6 may be used.
【００２５】フラックスを混合する場合のＡｌ、Ｓｉ、
Ｚｎ成分の付着量は、前述したフラックスを混合しない
場合と同じである。また、フラックスを混合する場合の
好ましい溶射条件も前述したもののと同じであるが、フ
ラックスの平均粒径は溶射ガンのノズルつまりを防止す
るため１０〜２００μｍとするのが望ましい。Al, Si, when mixing the flux,
The adhesion amount of the Zn component is the same as that when the above-mentioned flux is not mixed. The preferable thermal spraying conditions for mixing the flux are the same as those described above, but the average particle size of the flux is preferably 10 to 200 μm in order to prevent nozzle clogging of the thermal spray gun.
【００２６】[0026]
【作用】ろう付用のＡｌ、Ｓｉと防食用のＺｎとを合金
としてともに含むＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金粉末を溶射す
るから、防食層とろう材層を順次別々に形成する必要が
なくなり、１台の溶射装置で済み、複数の溶射装置の設
置に起因する製造ラインの長尺化やコスト高を派生する
ことはない。Since Al-Si-Zn alloy powder containing both Al and Si for brazing and Zn for corrosion prevention as an alloy is sprayed, it is not necessary to separately form the corrosion prevention layer and the brazing material layer. Only one thermal spraying device is required, and the lengthening of the manufacturing line and the high cost due to the installation of a plurality of thermal spraying devices will not occur.
【００２７】また、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金におけるＳ
ｉ成分とＺｎ成分の割合は、溶射前後で変化しないか
ら、出発材料としてのＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金粉末にお
けるＳｉ成分やＺｎ成分の割合を調整することにより、
溶射層におけるＳｉ成分やＺｎ成分の割合を簡単かつ確
実に実現することができる。Further, S in the Al--Si--Zn alloy is
Since the ratios of the i component and the Zn component do not change before and after thermal spraying, by adjusting the ratios of the Si component and the Zn component in the Al-Si-Zn alloy powder as the starting material,
The ratio of the Si component and the Zn component in the sprayed layer can be easily and surely realized.
【００２８】[0028]
【実施例】ＪＩＳ１０７０Ａｌ合金からなる幅１６ｍｍ
×高さ３ｍｍ×肉厚０．５ｍｍの多孔偏平押出材を、図
１及び図２に示すように、押出機（10）から押出したの
ち冷却用水槽（30）で冷却し、その後コイル（60）に連
続的に巻き取った。そして、冷却用水槽（30）の出側に
おいて、押出材（20）の上下に溶射ガン（40）（40）を
コイル方向に傾斜させた状態で配置した。そして、溶射
ガン（４）（４）を押出材に対して５０ｍ／分の速度で
移動させながら溶射を行った。溶射ガン（40）として
は、図３に示すようなノズル部を有するフレーム式のも
のを用いた。この溶射ガンでは、燃料送給管（41）を介
して供給される燃焼ガスおよび酸素の混合燃料ガスがノ
ズル部先端から噴出して点火され円柱状のフレームを形
成し、粉末送給管（42）を介してキャリアガスとともに
フレーム中に送給される原料粉末（43）を加熱する。そ
して、加熱された粉末を圧縮空気送給管（44）から送給
される圧縮空気のジェットにより霧状にして前方に飛ば
し、押出材（20）の表面に付着させるものとなされてい
る。図３中（45）は空気流を示す。なお、本実施例の溶
射ガンでは、燃料ガスとしてＯ2 ：７００リットル／
分、プロピレン：６８リットル／分の混合ガスを用い、
圧縮空気量は８００リットル／分とした。またフレーム
温度（溶射温度）は約２７００℃であった。[Example] 16 mm wide made of JIS1070 Al alloy
A porous flat extruded material having a height of 3 mm and a wall thickness of 0.5 mm is extruded from an extruder (10) and then cooled in a cooling water tank (30) as shown in FIGS. ) Was continuously wound up. Then, on the outlet side of the cooling water tank (30), the spray guns (40) (40) were arranged above and below the extruded material (20) in a state of being inclined in the coil direction. Then, thermal spraying was performed while moving the thermal spray guns (4) and (4) with respect to the extruded material at a speed of 50 m / min. As the spray gun (40), a frame type gun having a nozzle portion as shown in FIG. 3 was used. In this spray gun, a mixed fuel gas of combustion gas and oxygen supplied through a fuel feed pipe (41) is ejected from a tip of a nozzle portion and ignited to form a cylindrical frame, and a powder feed pipe (42 The raw material powder (43) fed into the flame together with the carrier gas is heated. Then, the heated powder is atomized by a jet of compressed air supplied from the compressed air supply pipe (44) and is blown forward to be attached to the surface of the extruded material (20). (45) in FIG. 3 shows an air flow. Incidentally, in the thermal spray gun of this embodiment, O 2 as the fuel gas: 700 liters /
Min, propylene: using a mixed gas of 68 l / min,
The amount of compressed air was 800 liters / minute. The flame temperature (spraying temperature) was about 2700 ° C.
