JPH09300095A - Aluminum brazing material - Google Patents
Aluminum brazing materialInfo
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- JPH09300095A JPH09300095A JP14510796A JP14510796A JPH09300095A JP H09300095 A JPH09300095 A JP H09300095A JP 14510796 A JP14510796 A JP 14510796A JP 14510796 A JP14510796 A JP 14510796A JP H09300095 A JPH09300095 A JP H09300095A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム部材のろう付け接合面に溶融ろ
うを形成するためのSi層を均一に形成し、ブレージン
グシートを使用することなく、均一且つ安定したろう付
け接合を可能とするアルミニウムろう付け用部材を提供
する。
【解決手段】 接合面において溶融ろうを形成し、他の
アルミニウム部材をろう付け接合するアルミニウムろう
付け用部材であって、他のアルミニウム部材との接合面
に平均厚さ0.5 〜100 μm のSi層を設ける。Si層は
蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングにより形
成するのが好ましい。Si層の下に、犠牲陽極層を形成
するためのZn層などの金属層を設けることもできる。(57) Abstract: A Si layer for forming a molten braze is uniformly formed on a brazing joint surface of an aluminum member, and a uniform and stable brazing joint is possible without using a brazing sheet. An aluminum brazing member is provided. An aluminum brazing member for forming a molten braze on a joint surface and brazing and joining another aluminum member, the Si layer having an average thickness of 0.5 to 100 μm on the joint surface with the other aluminum member. To provide. The Si layer is preferably formed by vapor deposition, sputtering or ion plating. A metal layer such as a Zn layer for forming a sacrificial anode layer can be provided below the Si layer.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム(ア
ルミニウム合金を含む、以下同じ)ろう付け用部材、と
くに、アルミニウム製熱交換器において他のアルミニウ
ム部材とろう付け接合されるアルミニウムろう付け用部
材に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aluminum (including an aluminum alloy, the same applies hereinafter) brazing member, and more particularly to an aluminum brazing member that is brazed to another aluminum member in an aluminum heat exchanger. .
【0002】[0002]
【従来の技術】アルミニウム製熱交換器は、従来、図1
に示すように、アルミニウムの偏平多穴管からなるチュ
ーブ材1に、Al−Si系合金ろうをクラッド(例えば
クラッド率10%)したブレージングシートからなるアル
ミニウムフィン材2を組付け、フラックスろう付け、ま
たは真空ろう付けあるいは雰囲気ろう付けなどのフラッ
クスレスろう付けを行い一体とすることにより組立てら
れている。2. Description of the Related Art Aluminum heat exchangers are conventionally known as shown in FIG.
As shown in (1), an aluminum fin material 2 made of a brazing sheet clad with an Al-Si alloy brazing (for example, a cladding rate of 10%) is assembled with a tube material 1 made of a flat multi-hole aluminum tube, and flux brazing is performed. Alternatively, it is assembled by performing fluxless brazing such as vacuum brazing or atmosphere brazing.
【0003】近年、アルミニウム製熱交換器の軽量化の
観点から、アルミニウムフィン材の薄肉化が要請されて
おり、この場合、従来とは逆に、フィン材をブレージン
グシートからベア材に変え、チューブ材にろう材をクラ
ッドしたものとすることができれば、フィン材の一層の
薄肉化が期待できる。しかしながら、アルミニウムのチ
ューブ材にAl−Si系ろう材を工業的規模で安定且つ
安価に被覆する方法は確立されていないのが現状であ
る。In recent years, from the viewpoint of reducing the weight of an aluminum heat exchanger, it has been required to reduce the thickness of an aluminum fin material. In this case, the fin material is changed from a brazing sheet to a bare material, and If the brazing material can be clad with the material, further thinning of the fin material can be expected. However, at present, no method has been established for coating an aluminum-tube material with an Al-Si brazing material stably and inexpensively on an industrial scale.
【0004】チューブ材へのろう材被覆に適用し得る方
法として、アルミニウム材をフラックスと珪素金属粉末
の混合物のスラリー中に浸漬して、加熱、乾燥させ、当
該混合物をアルミニウム材の表面に塗布したものを組合
わせて、ろう付け炉内で加熱し、接合面にAl−Si系
の溶融ろうを形成させて、ろう付けを行う方法が提案さ
れており(特表平6-504485号公報、特開平7-308795号公
報) 、また、アルミニウムの多孔偏平押出管材の表面に
Zn−Si合金を溶射により付着させ、フィン材を組合
わせて、加熱、ろう付けする方法も提案されているが、
これらの方法は塗布または被覆作業が面倒でコスト高と
なるとともに均一な被覆が難しく、Si粉末の密着性も
不十分となり易いため、均一且つ安定したろう付け接合
が行い難いという難点がある。As a method applicable to coating a brazing material on a tube material, an aluminum material is dipped in a slurry of a mixture of flux and silicon metal powder, heated and dried to apply the mixture to the surface of the aluminum material. A method has been proposed in which the materials are combined and heated in a brazing furnace to form an Al—Si-based molten braze on the joint surface to perform brazing (Japanese Patent Publication No. 6-504485, Japanese Patent Publication No. (Kaihei 7-308795 gazette), a method of depositing a Zn-Si alloy on the surface of an aluminum porous flat extruded tube material by thermal spraying, combining fin materials, heating, and brazing is also proposed,
These methods have a drawback in that the coating or coating operation is troublesome and the cost is high, and uniform coating is difficult, and the adhesion of the Si powder tends to be insufficient, so that uniform and stable brazing and joining are difficult to perform.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アルミニウ
ム部材、とくにアルミニウムチューブ材の他のアルミニ
ウム部材と接合する面に、Al−Si系の溶融ろうを形
成するための被覆層を設けるための改善された方法を見
出すためになされたものであり、その目的は、均一で且
つ薄い被覆層が形成され、溶融ろうの流出による組付け
物の寸法変化などを生じることがなく、均一且つ安定し
たろう付け接合を行うことを可能とし、被覆層の形成も
簡単且つ安価に行うことができるアルミニウムろう付け
部材を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an improvement for providing a coating layer for forming an Al--Si type molten braze on a surface of an aluminum member, particularly an aluminum tube member, which is to be joined with another aluminum member. The purpose of the present invention is to provide a uniform and stable coating layer, in which a uniform and thin coating layer is formed and the dimensional change of the assembly is not caused by the outflow of the molten solder. It is an object of the present invention to provide an aluminum brazing member that enables brazing and bonding, and can easily and inexpensively form a coating layer.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明によるアルミニウムろう付け用部材は、接合
面において溶融ろうを形成し、他のアルミニウム部材を
ろう付け接合するアルミニウムろう付け用部材であっ
て、他のアルミニウム部材との接合面に平均厚さが0.5
〜100 μm のSi層を設けることを構成上の第1の特徴
とする。The aluminum brazing member according to the present invention for achieving the above-mentioned object is an aluminum brazing member for forming a molten braze on a joining surface and brazing and joining another aluminum member. The average thickness of the joint surface with other aluminum members is 0.5
The first structural feature is the provision of a Si layer of -100 μm.
