JPH0191992A - アルミニウム製熱交換器のろう付け方法 - Google Patents
アルミニウム製熱交換器のろう付け方法Info
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- JPH0191992A JPH0191992A JP24960987A JP24960987A JPH0191992A JP H0191992 A JPH0191992 A JP H0191992A JP 24960987 A JP24960987 A JP 24960987A JP 24960987 A JP24960987 A JP 24960987A JP H0191992 A JPH0191992 A JP H0191992A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はアルミニウム製熱交換器のろう付け方法に関す
るもので、特にろう付け時におけるフィン材の座屈（サ
グ）を防止したもので必る。
るもので、特にろう付け時におけるフィン材の座屈（サ
グ）を防止したもので必る。
（従来の技術）
自動車用アルミニウム製熱交換器には、ラジェーター、
エアコンのコンデンサー、エバポレーター等があり、こ
れ等は冷媒通路を形成する管体と、冷媒と空気間の効率
的な熱交換を行なうフィンからなり、通常ろう付け法に
より造られている。例えばラジェーターは第３図に示す
ように外側にろう材をクラッドした電縫管（５）にろう
材をクラッドしないコルゲートフィン（４）を組付け、
ろう付けにより一体に接合している。フィンの厚さはｏ
、ｉｍ前後である。尚図において（６）はヘッダー、（
７）はタンクを示す。
エアコンのコンデンサー、エバポレーター等があり、こ
れ等は冷媒通路を形成する管体と、冷媒と空気間の効率
的な熱交換を行なうフィンからなり、通常ろう付け法に
より造られている。例えばラジェーターは第３図に示す
ように外側にろう材をクラッドした電縫管（５）にろう
材をクラッドしないコルゲートフィン（４）を組付け、
ろう付けにより一体に接合している。フィンの厚さはｏ
、ｉｍ前後である。尚図において（６）はヘッダー、（
７）はタンクを示す。
またコンデンサーは第４図に示すように蛇行状に折曲げ
た押出偏平管（９）の間に、ろう材をクラッドしたブレ
ージングシートをコルゲート加工したフィン（８）を組
付け、ろう付けにより接合している。フィンの厚さは０
．１〜０．２Ｍｌ１１．ろう材のクラツド率は片面で１
０％前後のものが使用されている。
た押出偏平管（９）の間に、ろう材をクラッドしたブレ
ージングシートをコルゲート加工したフィン（８）を組
付け、ろう付けにより接合している。フィンの厚さは０
．１〜０．２Ｍｌ１１．ろう材のクラツド率は片面で１
０％前後のものが使用されている。
ろう材をクラッドしないベアのフィン材やろう材をクラ
ッドしたブレージングシートからなるフィンの芯（Δに
はＪＩＳ １１００等のホ屯Ａ１やＪＩＳ３００３、３
２０３等のＡ１−Ｍｎ系合金、これに犠牲効果をもたせ
るためにｌｎ、（ｎ、３ｎ等を添加した合金、ＪＩＳ
５００５等のＡＪ−Ｍ９系合金、ＪＩＳ ６９５１等の
へ１−ｔＶｔｇ−８ｉ系合金が用いられ、コルゲート性
、ルーバー切れ、コア組み時の強度の面などから硬質＋
′Ａ（ＨｌＸ、Ｈ２Ｘ＞が主に用いられている。ろう付
けはＡ１−５；系又はＡｌ−８ｉ −Ｍｇ系ろう材の溶
融する温１ｉ（５９０〜６１０℃）に加熱して行なわれ
、フラックスろう付け法（塩化物系フラックス又は非腐
食性フッ化物系フラックスを使用）にはＡ１−Ｓｉ系ろ
う材を使用し、真空ろう付け法にはＡＪ −Ｓｉ −Ｍ
ｇ系ろう材を使用して行なわれ、加熱は熱交換器部品の
均熱を保らなからろう材の融点温度まで比較的′ＪＦ１
時間のうちに昇温する。
ッドしたブレージングシートからなるフィンの芯（Δに
はＪＩＳ １１００等のホ屯Ａ１やＪＩＳ３００３、３
２０３等のＡ１−Ｍｎ系合金、これに犠牲効果をもたせ
