JPH11152559A - ろう材の溶射方法 - Google Patents
ろう材の溶射方法Info
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- JPH11152559A JPH11152559A JP31880997A JP31880997A JPH11152559A JP H11152559 A JPH11152559 A JP H11152559A JP 31880997 A JP31880997 A JP 31880997A JP 31880997 A JP31880997 A JP 31880997A JP H11152559 A JPH11152559 A JP H11152559A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ろう付け性に優れたアルミニウム合金チュー
ブなどが得られる、ろう材の溶射方法を提供する。 【解決手段】 Siを15〜50wt% 含有し、10μｍ以上70μ
ｍ以下の径の粒子を主体とするアルミニウム合金ろう材
粉末を高速フレーム溶射法により溶融状態で溶射する。
Siを15〜50wt% 、Znを60wt% 以下、両者を合計で90wt%
以下含有し、10μｍ以上70μｍ以下の径の粒子を主体と
するアルミニウム合金ろう材粉末を高速フレーム溶射法
により溶融状態で溶射する。 【効果】 ろう材をＡｌ合金チューブに良好に溶射被覆
することができ、このチューブ１を用いて得られる熱交
換器はチューブ１とフィン２との接着性に優れ、かつ局
部的未着部４が生じ難く、従って耐食性にも優れる。
ブなどが得られる、ろう材の溶射方法を提供する。 【解決手段】 Siを15〜50wt% 含有し、10μｍ以上70μ
ｍ以下の径の粒子を主体とするアルミニウム合金ろう材
粉末を高速フレーム溶射法により溶融状態で溶射する。
Siを15〜50wt% 、Znを60wt% 以下、両者を合計で90wt%
以下含有し、10μｍ以上70μｍ以下の径の粒子を主体と
するアルミニウム合金ろう材粉末を高速フレーム溶射法
により溶融状態で溶射する。 【効果】 ろう材をＡｌ合金チューブに良好に溶射被覆
することができ、このチューブ１を用いて得られる熱交
換器はチューブ１とフィン２との接着性に優れ、かつ局
部的未着部４が生じ難く、従って耐食性にも優れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ろう付け性に優れ
たアルミニウム合金チューブなどが得られる、ろう材の
溶射方法に関する。
たアルミニウム合金チューブなどが得られる、ろう材の
溶射方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、熱交換器の１種であるコンデ
ンサは、図１に示すように、冷媒通路となるチューブ１
と、チューブ１にろう付けされた放熱体のフィン２とか
らなるコア５を主要部とし、チューブ１にはアルミニウ
ム合金製押出多穴管など、フィン２にはアルミニウム合
金製芯材にろう材をクラッドしたブレージングシートフ
ィンなどがそれぞれ使用されている。図１で、３はヘッ
ダーパイプである。近年、熱交換器の小型化と軽量化を
目的に、ベアフィンと外面にろう材を溶射したチューブ
とでコアを組付けブレージングしたもの、或いはチュー
ブと表面にろう材を溶射したフィンとでコアを組付けブ
レージングしたものなどが提案されている（特開平６−
２００３４４など）。
ンサは、図１に示すように、冷媒通路となるチューブ１
と、チューブ１にろう付けされた放熱体のフィン２とか
らなるコア５を主要部とし、チューブ１にはアルミニウ
ム合金製押出多穴管など、フィン２にはアルミニウム合
金製芯材にろう材をクラッドしたブレージングシートフ
