JPH11790A - 熱交換器用ろう材被覆AlまたはAl合金押出チューブ - Google Patents

熱交換器用ろう材被覆AlまたはAl合金押出チューブ

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JPH11790A
JPH11790A JP15231397A JP15231397A JPH11790A JP H11790 A JPH11790 A JP H11790A JP 15231397 A JP15231397 A JP 15231397A JP 15231397 A JP15231397 A JP 15231397A JP H11790 A JPH11790 A JP H11790A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐食性に優れた熱交換器を製造するためのろ
う材被覆AlまたはAl合金押出チューブを提供する。 【解決手段】 AlまたはAl合金押出チューブ3の表
面に、Zn溶射層6を介して(a)Si:15超〜60
重量%を含有し、残りがAlおよび不可避不純物からな
る組成の二元系過共晶Al合金ろう粉末からなるろう塗
布層、(b)Si:15超〜60重量%、Zn:1〜1
5重量%を含有し、残りがAlおよび不可避不純物から
なる組成の三元系過共晶Al合金ろう粉末からなるろう
塗布層、(c)Si:13〜45重量%を含有し残りが
Alおよび不可避不純物からなる組成の二元系過共晶A
l合金ろう粉末とSi粉末をSi合計量が15超〜60
重量%となるように混合した混合粉末からなるろう塗布
層2を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、耐食性に優れた
熱交換器を製造するためのろう材使用量が少なくかつろ
う付け性に優れた熱交換器用ろう材被覆AlまたはAl
合金押出チューブに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、熱交換器の組立構造材としてろう
材被覆AlまたはAl合金押出チューブを用いることが
知られており、該ろう材被覆AlまたはAl合金押出チ
ューブは、図3の斜視図に示されるように、複数の穴4
を有する断面偏平状のAlまたはAl合金押出チューブ
3の表面にSi:6.8〜13.0重量%を含み、残部
がAlおよび不可避不純物からなる組成のAl合金粉末
をフラックスと混合したり、これにバインダ樹脂および
溶剤と共に混合してスラリー状にしたろう材を塗布する
ことによりろう塗布層2´を形成したろう材被覆Alま
たはAl合金押出チューブ1´を用いることが知られて
いる。
【0003】この従来のろう材被覆AlまたはAl合金
押出チューブ1´を用いた熱交換器は、図4に示される
ように、ろう塗布層を形成したヘッダー部5の開口(図
示せず)にろう塗布層2´を形成したチューブ1´を挿
入し、チューブ1´と1´の間に波形のフィン7を配置
して組み立て、得られた組立体を加熱炉に装入し加熱す
ると、ヘッダー部5とチューブ3はろう付けされ固定す
ることにより作られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来のS
i:6.8〜13.0重量%を含み、残部がAlおよび
不可避不純物からなる組成のAl合金粉末ろう材を塗布
したろう塗布層2´を有するAlまたはAl合金押出チ
ューブは、良好なろう付け性を得るためには、Al合金
粉末ろう材の使用量を極めて多くする必要があり、高価
なろう材粉末の使用量の増加は製造コストの増加および
熱交換器の重量増加の原因になっていた。
【0005】さらに前記従来のSi:6.8〜13.0
重量%を含み、残部がAlおよび不可避不純物からなる
組成のAl合金粉末ろう材を使用して得られた接合部や
粉末ろう材塗布部には、腐食形態としては好ましくない
孔食が発生するために、従来の熱交換器を長期間使用す
ると腐食による貫通孔が発生し、特にチューブ部分に孔
食が発生するとそれによって冷媒漏れが発生することが
あり、かかるチューブ部分の孔食による冷媒漏れは、特
に、海岸などの空気に塩分を含む地帯、または工場地帯
などの空気に腐食性ガスを含む地帯など過酷な環境下に
おいて走る車に搭載された熱交換器に多く発生するなど
の問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、少量でろう付けが可能でろう付