【0007】また、Si層が、Siと、Ag、Cu、G
a、Ge、Li、Mg、Re、Sn、Zn、In、P
d、Se、Au、Be、Ca、Ce、Dy、La、N
d、Ni、Sm、Tb、Yのうちの1種以上の元素から
なるものであることを第2の特徴とし、Si層の上また
は下に、上記の元素のうちの1種以上からなる金属層を
積層して設けたことを第3の特徴とする。The Si layer is made of Si, Ag, Cu, G
a, Ge, Li, Mg, Re, Sn, Zn, In, P
d, Se, Au, Be, Ca, Ce, Dy, La, N
A second feature is that the metal is composed of one or more elements of d, Ni, Sm, Tb, and Y, and a metal composed of one or more of the above elements is provided above or below the Si layer. A third feature is that the layers are provided in a stacked manner.
【0008】さらに、Si層の下に、Zn、In、S
n、Gaのうちの1種以上からなる金属層を設けること
を第4の特徴とし、金属層が、平均厚さが0.1 〜5 μm
のZn層あるいはZnとIn、Sn、Gaのうちの1種
以上からなる平均厚さ0.1 〜5μm の金属層、またはZ
n、In、Sn、Gaのうちの1種以上からなる平均厚
さが0.01〜0.5 μm の金属層であることを第5の特徴と
する。Further, under the Si layer, Zn, In, S
The fourth characteristic is to provide a metal layer made of at least one of n and Ga, and the metal layer has an average thickness of 0.1 to 5 μm.
Zn layer or a metal layer having an average thickness of 0.1 to 5 μm and made of at least one of Zn and In, Sn, Ga, or Z
A fifth feature is that the metal layer is made of one or more of n, In, Sn, and Ga and has an average thickness of 0.01 to 0.5 μm.
【0009】本発明によるアルミニウムろう付け用部材
の第6、第7および第8の特徴は、Zn層または金属層
との間に純アルミニウム層を介在させること、アルミニ
ウムろう付け用部材が多穴偏平管であること、およびS
i層、Zn層、金属層が蒸着、スパッタリングまたはイ
オンプレーティングにより形成されたものであることに
ある。The sixth, seventh and eighth characteristics of the aluminum brazing member according to the present invention are that a pure aluminum layer is interposed between the aluminum brazing member and the Zn layer or the metal layer, and the aluminum brazing member has a multi-hole flat surface. Being a tube, and S
The i layer, the Zn layer, and the metal layer are formed by vapor deposition, sputtering, or ion plating.
【0010】本発明において、アルミニウム部材の接合
面に形成されたSi層は、ろう付け加熱時、当該アルミ
ニウム部材および接合されるべき他のアルミニウム部材
中に拡散して、Al−Si合金層を形成し、溶融ろうと
なって、ろう付け接合が行われる。Si層の厚さは、平
均厚さ0.5 〜100 μm の範囲が好ましく、0.5 μm 未満
では、ろう付け時に十分な溶融ろうが形成されず、100
μm を越えると、ろう付け時フィレット部に過剰なろう
が供給される結果、とくに接合されるべき他のアルミニ
ウム部材が、フィン材のように薄い場合には材料に穴が
あき座屈などのトラブルが生じ易くなる。Si層のさら
に好ましい厚さは1 〜20μm の範囲である。In the present invention, the Si layer formed on the joining surface of the aluminum member is diffused into the aluminum member and other aluminum members to be joined during brazing and heating to form an Al--Si alloy layer. Then, the solder becomes molten and brazing is performed. The thickness of the Si layer is preferably in the range of 0.5 to 100 μm in average thickness.
If the thickness exceeds μm, excessive brazing filler metal will be supplied to the fillet during brazing, resulting in problems such as buckling due to holes in the material, especially when other aluminum members to be joined are thin, such as fin material. Is likely to occur. The more preferable thickness of the Si layer is in the range of 1 to 20 μm.
