JPS62223B2 - - Google Patents
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- JPS62223B2 JPS62223B2 JP6000183A JP6000183A JPS62223B2 JP S62223 B2 JPS62223 B2 JP S62223B2 JP 6000183 A JP6000183 A JP 6000183A JP 6000183 A JP6000183 A JP 6000183A JP S62223 B2 JPS62223 B2 JP S62223B2
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- aluminum
- brazing
- heat treatment
- alloy
- extrusion
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Landscapes
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Description
本発明は、アルミニウム―亜鉛―マグネシウム
系合金のポートホール押出しによる熱交換器配管
用継手、ナツト等の結合用部品の製造法に関す
る。 一般に、熱交換器配管用結合部品のユニオン、
ナツト類にはアルミニウム製、特に切削性良好で
強度も大であるアルミニウム―亜鉛―マグネシウ
ム系合金が用いられている。 当初継手、ナツト等の結合部品用素材には押出
棒あるいは抽伸棒を用い、これを外側および中ぐ
り加工で最終部品に仕上げていた。 続いて製造コストを下げるために中ぐり加工を
省いて、六角等の結合部品の断面形状を有する中
空棒が部品用素材としてマンドレル押出法で継目
を有しないものがつくられた。 更に製造コストを下げるため、マンドレル押出
法よりも押出スピードが速く、又焼付けもなく表
面のきれいなポートホール押出法により中空棒を
つくる方法がとられた。このポートホール押出法
の一例を図によつて説明すれば次の様である。第
１図は該押出ダイスを示し、図イは組合せダイス
ＡとＢの側断面図で、図ロはビレツト側から見た
ダイスＡの裏面図で、図ハはダイスＢの正面図で
ある。図によればポートホール押出しによつて押
出されるメタルはダイスＡのダイス孔１によつて
４つに分割されて矢印の方向に押出され、ダイス
Ｂを通るとき分割されたメタルがポートホール３
で熱間圧着され、ダイスＢのダイス孔４とマンド
レル２の間隙即ち中空形材の形成孔５を通じてメ
タルは中空形材として出てくるのである。ポート
ホール押出法は、製造コストが安く中空形材の製
造に最も適した方法であるが、上述のように押出
された形材に熱間圧着による継目が生じる。この
ような継目は他のポートホール組合せダイスを使
つても最低２ケ所は生じる。このような継目は特
にAl―Zn―Mg系合金のポートホール押出材に欠
陥として現われる傾向がある。それは継目の部分
がきびしい腐食環境にさらされたとき他の個所よ
りも優先的に腐食され結合強度が低下するという
欠陥である。 以上の状況から、従来のアルミニウム―亜鉛―
マグネシウム系合金による継手、ナツト等の結合
部品は、押出棒素材から外側と中ぐり加工をする
か、マンドレル押出法での継目なし中空棒素材か
ら、ねじ部を切削加工して製造するしかなかつ
た。 本発明は、叙上の点を鑑みてなされたものであ
つて、ポートホール押出しによつて生じる結合部
品の欠陥が出るのを簡便な方法で防止し、安定し
た性能を確保し、しかも生産性の高い製造法を得
ることを目的とする。即ちAl合金ビレツトを熱
間押出しにより中空形材とし、該形材を切削加工
するAl合金製結合用部品の製造において、Al合
金としてAl―Zn―Mg合金JIS7NO1を用い、押出
しにはポートホール熱間押出法を用い、ねじ部な
どの切削加工時の前後のうちのいづれかで、温度
590〜620℃、加熱時間１分以上の高温加熱処理す
ることを特徴とし、又ろう付けによるAl製熱交
換器の組立に際しては、継手に用いられるAl合
金製結合部品の高温加熱処理をAlろう付け操作
と一緒に施行し、加熱時間は１分以上30分以下と