るためにｌｎ、（ｎ、３ｎ等を添加した合金、ＪＩＳ
５００５等のＡＪ−Ｍ９系合金、ＪＩＳ ６９５１等の
へ１−ｔＶｔｇ−８ｉ系合金が用いられ、コルゲート性
、ルーバー切れ、コア組み時の強度の面などから硬質＋
′Ａ（ＨｌＸ、Ｈ２Ｘ＞が主に用いられている。ろう付
けはＡ１−５；系又はＡｌ−８ｉ −Ｍｇ系ろう材の溶
融する温１ｉ（５９０〜６１０℃）に加熱して行なわれ
、フラックスろう付け法（塩化物系フラックス又は非腐
食性フッ化物系フラックスを使用）にはＡ１−Ｓｉ系ろ
う材を使用し、真空ろう付け法にはＡＪ −Ｓｉ −Ｍ
ｇ系ろう材を使用して行なわれ、加熱は熱交換器部品の
均熱を保らなからろう材の融点温度まで比較的′ＪＦ１
時間のうちに昇温する。
フラックスろう付けは連続炉を用いて２０〜３０分程度
でろう付けが終了するもので、その実体温度の変化は、
第５図に示すように炉に装入して連続的に胃温し、５９
０〜６１０°Ｃで５分間保持した後、冷却して炉から取
出している。また真空ろう付けでは３〜５室の半連続炉
を用い、真空度１０−５ Ｔｏｒｒ台に保持して３０〜
６０分程度でろう付けを終了し、フラックスろう付けと
同様な昇温過程を取る。即ち２〜ｂ 加熱し、途中で一定の温度に保持することはない。
でろう付けが終了するもので、その実体温度の変化は、
第５図に示すように炉に装入して連続的に胃温し、５９
０〜６１０°Ｃで５分間保持した後、冷却して炉から取
出している。また真空ろう付けでは３〜５室の半連続炉
を用い、真空度１０−５ Ｔｏｒｒ台に保持して３０〜
６０分程度でろう付けを終了し、フラックスろう付けと
同様な昇温過程を取る。即ち２〜ｂ 加熱し、途中で一定の温度に保持することはない。
（発明が解決しようとする問題点）
近年アルミニウム製熱交換器は軽量化のため、アルミニ
ウム部材の薄肉化が進めれ、フィン材は厚さ０．１ｍ前
後と非常に薄くなっており、５９０〜６１０℃のろう付
け加熱において、治具の締付力又は他のアルミニウム部
材の荷重等により変形が生じ、コアのろう付け不良や寸
法変化をひきおこし、問題となっている。
ウム部材の薄肉化が進めれ、フィン材は厚さ０．１ｍ前
後と非常に薄くなっており、５９０〜６１０℃のろう付
け加熱において、治具の締付力又は他のアルミニウム部
材の荷重等により変形が生じ、コアのろう付け不良や寸
法変化をひきおこし、問題となっている。
フィンに加わる力を減少させるため、コンデンサーコア
では平置ろう付げにより、押出チューブや治具の荷重が
加わらないように配慮しているが、フィンと他部材のク
リアランスを小さくし、ろうのフィレット形成能を高め
たり、フィンのずれ（脱落）防止のため、ある程度の圧
力を他部材を通してフィンにかける必要があり、フィン
の薄肉化は非常に困難となっている。
では平置ろう付げにより、押出チューブや治具の荷重が
加わらないように配慮しているが、フィンと他部材のク
リアランスを小さくし、ろうのフィレット形成能を高め
たり、フィンのずれ（脱落）防止のため、ある程度の圧
力を他部材を通してフィンにかける必要があり、フィン
の薄肉化は非常に困難となっている。
（問題点を解決するための手段）
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、ろう付けＩＪｕ熱
工程を工夫することにより、ろう付け時の高温域でのフ
ィンの変形を防止し、これによりフィンの薄肉化を図る
ことができるアルミニウム製熱交換器のろう付け方法を
開発したものである。
工程を工夫することにより、ろう付け時の高温域でのフ
ィンの変形を防止し、これによりフィンの薄肉化を図る
ことができるアルミニウム製熱交換器のろう付け方法を
開発したものである。
即ら本発明るう付け方法は、アルミあるいはアルミ合金
からなるフィン材またはＡｆ−８ｉ系、 Ａ１−５ ｉ
−ｖｇ系ろう材をクラッドしたブレージングシートから
なるフィン材を用い、アルミニウム製熱交換器の冷媒通
路を形成する管体にフィンを組付けて加熱ろう付けする