け性に優れ、かつ孔食が発生することのない耐食性に優
れたろう塗布層を有する熱交換器用ろう材被覆Alまた
はAl合金押出チューブを開発すべく研究を行なった結
果、[A]AlまたはAl合金押出チューブの表面に、
(a)Si:15超〜60重量%を含有し、残りがAl
および不可避不純物からなる組成の二元系過共晶Al合
金ろう粉末からなるろう塗布層、(b)Si:15超〜
60重量%、Zn:1〜15重量%を含有し、残りがA
lおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Al
合金ろう粉末からなるろう塗布層、(c)Si:13〜
45重量%を含有し残りがAlおよび不可避不純物から
なる組成の二元系過共晶Al合金ろう粉末とSi粉末を
Si合計量が15超〜60重量%となるように混合した
混合粉末からなるろう塗布層、(d)Si:13〜45
重量%、Zn:5〜20重量%を含有し、残りがAlお
よび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Al合金
ろう粉末とSi粉末をSi合計量が15超〜60重量
%、Zn:1〜15重量%となるように混合した混合粉
末からなるろう塗布層を形成した熱交換器用ろう材被覆
AlまたはAl合金押出チューブは、従来のろう塗布層
を有する熱交換器用ろう材被覆AlまたはAl合金押出
チューブよりもろう材の使用量が少なくかつろう付け性
に優れている、[B]AlまたはAl合金押出チューブ
の表面にZn溶射層を形成し、このZn溶射層の上に前
記(a)〜(d)の内のいずれかのろう塗布層を形成し
た熱交換器用ろう材被覆AlまたはAl合金押出チュー
ブは、ろう付け後のAlまたはAl合金押出チューブの
侵食深さを小さくすることができ、さらにろう付けして
得られたフィレット部の耐食性が優れ、従って、耐食性
に優れた熱交換器がえられる、[C]前記(a)〜
(d)の内のいずれかのろう塗布層は、さらにフラック
スを混合してなるフラックスろう混合塗布層であっても
よい、という研究結果を得たのである。
【0007】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、(1)AlまたはAl合金押出
チューブと、前記押出チューブの表面に形成されたZn
溶射層と、このZn溶射層の上に形成されたSi:15
超〜60重量%を含有し、残りがAlおよび不可避不純
物からなる組成の二元系過共晶Al合金ろう粉末を塗布
してなるろう塗布層とで構成されている熱交換器用ろう
材被覆AlまたはAl合金押出チューブ、(2)前記
(1)記載のろう塗布層は、Si:15超〜60重量%
を含有し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成
の二元系過共晶Al合金ろう粉末に、さらにフラックス
を混合してなるフラックスろう混合塗布層である熱交換
器用ろう材被覆AlまたはAl合金押出チューブ、
(3)AlまたはAl合金押出チューブと、前記押出チ
ューブの表面に形成されたZn溶射層と、このZn溶射
層の上に形成されたSi:15超〜60重量%、Zn:
1〜15重量%を含有し、残りがAlおよび不可避不純
物からなる組成の三元系過共晶Al合金ろう粉末を塗布
してなるろう塗布層とで構成されている熱交換器用ろう
材被覆AlまたはAl合金押出チューブ、(4)前記
(3)記載のろう塗布層は、Si:15超〜60重量
%、Zn:1〜15重量%を含有し、残りがAlおよび
不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Al合金ろう
粉末に、さらにフラックスを混合してなるフラックスろ
う混合塗布層である熱交換器用ろう材被覆AlまたはA
l合金押出チューブ、(5)AlまたはAl合金押出チ
ューブと、前記押出チューブの表面に形成されたZn溶
射層と、このZn溶射層の上に形成されたSi:13〜
45重量%を含有し残りがAlおよび不可避不純物から
なる組成の二元系過共晶Al合金ろう粉末とSi粉末を
Si合計量が15超〜60重量%となるように混合した
混合粉末を塗布したろう塗布層とで構成されている熱交
換器用ろう材被覆AlまたはAl合金押出チューブ、
(6)前記(5)記載のろう塗布層は、Si:13〜4
5重量%を含有し残りがAlおよび不可避不純物からな
る組成の二元系過共晶Al合金ろう粉末とSi粉末をS
i合計量が15超〜60重量%となるように混合した混