ィンなどがそれぞれ使用されている。図１で、３はヘッ
ダーパイプである。近年、熱交換器の小型化と軽量化を
目的に、ベアフィンと外面にろう材を溶射したチューブ
とでコアを組付けブレージングしたもの、或いはチュー
ブと表面にろう材を溶射したフィンとでコアを組付けブ
レージングしたものなどが提案されている（特開平６−
２００３４４など）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の押出チ
ューブにろう合金を溶射したチューブを用いて熱交換器
を製造する方法では、ろう切れと局部的未着部が発生す
るという問題があって、工業化に支障を来している。前
記のろう切れは、ろう材量が少ないブレージングシート
でろう付けすると生じる従来からある問題で、ろう材を
溶射したチューブで特に発生し易い。その理由は、ろう
材溶射はコスト高になることから、溶射量を、通常、５
０ｇ／ｍ2 以下に抑えているためである。前記溶射量は
一般に電縫管として熱交換器に使用されている厚さ０．
４ｍｍのブレージングシート（ろう材の被覆率１０％）
の半分以下である。このように溶射量が少ないため、溶
射したろう材がマクロ的に均一に付着していない場合
は、ろう材が少ない部分がろう切れを起こしてフィレッ
トが形成されず、良好なろう付けができない。
ューブにろう合金を溶射したチューブを用いて熱交換器
を製造する方法では、ろう切れと局部的未着部が発生す
るという問題があって、工業化に支障を来している。前
記のろう切れは、ろう材量が少ないブレージングシート
でろう付けすると生じる従来からある問題で、ろう材を
溶射したチューブで特に発生し易い。その理由は、ろう
材溶射はコスト高になることから、溶射量を、通常、５
０ｇ／ｍ2 以下に抑えているためである。前記溶射量は
一般に電縫管として熱交換器に使用されている厚さ０．
４ｍｍのブレージングシート（ろう材の被覆率１０％）
の半分以下である。このように溶射量が少ないため、溶
射したろう材がマクロ的に均一に付着していない場合
は、ろう材が少ない部分がろう切れを起こしてフィレッ
トが形成されず、良好なろう付けができない。
【０００４】もう１つの問題である局部的未着部は、図
２に示すような、ブレージング後のコア５の局部に発生
するチューブ１とフィン２との間の未着部４である。こ
の局部的未着部４は、ろう材を溶射したチューブ１とコ
ルゲートしたフィン２とを数段規模で組合わせたコアで
は発生しないが、４０段近い実用規模のコア５に多く発
生する。このようなチューブ１とフィン２とが接してい
ない局部的未着部４があるとコア５全体の強度が低下す
るだけでなく、フィン２によるチューブ１の犠牲防食効
果が得られず耐食性が極端に低下する。この局部的未着
部４の発生原因は未だ十分には解明されていない状況に
ある。本発明の目的は、ろう付け性に優れたアルミニウ
ム合金チューブなどが得られる、ろう材の溶射方法を提
供することにある。
２に示すような、ブレージング後のコア５の局部に発生
するチューブ１とフィン２との間の未着部４である。こ
の局部的未着部４は、ろう材を溶射したチューブ１とコ
ルゲートしたフィン２とを数段規模で組合わせたコアで
は発生しないが、４０段近い実用規模のコア５に多く発
生する。このようなチューブ１とフィン２とが接してい
ない局部的未着部４があるとコア５全体の強度が低下す
るだけでなく、フィン２によるチューブ１の犠牲防食効
果が得られず耐食性が極端に低下する。この局部的未着
部４の発生原因は未だ十分には解明されていない状況に
ある。本発明の目的は、ろう付け性に優れたアルミニウ
ム合金チューブなどが得られる、ろう材の溶射方法を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
