JPH08246086A - チューブ - Google Patents

チューブ

Info

Publication number
JPH08246086A
JPH08246086A JP5298895A JP5298895A JPH08246086A JP H08246086 A JPH08246086 A JP H08246086A JP 5298895 A JP5298895 A JP 5298895A JP 5298895 A JP5298895 A JP 5298895A JP H08246086 A JPH08246086 A JP H08246086A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tube
alloy
brazing
alloy powder
corrosion resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5298895A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroto Momozaki
博人 桃崎
Ken Toma
建 当摩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MA Aluminum Corp
Original Assignee
Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Aluminum Co Ltd filed Critical Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Priority to JP5298895A priority Critical patent/JPH08246086A/ja
Publication of JPH08246086A publication Critical patent/JPH08246086A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換器に用いられた場合、その強度は確保
されており、かつ、フィンとのろう付性が良く、更には
孔が開き難いなど耐蝕性に優れた熱交換器用チューブを
提供することを目的とする。 【構成】 0.001〜0.08wt%のCu、0.0
01〜0.08wt%のMgを含み、残部がAlと不可
避不純物からなるAl合金製チューブの表面に、Al−
Si−Zn系合金粉末の層が設けられてなるチューブ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用のエバ
ポレータ、コンデンサ、ラジエータ等の熱交換器におけ
るチューブに関するものである。
【0002】
【発明の背景】アルミニウム又はアルミニウム合金(以
下、Al)からなる熱交換器は、Al材料を用いて作製
された押出偏平多穴管(チューブ)にろう材が貼り合わ
されたブレージングシートを用いて作製されたクラッド
フィンを組み付け、そしてフラックスをチューブとクラ
ッドフィンとの接合部に供給し、不活性雰囲気下でろう
付けすることにより製造されている。
【0003】又、Al材料を用いて作製されたチューブ
の表面にAl−Si系ろう材粉末を塗布し、これにろう
材が貼り合わされていないベアフィンを組み付け、不活
性雰囲気下でろう付けすることにより製造することも提
案されている。ところで、このようにして製造される熱
交換器に用いるチューブは、 工業用純Al Mg含有量が0.1wt%程度のAl合金 Cu含有量が0.1〜0.5wt%程度のAl合金 等から構成されている。
【0004】しかしながら、の純Alは熱交換器用チ
ューブに必要な強度が得られ難い。これに対して、の
Al合金は、熱交換器用チューブに必要な強度が得られ
る反面、Al−Si−Zn系合金のろう材を用いた場合
にろう付性を劣化させる問題が認められた。又、のA
l合金は、熱交換器用チューブに必要な強度が得られる
反面、Al−Si−Zn系合金のろう材を用いた場合に
耐蝕性を劣化させる問題が認められた。
【0005】このように、Al−Si−Zn系合金のろ
う材を用いた場合において、チューブとしてこれまでの
Al材料では問題が有る。
【0006】
【発明の開示】前記の問題点に対する検討が本発明者に
よって鋭意押し進められて行った。すなわち、Al−S
i−Zn系合金のろう材を用いた場合に、如何なる合金
組成のもので熱交換器用チューブを構成しておけば良い
かの検討を押し進めて行った。その結果、ろう付性を劣
化させる原因はチューブを構成するAl合金中のMgに
起因することが突き止められ、このMg含有量を0.0
8wt%以下にしておけば良好なろう付性を確保できる
ことが判った。又、耐蝕性を劣化させる原因はチューブ
を構成するAl合金中のCuに起因することが突き止め
られ、このCu含有量を0.08wt%以下にしておけ