【0011】Si層を、Siと、Ag、Cu、Ga、G
e、Li、Mg、Re、Sn、Zn、In、Pd、S
e、Au、Be、Ca、Ce、Dy、La、Nd、N
i、Sm、Tb、Yのうちの1種以上の元素からなる平
均厚さ0.5 〜100 μm のものとし、またはSi層の上あ
るいは下に、上記の元素の1種以上からなる平均厚さ0.
01〜0.5 μm の金属層を積層して設けることにより、こ
れらの元素がAl−Si合金と共晶を形成するため、形
成されるAl−Si系ろう材の溶融温度が低下し、例え
ば580 ℃以下の低温でろう付け接合を行うことができ
る。The Si layer is composed of Si, Ag, Cu, Ga, G
e, Li, Mg, Re, Sn, Zn, In, Pd, S
e, Au, Be, Ca, Ce, Dy, La, Nd, N
i, Sm, Tb, Y having an average thickness of 0.5 to 100 μm consisting of one or more elements, or above or below the Si layer, having an average thickness of one or more of the above elements 0 .
By laminating and providing a metal layer of 01 to 0.5 μm, these elements form a eutectic with the Al-Si alloy, so that the melting temperature of the Al-Si brazing filler metal formed is lowered, for example, at 580 ° C. Brazing can be performed at the following low temperatures.
【0012】とくに、Si層の下に、Zn、In、S
n、Gaの1種以上からなる金属層を設けることによっ
て、ろう付け加熱時、Zn、In、Sn、Gaがアルミ
ニウム部材中に拡散して、Al−Zn合金、Al−In
合金、Al−Sn合金、Al−Ga合金層が形成され、
これらの層がアルミニウム部材に犠牲陽極効果を与え、
耐食性を向上させる。Particularly, under the Si layer, Zn, In, S
By providing a metal layer made of at least one of n and Ga, Zn, In, Sn, and Ga diffuse into the aluminum member during brazing and heating, resulting in Al-Zn alloy and Al-In.
Alloy, Al-Sn alloy, Al-Ga alloy layer is formed,
These layers give the aluminum member a sacrificial anode effect,
Improves corrosion resistance.
【0013】この場合の第1の態様としては、金属層と
して、Zn層、またはZnとIn、Sn、Gaのうちの
1種以上からなる金属層を形成する。平均層厚さは0.1
〜5μm の範囲が好ましく、0.1 μm 未満では十分が犠
牲陽極効果が得難く、5 μmを越えると、拡散部におけ
る自己腐食性が大きくなり、ろう付け部の腐食が促進さ
れる。第2の態様としては、金属層として、In、S
n、Gaのうちの1種以上からなる金属層を形成する、
平均層厚さは0.01〜0.5 μm の範囲が好ましく、0.01μ
m 未満では犠牲陽極効果が小さく、0.5 μm を越えると
拡散部における自己腐食が大きくなり、ろう付け部の腐
食が促進される。In a first mode of this case, a Zn layer or a metal layer composed of Zn and one or more of In, Sn and Ga is formed as the metal layer. Average layer thickness is 0.1
A range of ˜5 μm is preferable, and if it is less than 0.1 μm, it is difficult to obtain the sacrificial anode effect. In a second mode, the metal layer is made of In, S
forming a metal layer made of one or more of n and Ga,
The average layer thickness is preferably 0.01-0.5 μm, 0.01 μm
If it is less than m, the sacrificial anode effect is small, and if it exceeds 0.5 μm, the self-corrosion in the diffusion part becomes large and the corrosion of the brazing part is promoted.
【0014】Si層と、Zn層または金属層との間に純
アルミニウム層を設けてもよく、この場合にも、ろう付
け加熱時、Siが純アルミニウム層中に拡散してAl−
Si合金が形成されて溶融ろうとなり、ろう付け接合が
行われるとともに、Zn、In、Sn、Gaが純アルミ
ニウム層中に拡散して、犠牲陽極層を形成し、アルミニ
ウム部材の耐食性を向上させる。A pure aluminum layer may be provided between the Si layer and the Zn layer or the metal layer. In this case also, Si is diffused into the pure aluminum layer during heating by brazing and Al-
A Si alloy is formed and becomes a molten braze, and brazing and bonding are performed, and Zn, In, Sn, and Ga diffuse into the pure aluminum layer to form a sacrificial anode layer and improve the corrosion resistance of the aluminum member.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】本発明において、アルミニウムろ
う付け用部材としては、板材、棒材、管材、線材の他、
複雑な形状の部材も適用できる。必要なら、これらの材
料を加工後、他のアルミニウム部材との接合面に、蒸
着、スパッターリング、イオンプレーティングによりS
i層、Zn層、金属層を形成する。これらの手段によ
り、薄く且つ均一な層を得ることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, as the aluminum brazing member, in addition to a plate material, a bar material, a pipe material, a wire material,
A member having a complicated shape can also be applied. If necessary, after processing these materials, apply S, by vapor deposition, sputtering, or ion plating to the bonding surface with other aluminum members.
An i layer, a Zn layer, and a metal layer are formed. By these means, thin and uniform layers can be obtained.
【0016】とくに、図2に示すように、アルミニウム
製熱交換器において作動流体通路となるアルミニウムの
多穴偏平管1の平坦面3、4に、Si層からなる被覆層
5を設けることにより、平坦面に組付けるフィン材2と
して、ブレージングシートではなくアルミニウムのベア
材を使用し、ろう付けすることができるから、フィン材
の一層の薄肉化が可能となる。In particular, as shown in FIG. 2, by providing the coating layer 5 made of Si layer on the flat surfaces 3 and 4 of the aluminum multi-hole flat tube 1 which becomes the working fluid passage in the aluminum heat exchanger, The fin material 2 to be assembled on the flat surface can be brazed by using a bare aluminum material instead of a brazing sheet, and thus the fin material can be further thinned.