合粉末に、さらにフラックスを混合してなるフラックス
ろう混合塗布層である熱交換器用ろう材被覆Alまたは
Al合金押出チューブ、(7)AlまたはAl合金押出
チューブと、前記押出チューブの表面に形成されたZn
溶射層と、このZn溶射層の上に形成されたSi:13
〜45重量%、Zn:5〜20重量%を含有し、残りが
Alおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶A
l合金ろう粉末とSi粉末をSi合計量が15超〜60
重量%、Zn:1〜15重量%となるように混合した混
合粉末を塗布したろう塗布層とで構成されている熱交換
器用ろう材被覆AlまたはAl合金押出チューブ、
(8)前記(7)記載のろう塗布層は、Si:13〜4
5重量%、Zn:5〜20重量%を含有し、残りがAl
および不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Al合
金ろう粉末とSi粉末をSi合計量が15超〜60重量
%、Zn:1〜15重量%となるように混合した混合粉
末に、さらにフラックスを混合してなるフラックスろう
混合塗布層である熱交換器用ろう材被覆AlまたはAl
合金押出チューブ、に特徴を有するものである。
【0008】さらに、この発明は、前記(1)、
(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)また
は(8)記載のろう材被覆AlまたはAl合金押出チュ
ーブを用いて作製された熱交換器に特徴を有するもので
ある。
【0009】前記(1)〜(8)記載のZn溶射層の上
に形成されたろう塗布層は、ろう材粉末またはろう材粉
末とフラックスの混合物をバインダ樹脂および溶剤と共
に混合してスラリー状にして塗布することにより形成す
ることもできる。
【0010】この発明の熱交換器用ろう材被覆Alまた
はAl合金押出チューブを図面に基づいて説明する。図
1は、この発明の熱交換器用ろう材被覆AlまたはAl
合金押出チューブの斜視図であり、1はこの発明の熱交
換器用ろう材被覆AlまたはAl合金押出チューブ、2
はろう塗布層、22はフラックスろう塗布層、3は断面
偏平状のAlまたはAl合金押出チューブであり、断面
偏平状のAlまたはAl合金押出チューブ3には複数の
穴4が設けられている。この発明の熱交換器用ろう材被
覆AlまたはAl合金押出チューブの表面にはZn溶射
層6が形成されており、ろう塗布層2またはフラックス
ろう塗布層22はZn溶射層6の上に形成されている。
【0011】ろう塗布層2は、(a)Si:15超〜6
0重量%を含有し、残りがAlおよび不可避不純物から
なる組成の二元系過共晶Al合金ろう粉末、(b)S
i:15超〜60重量%、Zn:1〜15重量%を含有
し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成の三元
系過共晶Al合金ろう粉末、(c)Si:13〜45重
量%を含有し残りがAlおよび不可避不純物からなる組
成の二元系過共晶Al合金ろう粉末とSi粉末をSi合
計量が15超〜60重量%となるように混合した混合粉
末、または(d)Si:13〜45重量%、Zn:5〜
20重量%を含有し、残りがAlおよび不可避不純物か
らなる組成の三元系過共晶Al合金ろう粉末とSi粉末
をSi合計量が15超〜60重量%、Zn:1〜15重
量%となるように混合した混合粉末の内のいずれかを塗
布して得られた層である。
【0012】さらに、フラックスろう塗布層22は、前
記(a)の二元系過共晶Al合金ろう粉末、(b)の三
元系過共晶Al合金ろう粉末、(c)の二元系過共晶A
l合金ろう粉末とSi粉末をSi合計量が15超〜60
重量%となるように混合した混合粉末、または(d)の
三元系過共晶Al合金ろう粉末とSi粉末をSi合計量
が15超〜60重量%、Zn:1〜15重量%となるよ
うに混合した混合粉末に、それぞれフラックスを混合し
た混合物を塗布して得られた層である。
【0013】この発明の熱交換器用ろう材被覆Alまた
はAl合金押出チューブの構成を前記のごとく限定した
理由を説明する。
【0014】Zn溶射層:AlまたはAl合金押出チュ
ーブにSi共晶点よりも多くSiを含む過共晶合金粉末
を直接塗布したろう材被覆AlまたはAl合金押出チュ
ーブは、Siがろうとなってフィレットを形成する前に
母材であるAlまたはAl合金押出チューブを厚さ方向
へ侵食し、母材厚さが極端に薄いとチューブに侵食によ