することを特徴とするAl合金製結合部品の製造
方法である。 次に本発明を次に示す実験で更に詳細に説明す
る。ポートホール押出しによつて生じたAl―Zn
―Mg系合金JIS7NO1のメタル継目の欠陥が生じ
る現象を実験１によつて説明し、本発明による高
温加熱処理によつて欠陥がなくなる現象を実験２
によつて説明する。 実験１、メタル継目を含むナツト状試料につい
て酸性塩水噴霧テスト（３％Nacl＋酢酸、PH
３、50℃）を240時間行うと試料中の継目部６が
第２図（試料の側面図）で示すように外観に現わ
れる。それは継目部６がその近傍よりも優先的に
腐食してしまうからである。腐食テスト前の該試
料をEPMAで線分析したところ第３図（縦軸は成
分量、横軸は分析個所）に示すように上記合金の
主成分であるZn、Mgが継目部６では濃縮され、
その近傍が逆に希薄になつている。従つて両者間
に電位差による局部電池が形成され、その結果継
目部が優先的に溶解するのである。また酸素Ｏも
若干濃度が高くなつているが、これは酸化物が巻
き込まれた状態を示したものである。 実験２、次に実験１と同じくメタル継目を含む
試料を590〜620℃の温度で１分間以上加熱すると
継目に濃縮していたMg、ZnおよびＯが拡散して
しまう。EPMAで線分析の結果を第４図に示す。
第４図によればMg、Zn、Ｏの濃度分布は均一に
なり実験１と同じ腐食テストを行つたが第２図に
見られるような継目部が優先的に侵された欠陥は
見当らなかつた。 尚参考として実験１においての腐食テスト後の
外観を写真１に、又実験２における本発明による
高温加熱処理を行つたものの腐食テスト後の外観
を写真２に示す。 高温加熱処理の条件が温度590〜620℃、時間１
分以上であるのは、590℃未満或は１分未満では
継目部の濃縮元素が均一になる迄完全に拡散しき
れなく、620℃を越えるとAl―Zn―Mg系合金
JIS7NO1の固相線温度を越えるのでバーニング
（粒界の溶け）現象が起きて好ましくないからで
ある。 尚アルミニウム製熱交換器をろう付け処理によ
つて組立てる際に、継手に用いられる配管用アル
ミニウム結合部品の同時加熱による製造法は、
JIS7NO1をポートホール押出しして、部品の形状
に切削加工して配管に取付け、ろう付温度を590
〜620℃としたろう付処理と一緒に該部品を高温
加熱処理することである。この場合ろう付時間即
ち高温加熱処理時間を30分以内にしなければなら
ない。30分を越えて加熱することはメタル継目の
濃縮元素の拡散については影響はないが、ろう付
けに悪影響を及ぼす。即ち接合部を形成している
アルミろう例えばろう材Al―SiのSiがフイレツト
から母材に拡散して接合部の強度が低下するから
である。 尚結合部品の合金としてAl―Zn―Mg系合金で
JIS7NO1としたのはろう付加熱後自然時効で引張
強さが30Kg/mm2以上、ビツカース硬度は100とな
り、結合部品として適切な性能となるからであ
る。 次に本発明の実施例について述べる。 実施例１、第１表に示す組成Al―Zn―Mg系合
金JIS7NO1のビレツトを480℃に加熱し、第１図
に示すポートホールダイスを用いて、450℃で熱
間押出しを行い、対辺26mm、中空15φmmの六角棒
をつくり、空冷后第２表の実施例の欄に示すよう
な本発明範囲内の条件で高温加熱を、試料No.１〜
５までの５種類について処理した後、120℃で24
時間の人工時効してT5素材を製造した。この素
材からナツトに切削加工したのち、これらの試料
について前記した酸性塩水噴霧テスト（３％
NaCl＋酢酸、PH３、50℃）を240時間行い、メタ
ルの継目の腐食性を調べた。尚比較例として試料
No.６〜８の３種類について試料作成中の高温加熱
処理を本発明限定範囲外にしたのみで他は実施例
と同じとしたもの及び従来例として高温加熱処理
を施行せず他の試料作成は実施例と同じくした試
料No.９等の腐食性も調べた。それ等の結果を第２
表に併記した。耐食性の評価は、腐食していない
ものを〇印（良）とし、第２図のように腐食して
いるものを×印（不良）とした。 第２表によれば本発明による実施例No.１〜５は
すべて耐食性は良好でメタル継目部の欠陥は完全