【0017】本発明によれば、アルミニウム製熱交換器
の部材を構成する板材として、ブレージングシートの代
わりに通常のアルミニウム合金材が使用でき、Si層な
どの被覆層を形成した板材は、ブレージングシートより
良好な成形性をそなえているからプレス加工などでの制
約が少なく、プレス加工したもの、鍛造や切削加工によ
り複雑な形状となったものでも加工後に被覆層を形成す
ることができる。According to the present invention, a normal aluminum alloy material can be used in place of the brazing sheet as the plate material constituting the member of the aluminum heat exchanger, and the plate material having the coating layer such as the Si layer is the brazing sheet. Since it has better moldability, there are few restrictions in press working, and it is possible to form the coating layer after working even in pressed ones and those having a complicated shape by forging or cutting.
【0018】アルミニウム製熱交換器のうち、例えばパ
ラレルフローコンデンサのように、多穴偏平管などから
なるチューブ材、フィン材およびヘッダー管から構成さ
れる熱交換器においては、図3に示すように、ヘッダー
管6に差し込まれるチューブ材1の両端部分は、チュー
ブ材1がフィン材2と接触する中央部分より多くのろう
を必要とするが、本発明によれば、まずチューブ材1の
平坦面全体に被覆層5を形成したのち、ヘッダー管6に
差し込まれるチューブ材1の両端部分以外の個所をマス
キングして、両端部分について、最初に形成された被覆
層5の上にさらに被覆層を設け、厚い被覆層7とするこ
とができる。Among the heat exchangers made of aluminum, a heat exchanger composed of a tube material such as a multi-hole flat tube, a fin material and a header tube, such as a parallel flow condenser, has a structure as shown in FIG. , Both end portions of the tube material 1 to be inserted into the header pipe 6 require more brazing than the central portion where the tube material 1 contacts the fin material 2, but according to the present invention, first, the flat surface of the tube material 1 is After forming the coating layer 5 on the entire surface, portions of the tube material 1 to be inserted into the header pipe 6 other than the both end portions are masked, and a coating layer is further provided on the first formed coating layer 5 at both end portions. A thick coating layer 7 can be used.
【0019】[0019]
【実施例】以下、実施例を比較例と対比して説明する。 実施例1 JIS 1100合金を、ポートホール押出により、図2に示す
ような断面を有する偏平多孔管(8孔)に押出加工し
た。得られたチューブ材の上下の平坦面に、1 ×10-6To
rrの真空中で、蒸着により平均厚さ5 μm のSi層を形
成した。得られたSi層被覆チューブ材を、図1に示す
ように、アルミニウムフィン材(Al−1.2 wt%Mn−
1.5wt %Zn(JIS 3003+1.5wt %Zn))と組合わ
せ、600 ℃の温度に3 分間加熱して、ろう付け接合し
た。ろう付け後、チューブ材とフィン材との間には健全
なフィレットが形成され、座屈はみられなかった。EXAMPLES Hereinafter, examples will be described in comparison with comparative examples. Example 1 JIS 1100 alloy was extruded by port hole extrusion into a flat porous tube (8 holes) having a cross section as shown in FIG. Apply 1 × 10 -6 To on the upper and lower flat surfaces of the obtained tube material.
An Si layer having an average thickness of 5 μm was formed by vapor deposition in a vacuum of rr. As shown in FIG. 1, the obtained Si layer-covered tube material was treated with an aluminum fin material (Al-1.2 wt% Mn-
It was combined with 1.5 wt% Zn (JIS 3003 + 1.5 wt% Zn)), heated to a temperature of 600 ° C. for 3 minutes, and brazed. After brazing, a sound fillet was formed between the tube material and the fin material, and no buckling was observed.
【0020】実施例2 実施例1で得られたチューブ材の上下の平坦面に、1 ×
10-6Torrの真空中で、蒸着により平均厚さ1 μm のZn
層を形成したのち、Zn層の上に、同じく蒸着により平
均厚さ5 μm のSi層を被着した。得られた金属層被覆
チューブ材を、図1に示すように、実施例1と同じアル
ミニウムフィン材と組合わせ、実施例1と同一の条件下
でろう付け接合した。ろう付け後、チューブ材とフィン
材との間には健全なフィレットが形成されており、座屈
は認められなかった。得られた熱交換器エレメントにつ
いて、2週間のCASS試験を行ったが、チューブ材には貫
通孔がみられなかった。Example 2 On the upper and lower flat surfaces of the tube material obtained in Example 1, 1 ×
Zn with an average thickness of 1 μm was formed by vapor deposition in a vacuum of 10 -6 Torr.
After forming the layer, a Si layer having an average thickness of 5 μm was also deposited on the Zn layer by vapor deposition. As shown in FIG. 1, the obtained metal layer-covered tube material was combined with the same aluminum fin material as in Example 1 and brazed under the same conditions as in Example 1. After brazing, a sound fillet was formed between the tube material and the fin material, and buckling was not observed. The heat exchanger element thus obtained was subjected to a CASS test for 2 weeks, but no through hole was observed in the tube material.
【0021】実施例3 実施例1で得られたチューブ材の上下の平坦面に、1 ×
10-6Torrの真空中で、スパッタリングにより平均厚さ0.