方法において、ろう付けの加熱昇温時に３００〜４５０
℃の温度範囲内の一定温度に１分以上保持した俊、加熱
ろう付けすることを特徴とするものである。
からなるフィン材またはＡｆ−８ｉ系、 Ａ１−５ ｉ
−ｖｇ系ろう材をクラッドしたブレージングシートから
なるフィン材を用い、アルミニウム製熱交換器の冷媒通
路を形成する管体にフィンを組付けて加熱ろう付けする
方法において、ろう付けの加熱昇温時に３００〜４５０
℃の温度範囲内の一定温度に１分以上保持した俊、加熱
ろう付けすることを特徴とするものである。
（作 用）
ろう付けにおける変形（サグ）と麿）晶パターンを検問
した結果、ろう付けの加熱昇温時にフィンを３００〜４
５０℃の温度範囲内の一定温度に１分以上保持する工程
を入れることで、高温域或い（よろう材の溶融湿度にお
いて、フィンの号グ吊を極めて小さくすることができる
ことを知見した。
した結果、ろう付けの加熱昇温時にフィンを３００〜４
５０℃の温度範囲内の一定温度に１分以上保持する工程
を入れることで、高温域或い（よろう材の溶融湿度にお
いて、フィンの号グ吊を極めて小さくすることができる
ことを知見した。
硬質フィン材をろう付け加熱すると通常フィンの軟化湿
度（３００〜４５０℃）で再結晶が終了し、フィンが軟
化する。フィンのリグはベア材の場合は軟化とともに垂
下が始まり、特に５０（）°Ｃを越える高温下にさらさ
れるとアルミニウムの高温強度は数Ｋｇｆ／ｍｔＡ程度
と小さいため、（両端に大ぎくなる場合がおる。
度（３００〜４５０℃）で再結晶が終了し、フィンが軟
化する。フィンのリグはベア材の場合は軟化とともに垂
下が始まり、特に５０（）°Ｃを越える高温下にさらさ
れるとアルミニウムの高温強度は数Ｋｇｆ／ｍｔＡ程度
と小さいため、（両端に大ぎくなる場合がおる。
一方ろう材をクラッドしたブレージングシー！・からな
るフィン材の場合はろう材の溶融にともない、芯材への
Ｓｉｔ散が進み、グレンサイズの大小により芯材の侵食
度合が異なり、残留芯（オ厚さによりサグ量も変わる。
るフィン材の場合はろう材の溶融にともない、芯材への
Ｓｉｔ散が進み、グレンサイズの大小により芯材の侵食
度合が異なり、残留芯（オ厚さによりサグ量も変わる。
昇温条件の影響や昇温途中のサグ変動については不明な
点が多いが、軟化温度（３００〜４５０℃）内で一定温
度に１分以上保持することで、Ｓｉの析出と再結晶が競
合しておこることを助長し、結晶粒径の粗大化を引き起
し、耐熱強度を一段と向上する。
点が多いが、軟化温度（３００〜４５０℃）内で一定温
度に１分以上保持することで、Ｓｉの析出と再結晶が競
合しておこることを助長し、結晶粒径の粗大化を引き起
し、耐熱強度を一段と向上する。
しかして３００℃未満、又は４５０℃を越える温度での
保持は競合現象を起させることが不可能であり、また１
分未満の保持では熱交コアのフィン各部での均一な耐熱
強度の向上を行なうことかできない。
保持は競合現象を起させることが不可能であり、また１
分未満の保持では熱交コアのフィン各部での均一な耐熱
強度の向上を行なうことかできない。
ＪＩＳ ３００３ （Ａ １−０．１５％ＣＬＪ−１％
Ｍｎ）＋１．５％Ｚｎ＋０．１５％Ｚｒの成分からなる
合金をｖｊ造し、５２０℃で３ ［ｌｉ間ソーキング処
理した後、熱間圧延と冷間圧延を行なって厚さ０．１４
ｍの板とし、これを４００ ℃で２時間中間焼鈍を行な
い、しかる後冷間圧延により厚ざＯ１１＃のト１１４調
質フィン材を作製した。
Ｍｎ）＋１．５％Ｚｎ＋０．１５％Ｚｒの成分からなる
合金をｖｊ造し、５２０℃で３ ［ｌｉ間ソーキング処
理した後、熱間圧延と冷間圧延を行なって厚さ０．１４
ｍの板とし、これを４００ ℃で２時間中間焼鈍を行な
い、しかる後冷間圧延により厚ざＯ１１＃のト１１４調
質フィン材を作製した。
このフィン材より圧延方向に長さ７０Ｍ、幅２０ｍのサ
ンプルを切り出し、第１図に示すサグテスト治具（１）
にフィン材（２）を艮ざ５０ｍ突出するように取付け、
ろう付け炉に装入してろう付け加熱時のナグ量を測定し