に防止されている。又高熱加熱条件が本発明によ
つてない比較例No.６〜８及び高温加熱処理を施行
しなかつた従来例No.９はすべて耐食性は不良であ
つた。
系合金のポートホール押出しによる熱交換器配管
用継手、ナツト等の結合用部品の製造法に関す
る。 一般に、熱交換器配管用結合部品のユニオン、
ナツト類にはアルミニウム製、特に切削性良好で
強度も大であるアルミニウム―亜鉛―マグネシウ
ム系合金が用いられている。 当初継手、ナツト等の結合部品用素材には押出
棒あるいは抽伸棒を用い、これを外側および中ぐ
り加工で最終部品に仕上げていた。 続いて製造コストを下げるために中ぐり加工を
省いて、六角等の結合部品の断面形状を有する中
空棒が部品用素材としてマンドレル押出法で継目
を有しないものがつくられた。 更に製造コストを下げるため、マンドレル押出
法よりも押出スピードが速く、又焼付けもなく表
面のきれいなポートホール押出法により中空棒を
つくる方法がとられた。このポートホール押出法
の一例を図によつて説明すれば次の様である。第
１図は該押出ダイスを示し、図イは組合せダイス
ＡとＢの側断面図で、図ロはビレツト側から見た
ダイスＡの裏面図で、図ハはダイスＢの正面図で
ある。図によればポートホール押出しによつて押
出されるメタルはダイスＡのダイス孔１によつて
４つに分割されて矢印の方向に押出され、ダイス
Ｂを通るとき分割されたメタルがポートホール３
で熱間圧着され、ダイスＢのダイス孔４とマンド
レル２の間隙即ち中空形材の形成孔５を通じてメ
タルは中空形材として出てくるのである。ポート
ホール押出法は、製造コストが安く中空形材の製
造に最も適した方法であるが、上述のように押出
された形材に熱間圧着による継目が生じる。この
ような継目は他のポートホール組合せダイスを使
つても最低２ケ所は生じる。このような継目は特
にAl―Zn―Mg系合金のポートホール押出材に欠
陥として現われる傾向がある。それは継目の部分
がきびしい腐食環境にさらされたとき他の個所よ
りも優先的に腐食され結合強度が低下するという
欠陥である。 以上の状況から、従来のアルミニウム―亜鉛―
マグネシウム系合金による継手、ナツト等の結合
部品は、押出棒素材から外側と中ぐり加工をする
か、マンドレル押出法での継目なし中空棒素材か
ら、ねじ部を切削加工して製造するしかなかつ
た。 本発明は、叙上の点を鑑みてなされたものであ
つて、ポートホール押出しによつて生じる結合部
品の欠陥が出るのを簡便な方法で防止し、安定し
た性能を確保し、しかも生産性の高い製造法を得
ることを目的とする。即ちAl合金ビレツトを熱
間押出しにより中空形材とし、該形材を切削加工
するAl合金製結合用部品の製造において、Al合
金としてAl―Zn―Mg合金JIS7NO1を用い、押出
しにはポートホール熱間押出法を用い、ねじ部な
どの切削加工時の前後のうちのいづれかで、温度
590〜620℃、加熱時間１分以上の高温加熱処理す
ることを特徴とし、又ろう付けによるAl製熱交
換器の組立に際しては、継手に用いられるAl合
金製結合部品の高温加熱処理をAlろう付け操作
と一緒に施行し、加熱時間は１分以上30分以下と
することを特徴とするAl合金製結合部品の製造
方法である。 次に本発明を次に示す実験で更に詳細に説明す
る。ポートホール押出しによつて生じたAl―Zn
―Mg系合金JIS7NO1のメタル継目の欠陥が生じ
る現象を実験１によつて説明し、本発明による高
温加熱処理によつて欠陥がなくなる現象を実験２
によつて説明する。 実験１、メタル継目を含むナツト状試料につい
て酸性塩水噴霧テスト（３％Nacl＋酢酸、PH
３、50℃）を240時間行うと試料中の継目部６が
第２図（試料の側面図）で示すように外観に現わ
れる。それは継目部６がその近傍よりも優先的に
腐食してしまうからである。腐食テスト前の該試
料をEPMAで線分析したところ第３図（縦軸は成
分量、横軸は分析個所）に示すように上記合金の
主成分であるZn、Mgが継目部６では濃縮され、
その近傍が逆に希薄になつている。従つて両者間
に電位差による局部電池が形成され、その結果継
目部が優先的に溶解するのである。また酸素Ｏも
若干濃度が高くなつているが、これは酸化物が巻