02μm のIn層を形成したのち、In層の上に、同じく
スパッタリングにより平均厚さ4 μm のSi層を被着し
た。得られた金属被覆チューブ材を、図1に示すよう
に、実施例1と同じアルミニウムフィン材と組合わせ、
実施例1と同一の条件下でろう付け接合した。ろう付け
後、チューブ材とフィン材との間には健全なフィレット
が形成されており、座屈はみられなかった。得られた熱
交換器エレメントについて、2週間のCASS試験を行った
が、チューブ材には貫通孔が生じなかった。Example 3 On the upper and lower flat surfaces of the tube material obtained in Example 1, 1 ×
The average thickness is 0 by sputtering in a vacuum of 10 -6 Torr.
After forming an In layer of 02 μm, a Si layer having an average thickness of 4 μm was deposited on the In layer by the same sputtering. The obtained metal-coated tube material was combined with the same aluminum fin material as in Example 1 as shown in FIG.
Brazing and joining were performed under the same conditions as in Example 1. After brazing, a sound fillet was formed between the tube material and the fin material, and buckling was not observed. The obtained heat exchanger element was subjected to a CASS test for 2 weeks, but no through hole was formed in the tube material.
【0022】実施例4 実施例1で得られたチューブ材の上下の平坦面に、1 ×
10-6Torrの真空中で、イオンプレーティングより平均厚
さ0.02μm のSn層を形成したのち、Sn層の上に、蒸
着により平均厚さ10μm のSi層を被着した。得られた
金属層被覆チューブ材を、図1に示すように、実施例1
と同じアルミニウムフィン材と組合わせ、実施例1と同
一の条件下でろう付け接合した。ろう付け後、チューブ
材とフィン材との間には健全なフィレットが形成されて
おり、座屈は認められなかった。得られた熱交換機エレ
メントについて、2週間のCASS試験を行ったが、チュー
ブ材に貫通孔は生じなかった。Example 4 On the upper and lower flat surfaces of the tube material obtained in Example 1, 1 ×
After a Sn layer having an average thickness of 0.02 μm was formed by ion plating in a vacuum of 10 −6 Torr, a Si layer having an average thickness of 10 μm was deposited on the Sn layer by vapor deposition. The metal layer-coated tube material thus obtained was used in Example 1 as shown in FIG.
The same aluminum fin material was used and brazed under the same conditions as in Example 1. After brazing, a sound fillet was formed between the tube material and the fin material, and buckling was not observed. When the obtained heat exchanger element was subjected to a CASS test for 2 weeks, no through hole was formed in the tube material.
【0023】実施例5 実施例1で得られたチューブ材の上下の平坦面に、1 ×
10-6Torrの真空中で、蒸着により平均厚さ0.1 μm のG
a層を形成したのち、Ga層の上に、同じく蒸着により
平均厚さ3 μm のSi層を被着した。得られた金属層被
覆チューブ材を、図1に示すように、実施例1と同じア
ルミニウムフィン材と組合わせ、実施例1と同一の条件
下でろう付け接合した。ろう付け後、チューブ材とフィ
ン材との間には健全なフィレットが形成されており、座
屈はみられなかった。得られた熱交換器エレメントにつ
いて、2週間のCASS試験を行ったが、チューブ材に貫通
孔は生じなかった。Example 5 On the upper and lower flat surfaces of the tube material obtained in Example 1, 1 ×
In vacuum of 10 -6 Torr, the average thickness of 0.1 μm G
After forming the a layer, a Si layer having an average thickness of 3 μm was deposited on the Ga layer by vapor deposition. As shown in FIG. 1, the obtained metal layer-covered tube material was combined with the same aluminum fin material as in Example 1 and brazed under the same conditions as in Example 1. After brazing, a sound fillet was formed between the tube material and the fin material, and buckling was not observed. The obtained heat exchanger element was subjected to a CASS test for 2 weeks, but no through hole was formed in the tube material.
【0024】実施例6 実施例1で得られたチューブ材の上下の平坦面に、1 ×
10-6Torrの真空中で、蒸着により平均厚さ0.1 μm のS
n、Zn混合層を形成したのち、この混合層の上に、同
じく蒸着により平均厚さ5 μm のSi層を被着した。得
られた金属層被覆チューブ材を、図1に示すように、実
施例1と同じアルミニウムフィン材と組合わせ、実施例
1と同一条件下でろう付け接合した。ろう付け後、チュ
ーブ材とフィン材との間には健全なフィレットが形成さ
れており、座屈は認められなかった。得られた熱交換器
エレメントについて、2週間のCASS試験を行ったが、チ
ューブ材に貫通孔は生じなかった。Example 6 On the upper and lower flat surfaces of the tube material obtained in Example 1, 1 ×
In vacuum of 10 -6 Torr, S with an average thickness of 0.1 μm was deposited.
After forming the n, Zn mixed layer, a Si layer having an average thickness of 5 μm was deposited on the mixed layer by vapor deposition. As shown in FIG. 1, the obtained metal layer-covered tube material was combined with the same aluminum fin material as in Example 1 and brazed under the same conditions as in Example 1. After brazing, a sound fillet was formed between the tube material and the fin material, and buckling was not observed. The obtained heat exchanger element was subjected to a CASS test for 2 weeks, but no through hole was formed in the tube material.