ば良好な耐蝕性を確保できることが判った。しかしなが
ら、これらの成分は強度の面から好ましいものであり、
この点からの検討を行った結果、0.001wt%以上
あれば熱交換器用チューブに必要な強度の改善効果が有
ることが判った。尚、更なる強度の確保が要求される場
合にあっては、MgやCuの含有量を増やすのではな
く、0.01〜0.60wt%程度のMnを含有させて
おけば良いことも判った。
【0007】このような知見に基づいて本発明が達成さ
れたものであり、熱交換器に用いられた場合、その強度
は確保されており、かつ、フィンとのろう付性が良く、
更には孔が開き難いなど耐蝕性に優れた熱交換器用チュ
ーブを提供することを目的とする。この本発明の目的
は、0.001〜0.08wt%のCu、0.001〜
0.08wt%のMgを含み、残部がAlと不可避不純
物からなるAl合金製チューブの表面に、Al−Si−
Zn系合金粉末の層が設けられてなることを特徴とする
チューブによって達成される。
【0008】又、0.001〜0.08wt%のCu、
0.001〜0.08wt%のMg、0.01〜0.6
0wt%のMnを含み、残部がAlと不可避不純物から
なるAl合金製チューブの表面に、Al−Si−Zn系
合金粉末の層が設けられてなることを特徴とするチュー
ブによって達成される。チューブを構成するAl合金に
おけるCu含有量は0.001〜0.08wt%(好ま
しくは0.002〜0.04wt%)である。すなわ
ち、Cu含有量が0.08wt%を越えると、Al−S
i−Zn系合金からなるろう材によってフィンと接合し
た場合に、耐蝕性が劣化し、チューブに孔が開き易く、
孔が開いてしまうと熱交換器としての機能を喪失してし
まうからである。逆に、Cu含有量が0.001wt%
未満の少な過ぎた場合には、純Alの場合と同様、チュ
ーブとしての機械的強度を確保できなかったからであ
る。
【0009】又、Mg含有量は0.001〜0.08w
t%(好ましくは0.002〜0.02wt%)であ
る。すなわち、Mg含有量が0.08wt%を越える
と、Al−Si−Zn系合金からなるろう材によってフ
ィンと接合した場合に、ろう付性が劣化し、フィンとの
間で良好なフィレットを形成でき難かったからである。
逆に、Mg含有量が0.001wt%未満の少な過ぎた
場合には、純Alの場合と同様、チューブとしての機械
的強度を確保できなかったからである。
【0010】チューブとしての機械的強度が更に要求さ
れる場合には、CuやMgの含有量を0.08wt%よ
り多くするのではなく、Mnを含有させることが好まし
い。すなわち、0.01〜0.60wt%、好ましくは
0.10〜0.40wt%のMnを含有させたAl−C
u−Mg−Mn系合金は、押出偏平多穴管にする場合の
押出性の低下が極めて小さく、そして機械的強度の向上
が著しく、かつ、フィンとの間で良好なフィレットを形
成できてろう付性が良く、しかもチューブに孔が開き難
く、耐蝕性にも富むものであった。
【0011】上記のような合金組成からなるAl合金製
のチューブにフィンをろう付けする為にろう材が用いら
れる。このろう材は粉末形態のものを用いる。すなわ
ち、押し出されたチューブの表面に粉末ろう材をバイン
ダ樹脂により設ける。尚、このろう材粉末は、平均粒径
が10〜200μm(特に、10〜53μm)が好まし
い。この時、用いられる粉末ろう材はAl−Si合金粉
末ではなく、Al−Si−Zn系合金粉末である。好ま
しくは、Zn含有量が10〜55wt%のAl−Si−
Zn系合金粉末である。より好ましくは、Zn含有量が
10〜40wt%、更に好ましくは11〜36wt%、
もっと好ましくは12〜25wt%である。又、ろう材
としての機能を充分に発揮させる為、上記Al−Si−
Zn系合金粉末のSi含有量は5〜15wt%(特に、
5〜11wt%)が好ましい。又、耐蝕性向上の観点か
ら、上記Al−Si−Zn系合金粉末はInを含有する
ことが好ましい。In含有量は0.001〜0.1wt
%(特に、0.01〜0.1wt%)が好ましい。又、
Al−Si−Zn系合金粉末中に0.01〜0.07w
t%のBe、0.02〜0.20wt%のBi、その他
の不可避不純物を含んでいても良い。特に、Al−Si
−Zn系合金粉末はIn及びBe、あるいはIn及びB
iを含有するものが好ましい。その含有量は前記した通
りである。
【0012】Al−Si−Zn系合金粉末をチューブ表
面に設ける為に、バインダ樹脂が用いられる。このバイ
ンダ樹脂はろう付温度より低い温度で揮発する傾向の高
いものが好ましい。特に、分子量1000〜10000
0のアクリル系あるいはメタクリル系の樹脂が好まし
い。例えば、分子量1000〜100000のポリアク
リル酸ブチル等が挙げられる。
【0013】Al−Si−Zn系合金粉末とバインダと
の配合割合は、Al−Si−Zn系合金粉末/バインダ
が重量比で100/0.1〜100/100(特に、1
00/5〜100/20)が好ましい。Al−Si−Z