き込まれた状態を示したものである。 実験２、次に実験１と同じくメタル継目を含む
試料を590〜620℃の温度で１分間以上加熱すると
継目に濃縮していたMg、ZnおよびＯが拡散して
しまう。EPMAで線分析の結果を第４図に示す。
第４図によればMg、Zn、Ｏの濃度分布は均一に
なり実験１と同じ腐食テストを行つたが第２図に
見られるような継目部が優先的に侵された欠陥は
見当らなかつた。 尚参考として実験１においての腐食テスト後の
外観を写真１に、又実験２における本発明による
高温加熱処理を行つたものの腐食テスト後の外観
を写真２に示す。 高温加熱処理の条件が温度590〜620℃、時間１
分以上であるのは、590℃未満或は１分未満では
継目部の濃縮元素が均一になる迄完全に拡散しき
れなく、620℃を越えるとAl―Zn―Mg系合金
JIS7NO1の固相線温度を越えるのでバーニング
（粒界の溶け）現象が起きて好ましくないからで
ある。 尚アルミニウム製熱交換器をろう付け処理によ
つて組立てる際に、継手に用いられる配管用アル
ミニウム結合部品の同時加熱による製造法は、
JIS7NO1をポートホール押出しして、部品の形状
に切削加工して配管に取付け、ろう付温度を590
〜620℃としたろう付処理と一緒に該部品を高温
加熱処理することである。この場合ろう付時間即
ち高温加熱処理時間を30分以内にしなければなら
ない。30分を越えて加熱することはメタル継目の
濃縮元素の拡散については影響はないが、ろう付
けに悪影響を及ぼす。即ち接合部を形成している
アルミろう例えばろう材Al―SiのSiがフイレツト
から母材に拡散して接合部の強度が低下するから
である。 尚結合部品の合金としてAl―Zn―Mg系合金で
JIS7NO1としたのはろう付加熱後自然時効で引張
強さが30Kg/mm2以上、ビツカース硬度は100とな
り、結合部品として適切な性能となるからであ
る。 次に本発明の実施例について述べる。 実施例１、第１表に示す組成Al―Zn―Mg系合
金JIS7NO1のビレツトを480℃に加熱し、第１図
に示すポートホールダイスを用いて、450℃で熱
間押出しを行い、対辺26mm、中空15φmmの六角棒
をつくり、空冷后第２表の実施例の欄に示すよう
な本発明範囲内の条件で高温加熱を、試料No.１〜
５までの５種類について処理した後、120℃で24
時間の人工時効してT5素材を製造した。この素
材からナツトに切削加工したのち、これらの試料
について前記した酸性塩水噴霧テスト（３％
NaCl＋酢酸、PH３、50℃）を240時間行い、メタ
ルの継目の腐食性を調べた。尚比較例として試料
No.６〜８の３種類について試料作成中の高温加熱
処理を本発明限定範囲外にしたのみで他は実施例
と同じとしたもの及び従来例として高温加熱処理
を施行せず他の試料作成は実施例と同じくした試
料No.９等の腐食性も調べた。それ等の結果を第２
表に併記した。耐食性の評価は、腐食していない
ものを〇印（良）とし、第２図のように腐食して
いるものを×印（不良）とした。 第２表によれば本発明による実施例No.１〜５は
すべて耐食性は良好でメタル継目部の欠陥は完全
に防止されている。又高熱加熱条件が本発明によ
つてない比較例No.６〜８及び高温加熱処理を施行
しなかつた従来例No.９はすべて耐食性は不良であ
つた。
【表】
【表】
実施例２、第１表に示す組成のAl―Zn―Mg系
合金JIS7NO1のビレツトを500℃に加熱し、第１
図に示すポートホールダイスを用いて熱間押出を
行い、対辺24mm、中空、14φmmの中空の六角棒を
つくり、空冷後、人工時効処理を行いT5の状態
のものを素材として、ナツトに切削加工し、これ
を熱交換器をろう付けする際フレアー加工した配
管に装入し、一方の端部を熱交換器の入口と同時
ろう付けするため、第３表の実施例の欄に示すよ
うな本発明範囲内の条件でろう付けによる高温加
熱を行つた。その後このナツト部品については前
記した酸性塩水噴霧テストを行い、メタル継目の
耐食性を調べた。ナツト部品の耐食性と熱交換器
のろう付成績の結果を第３表に併記した。耐食性
の評価は実施例１の場合と同じである。又ろう付
性はフインとチユーブの接合部フイレツトの形成
が良好の場合〇、不良の場合を×とした。△はや