る貫通孔が発生することがある。ところが、Zn溶射層
を形成したこの発明の熱交換器用ろう材被覆Alまたは
Al合金押出チューブはZn溶射層が形成されているの
で侵食による貫通孔発生を防止する作用があり、さらに
耐食性も向上する。このZn溶射層の溶射量(以下、Z
n溶射量という)は3〜20g/m2 (好ましくは、7
〜15g/m2 )の範囲内にあることが好ましい。その
理由は、Zn溶射量が3g/m2 未満では被覆層の表面
Zn濃度が少なくて所望の作用が得られず、一方、Zn
溶射量が20g/m2 を越えるとろう付け後に被覆層の
Znが多量にフィレットに移動するため、フィレットが
優先的に腐食されてフィンとチューブが剥離したり、被
覆層のZn濃度が高くなり腐食量(速度)が著しく増加
するため好ましくないことによるものである。
【0015】Al−Si二元系過共晶合金粉末:この発
明の熱交換器用ろう材被覆AlまたはAl合金押出チュ
ーブに塗布されるAl−Si二元系過共晶合金粉末のS
i含有量が15超〜60%の範囲内にあるAl−Si二
元系過共晶合金粉末であると、共晶あるいは過共晶とな
って母材に対する侵蝕が過度になることなく十分に母材
を溶解させることができる。この発明のAlまたはAl
合金ろう付け用混合粉末に含まれるAl−Si二元系過
共晶合金粉末のSi含有量は20〜45%の範囲である
ことが一層好ましく、25〜35%の範囲であることが
さらに一層好ましい。。
【0016】Al−Si二元系過共晶合金粉末に対する
Si粉末の配合量:この発明の熱交換器用ろう材被覆A
lまたはAl合金押出チューブに塗布されるAlまたは
Al合金ろう付け用混合粉末は、Si粉末が、前記Al
−Si二元系過共晶合金粉末に対してSiの合計量が1
5超〜60%となるように混合されることが好ましく、
Si粉末がAl−Si二元系過共晶合金粉末に対してS
i量の合計で15%以下となるように混合した混合粉末
からなるろう材では母材を溶解させる作用が十分得られ
ず、さらにろう材使用量が多くなるので好ましくない。
一方、Si量が合計で60%を越えて含有する混合粉末
からなるろう材では母材に対する侵蝕が過度になりす
ぎ、強度低下の原因になって好ましくない。したがっ
て、この発明のAlまたはAl合金ろう付け用混合粉末
はSi粉末をAl−Si二元系過共晶合金粉末に対して
Siの合計量が15超〜60%となるように定めた。S
i粉末の混合量は、Si量の合計で20〜45%の範囲
となるように混合することが一層好ましく、25〜35
%の範囲であることがさらに一層好ましい。Si粉末を
混合する時に使用するAl−Si二元系過共晶合金粉末
は、Si:13〜45重量%を含有し残りがAlおよび
不可避不純物からなる組成の二元系過共晶Al合金ろう
粉末であることが好ましい。
【0017】Al−Si−Zn三元系過共晶合金粉末:
この発明の熱交換器用ろう材被覆AlまたはAl合金押
出チューブに塗布されるAl−Si−Zn三元系合金粉
末がSi:15%以下の亜共晶〜共晶の場合、使用する
粉末の量が多くなるので好ましくなく、従って、Si:
15%超の過共晶のAl−Si−Zn三元系合金粉末を
使用する必要があり、Si含有量が15超〜60%、Z
n含有量が1〜15%の範囲内にあるAl−Si−Zn
三元系過共晶合金粉末を使用する必要がある。前記Al
−Si−Zn三元系過共晶合金粉末のSi含有量は20
〜40%、Zn含有量は5〜10%の範囲であることが
一層好ましい。
【0018】Al−Si−Zn三元系過共晶合金粉末に
対するSi粉末の配合量:この発明の熱交換器用ろう材
被覆AlまたはAl合金押出チューブに塗布されるAl
−Si−Zn三元系過共晶合金粉末に混合されるSi粉
末は、混合粉末のSi合計量が15%超〜60%となる
ように添加混合されることが好ましく、Si粉末がAl
−Si−Zn三元系過共晶合金粉末に対してSi合計量
で15%以下となるように含有した混合粉末ろう材では
母材を溶解させる作用が十分得られないために混合粉末
ろう材の使用量が多くなって好ましくない。一方、Si
量が合計で60%を越えて含有するように混合した混合
粉末からなるろう材では母材であるチューブに対する侵
食が過度になり、強度低下の原因になって好ましくな
い。したがって、この発明のAlまたはAl合金ろう付
け用混合粉末は、Si粉末をAl−Si−Zn三元系過
共晶合金粉末に対してSiの合計量が15%超〜60%
となるように混合するようにした。Si粉末は、Si量
