JPH0219760B2 - - Google Patents

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JPH0219760B2
JPH0219760B2 JP59158678A JP15867884A JPH0219760B2 JP H0219760 B2 JPH0219760 B2 JP H0219760B2 JP 59158678 A JP59158678 A JP 59158678A JP 15867884 A JP15867884 A JP 15867884A JP H0219760 B2 JPH0219760 B2 JP H0219760B2
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brazing
aluminum alloy
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aluminum
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Riki Hagiwara
Keizo Nanba
Shosuke Iwasaki
Tetsuo Abiko
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/084Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
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Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は、アルミニウム製の熱交換器、特に超
高圧用プレートフイン型熱交換器をろう付けによ
り組立てるために用いるアルミニウム合金ろうに
関するものである。 [従来の技術] ろう付け法により組立てられるアルミニウム製
のプレートフイン型熱交換器用のアルミニウム合
金ろうは、Si 4.5〜13.5%を含み、あるいはこれ
にMg 3%未満又はCu 2.3〜4.7%、Zn 9.3〜
10.7%を添加し、更にはBe、Biなどを添加した
組成のものである。前記の熱交換器は、これらの
アルミニウム合金ろうを用いて、真空ろう付け、
雰囲気ろう付けあるいは浸漬ろう付けなどにより
組立てられている。 [発明が解決しようとする問題点] 超高圧用プレートフイン型熱交換器は、内圧を
受けて破壊するときの破壊圧によつて規定されて
いる。その破壊圧を支配する要因の一つとして、
ろう付け部の強さが挙げられ、強さの構成因子と
して、ろう付け部のフイレツト幅やろう付け組織
がある。しかるところ、フイレツト幅について
は、超高圧大型熱交換器では、ろう付け時間が長
いことにより、フイレツト幅を十分にとることが
できないため、現状の前記熱交換器の破壊圧は低
い状況にある。一方、ろう付け組織については、
一般にろう付け後の冷却速度を増すことによつ
て、ろう付け部品の組織を微細化してその強さの
向上を図ることは可能であるが、前記の大型熱交
換器においては、十分な冷却速度がとれないた
め、そのろう付け部の組織微細化が図れず、破壊
圧力の向上は期待できない。 そこで本発明の目的は、アルミニウム製熱交換
器、特に超高圧用プレートフイン型熱交換器をろ
う付けにより組立てるためのアルミニウム合金ろ
うとして、通常のろう付け法である真空ろう付
け、雰囲気ろう付け又は浸漬ろう付けによつて、
ろう付け組織を微細化することが可能であり、こ
れによりろう付け部の強度を向上させるととも
に、ろう付け性も良好であるようにしたアルミニ
ウム合金ろうを提供することにある。 [問題点を解決するための手段] 本発明は、以下のとおりの組成からなるアルミ
ニウム製熱交換器用アルミニウム合金ろうであ
る。 (1) Si:4.5〜13.5%及びCa:0.05〜0.5%を含み、
残部は実質上Al。 (2) Si:4.5〜13.5%及びCa:0.05〜0.5%及び
Cu:2.3〜4.7%を含み残部は実質上Al。 (3) Si4.5〜13.5%、Ca:0.05〜0.5%、Cu:2.3〜
4.7%及びZn:9.3〜10.7%を含み残部は実質上
Al。 [作用] 次に、前記(1)、(2)のアルミニウム合金ろうにお
ける各成分の作用と、各成分量について説明す
る。 Si:主要成分であり、ろうの融点を下げる作用が
あり、流動性の向上に働く、しかし4.5%よ
り少ないと流動性を低下させてろう付けを困
難にする。一方13.5%より多くするとろうの
塑性加工を困難にする。 Ca:ろう付け部の組織を微細にする作用があり、
これによりろう付け部の強度向上に働く。ま
た、ろう付け性を向上する働きもある。しか
し0.05%より少ないとこの働きは弱く、一方
0.5%より多いときは、逆にろう付け性の低
下に働くことになる。 Cu:ろうの融点を下げる作用があり、ろう付け
性の向上に働く、この作用は2.3%より低い
と弱く、一方4.7%より多くすると逆にろう
付け性の低下に働く。 Zn:Cuの作用を補助する働きがある。しかし9.3
%より少ないとこの働きは弱く、一方10.7%
より多くするとかえつてろう付性の低下に働
く。 [実施例] 以下、本発明の実施例を比較例と対比して挙げ
る。 実施例 1 第3図に示すように、開先形状をK型に、ルー
ト面幅を0、開先角度を45゜とした十字継手に組
合せるように、板厚:3.3mmのA3003のアルミニ
ウム板の間、板厚:1.6mm、心材:A3003、皮