Siを15〜50wt% 含有し、10μｍ以上70μｍ以下の径の粒
子を主体とするアルミニウム合金ろう材粉末を高速フレ
ーム溶射法により溶融状態で溶射することを特徴とする
ろう材の溶射方法である。
Siを15〜50wt% 含有し、10μｍ以上70μｍ以下の径の粒
子を主体とするアルミニウム合金ろう材粉末を高速フレ
ーム溶射法により溶融状態で溶射することを特徴とする
ろう材の溶射方法である。
【０００６】請求項２記載の発明は、Siを15〜50wt% 、
Znを60wt% 以下、両者を合計で90wt% 以下含有し、10μ
ｍ以上70μｍ以下の径の粒子を主体とするアルミニウム
合金ろう材粉末を高速フレーム溶射法により溶融状態で
溶射することを特徴とするろう材の溶射方法である。
Znを60wt% 以下、両者を合計で90wt% 以下含有し、10μ
ｍ以上70μｍ以下の径の粒子を主体とするアルミニウム
合金ろう材粉末を高速フレーム溶射法により溶融状態で
溶射することを特徴とするろう材の溶射方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明者らは、前述の諸問題を解
決するにあたり、まず、局部的未着部について検討し、
その発生メカニズムを次のように推定した。以下に、局
部的未着部の発生メカニズムを図を参照して説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）は組付け後のコアのチューブ１とフ
ィン２の関係をブレージング前後について示した部分模
式図である。ブレージングシートを電縫加工したチュー
ブ１とフィン２との組付体のチューブ１の芯材６とフィ
ン２との距離（ブレージングシートのろう材層７の厚
さ）は２０μｍ程度であるが（図３ａ）、ろう材を溶射
したチューブ９の場合は、ろう材層８にミクロ的凹凸や
空洞が存在するため充填密度が低く、同じろう材量に対
して、チューブ９の芯材６とフィン２との距離（ろう材
層８の厚さ）は１００μｍ程度に広がる（図３ｂ）。前
記組付体を加熱してろう付けするとろう材層はフィレッ
トを形成し、いずれの場合も芯材６とフィン２とが接触
し（図３ｃ）、ろう付け後のコアはろう材層の厚さ分だ
け縦方向に縮む（図２参照）。この縮み量はブレージン
グシートを用いたチューブ１の場合はチューブ１本当た
り約４０μｍ（片面２０μｍ×２）であるが、ろう材層
８を溶射形成したチューブ９の場合はチューブ１本当た
り約２００μｍ（片面１００μｍ×２）となり、この縮
み量は数十本分蓄積されると数ｍｍとなり、これにより
局部的未着部４が発生する。また、ろう材にミクロ的凹
凸が存在すると、図３ｂに示したように、熱交換器をコ
ア組みする際にフィンはろう材の凸部に接するため、ろ
う付け後にフィンとチューブの間に隙間があき易い。
決するにあたり、まず、局部的未着部について検討し、
その発生メカニズムを次のように推定した。以下に、局
部的未着部の発生メカニズムを図を参照して説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）は組付け後のコアのチューブ１とフ
ィン２の関係をブレージング前後について示した部分模
式図である。ブレージングシートを電縫加工したチュー
ブ１とフィン２との組付体のチューブ１の芯材６とフィ
ン２との距離（ブレージングシートのろう材層７の厚
さ）は２０μｍ程度であるが（図３ａ）、ろう材を溶射
したチューブ９の場合は、ろう材層８にミクロ的凹凸や
空洞が存在するため充填密度が低く、同じろう材量に対
して、チューブ９の芯材６とフィン２との距離（ろう材
層８の厚さ）は１００μｍ程度に広がる（図３ｂ）。前
記組付体を加熱してろう付けするとろう材層はフィレッ
トを形成し、いずれの場合も芯材６とフィン２とが接触
し（図３ｃ）、ろう付け後のコアはろう材層の厚さ分だ