の合計で20〜45%の範囲にあるように混合すること
が一層好ましい。またSi粉末を混合して得られたAl
またはAl合金ろう付け用混合粉末に含まれるZn量の
合計は1〜15%の範囲とすることで、ろう付け後に接
合部やろう材粉末塗布部に部材表面から深部へZn濃度
勾配を持つZn拡散層が形成され、このZn拡散層によ
り腐食形態が面状型となり、深さ方向への腐食を防止す
ることができ、従って、耐孔食性などの耐食性を向上さ
せることができる。この場合、Zn量の合計が15%を
越えると腐食速度が速くなり、腐食が著しくなるので好
ましくない。AlまたはAl合金ろう付け用混合粉末に
含まれるZn量は合計で5〜10%の範囲にあることが
一層好ましい。Si粉末を混合する時に使用するAl−
Si−Zn三元系過共晶合金粉末のSiは13〜45重
量%、Znは5〜20重量%を含有し、残りがAlおよ
び不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Al合金ろ
う粉末であることが好ましい。
【0019】Al−Si二元系過共晶合金粉末、Al−
Si−Zn三元系過共晶合金粉末およびSi粉末の平均
粒径:この発明の熱交換器ろう材被覆AlまたはAl合
金押出チューブで使用するAl−Si二元系過共晶合金
粉末、Al−Si−Zn三元系過共晶合金粉末およびS
i粉末の平均粒径は、Si粉末がAl−Si二元系過共
晶合金粉末およびAl−Si−Zn三元系過共晶合金粉
末よりも融点が高いところから、Si粉末の粒径をAl
−Si二元系過共晶合金粉末およびAl−Si−Zn三
元系過共晶合金粉末の粒径よりも微細にし、Alまたは
Al合金ろう付け用混合粉末中に均一に分散させると共
にSi粉末による局部侵蝕を低減し、母材表面の侵蝕を
穏やかにする必要がある。したがって、この発明のAl
またはAl合金ろう付け用混合粉末は、Al−Si二元
系過共晶合金粉末およびAl−Si−Zn三元系過共晶
合金粉末の平均粒径を5〜100μmの範囲内にする必
要があり、一方、Si粉末の平均粒径は1〜50μmの
範囲内にあり、かつAl−Si二元系過共晶合金粉末お
よびAl−Si−Zn三元系過共晶合金粉末の平均粒径
はSi粉末の平均粒径よりも相対的に大きい平均粒径を
有することが好ましい。この発明のAlまたはAl合金
ろう付け用混合粉末に含まれるAl−Si二元系過共晶
合金粉末およびAl−Si−Zn三元系過共晶合金粉末
の平均粒径は10〜70μmの範囲内にあり、Si粉末
の平均粒径は1〜30μmの範囲内にあり、かつAl−
Si二元系過共晶合金粉末およびAl−Si−Zn三元
系過共晶合金粉末の平均粒径はSi粉末の平均粒径より
も相対的に大きい平均粒径を有することが一層好まし
い。さらに一層好ましい範囲はAl−Si二元系過共晶
合金粉末および、Al−Si−Zn三元系過共晶合金粉
末の平均粒径が15〜40μmの範囲内にあり、Si粉
末の平均粒径は1〜20μmの範囲内にありかつAl−
Si二元系過共晶合金粉末およびAl−Si−Zn三元
系過共晶合金粉末の平均粒径はSi粉末の平均粒径より
も相対的に大きい平均粒径を有することである。
【0020】
【発明の実施の形態】JIS A3003のAl合金イ
ンゴットを押出し加工することにより押出チューブを成
形し、さらに、成形直後の押出Al合金チューブにZn
を溶射することにより表面にいずれもZn溶射量10g
/m2 のZn溶射層を有するZn被覆Al合金チューブ
を作製した。さらに、チューブを通すことのできる開口
を設けたJIS A3003からなるヘッダー部および
波形に成形されたJIS A3003からなるフィンを
用意した。
【0021】実施例1 Al合金製溶湯をアトマイズして得られた表1に示され
る成分組成を有する平均粒径:30μmのAl−Si二
元系合金粉末:10重量部に対してフラックス:1重量
部、バインダー:1重量部の割合で混合し、スラリー状
ろう材を作製した。前記Zn被覆Al合金チューブにこ
れらスラリー状ろう材を塗布することにより本発明熱交
換器用ろう材被覆Al合金押出チューブ(以下、本発明
チューブという)1〜7および比較熱交換器用ろう材被
覆Al合金押出チューブ(以下、比較チューブという)
1を作製した。さらにZn溶射しない押出チューブに表
1に示される組成のAl−Si二元系合金粉末を含むス
ラリー状ろう材を塗布することにより従来熱交換器用ろ
う材被覆Al合金押出チューブ(以下、従来チューブと
いう)1を作製した。