【００２９】上記の構成において、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系
粉末の種類、フラックスを混合する場合はフラックス粉
末とＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系粉末との混合比を表１のように
各種に変えて溶射を行い、押出材（20）の上下両面に溶
射層（50）（50）を被覆形成した。なお、フラックスと
しては８２wt％ＫＡｌＦ4 ＋１８wt％ＫＫ3 ＡｌＦ6か
らなる平均粒径８０μｍのものを用いた。In the above constitution, when the type of Al-Si-Zn powder and the flux are mixed, the mixing ratio of the flux powder and the Al-Si-Zn powder is changed as shown in Table 1 to perform thermal spraying. Then, the sprayed layers (50) and (50) were formed on the upper and lower surfaces of the extruded material (20) by coating. The flux used was 82 wt% KAlF 4 +18 wt% KK 3 AlF 6 and had an average particle size of 80 μm.
【００３０】そして、得られたろう付用アルミニウム材
料について、溶射層におけるＡｌ成分、Ｓｉ成分、Ｚｎ
成分、フラックスの付着量を測定した。その結果を表１
に示す。Then, with respect to the obtained brazing aluminum material, Al component, Si component, Zn in the sprayed layer
The components and the amount of the adhered flux were measured. The results are shown in Table 1.
Shown in.
【００３１】次に、上記により製作した各ろう付用アル
ミニウム材料を熱交換チューブに用いて、図４および図
５に示すいわゆるマルチフロー形のアルミニウム製熱交
換器にそれぞれ組み立てた。なお、図４および図５に示
す熱交換器は、水平状態で上下に平行に配置された上記
ろう付用アルミニウム材料からなる多数本のチューブ
（71）と、隣接するチューブ（71）間に介在配置された
コルゲートフィン（72）と、各チューブの両端が連通接
続された左右１対の中空筒状ヘッダー（73）（74）とを
備え、かつ左ヘッダー（73）の上下周面には冷媒入口管
（75）と同出口管（76）が接続されると共に、左右ヘッ
ダーには冷媒回路を蛇行回路に仕切る仕切板（77）が設
けられている。また、コルゲートフィン（72）として
は、ＪＩＳ３００３Ａｌ合金からなる厚さ０．１５ｍｍ
のものを用いた。Next, each of the brazing aluminum materials produced as described above was used as a heat exchange tube and assembled into a so-called multi-flow type aluminum heat exchanger shown in FIGS. 4 and 5. The heat exchanger shown in FIG. 4 and FIG. 5 is interposed between a large number of tubes (71) made of the above aluminum material for brazing and horizontally arranged in parallel with each other and adjacent tubes (71). A corrugated fin (72) is arranged, and a pair of left and right hollow cylindrical headers (73) (74) are connected to both ends of each tube, and a refrigerant is provided on the upper and lower peripheral surfaces of the left header (73). The inlet pipe (75) and the outlet pipe (76) are connected, and the left and right headers are provided with a partition plate (77) for partitioning the refrigerant circuit into a meandering circuit. The corrugated fin (72) is made of JIS3003 Al alloy and has a thickness of 0.15 mm.
I used the one.