や良好の場合である。なお比較例として本発明に
よらない温度と時間でろう付を行いろう付による
本発明限定範囲外の高温加熱処理を行つた。その
結果を第３表に併記した。
合金JIS7NO1のビレツトを500℃に加熱し、第１
図に示すポートホールダイスを用いて熱間押出を
行い、対辺24mm、中空、14φmmの中空の六角棒を
つくり、空冷後、人工時効処理を行いT5の状態
のものを素材として、ナツトに切削加工し、これ
を熱交換器をろう付けする際フレアー加工した配
管に装入し、一方の端部を熱交換器の入口と同時
ろう付けするため、第３表の実施例の欄に示すよ
うな本発明範囲内の条件でろう付けによる高温加
熱を行つた。その後このナツト部品については前
記した酸性塩水噴霧テストを行い、メタル継目の
耐食性を調べた。ナツト部品の耐食性と熱交換器
のろう付成績の結果を第３表に併記した。耐食性
の評価は実施例１の場合と同じである。又ろう付
性はフインとチユーブの接合部フイレツトの形成
が良好の場合〇、不良の場合を×とした。△はや
や良好の場合である。なお比較例として本発明に
よらない温度と時間でろう付を行いろう付による
本発明限定範囲外の高温加熱処理を行つた。その
結果を第３表に併記した。
【表】
第３表によれば本発明による実施例No.21〜27は
すべて耐食性は良好でメタル継目部の欠陥は完全
に防止されている。又本発明による高温加熱処理
の条件でろう付けを行つたわけだがすべての試料
についてろう付けの結果は良好であつた。只No.25
の試料がやや良好（△印）であつたのはろう材と
してBA4343を用いたのでろう付強度、時間共に
やや不足だつたと思われた。 以上の結果から見て、本発明の高温加熱処理に
よるろう付操作と一緒に施行するという簡便な方
法でポートホール押出しによるメタル継目部の欠
陥は完全に防止され、安定した性能が得られたこ
とがわかる。又ろう付け操作と高温加熱処理を同
時に一緒に施行してもろう付けは良好になされた
ことも確認された。 上述のように熱交換器用のコネクター例えばカ
ークーラー配管用のユニオン、ナツト類にAl合
金を使うときは本発明によつて製造すれば、性能
の安定したものが得られ、しかも生産コストは従
来の製造法に比べて著るしく低くなるので工業上
極めて有効なものである。
すべて耐食性は良好でメタル継目部の欠陥は完全
に防止されている。又本発明による高温加熱処理
の条件でろう付けを行つたわけだがすべての試料
についてろう付けの結果は良好であつた。只No.25
の試料がやや良好（△印）であつたのはろう材と
してBA4343を用いたのでろう付強度、時間共に
やや不足だつたと思われた。 以上の結果から見て、本発明の高温加熱処理に
よるろう付操作と一緒に施行するという簡便な方
法でポートホール押出しによるメタル継目部の欠
陥は完全に防止され、安定した性能が得られたこ
とがわかる。又ろう付け操作と高温加熱処理を同
時に一緒に施行してもろう付けは良好になされた
ことも確認された。 上述のように熱交換器用のコネクター例えばカ
ークーラー配管用のユニオン、ナツト類にAl合
金を使うときは本発明によつて製造すれば、性能
の安定したものが得られ、しかも生産コストは従
来の製造法に比べて著るしく低くなるので工業上
極めて有効なものである。
第１図はポートホール組合せダイスＡ及びＢ図
で、イはその側断面図、ロダイスＡの裏面図、ハ
ダイスＢの正面図である。第２図はポートホール
押出材の腐食テスト後の外観図、第３図は欠陥部
のEPMA測定結果で、第４図は本発明によつて欠
陥を防止したもののEPMA測定結果である。 １：Ａダイスのダイス孔、２：マンドレル、
３：ポートホール、４：Ｂダイスのダイス孔、
５：中空形材の形成孔、６：継目部の欠陥個所。
で、イはその側断面図、ロダイスＡの裏面図、ハ
ダイスＢの正面図である。第２図はポートホール
押出材の腐食テスト後の外観図、第３図は欠陥部
のEPMA測定結果で、第４図は本発明によつて欠
陥を防止したもののEPMA測定結果である。 １：Ａダイスのダイス孔、２：マンドレル、
３：ポートホール、４：Ｂダイスのダイス孔、