【0025】実施例7 実施例1で得られたチューブ材の上下の平坦面に、1 ×
10-6Torrの真空中で、蒸着により平均厚さ18μm および
40μm のSi層を形成した。得られたSi層被覆チュー
ブ材を、図1に示すように、実施例1と同じアルミニウ
ムフィン材と組合わせ、実施例1と同一条件下でろう付
け接合した。18μm のSi層を形成したものでは、ろう
付け後、チューブ材とフィン材との間に健全なフィレッ
トが形成された。一方、40μm のSi層を形成したもの
においては、形成されたフィレットは実用上は問題ない
が、ろうのやや過剰に供給されたため、フィン材に溶融
ろうによる若干の浸食が観察された。Example 7 On the upper and lower flat surfaces of the tube material obtained in Example 1, 1 ×
Of 10 -6 Torr in vacuum, the average thickness of the deposition 18μm and
A 40 μm Si layer was formed. As shown in FIG. 1, the obtained Si layer-covered tube material was combined with the same aluminum fin material as in Example 1 and brazed under the same conditions as in Example 1. In the case where the 18 μm Si layer was formed, a sound fillet was formed between the tube material and the fin material after brazing. On the other hand, in the case where the Si layer having a thickness of 40 μm was formed, the formed fillet had no problem in practical use, but since the braze was supplied in a slightly excessive amount, some erosion due to the molten braze was observed in the fin material.
【0026】実施例8 実施例1で得られたチューブ材の上下の平坦面に、1 ×
10-6Torrの真空中で、蒸着により平均厚さ5 μm のSi
層を形成し、形成されたSi層の上に、同じく蒸着によ
り平均厚さ0.2 μm のCu層を設けた。得られたチュー
ブ材を、図1に示すように、実施例1と同じアルミニウ
ムフィン材と組合わせ、570 ℃の温度に3 分間加熱する
ことにより、ろう付け接合した。ろう付け後、接合状態
を観察したところ、チューブ材とフィン材との間には健
全なフィレットが形成されており、座屈は認められなか
った。Example 8 1 × was formed on the upper and lower flat surfaces of the tube material obtained in Example 1.
Si in an average thickness of 5 μm by vapor deposition in a vacuum of 10 -6 Torr
A layer was formed, and a Cu layer having an average thickness of 0.2 μm was provided on the formed Si layer by vapor deposition. As shown in FIG. 1, the obtained tube material was combined with the same aluminum fin material as in Example 1 and heated at a temperature of 570 ° C. for 3 minutes to be brazed. When the joining state was observed after brazing, a sound fillet was formed between the tube material and the fin material, and buckling was not observed.
【0027】実施例9 実施例1で得られたチューブ材の上下の平坦面に、1 ×
10-6Torrの真空中で、蒸着により平均厚さ5 μm のSi
層を形成し、形成されたSi層の上に、平均厚さ0.4 μ
m のNi層、さらに平均厚さ0.2 μm のZn層を設け
た。得られたチューブ材を、図1に示すように、実施例
1と同じアルミニウムフィン材と組合わせ、570 ℃の温
度に3 分間加熱することにより、ろう付け接合した。ろ
う付け後、チューブ材とフィン材との間には健全なフィ
レットが形成されており、座屈はみられなかった。得ら
れた熱交換器エレメントについて、2週間のCASS試験を
行ったが、チューブ材には貫通孔が生じなかった。Example 9 1 × was formed on the upper and lower flat surfaces of the tube material obtained in Example 1.
Si in an average thickness of 5 μm by vapor deposition in a vacuum of 10 -6 Torr
A layer is formed and an average thickness of 0.4 μ is formed on the formed Si layer.
An Ni layer of m 2 and a Zn layer having an average thickness of 0.2 μm were provided. As shown in FIG. 1, the obtained tube material was combined with the same aluminum fin material as in Example 1 and heated at a temperature of 570 ° C. for 3 minutes to be brazed. After brazing, a sound fillet was formed between the tube material and the fin material, and buckling was not observed. The obtained heat exchanger element was subjected to a CASS test for 2 weeks, but no through hole was formed in the tube material.
【0028】実施例10 実施例1で得られたチューブ材の上下の平坦面に、1 ×
10-6Torrの真空中で、スパッタリングにより平均厚さ1.
5 μm のSi層を形成し、形成されたSi層の上に、同
じくスパッタリングにより平均厚さ0.01μm のSn層を
設けた。得られたチューブ材を、図1に示すように、実
施例1と同じアルミニウムフィン材と組合わせ、580 ℃
の温度で3 分間加熱することにより、ろう付け接合し
た。ろう付け後、チューブ材とフィン材との間には健全
なフィレットが形成されており、座屈はみられなかっ
た。得られた熱交換器エレメントについて、2週間のCA
SS試験を行ったが、チューブ材に貫通孔は生じなかっ
た。Example 10 On the upper and lower flat surfaces of the tube material obtained in Example 1, 1 ×
Average thickness by sputtering in a vacuum of 10 -6 Torr 1.
A Si layer having a thickness of 5 μm was formed, and a Sn layer having an average thickness of 0.01 μm was provided on the formed Si layer by sputtering. The obtained tube material was combined with the same aluminum fin material as in Example 1 as shown in FIG.
Brazing was performed by heating at the temperature of 3 minutes. After brazing, a sound fillet was formed between the tube material and the fin material, and buckling was not observed. CA of 2 weeks for the obtained heat exchanger element
An SS test was conducted, but no through hole was formed in the tube material.
【0029】実施例11 実施例1で得られたチューブ材を長さ400mm に切断し、
これらのチューブの上下の平坦面に、1 ×10-6Torrの真
空中で、蒸着により平均厚さ5 μm のSi層を形成し
た。ついで、得られたSi層被覆チューブの中央部380m
m をマスキングし、チューブ両端部にさらに15μm のS
i層を重ねて蒸着した。得られたチューブを、図3に示
すように、実施例1と同じアルミニウムフィン材と組合
わせ、実施例1と同一条件下でろう付け接合した。ろう
付け後、チューブとフィン材およびチューブとヘッダー
の間には健全なフィレットが形成されており、座屈は認
められなかった。Example 11 The tube material obtained in Example 1 was cut into a length of 400 mm,
On the upper and lower flat surfaces of these tubes, a Si layer having an average thickness of 5 μm was formed by vapor deposition in a vacuum of 1 × 10 −6 Torr. Then, the central part of the obtained Si layer coated tube was 380 m.