【００３２】次に、上記の各熱交換器組立物に、フラッ
クスを混合しなかったもの（試料Ｎｏ１〜８）について
は、前記と同じフラックスの懸濁液を塗布し乾燥した
後、一方フラックスを混合したもの（試料Ｎｏ９〜１
３）についてはフラックス懸濁液を塗布することなく、
Ｎ2 雰囲気中にて６００℃×３分加熱し、チューブ（7
1）とコルゲートフィン（72）、およびチューブ（71）
とヘッダー（73）（74）、その他各構成部材をろう付し
た。ここに、チューブ（71）とコルゲートフィン（72）
との接合はチューブ表面の前記溶射層により行い、チュ
ーブ（71）とヘッダー（73）（74）との接合は、ヘッダ
ーの内外面にクラッドされたろう材により行った。Next, for each of the above heat exchanger assemblies in which no flux was mixed (Sample Nos. 1 to 8), the same suspension of flux as described above was applied and dried, and then one of the fluxes was replaced. Mixture (Sample Nos. 9 to 1)
For 3), without applying the flux suspension,
Heat in a N 2 atmosphere at 600 ° C for 3 minutes, then use a tube (7
1) with corrugated fins (72), and tubes (71)
The headers (73) (74) and other components were brazed. Here, tube (71) and corrugated fin (72)
Was joined by the sprayed layer on the surface of the tube, and the tube (71) and the headers (73, 74) were joined by a brazing material clad on the inner and outer surfaces of the header.
【００３３】そして、各熱交換器のチューブ（71）につ
いて、コルゲートフィン（72）との接合状態を目視観察
することにより、ろう付性を評価した。その結果を表１
に示す。Then, the brazing property of the tube (71) of each heat exchanger was evaluated by visually observing the joint state with the corrugated fin (72). The results are shown in Table 1.
Shown in.
【００３４】[0034]
【表１】 また、ろう付性が良好であった試料Ｎｏ２、３、５、
６、７、１０、１１、１３の各熱交換器をＣＣＴ腐食試
験（複合腐食試験）に供して、１８０サイクル後のチュ
ーブの腐食状態を調べたところ、表１に示すとおりであ
った。[Table 1] In addition, sample Nos. 2, 3, 5, which had good brazing properties,
Each of the heat exchangers 6, 7, 10, 11, and 13 was subjected to a CCT corrosion test (composite corrosion test), and the corrosion state of the tube after 180 cycles was examined. The results are shown in Table 1.
【００３５】表１の結果からわかるように、溶射層にお
けるＳｉ成分、Ｚｎ成分、フラックス成分の付着量が所
定範囲にある場合には、優れたろう付性、優れた耐食性
を示し、かつろう付後の外観も良好であることが分か
る。As can be seen from the results shown in Table 1, when the amounts of Si, Zn and flux components deposited in the sprayed layer were within the predetermined ranges, they exhibited excellent brazing properties and excellent corrosion resistance, and after brazing. It can be seen that the appearance of is also good.
【００３６】[0036]
【発明の効果】この発明によれば、ろう付用のＡｌ、Ｓ
ｉと防食用のＺｎとを合金としてともに含むＡｌ−Ｓｉ
−Ｚｎ系合金粉末を溶射するから、防食層とろう材層を
順次別々に形成する必要がなくなり、１台の溶射装置で
済む。従って、複数の溶射装置の設置に起因する製造ラ
インの長尺化やコスト高を派生することなく、防食性能
を有するろう付用アルミニウム材料の製造が可能とな
る。According to the present invention, Al and S for brazing are used.
Al-Si containing both i and Zn for corrosion protection as an alloy
Since the Zn-based alloy powder is sprayed, it is not necessary to sequentially form the anticorrosion layer and the brazing material layer separately, and only one spraying device is required. Therefore, it is possible to manufacture the brazing aluminum material having anticorrosion performance without lengthening the manufacturing line and increasing the cost due to the installation of a plurality of thermal spraying devices.