n系合金粉末をチューブ表面に設ける為、一般的には、
塗布手段が用いられる。塗布手段としては、例えばスプ
レー法、フローコーター法、ロールコーター法、刷毛塗
りといった各種の手段を採用できる。そして、かかる手
段により、乾燥後の厚さが約5〜200μmとなるよう
塗布される。より好ましくは約10〜150μm、もっ
と好ましくは約10〜60μmである。特に、Al−S
i−Zn系合金粉末が20〜400g/m2 、特に 4
0〜120g/m 2 程度あるように塗布されることが好
ましい。この塗布の為に用いられる溶剤としては、例え
ばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノー
ル、イソプロピルアルコール、ペンタノール等の炭素数
1〜8の脂肪族アルコールが挙げられる。これらの中で
最も好ましい溶剤はイソプロピルアルコールである。
【0014】バインダと溶剤との配合割合は、バインダ
/溶剤が重量比で100/100〜100/10000
(特に、100/500〜100/2000)が好まし
い。ろう付けに際しては、例えばKF−AlF3 ,Rb
F−AlF3 のようなフッ化物系のフラックスが用いら
れる。この為、予め、このようなフラックスをAl−S
i−Zn系合金粉末の層に添加しておくことが出来る。
勿論、前記以外のフラックスを用いても良い。このよう
なフラックスの配合割合は、Al−Si−Zn系合金粉
末/フラックスが重量比で100/3〜100/50
(特に、100/10〜100/30)が好ましい。
尚、フラックスはろう付用組成物中に最初から添加され
ていることが好ましいけれども、ろう付時に後から添加
しても良い。
【0015】そして、Al−Si−Zn系合金粉末(好
ましくは更にフラックス)が表面に塗布されたチューブ
とベアフィンとを所定のものに組み付け、この後不活性
雰囲気下でのフラックスを用いたろう付けにより接合
し、熱交換器とする。本発明で、Al−Si−Zn系合
金粉末を採用した理由は次の通りである。 犠牲陽極効果を奏するZnをチューブ表面層に均一
に拡散させることが出来、チューブの耐蝕性及び耐孔食
性を向上させることが出来る。
【0016】Al−Si−Zn系合金粉末の代わりに、
Al−Si系合金粉末を用いた場合には、チューブの耐
蝕性や耐孔食性が劣っていた。又、Al−Si−Zn系
合金粉末の代わりに、Al−Si系合金粉末とZn粉末
との混合粉末を用いた場合でも、耐蝕性や耐孔食性が劣
っていた。 必要な場所に必要な量のろう材を簡単に供給出来
る。
【0017】クラッドなどの技術は不要で、極めて簡単
に実施できる。この為、コストは低廉である。特に、ク
ラッドによっては設けることが困難とされていたAl−
Si−Zn系合金からなるろう材層を簡単に設けること
が出来る。 必要に応じて粉末状の各種添加物(例えば、ろう付
用フラックス)を一体でろう材の膜中に供給できる。
【0018】以下、具体的な実施例を挙げて説明する。
【0019】
【実施例】 〔ろう材粉末〕アトマイズ法を用いて、乾燥窒素雰囲気
中において、下記の表−1に示す組成で、平均粒径10
〜30μmの略球状の粉末を作成した。 表−1 組 成(wt%) 平均粒径 Si Zn In Be Bi Al (μm) No.1 5.0 11.0 0.00 0.04 0.00 残り 10 No.2 6.0 11.0 0.08 0.00 0.04 残り 20 No.3 8.0 30.0 0.00 0.00 0.08 残り 30 No.4 8.2 25.0 0.00 0.00 0.00 残り 20 No.5 10.0 20.0 0.02 0.02 0.04 残り 30 No.6 10.0 35.0 0.02 0.02 0.05 残り 20 No.7 10.2 15.0 0.02 0.04 0.00 残り 30 No.8 13.0 40.0 0.00 0.00 0.00 残り 30 No.9 14.0 11.0 0.00 0.00 0.00 残り 30 No.10 8.0 0.0 0.00 0.00 0.00 残り 30 この合金粉末100重量部と、バインダ(平均分子量1
0000のポリアクリル酸ブチル)10重量部と、溶剤
(イソプロピルアルコール)50重量部と、フラックス
(KF−AlF3 )15重量部とを混合、攪拌し、ろう
付用組成物を作成した。
【0020】〔チューブ〕Cu,Mg,Mn(下記の表
−2に示す)及び残部がAlと不可避不純物からなるA
l合金を用いてチューブ(押出偏平多穴管)を作製し
た。 そして、このチューブの表面に上記ろう付用組成物を厚
さ約30μm(合金粉末量60g/m2 )となるように
塗布し、このろう付用組成物が塗布・乾燥されてなるチ
ューブにJIS3003合金からなるコルゲートフィン
を組み付け、乾燥窒素雰囲気下において約600℃で5
分間保持してろう付けを行い、車載用コンデンサを得
た。
【0021】この熱交換器について、ろう付接合率、押