け縦方向に縮む（図２参照）。この縮み量はブレージン
グシートを用いたチューブ１の場合はチューブ１本当た
り約４０μｍ（片面２０μｍ×２）であるが、ろう材層
８を溶射形成したチューブ９の場合はチューブ１本当た
り約２００μｍ（片面１００μｍ×２）となり、この縮
み量は数十本分蓄積されると数ｍｍとなり、これにより
局部的未着部４が発生する。また、ろう材にミクロ的凹
凸が存在すると、図３ｂに示したように、熱交換器をコ
ア組みする際にフィンはろう材の凸部に接するため、ろ
う付け後にフィンとチューブの間に隙間があき易い。
【０００８】以上の説明から、局部的未着部は、ろう材
量を減らし、ろう材層のミクロ的凹凸を減らし、さらに
ろう材層の充填密度を高めることにより防止されること
が判る。しかし、ろう材量を減らして局部的未着部の発
生を防止しても、今度はろう切れが生じるようになる。
少量のろう材でも均一に付着すれば、フィレットが形成
され良好にろう付けできるが、溶射法ではろう材を均一
に付着させることは困難である。
量を減らし、ろう材層のミクロ的凹凸を減らし、さらに
ろう材層の充填密度を高めることにより防止されること
が判る。しかし、ろう材量を減らして局部的未着部の発
生を防止しても、今度はろう切れが生じるようになる。
少量のろう材でも均一に付着すれば、フィレットが形成
され良好にろう付けできるが、溶射法ではろう材を均一
に付着させることは困難である。
【０００９】本発明者等は、ろう付け性に優れたろう材
合金を見出し、前記合金を用いることによりろう材量を
減らして局部的未着部の発生を防止し、さらに前記ろう
材合金の粉末を高速フレーム溶射法により溶射して、ろ
う材層の高密度化並びに凹凸の低減を図り、以て、前記
諸問題を解決したのである。
合金を見出し、前記合金を用いることによりろう材量を
減らして局部的未着部の発生を防止し、さらに前記ろう
材合金の粉末を高速フレーム溶射法により溶射して、ろ
う材層の高密度化並びに凹凸の低減を図り、以て、前記
諸問題を解決したのである。
【００１０】以下に本発明の構成を詳細に説明する。請
求項１記載の発明では、ろう材粉末に、Siを15〜50wt%
含有するアルミニウム合金粉末を用いる。このSiの含有
量は、従来の10wt% 程度に比べて多い。このようにSiを
多く含有させるのは、Siの含有量が多いと少量のろう材
でフィレットが形成され、ろう付けが良好になされるた
めである。これは共晶組成のSi量となるように母材が溶
融するためである。したがって、従来の 10wt%程度のSi
を添加したろう材の約２〜７割の溶射量で済むために、
局部的未着部の発生が防止されるのである。前記ろう材
のSiの含有量を15〜50wt% に規定する理由は、 15wt%未
満ではフィレットが形成され難くなり、フィレットを形
成しようとしてろう材を多量に溶射すると、ろう材層の
高さが高くなって局部的未着部が発生するためである。
また50wt%を超えるとろう材の融点が高くなりすぎて、
溶射時にろう材粉末が溶融しなくなり、その結果ろう材
層の充填密度が低下し、またろう材層に凹凸が生じるた
めである。なお、本発明で、溶射原料に粉末を用いる理
由は、本発明で用いるろう材はSiの含有量が多いために
線材で供給するのが困難なためである。
求項１記載の発明では、ろう材粉末に、Siを15〜50wt%
含有するアルミニウム合金粉末を用いる。このSiの含有
量は、従来の10wt% 程度に比べて多い。このようにSiを
多く含有させるのは、Siの含有量が多いと少量のろう材
でフィレットが形成され、ろう付けが良好になされるた
めである。これは共晶組成のSi量となるように母材が溶
融するためである。したがって、従来の 10wt%程度のSi
を添加したろう材の約２〜７割の溶射量で済むために、