た。面図において（３）はサグ量測定用のスケールを示
す。ろう付け加熱は真空中で行ない、昇温速度は第５図
に示す加熱パターンとなるように設定し、ろう付け加熱
中のフィン材のサグ挙動を炉外より観察し、ナグテスト
治具に取付けたスケールによりサグωを読みとった。そ
の結果連続的に昇温する従来法と比較して第１表に示す
。
ンプルを切り出し、第１図に示すサグテスト治具（１）
にフィン材（２）を艮ざ５０ｍ突出するように取付け、
ろう付け炉に装入してろう付け加熱時のナグ量を測定し
た。面図において（３）はサグ量測定用のスケールを示
す。ろう付け加熱は真空中で行ない、昇温速度は第５図
に示す加熱パターンとなるように設定し、ろう付け加熱
中のフィン材のサグ挙動を炉外より観察し、ナグテスト
治具に取付けたスケールによりサグωを読みとった。そ
の結果連続的に昇温する従来法と比較して第１表に示す
。
第１表から明らかなようにろう付け加熱の昇温中３００
〜４５０℃で１分以上保持する本発明るう付け方法Ｎｏ
、 １〜６は何れも連続的に昇温した従来方法Ｎｏ、
９と比較してサグ量が小さいことが判る。
〜４５０℃で１分以上保持する本発明るう付け方法Ｎｏ
、 １〜６は何れも連続的に昇温した従来方法Ｎｏ、
９と比較してサグ量が小さいことが判る。
これに対し昇温中２８０℃及び４７０°Ｃで一定温度に
保持した比較方法Ｎｏ、 ７〜８はサグ量が従来方法Ｎ
０．９より増大することが判る。
保持した比較方法Ｎｏ、 ７〜８はサグ量が従来方法Ｎ
０．９より増大することが判る。
また昇温過程ｒ ３５０℃に１０分保持した本発明方法
Ｎｏ、 ４と、連続的に昇温した従来方法Ｎα９の昇温
過程におけるサグ量の変化を第２図に示す。
Ｎｏ、 ４と、連続的に昇温した従来方法Ｎα９の昇温
過程におけるサグ量の変化を第２図に示す。
図中Ｎα４は本発明方法によりろう付け加熱した場合の
サグ量変化を示し、Ｎα９は連続的に昇温した従来方法
のサグ量変化を示したもので、従来方法は４００℃以上
よりサグ量が増大し、６００°Ｃにおいて大ぎなサグ量
を示す。これに対し本発明方法によるものは３５０℃で
１０分保持することによりサグは若干進むが、その後６
００℃に加熱した時のナグ単は極めて小さいことが判る
。
サグ量変化を示し、Ｎα９は連続的に昇温した従来方法
のサグ量変化を示したもので、従来方法は４００℃以上
よりサグ量が増大し、６００°Ｃにおいて大ぎなサグ量
を示す。これに対し本発明方法によるものは３５０℃で
１０分保持することによりサグは若干進むが、その後６
００℃に加熱した時のナグ単は極めて小さいことが判る
。
尚フィン材のグレンサイズが大きいはど昇温過程におけ
る３００〜４５０℃の保持効果が大きく、ろう材をクラ
ッドしたブレージングシートからなるフィン材において
も同様の傾向が見られた。
る３００〜４５０℃の保持効果が大きく、ろう材をクラ
ッドしたブレージングシートからなるフィン材において
も同様の傾向が見られた。
更にフィン材としてＩＸＸＸ系、３ＸＸＸ系、５ＸＸＸ
系、６ＸＸＸ系についても同様の傾向が見られた。
系、６ＸＸＸ系についても同様の傾向が見られた。
〔発明の効果〕 ・
このように本発明るう付け方法によれば、従来のろう付
け方法と加熱時間がそれほど変らず、フィンのサグ量を
軽度におさえることが可能となり、アルミニウム製熱交
換器のろう付けが確実に行なえ、コア寸法のバラツキも
少なく、フィンの薄肉化、コアの軽量化を可能にする等
工業上顕茗な効果を秦するものである。
け方法と加熱時間がそれほど変らず、フィンのサグ量を
軽度におさえることが可能となり、アルミニウム製熱交
換器のろう付けが確実に行なえ、コア寸法のバラツキも
少なく、フィンの薄肉化、コアの軽量化を可能にする等
工業上顕茗な効果を秦するものである。
第１図はサグテスト治具の一例を示す斜視図、第２図は
温度とサグｍの関係を示す実測値、第３図はラジェータ
ーの一例を示す斜視図、第４図はコンデンサーの一例を
示す斜視図、第５図はフラックスろう付げにおける実体