５：中空形材の形成孔、６：継目部の欠陥個所。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム合金ビレツトを熱間押出しによ
り中空形材とし、該形材を切削加工するアルミニ
ウム合金製結合部品の製造において、アルミニウ
ム合金としてアルミニウム―亜鉛―マグネシウム
系合金JIS7NO1を用い、押出しにはポートホール
熱間押出しを用い、切削加工時の前後のうちのい
づれかで温度590〜620℃、加熱時間１分以上の高
温加熱処理することを特徴とするアルミニウム合
金製結合部品の製造法。 ２ ろう付けによるアルミニウム製熱交換器の組
立に際して、継手に用いられるアルミニウム合金
製結合部品の高温加熱処理をアルミニウムろう付
け操作と一緒に施行し、加熱時間は１分以上30分
以下とすることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のアルミニウム製結合部品の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6000183A JPS59185765A (ja) | 1983-04-07 | 1983-04-07 | アルミニウム合金製結合部品の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6000183A JPS59185765A (ja) | 1983-04-07 | 1983-04-07 | アルミニウム合金製結合部品の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59185765A JPS59185765A (ja) | 1984-10-22 |
| JPS62223B2 true JPS62223B2 (ja) | 1987-01-06 |
Family
ID=13129427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6000183A Granted JPS59185765A (ja) | 1983-04-07 | 1983-04-07 | アルミニウム合金製結合部品の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59185765A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101889003B1 (ko) * | 2018-04-11 | 2018-08-21 | 주식회사 동재산업 | 유해가스 정화가능한 면풍속 제어 흄후드 시스템 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11172388A (ja) * | 1997-12-08 | 1999-06-29 | Furukawa Electric Co Ltd:The | エアコン配管用アルミニウム合金押出管材およびその製造方法 |
| US6908520B2 (en) | 1999-05-28 | 2005-06-21 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Aluminum alloy hollow material, aluminum alloy extruded pipe material for air conditioner piping and process for producing the same |
-
1983
- 1983-04-07 JP JP6000183A patent/JPS59185765A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101889003B1 (ko) * | 2018-04-11 | 2018-08-21 | 주식회사 동재산업 | 유해가스 정화가능한 면풍속 제어 흄후드 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59185765A (ja) | 1984-10-22 |
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