材:Al−10%Si−(0.15%及び0.08%)Ca、クラ
ツド率:10%の両面クラツドのブレージングシー
トNo.1及び2を配置し、別に皮材がCa無添加で
あるほかはNo.1と同一のブレージングシートNo.4
を配置して、それぞれの十字継手を大気中の炉中
ろう付けで、600℃で3min、30min及び1hr加熱
しろう付けを行ない、ろう付け後のろう付け部の
組織とその強さを調べた。その結果は第1表のと
おりであつた。
【表】 ブレージングシートNo.1によるろう付け部の組
織の顕微鏡写真(×100)を第1図に、同じくブ
レージングシートNo.4によるものを第2図に示
す。第1図はろう付け部の共晶組織が微細である
ことを示しているが、第2図は粗大な共晶組織を
示している。 このため本発明材のCa添加材は、600℃×1hr
の加熱ろう付け後においてもろう付け部での破断
ではなく母材の強度8.8Kg/mm2以上を示すのに対
し、比較材のCa無添加材はろう付け部で破断し、
6.7〜8.0Kg/mm2と低くなつた。 実施例 2 下記の第2表に掲げる組成の各合金ろうをそれ
ぞれ用いた両面クラツド(クラツド率10%)のブ
レージングシート(板厚1mm)をろう別にA3003
−0のアルミニウム合金板に対して、第4図の試
験体に示すような位置関係で組合せて、ろう付け
性を調べるための、すき間充填性試験を行なつ
た。その結果を第2表に示す。 第4図中、4は50×25×1tのブレージングシー
トであり、5は60×60×1tのA3003−0のアルミ
ニウム板である。 本発明材のCa添加材No.1〜4、6〜8、11〜
13は、すき間充填率が73%以上と高く、又、ろう
付け部の外観も良好であつた。これに対し、比較
材のCa無添加材No.4、9、14はすき間充填率77、
78、76と高いが、実施例1で示したように十字継
ぎ手の強度が低くなる欠点がある。又、Caを多
量に添加したNo.5、10、15はすき間充填率が41、
43、45%と低く、しかもろう付け部には巣が発生
していた。
【表】
【表】 [発明の効果] 本発明のアルミニウム合金ろうを使用すること
により、通常のろう付け法である、真空ろう付
け、雰囲気ろう付け又は浸漬ろう付けによつて、
ろう付け部の組織を微細化することが可能であ
り、これにより従来のアルミニウム合金ろう、す
なわちAl−Si系、Al−Si−Cu系又はAl−Si−Cu
−Zn系の合金ろうによる場合よりも破壊強度の
大きいろう付け部が得られる。また、本発明のア
ルミニウム合金ろうは、ろう付け性が良好であ
る。 よつて、本発明のアルミニウム合金ろうは、ア
ルミニウム製熱交換器、特に超高圧用プレートフ
イン型熱交換器をろう付けにより組立てるための
ろうに最適なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるアルミニウム合金ろうを
皮材としたブレージングシートを用いて、実施例
1の試験方法によつて、ろう付けして得た十字継
手における、ろう付け部の顕微鏡組織の写真、第
2図は比較例のアルミニウム合金ろうを皮材とし
たブレージングシートを用いて同様にして得た十
字継手における、ろう付け部の顕微鏡組織の写
真、第3図は前記十字継手の断面を模式的に示す
図、第4図はすき間充填性試験における試験体を
模式的に示す図である。 1……A3003のアルミニウム板、2……ブレー
ジングシート、3……ろう、4……ブレージング
シート、5……A3003−0のアルミニウム板、6
……ろう。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アルミニウム製熱交換器をろう付けにより組
    立てるためのアルミニウム合金ろうであつて、
    Si:4.5〜13.5%及びCa:0.05〜0.5%を含み、残
    部は実質上Alであることを特徴とするアルミニ
    ウム合金ろう。 2 アルミニウム製熱交換器をろう付けにより組
    立てるためのアルミニウム合金ろうであつて、
    Si:4.5〜13.5%及びCa:0.05〜0.5%及びCu:2.3
    〜4.7%を含み、残部実質上Alであることを特徴
    とするアルミニウム合金ろう。 3 アルミニウム製熱交換器をろう付けにより組
    立てるためのアルミニウム合金ろうであつて、
    Si:4.5〜13.5%、Ca:0.05〜0.5%、Cu:2.3〜4.7
    %及びZn:9.3〜10.7%を含み、残部は実質上Al
    であることを特徴とするアルミニウム合金ろう。
JP15867884A 1984-07-31 1984-07-31 アルミニウム製熱交換器用アルミニウム合金ろう Granted JPS6137395A (ja)

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US06/720,217 US4781888A (en) 1984-07-31 1985-04-05 Aluminum brazing material for use in aluminum heat exchanger
DE19853525168 DE3525168A1 (de) 1984-07-31 1985-07-15 Aluminium-hartlote und ihre verwendung in aluminium-waermeaustauschern
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