局部的未着部の発生が防止されるのである。前記ろう材
のSiの含有量を15〜50wt% に規定する理由は、 15wt%未
満ではフィレットが形成され難くなり、フィレットを形
成しようとしてろう材を多量に溶射すると、ろう材層の
高さが高くなって局部的未着部が発生するためである。
また50wt%を超えるとろう材の融点が高くなりすぎて、
溶射時にろう材粉末が溶融しなくなり、その結果ろう材
層の充填密度が低下し、またろう材層に凹凸が生じるた
めである。なお、本発明で、溶射原料に粉末を用いる理
由は、本発明で用いるろう材はSiの含有量が多いために
線材で供給するのが困難なためである。
【００１１】本発明において、ろう材粉末の粒子径を主
体が10μｍ以上70μｍ以下であるように規定する理由
は、10μｍ未満では溶射中にろう材が酸化してろう付け
には役立たなくなり、70μｍを超えると、本発明のろう
材は先に述べた理由でSiの含有量を増やした合金を使用
するため融点が高く、溶射中に非溶融部分として残存す
る場合があるためである。70μｍを超える大きな粒子が
溶射中に溶けきれずに、そのまま残存して付着するとろ
う材層の高さが部分的に高くなり（充填密度が低下し）
局部的未着部が発生する場合がある。ろう付け性の点か
らは特に30μｍ以上70μｍ以下の範囲が推奨される。本
発明において、粒子径が10μｍ以上70μｍ以下のろう材
粉末は、重量密度で70％以上あれば実用上問題のないろ
う付け（接着）性が得られる。また局部的未着部は、ろ
う付け時にチューブとフィンとが接する各部分に生じる
隙間が累積して発生するが、前記粒子径の粉末が重量密
度で70％以上占めればチューブのフィンと接する殆どの
部分のろう材高さを低くすることができ実用上問題な
い。
体が10μｍ以上70μｍ以下であるように規定する理由
は、10μｍ未満では溶射中にろう材が酸化してろう付け
には役立たなくなり、70μｍを超えると、本発明のろう
材は先に述べた理由でSiの含有量を増やした合金を使用
するため融点が高く、溶射中に非溶融部分として残存す
る場合があるためである。70μｍを超える大きな粒子が
溶射中に溶けきれずに、そのまま残存して付着するとろ
う材層の高さが部分的に高くなり（充填密度が低下し）
局部的未着部が発生する場合がある。ろう付け性の点か
らは特に30μｍ以上70μｍ以下の範囲が推奨される。本
発明において、粒子径が10μｍ以上70μｍ以下のろう材
粉末は、重量密度で70％以上あれば実用上問題のないろ
う付け（接着）性が得られる。また局部的未着部は、ろ
う付け時にチューブとフィンとが接する各部分に生じる
隙間が累積して発生するが、前記粒子径の粉末が重量密
度で70％以上占めればチューブのフィンと接する殆どの
部分のろう材高さを低くすることができ実用上問題な
い。
【００１２】なお、通常、溶射用のろう材粉末には、平
均の粒子径が10〜200 μｍの範囲のものが使用される
が、このような平均粒子径だけを決めた粉末では、局部
的未着部が発生することが多い。特に、通常好んで使用
される平均粒子径が50〜150 μｍの粉末では局部的未着
部が発生し易い。また、平均粒子径が70μｍ以上のもの
は、本発明で用いる粒子径10μｍ以上70μｍ以下の範囲
のろう材粉末となることは物理的に不可能であり、さら
に平均粒子径が50μｍであっても、粉末の粒子径を揃え
る工程を行わないと粒子径10μｍ以上70μｍ以下の範囲
のろう材粉末とはならない。
均の粒子径が10〜200 μｍの範囲のものが使用される
が、このような平均粒子径だけを決めた粉末では、局部
的未着部が発生することが多い。特に、通常好んで使用
される平均粒子径が50〜150 μｍの粉末では局部的未着
部が発生し易い。また、平均粒子径が70μｍ以上のもの
は、本発明で用いる粒子径10μｍ以上70μｍ以下の範囲