Masking m and adding 15 μm S on both ends of the tube.
The i-layer was overlaid and evaporated. As shown in FIG. 3, the obtained tube was combined with the same aluminum fin material as in Example 1 and brazed under the same conditions as in Example 1. After brazing, a sound fillet was formed between the tube and the fin material and between the tube and the header, and no buckling was observed.
【0030】比較例1 実施例1で得られたチューブ材の上下の平坦面に、1 ×
10-6Torrの真空中で、蒸着により平均厚さ0.4 μm のS
i層を形成した。得られたSi層被覆チューブ材を、図
1に示すように、実施例1と同じアルミニウムフィン材
と組合わせ、実施例1と同一条件下でろう付け接合した
が、十分な溶融ろうが形成されず、チューブ材とフィン
材との間には健全なフィレットは形成できなかった。Comparative Example 1 1 × was formed on the upper and lower flat surfaces of the tube material obtained in Example 1.
In vacuum of 10 -6 Torr, S with an average thickness of 0.4 μm was deposited.
An i-layer was formed. As shown in FIG. 1, the obtained Si layer-covered tube material was combined with the same aluminum fin material as in Example 1 and brazed under the same conditions as in Example 1, but sufficient molten brazing was formed. No sound fillet could be formed between the tube material and the fin material.
【0031】比較例2 実施例1で得られたチューブ材の上下の平坦面に、1 ×
10-6Torrの真空中で、スパッタリングにより平均厚さ0.
005 μm のIn形成したのち、In層の上に、同じくス
パッタリングにより平均厚さ4μm のSi層を被着し
た。得られた金属層被覆チューブ材を、図1に示すよう
に、実施例1と同じアルミニウムフィン材を組合わせ、
実施例1と同一条件下でろう付け接合した。ろう付け
後、チューブ材とフィン材との間には健全なフィレット
が形成されたが、得られた熱交換器エレメントについ
て、2週間のCASS試験を行った結果、犠牲陽極効果の不
足に起因してチューブ材に貫通孔が生じた。Comparative Example 2 1 × was formed on the upper and lower flat surfaces of the tube material obtained in Example 1.
The average thickness is 0 by sputtering in a vacuum of 10 -6 Torr.
After forming In of 005 μm, an Si layer having an average thickness of 4 μm was deposited on the In layer by the same sputtering. The obtained metal layer-covered tube material was combined with the same aluminum fin material as in Example 1 as shown in FIG.
Brazing was performed under the same conditions as in Example 1. After brazing, a sound fillet was formed between the tube material and the fin material, but the obtained heat exchanger element was subjected to a CASS test for 2 weeks, which resulted in a lack of sacrificial anode effect. A through hole was created in the tube material.
【0032】比較例3 実施例1で得られたチューブ材の上下の平坦面に、1 ×
10-6Torrの真空中で、スパッタリングにより平均厚さ6
μm のZn層を形成したのち、Zn層の上に、同じくス
パッタリングにより平均厚さ4 μm のSi層を被着し
た。得られた金属層被覆チューブ材を、図1に示すよう
に、実施例1と同じアルミニウムフィン材を組合わせ、
実施例1と同一条件下でろう付け接合した。ろう付け
後、チューブ材とフィン材との間には健全なフィレット
が形成されたが、得られた熱交換器エレメントについ
て、2週間のCASS試験を行った結果、フィレット部が早
期に優先的に腐食し、フィンが脱落した。Comparative Example 3 On the upper and lower flat surfaces of the tube material obtained in Example 1, 1 ×
Average thickness 6 by sputtering in a vacuum of 10 -6 Torr
After forming a Zn layer having a thickness of .mu.m, a Si layer having an average thickness of 4 .mu.m was deposited on the Zn layer also by sputtering. The obtained metal layer-covered tube material was combined with the same aluminum fin material as in Example 1 as shown in FIG.
Brazing was performed under the same conditions as in Example 1. After brazing, a sound fillet was formed between the tube material and the fin material, but the heat exchanger element obtained was subjected to a CASS test for 2 weeks, and as a result, the fillet portion was preferentially early. Corroded and fins fell out.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、ろう付
け時、溶融ろうを形成するための均一なSi層、犠牲陽
極層を形成するための均一且つ薄い金属層が得られ、ブ
レージングシートを使用することなく、均一且つ安定し
たろう付け接合が可能となる。とくに、アルミニウム製
熱交換器において、チューブ材にSi層を形成すること
により、フィン材としてベア材を使用することができる
から、フィン材を薄肉化し、熱交換器の軽量化が達成で
きる。Si層など被覆層の形成も簡単且つ安価に行うこ
とができる。As described above, according to the present invention, during brazing, a uniform Si layer for forming a molten braze and a uniform and thin metal layer for forming a sacrificial anode layer can be obtained, and a brazing sheet can be obtained. A uniform and stable brazing joining is possible without using. Particularly, in the aluminum heat exchanger, the bare material can be used as the fin material by forming the Si layer on the tube material, so that the fin material can be thinned and the heat exchanger can be reduced in weight. The formation of the coating layer such as the Si layer can be performed easily and inexpensively.
【図1】偏平多孔管とフィンを組合わせてなるアルミニ
ウム製熱交換器エレメントを示す一部斜視図である。FIG. 1 is a partial perspective view showing an aluminum heat exchanger element in which a flat porous tube and fins are combined.