【0022】前記本発明チューブ1〜7、比較チューブ
1および従来チューブ1を前記ヘッダー部の開口に挿入
して熱交換器の枠を作製し、さらに波形に成形されたフ
ィンをチューブとチューブの間に設置してヘッダー部、
チューブおよびフィンからなる組立体を作製した。得ら
れた組立体を加熱炉に装入し不活性ガス雰囲気下で60
0℃に保持された加熱炉に5分間保持することにより加
熱し、ヘッダー部5、チューブ1およびフィン7をフィ
レット8を介して接合した図2の熱交換器の一部側面図
に示される熱交換器を作製した。
【0023】得られた熱交換器のチューブ1とフィン7
を完全に接合した場合の接合部全長(L)に対するこの
実施例でろう付けして得られた熱交換器のチューブ1と
フィン7の接合部長さ(l)の比を接合率(l/L×1
00%)として測定し、さらにフィン間部9(図2にお
けるフィレット8とフィレット8の間のチューブ部分)
におけるろう付け前のチューブの厚さとろう付け後のチ
ューブの厚さの差を侵食深さとして測定し、その結果を
表1に示し、ろう付け性を評価した(表1において、○
は総合的に判断してろう付け性良好、×は総合的に判断
してろう付け性不良を示す)。
【0024】さらに、本発明チューブ1〜7、比較チュ
ーブ1および従来チューブ1を用いてろう付けして得ら
れた熱交換器を、人口海水および酢酸からなる試験液を
50℃の温度下で30分間噴霧した後、30分間噴霧を
停止して湿潤雰囲気下に保持時する操作を20日間繰り
返すSWAAT試験を行い、フィン間部9の腐食形態を
調査し、さらに腐食深さを測定し、その結果を表1に示
し、耐食性を評価した(表1において、○は総合的に判
断して耐食性良好、×は総合的に判断して耐食性不良を
示す)。なお、侵食深さおよび腐食深さの測定、並びに
腐食形態の調査にフィン間部9を選んだ理由は、フィン
間部9に侵食および孔食が発生するとそれによって熱交
換器の冷媒漏れが発生し、重大な事態を引き起こすから
である。
【0025】
【表1】
【0026】実施例2 Al合金製溶湯をアトマイズして得られた表2に示され
る成分組成を有する平均粒径:30μmのAl−Si−
Zn三元系合金粉末:10重量部に対してフラックス:
1重量部、バインダー:1重量部の割合で混合し、スラ
リー状ろう材を作製した。前記Zn被覆Al合金チュー
ブにこれらスラリー状ろう材を塗布することにより本発
明チューブ8〜14および比較チューブ2を作製した。
さらにZn溶射しない押出チューブに表2に示される組
成のスラリー状ろう材を塗布することにより従来チュー
ブ2を作製した。
【0027】前記本発明チューブ8〜14、比較チュー
ブ2および従来チューブ2を前記ヘッダー部の開口に挿
入して熱交換器の枠を作製し、さらに波形に成形された
フィンをチューブとチューブの間に設置してヘッダー
部、チューブおよびフィンからなる組立体を作製した。
得られた組立体を加熱炉に装入し不活性ガス雰囲気下で
600℃に保持された加熱炉に5分間保持することによ
り加熱し、ヘッダー部5、チューブ1およびフィン7を
フィレット8を介して接合した図2の熱交換器の一部側
面図に示されるごとき熱交換器を作製した。
【0028】得られた熱交換器のチューブ1とフィン7
を完全に接合した場合の接合部全長(L)に対するこの
実施例でろう付けして得られた熱交換器のチューブ1と
フィン7の接合部長さ(l)の比を接合率(l/L×1
00%)として測定し、さらにフィン間部9におけるろ
う付け前のチューブの厚さとろう付け後のチューブの厚
さの差を侵食深さとして測定し、その結果を表2に示
し、ろう付け性を評価した(表2において、○は総合的
に判断してろう付け性良好、×は総合的に判断してろう
付け性不良を示す)。
【0029】さらに、本発明チューブ8〜14、比較チ
ューブ2および従来チューブ2を用いてろう付けして得
られた熱交換器に付いて実施例1と同じSWAAT試験
を行い、フィン間部9の腐食形態を調査し、さらに腐食
深さを測定し、その結果を表2に示し、耐食性を評価し
た(表2において、○は総合的に判断して耐食性良好、
×は総合的に判断して耐食性不良を示す)。
【0030】
【表2】
【0031】実施例3 表3に示される成分組成を有し平均粒径:30μmのA
l−Si二元系合金粉末に純Si粉末を表3に示される
割合に配合し混合してSi量が合計で表3に示される値
となる混合粉末を作製し、これら混合粉末10重量部に
対してフラックス:1重量部、バインダー:1重量部の