のろう材粉末となることは物理的に不可能であり、さら
に平均粒子径が50μｍであっても、粉末の粒子径を揃え
る工程を行わないと粒子径10μｍ以上70μｍ以下の範囲
のろう材粉末とはならない。
【００１３】本発明において、前記ろう材粉末の溶射
に、高速フレーム溶射法を用いる理由は、高速フレーム
溶射法は溶射温度が高くまた噴射速度が速いため、本発
明で使用する高融点のろう材粉末でも溶射時に溶融状態
で母材（チューブ）に激しくぶつかって広がり、高さの
低いろう材層を高充填密度で形成でき、ろう切れを起こ
すことなく、局部的未着部の発生が防止できるためであ
る。なお、従来から使用されているアーク溶射法は、ろ
う材は溶融するが、噴射速度が遅いため母材でのろう材
の広がりが不十分で、ろう材層が高くなり局部的未着部
が発生する。
に、高速フレーム溶射法を用いる理由は、高速フレーム
溶射法は溶射温度が高くまた噴射速度が速いため、本発
明で使用する高融点のろう材粉末でも溶射時に溶融状態
で母材（チューブ）に激しくぶつかって広がり、高さの
低いろう材層を高充填密度で形成でき、ろう切れを起こ
すことなく、局部的未着部の発生が防止できるためであ
る。なお、従来から使用されているアーク溶射法は、ろ
う材は溶融するが、噴射速度が遅いため母材でのろう材
の広がりが不十分で、ろう材層が高くなり局部的未着部
が発生する。
【００１４】請求項２記載の発明ではろう材に、Siを15
〜50wt% 、Znを60wt% 以下、両者を合計で90wt% 以下含
有するアルミニウム合金を用いる。Siは請求項２の発明
の場合と同じ作用効果を有し、Znは耐食性の向上とろう
材の融点を低下させる。Znは含有量が多くなると加工性
などが低下するので60wt% 以下とする。SiとZnの合計含
有量を 90wt%以下にするのは、Alを少なくとも10wt% 含
有させて、母材とろう材の濡れ性を向上させるためであ
る。
〜50wt% 、Znを60wt% 以下、両者を合計で90wt% 以下含
有するアルミニウム合金を用いる。Siは請求項２の発明
の場合と同じ作用効果を有し、Znは耐食性の向上とろう
材の融点を低下させる。Znは含有量が多くなると加工性
などが低下するので60wt% 以下とする。SiとZnの合計含
有量を 90wt%以下にするのは、Alを少なくとも10wt% 含
有させて、母材とろう材の濡れ性を向上させるためであ
る。
【００１５】本発明において、SiとZn以外の元素とし
て、Fe、Cu、Mn、In、Snなどを、耐食性向上などの目的
で、ろう付け性に影響しない範囲で添加しても良い。溶
射するろう材の量は、40g/m2以下を推奨し、特に25g/m2
以下を推奨する。それはろう材が少量なほど局部的未着
部が発生し難くなるためである。ろう材の溶射量の下限
は、ろう切れが生じない範囲で決められる。Siを15wt%
添加したろう材を溶射する場合で20g/m2程度である。ろ
う材中のSi量が増えるとさらに少ない付着量でもろう切
れが生じなくなる。
て、Fe、Cu、Mn、In、Snなどを、耐食性向上などの目的
で、ろう付け性に影響しない範囲で添加しても良い。溶
射するろう材の量は、40g/m2以下を推奨し、特に25g/m2
以下を推奨する。それはろう材が少量なほど局部的未着
部が発生し難くなるためである。ろう材の溶射量の下限
は、ろう切れが生じない範囲で決められる。Siを15wt%
添加したろう材を溶射する場合で20g/m2程度である。ろ
う材中のSi量が増えるとさらに少ない付着量でもろう切
れが生じなくなる。
【００１６】本発明の溶射方法は、アルミニウム合金チ
ューブにろう材を溶射被覆するのに用いて特に有用であ
る。例えば、押出により製造したアルミニウム合金チュ
ーブの外面にろう材粉末を溶射する。ここでいう押出と
は、直接押出、間接押出、コンフォーム押出のいずれで