【図2】偏平多孔管の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a flat porous tube.
【図3】パラレルフロー型熱交換器の一部断面側面図で
ある。FIG. 3 is a partial cross-sectional side view of a parallel flow heat exchanger.
1 偏平多孔管 2 フィン 3 平坦面 4 平坦面 5 被覆層 6 ヘッダー管 7 厚い被覆層 1 Flat Perforated Tube 2 Fins 3 Flat Surface 4 Flat Surface 5 Covering Layer 6 Header Tube 7 Thick Covering Layer
Claims (8)
アルミニウム部材をろう付け接合するアルミニウムろう
付け用部材であって、他のアルミニウム部材との接合面
に平均厚さが0.5 〜100 μm のSi層を設けたことを特
徴とするアルミニウムろう付け用部材。1. An aluminum brazing member for forming a molten braze on a joining surface and brazing and joining another aluminum member, wherein the joining surface with the other aluminum member has an average thickness of 0.5 to 100 μm. An aluminum brazing member having a Si layer.
Ge、Li、Mg、Re、Sn、Zn、In、Pd、S
e、Au、Be、Ca、Ce、Dy、La、Nd、N
i、Sm、Tb、Yのうちの1種以上の元素からなるも
のであることを特徴とする請求項1記載のアルミニウム
ろう付け用部材。2. The Si layer comprises Si, Ag, Cu, Ga,
Ge, Li, Mg, Re, Sn, Zn, In, Pd, S
e, Au, Be, Ca, Ce, Dy, La, Nd, N
The aluminum brazing member according to claim 1, which is made of at least one element selected from i, Sm, Tb, and Y.
Ga、Li、Mg、Re、Sn、Zn、In、Pd、S
e、Au、Be、Ca、Ce、Dy、La、Nd、N
i、Sm、Tb、Yのうちの1種以上からなる金属層を
積層して設けたことを特徴とする請求項1記載のアルミ
ニウムろう付け用部材。3. Ag, Cu, or above or below the Si layer
Ga, Li, Mg, Re, Sn, Zn, In, Pd, S
e, Au, Be, Ca, Ce, Dy, La, Nd, N
The aluminum brazing member according to claim 1, wherein a metal layer made of one or more of i, Sm, Tb, and Y is laminated and provided.
のうちの1種以上からなる金属層を設けたことを特徴と
する請求項1記載のアルミニウムろう付け用部材。4. Zn, In, Sn, Ga under the Si layer
The aluminum brazing member according to claim 1, wherein a metal layer made of one or more of the above is provided.
層あるいはZnとIn、Sn、Gaのうちの1種以上か
らなる平均厚さ0.1 〜5 μm の金属層、またはIn、S
n、Gaのうちの1種以上からなる平均厚さが0.01〜0.
5 μm の金属層であることを特徴とする請求項4記載の
アルミニウムろう付け部材。5. The metal layer comprises Zn having an average thickness of 0.1 to 5 μm.
Layer or a metal layer made of Zn and at least one of In, Sn and Ga and having an average thickness of 0.1 to 5 μm, or In and S
The average thickness of one or more of n and Ga is 0.01 to 0.
The aluminum brazing member according to claim 4, which is a metal layer having a thickness of 5 μm.
純アルミニウム層を介在させることを特徴とする請求項
5記載のアルミニウムろう付け用部材。6. The aluminum brazing member according to claim 5, wherein a pure aluminum layer is interposed between the Si layer and the Zn layer or the metal layer.
ウムの多穴偏平管であることを特徴とする請求項1〜6
記載のアルミニウムろう付け用部材。7. The aluminum brazing member is a multi-hole flat tube made of aluminum.
The aluminum brazing member described.
タリングまたはイオンプレーティングにより形成された
ものであることを特徴とする請求項1〜5記載のアルミ
ニウムろう付け用部材。8. The aluminum brazing member according to claim 1, wherein the Si layer, the Zn layer and the metal layer are formed by vapor deposition, sputtering or ion plating.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14510796A JPH09300095A (en) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | Aluminum brazing material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14510796A JPH09300095A (en) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | Aluminum brazing material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09300095A true JPH09300095A (en) | 1997-11-25 |
Family
ID=15377550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14510796A Pending JPH09300095A (en) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | Aluminum brazing material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09300095A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1052308A3 (en) * | 1999-05-12 | 2003-07-02 | Vaillant GmbH | Process for coating of a heat exchanger |
| US7451906B2 (en) | 2001-11-21 | 2008-11-18 | Dana Canada Corporation | Products for use in low temperature fluxless brazing |
| US7735718B2 (en) | 2001-11-21 | 2010-06-15 | Dana Canada Corporation | Layered products for fluxless brazing of substrates |
| JP2014237171A (en) * | 2013-06-10 | 2014-12-18 | 株式会社Uacj | Aluminum sheet for fluxless brazing, and fluxless brazing method of aluminum member |
-
1996
- 1996-05-15 JP JP14510796A patent/JPH09300095A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1052308A3 (en) * | 1999-05-12 | 2003-07-02 | Vaillant GmbH | Process for coating of a heat exchanger |
| US7451906B2 (en) | 2001-11-21 | 2008-11-18 | Dana Canada Corporation | Products for use in low temperature fluxless brazing |
| US7735718B2 (en) | 2001-11-21 | 2010-06-15 | Dana Canada Corporation | Layered products for fluxless brazing of substrates |
| JP2014237171A (en) * | 2013-06-10 | 2014-12-18 | 株式会社Uacj | Aluminum sheet for fluxless brazing, and fluxless brazing method of aluminum member |
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