出偏平多穴管表面の耐蝕性及び耐孔食性を調べたので、
その結果を表−3に示す。 表−3 チューブ ろう付用組成物 ろう付接合率 耐蝕性 耐孔食性 実施例1 1 1 98% ○ ○ 実施例2 1 3 99% ○ ○ 実施例3 1 6 100% ○ ◎ 実施例4 2 2 98% ○ ◎ 実施例5 2 4 99% ○ ○ 実施例6 2 5 100% ○ ◎ 実施例7 3 7 96% ○ ◎ 実施例8 3 8 96% ○ ○ 実施例9 4 2 96% ○ ◎ 実施例10 4 3 96% ○ ○ 実施例11 5 4 95% ○ ○ 実施例12 5 5 95% ○ ◎ 実施例13 6 1 95% ○ ○ 実施例14 6 6 95% ○ ◎ 実施例15 7 2 99% ○ ◎ 実施例16 7 4 98% ○ ○ 実施例17 7 6 100% ○ ◎ 実施例18 7 9 97% ○ ○ 実施例19 8 1 98% ○ ○ 実施例20 8 3 99% ○ ◎ 実施例21 8 5 100% ○ ◎ 実施例22 8 6 100% ○ ◎ 実施例23 9 1 98% ○ ○ 実施例24 9 3 99% ○ ○ 実施例25 9 5 99% ○ ◎ 実施例26 9 6 100% ○ ◎ 実施例27 10 2 96% ○ ◎ 比較例1 11 4 100% × × 比較例2 11 6 100% △〜× △〜× 比較例3 12 4 99% × × 比較例4 12 6 99% × △ 比較例5 13 4 76% × × 比較例6 13 6 79% × × 比較例7 1 10 98% × × 比較例8 2 10 97% × × 比較例9 8 * 99% △〜× △〜× *比較例9は、30μm の大きさのAl−Si系合金(Al
92wt%-Si8wt%)粉末70重量部と30μm の大きさのZn粉
末30重量部との混合粉末を用い、実施例1と同様にし
た。
【0022】*耐蝕性における○印:チューブから僅か
な腐食が見られるのみ △印:チューブ全体に軽度な腐食が見られる ×印:チューブ全体に激しい腐食が見られる *耐孔食性における◎印:チューブの極く表面のみが腐
食 ○印:チューブに僅かに侵食が見られる △印:チューブに貫通に近い侵食が見られる ×印:チューブに貫通孔が多数見られる これによれば、本発明になるものは、ろう付性に優れて
おり、しかも耐蝕性および耐孔食性に優れたものである
ことが判る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 0.001〜0.08wt%のCu、
    0.001〜0.08wt%のMgを含み、残部がAl
    と不可避不純物からなるAl合金製チューブの表面に、
    Al−Si−Zn系合金粉末の層が設けられてなること
    を特徴とするチューブ。
  2. 【請求項2】 0.001〜0.08wt%のCu、
    0.001〜0.08wt%のMg、0.01〜0.6
    0wt%のMnを含み、残部がAlと不可避不純物から
    なるAl合金製チューブの表面に、Al−Si−Zn系
    合金粉末の層が設けられてなることを特徴とするチュー
    ブ。
  3. 【請求項3】 Al−Si−Zn系合金粉末の層にはろ
    う付用フラックスが含まれることを特徴とする請求項1
    又は請求項2のチューブ。
JP5298895A 1995-03-13 1995-03-13 チューブ Pending JPH08246086A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5298895A JPH08246086A (ja) 1995-03-13 1995-03-13 チューブ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5298895A JPH08246086A (ja) 1995-03-13 1995-03-13 チューブ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08246086A true JPH08246086A (ja) 1996-09-24

Family

ID=12930310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5298895A Pending JPH08246086A (ja) 1995-03-13 1995-03-13 チューブ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08246086A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006255755A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Mitsubishi Alum Co Ltd ろう付用アルミニウム合金材およびアルミニウム合金材のろう付方法