温度の変化を示す説明図である。 １、サグテスト治具 ２、フィン材 ３、スケール ４、フィン ５、電縫管 ６、ヘッダー ７、タンク ８、フィン ９、押出偏平管 第１図 口 第２図 ｉ１１＋’ｃ＋ 第３図 ア ａ％ ＰＪＩ （ｍｉｎ）
温度とサグｍの関係を示す実測値、第３図はラジェータ
ーの一例を示す斜視図、第４図はコンデンサーの一例を
示す斜視図、第５図はフラックスろう付げにおける実体
温度の変化を示す説明図である。 １、サグテスト治具 ２、フィン材 ３、スケール ４、フィン ５、電縫管 ６、ヘッダー ７、タンク ８、フィン ９、押出偏平管 第１図 口 第２図 ｉ１１＋’ｃ＋ 第３図 ア ａ％ ＰＪＩ （ｍｉｎ）
Claims (1)
- アルミやアルミ合金からなるフィン材又はＡｌ−Ｓｉ
系，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系ろう材をクラッドしたブレージ
ングシートからなるフィン材を用い、アルミニウム製熱
交換器の冷媒通路を形成する管体にフィンを組付けて加
熱ろう付けする方法において、ろう付けの加熱昇温時に
３００〜４５０℃の温度範囲内の一定温度に１分以上保
持した後、加熱ろう付けすることを特徴とするアルミニ
ウム製熱交換器のろう付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24960987A JPH0191992A (ja) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | アルミニウム製熱交換器のろう付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24960987A JPH0191992A (ja) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | アルミニウム製熱交換器のろう付け方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0191992A true JPH0191992A (ja) | 1989-04-11 |
Family
ID=17195573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24960987A Pending JPH0191992A (ja) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | アルミニウム製熱交換器のろう付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0191992A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5016809A (en) * | 1989-09-05 | 1991-05-21 | Ford Motor Company | Thermal degreasing in reactive atmospheres and subsequent brazing of aluminum-based sheets or parts |
-
1987
- 1987-10-02 JP JP24960987A patent/JPH0191992A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5016809A (en) * | 1989-09-05 | 1991-05-21 | Ford Motor Company | Thermal degreasing in reactive atmospheres and subsequent brazing of aluminum-based sheets or parts |
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