【００３７】しかも、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金における
Ｓｉ成分とＺｎ成分の割合は、溶射前後で変化しないか
ら、出発材料としてのＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金粉末にお
けるＳｉ成分やＺｎ成分の割合を調整することにより、
溶射層におけるＳｉ成分やＺｎ成分の割合を簡単かつ確
実に実現することができる。Moreover, since the ratio of the Si component and the Zn component in the Al-Si-Zn alloy does not change before and after the thermal spraying, the ratio of the Si component and the Zn component in the Al-Si-Zn alloy powder as the starting material is By adjusting
The ratio of the Si component and the Zn component in the sprayed layer can be easily and surely realized.
【００３８】また、アルミニウム材の表面に、Ａｌ−Ｓ
ｉ−Ｚｎ系合金粉末とフラックス粉末の混合粉末を溶射
する場合には、ろう付に際してフラックスの塗布作業が
不要となり、工程の簡略化を図ることができる。On the surface of the aluminum material, Al-S
When the mixed powder of the i-Zn alloy powder and the flux powder is sprayed, the work of applying the flux is not necessary at the time of brazing, and the process can be simplified.
【００３９】また、アルミニウム材表面のフラックスの
付着量が３〜１０ｇ／ｍ2 である場合、あるいはアルミ
ニウム材表面のＳｉ成分の付着量が３〜２０ｇ／ｍ2 、
Ｚｎ成分の付着量が６〜１４ｇ／ｍ2 である場合には、
フラックス残渣による外観品質の悪化を生じることな
く、優れたろう付性、耐食性を実現することができる。When the amount of flux deposited on the surface of the aluminum material is 3 to 10 g / m 2 , or the amount of Si component deposited on the surface of the aluminum material is 3 to 20 g / m 2 ,
When the amount of Zn component deposited is 6 to 14 g / m 2 ,
Excellent brazing property and corrosion resistance can be realized without causing deterioration of appearance quality due to flux residue.
【図１】実施例における溶射工程の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a thermal spraying process in an example.
【図２】図１の要部拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of FIG.
【図３】実施例で用いた溶射ガンの拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a thermal spray gun used in an example.
【図４】実施例で製作したマルチフロー型アルミニウム
熱交換器の正面図である。FIG. 4 is a front view of a multi-flow type aluminum heat exchanger manufactured in an example.
【図５】図４の熱交換器のチューブとコルゲートフィン
とを分離して示す斜視図である。5 is a perspective view showing a tube and a corrugated fin of the heat exchanger of FIG. 4 separately.
20…アルミニウム材（アルミニウム押出材） 50…溶射層 20… Aluminum material (aluminum extruded material) 50… Sprayed layer
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ２３Ｆ 11/18 8414−4Ｋ (72)発明者 小島 正博 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location C23F 11/18 8414-4K (72) Inventor Masahiro Kojima 6-224 Kaiyamacho, Sakai City Showa Aluminum Within the corporation
Claims (4)
Ｚｎ系合金粉末を溶射することを特徴とするろう付用防
食アルミニウム材料の製造方法。1. Al-Si- on the surface of an aluminum material
A method for producing an anticorrosion aluminum material for brazing, which comprises spraying Zn-based alloy powder.
Ｚｎ系合金粉末とフラックス粉末の混合粉末を溶射する
ことを特徴とするろう付用防食アルミニウム材料の製造
方法。2. The surface of the aluminum material is Al-Si-
A method for producing an anticorrosive aluminum material for brazing, which comprises spraying a mixed powder of a Zn-based alloy powder and a flux powder.
量が３〜１０ｇ／ｍ2 である請求項２に記載のろう付用
防食アルミニウム材料の製造方法。3. The method for producing an anticorrosion aluminum material for brazing according to claim 2 , wherein the amount of flux deposited on the surface of the aluminum material is 3 to 10 g / m 2 .
が３〜２０ｇ／ｍ2、Ｚｎ成分の付着量が６〜１４ｇ／
ｍ2 である請求項１ないし３のいずれか１に記載のろう
付用防食アルミニウム材料の製造方法。4. The amount of Si component deposited on the surface of the aluminum material is 3 to 20 g / m 2 , and the amount of Zn component deposited is 6 to 14 g / m 2 .
The method for producing an anticorrosion aluminum material for brazing according to any one of claims 1 to 3, which is m 2 .
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