割合で混合し、スラリー状ろう材を作製した。前記Zn
被覆Al合金チューブにこれらスラリー状ろう材を塗布
することにより本発明チューブ15〜22および比較チ
ューブ3を作製した。これら本発明チューブ15〜22
および比較チューブ3を用いて実施例1と同じ条件で接
合率(l/L×100%)を測定し、さらにフィン間部
9におけるろう付け前のチューブの厚さとろう付け後の
チューブの厚さの差を侵食深さとして測定し、その結果
を表3に示し、ろう付け性を評価した(表3において、
○は総合的に判断してろう付け性良好、×は総合的に判
断してろう付け性不良を示す)。さらに実施例1と同じ
SWAAT試験を行い、フィン間部9の腐食形態を調査
し、さらに腐食深さを測定し、その結果を表3に示し、
耐食性を評価した(表3において、○は総合的に判断し
て耐食性良好、×は総合的に判断して耐食性不良を示
す)。
【0032】
【表3】
【0033】実施例4 表4に示される成分組成を有し平均粒径:30μmのA
l−Si−Zn三元系合金粉末に純Si粉末を表4に示
される割合に配合し混合してSi量が合計で表4に示さ
れる値となる混合粉末を作製し、これら混合粉末10重
量部に対してフラックス:1重量部、バインダー:1重
量部の割合で混合し、スラリー状ろう材を作製した。前
記Zn被覆Al合金チューブにこれらスラリー状ろう材
を塗布することにより本発明チューブ23〜30および
比較チューブ4を作製した。これら本発明チューブ23
〜30および比較チューブ4を用いて実施例2と同じ条
件で接合率(l/L×100%)を測定し、さらにフィ
ン間部9におけるろう付け前のチューブの厚さとろう付
け後のチューブの厚さの差を侵食深さとして測定し、そ
の結果を表4に示し、ろう付け性を評価した(表4にお
いて、○は総合的に判断してろう付け性良好、×は総合
的に判断してろう付け性不良を示す)。さらに実施例1
と同じSWAAT試験を行い、フィン間部9の腐食形態
を調査し、さらに腐食深さを測定し、その結果を表4に
示し、耐食性を評価した(表4において、○は総合的に
判断して耐食性良好、×は総合的に判断して耐食性不良
を示す)。
【0034】
【表4】
【0035】
【発明の効果】表1〜4に示される結果から、本発明チ
ューブ1〜30で作製した熱交換器のろう材接合部は、
従来チューブ1および2で作製した熱交換器のろう材接
合部に比べて接合率が大きいところからろう付け性に優
れ、フィン間部の腐食形態も面状腐食となって腐食深さ
も浅いところから耐食性にすぐれており、本発明チュー
ブ1〜30を使用して作製した熱交換器は従来チューブ
1および2を使用して作製した熱交換器に比べて優れて
いることが分かる。しかし、この発明の範囲から外れた
比較チューブ1〜4(表1〜4において、この発明の条
件から外れている値に*印をつけて示した)で作製した
熱交換器は、比較チューブ1〜3のようにフィン間部に
おける侵食深さが大きくなったり、比較チューブ4のよ
うにフィン間部における腐食深さが大きくなるなどして
好ましくないことが分かる。
【0036】上述のように、この発明の熱交換器用ろう
材被覆AlまたはAl合金押出チューブは、耐食性に優
れたた熱交換器を提供することができ、工業上有用な効
果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の熱交換器用ろう材被覆AlまたはA
l合金押出チューブの斜視図である。
【図2】ろう付けされたこの発明の熱交換器の一部側面
図である。
【図3】従来の熱交換器用ろう材被覆AlまたはAl合
金押出チューブの斜視図である。
【図4】熱交換器組立体の斜視図である。
【符号の説明】
1 この発明の熱交換器用ろう材被覆AlまたはAl合
金押出チューブ 1´ 従来の熱交換器用ろう材被覆AlまたはAl合金
押出チューブ 2 ろう塗布層 22 フラックスろう混合塗布層 2´ 従来のろう塗布層 3 チューブ 4 穴 5 ヘッダー部 6 Zn溶射層 7 フィン 8 フィレット 9 フィン間部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C23C 4/08 C23C 4/08 28/02 28/02

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 AlまたはAl合金押出チューブと、前
    記押出チューブの表面に形成されたZn溶射層と、この
    Zn溶射層の上に形成されたSi:15超〜60重量%