US20150068713A1 (en) * 2012-03-26 2015-03-12 Erbslöh Aluminium Gmbh Solder Powder
JP2019122970A (ja) * 2018-01-12 2019-07-25 三菱マテリアル株式会社 ろう付け用フラックス組成物と粉末ろう組成物及びアルミニウム合金部材と熱交換器
WO2021014607A1 (ja) * 2019-07-24 2021-01-28 三菱マテリアル株式会社 ろう付け用フラックス組成物と粉末ろう組成物、アルミニウム合金部材と熱交換器及びアルミニウム合金部材の製造方法と熱交換器の製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006255755A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Mitsubishi Alum Co Ltd ろう付用アルミニウム合金材およびアルミニウム合金材のろう付方法
US20150068713A1 (en) * 2012-03-26 2015-03-12 Erbslöh Aluminium Gmbh Solder Powder
JP2015517911A (ja) * 2012-03-26 2015-06-25 エルプスロー・アルミニウム・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング はんだ粉末
JP2019122970A (ja) * 2018-01-12 2019-07-25 三菱マテリアル株式会社 ろう付け用フラックス組成物と粉末ろう組成物及びアルミニウム合金部材と熱交換器
WO2021014607A1 (ja) * 2019-07-24 2021-01-28 三菱マテリアル株式会社 ろう付け用フラックス組成物と粉末ろう組成物、アルミニウム合金部材と熱交換器及びアルミニウム合金部材の製造方法と熱交換器の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0177285B1 (ko) 납땜용 조성물과 이 납땜용 조성물이 형성된 알루미늄재료 및 열교환기
EP1187699B1 (en) Composite sheet material for brazing
US6409074B1 (en) Flux compositions for brazing aluminum, their films and brazing method
JP5115963B2 (ja) 耐食性に優れたアルミニウム製熱交換器用部材および耐食性に優れたアルミニウム製熱交換器の製造方法
US20030203137A1 (en) Aluminum-extruded multi-cavity flat tube having excellent brazing characteristics for use in automotive heat exchanger and manufacturing method therefor
JP2009058167A (ja) 耐食性に優れたチューブを用いたアルミニウム熱交換器および耐食性に優れたアルミニウム製熱交換器の製造方法
JP2013043206A (ja) フラックス組成物及びブレージングシート
JPH08246086A (ja) チューブ
JPH0852565A (ja) 熱交換器の製造方法
JPH07278779A (ja) 熱交換器の製造方法
JP3601257B2 (ja) 熱交換器用ろう材被覆AlまたはAl合金押出チューブ
JPH0639586A (ja) ろう付け用組成物、ろう付け用組成物が塗布されたアル ミニウム合金材及び熱交換器の製造方法
JP3514268B2 (ja) ろう付用組成物及びろう付用組成物が設けられてなるa1系材料並びに熱交換器
JP3356856B2 (ja) ろう付用防食アルミニウム材料及びその製造方法
JP2005207728A (ja) 熱交換器及びその製造方法
US7041385B2 (en) Composite sheet material for brazing
JPH03114654A (ja) 熱交換器
JP2004330266A (ja) 積層型熱交換器の製造方法
JPH08118000A (ja) ろう材及びこのろう材によりろう付けされてなる熱交換器
JP2835748B2 (ja) 熱交換器
JPH08192263A (ja) ろう付け方法
JP3354274B2 (ja) ろう付用組成物及びろう付用組成物が設けられてなるAl系材料並びに熱交換器
JPH11291028A (ja) ろう材被覆金属材の製造方法
JP3434998B2 (ja) ろう付性に優れた熱交換器および該熱交換器の製造方法
JP2000141083A (ja) アルミニウムろう付用ペースト状組成物、その塗膜、およびろう付方法