    を含有し、残りがAlおよび不可避不純物からなる組成
    の二元系過共晶Al合金ろう粉末を塗布してなるろう塗
    布層とで構成されていることを特徴とする熱交換器用ろ
    う材被覆AlまたはAl合金押出チューブ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のろう塗布層は、Si:1
    5超〜60重量%を含有し、残りがAlおよび不可避不
    純物からなる組成の二元系過共晶Al合金ろう粉末に、
    さらにフラックスを混合してなるフラックスろう混合塗
    布層であることを特徴とする熱交換器用ろう材被覆Al
    またはAl合金押出チューブ。
  3. 【請求項3】 AlまたはAl合金押出チューブと、前
    記押出チューブの表面に形成されたZn溶射層と、この
    Zn溶射層の上に形成されたSi:15超〜60重量
    %、Zn:1〜15重量%を含有し、残りがAlおよび
    不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Al合金ろう
    粉末を塗布してなるろう塗布層とで構成されていること
    を特徴とする熱交換器用ろう材被覆AlまたはAl合金
    押出チューブ。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のろう塗布層は、Si:1
    5超〜60重量%、Zn:1〜15重量%を含有し、残
    りがAlおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共
    晶Al合金ろう粉末に、さらにフラックスを混合してな
    るフラックスろう混合塗布層であることを特徴とする熱
    交換器用ろう材被覆AlまたはAl合金押出チューブ。
  5. 【請求項5】 AlまたはAl合金押出チューブと、前
    記押出チューブの表面に形成されたZn溶射層と、この
    Zn溶射層の上に形成されたSi:13〜45重量%を
    含有し残りがAlおよび不可避不純物からなる組成の二
    元系過共晶Al合金ろう粉末とSi粉末をSi合計量が
    15超〜60重量%となるように混合した混合粉末を塗
    布したろう塗布層とで構成されていることを特徴とする
    熱交換器用ろう材被覆AlまたはAl合金押出チュー
    ブ。
  6. 【請求項6】 請求項5記載のろう塗布層は、Si:1
    3〜45重量%を含有し残りがAlおよび不可避不純物
    からなる組成の二元系過共晶Al合金ろう粉末とSi粉
    末をSi合計量が15超〜60重量%となるように混合
    した混合粉末に、さらにフラックスを混合してなるフラ
    ックスろう混合塗布層であることを特徴とする熱交換器
    用ろう材被覆AlまたはAl合金押出チューブ。
  7. 【請求項7】 AlまたはAl合金押出チューブと、前
    記押出チューブの表面に形成されたZn溶射層と、この
    Zn溶射層の上に形成されたSi:13〜45重量%、
    Zn:5〜20重量%を含有し、残りがAlおよび不可
    避不純物からなる組成の三元系過共晶Al合金ろう粉末
    とSi粉末をSi合計量が15超〜60重量%、Zn:
    1〜15重量%となるように混合した混合粉末を塗布し
    たろう塗布層とで構成されていることを特徴とする熱交
    換器用ろう材被覆AlまたはAl合金押出チューブ。
  8. 【請求項8】 請求項7記載のろう塗布層は、Si:1
    3〜45重量%、Zn:5〜20重量%を含有し、残り
    がAlおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶
    Al合金ろう粉末とSi粉末をSi合計量が15超〜6
    0重量%、Zn:1〜15重量%となるように混合した
    混合粉末に、さらにフラックスを混合してなるフラック
    スろう混合塗布層であることを特徴とする熱交換器用ろ
    う材被覆AlまたはAl合金押出チューブ。
  9. 【請求項9】 請求項1、2、3、4、5、6、7また
    は8記載のろう材被覆AlまたはAl合金押出チューブ
    を用いて作製されたことを特徴とする熱交換器。
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