あっても良い。チューブの材質は、ブレージングが行
え、かつ耐食性を有するアルミニウム合金であれば良
い。最も推奨されるチューブとして、アルミニウム合金
製熱交換器用チューブ、配管に用いられる押出多穴管や
パイプなどが挙げられる。本発明のチューブは、溶射時
のろう材を付着し易くするため、溶射前にブラスト処理
などで溶射面に凹凸を設けても良い。
ューブにろう材を溶射被覆するのに用いて特に有用であ
る。例えば、押出により製造したアルミニウム合金チュ
ーブの外面にろう材粉末を溶射する。ここでいう押出と
は、直接押出、間接押出、コンフォーム押出のいずれで
あっても良い。チューブの材質は、ブレージングが行
え、かつ耐食性を有するアルミニウム合金であれば良
い。最も推奨されるチューブとして、アルミニウム合金
製熱交換器用チューブ、配管に用いられる押出多穴管や
パイプなどが挙げられる。本発明のチューブは、溶射時
のろう材を付着し易くするため、溶射前にブラスト処理
などで溶射面に凹凸を設けても良い。
【００１７】
【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
る。ＪＩＳ−Ａ１０５０Ａｌ合金の円筒状ビレットを多
穴扁平管（高さ１．８ｍｍ、幅１６ｍｍ、１９孔）に押
出し、この多穴扁平管の両表面を冷間でブラスト処理
し、この両表面に、表１に示す組成および粒子径のろう
材合金粉末を、高速フレーム溶射法により溶射した。溶
射フレーム（ガス炎）にはプロピレンガスと酸素と空気
の混合ガス（それぞれ１５０ｐｓｉ、１００ｐｓｉ、８
０ｐｓｉ）を用いた。溶射量は、溶射後の平均溶射量が
片面あたり 5〜50g/m2の範囲に入るようにした。ろう材
付着量はチューブ長さ３００ｍｍでの平均ろう材量が所
定量となるように溶射の際の粉末供給量をコントロール
した。溶射用ろう材粉末は、窒素ガスアトマイズ法にて
製造し、これを分級したものを用いた。このろう材粉末
に含まれる不純物元素量は0.3wt%以下であった。溶射に
用いたろう材粉末の組 成、粒子径分布、多穴管へのろ
う材の付着量を表１、２に示す。
る。ＪＩＳ−Ａ１０５０Ａｌ合金の円筒状ビレットを多
穴扁平管（高さ１．８ｍｍ、幅１６ｍｍ、１９孔）に押
出し、この多穴扁平管の両表面を冷間でブラスト処理
し、この両表面に、表１に示す組成および粒子径のろう
材合金粉末を、高速フレーム溶射法により溶射した。溶
射フレーム（ガス炎）にはプロピレンガスと酸素と空気
の混合ガス（それぞれ１５０ｐｓｉ、１００ｐｓｉ、８
０ｐｓｉ）を用いた。溶射量は、溶射後の平均溶射量が
片面あたり 5〜50g/m2の範囲に入るようにした。ろう材
付着量はチューブ長さ３００ｍｍでの平均ろう材量が所
定量となるように溶射の際の粉末供給量をコントロール
した。溶射用ろう材粉末は、窒素ガスアトマイズ法にて
製造し、これを分級したものを用いた。このろう材粉末
に含まれる不純物元素量は0.3wt%以下であった。溶射に
用いたろう材粉末の組 成、粒子径分布、多穴管へのろ
う材の付着量を表１、２に示す。
【００１８】得られた多穴管を長さ５８０ｍｍに切断
し、板厚０．０７ｍｍのコルゲート加工したAl-0.5wt%S
i-1wt%Fe-0.5wt%Ni-2wt%Zn合金フィンと３００３合金の
ヘッダーパイプとを組合わせて、図１に示す段数４０の
コアを２台組立てた。得られたコアにフッ化物系のフラ
ックスを塗布し、窒素雰囲気中で５９５℃で３．５分間
加熱してろう付けした。
し、板厚０．０７ｍｍのコルゲート加工したAl-0.5wt%S
i-1wt%Fe-0.5wt%Ni-2wt%Zn合金フィンと３００３合金の
ヘッダーパイプとを組合わせて、図１に示す段数４０の
コアを２台組立てた。得られたコアにフッ化物系のフラ
ックスを塗布し、窒素雰囲気中で５９５℃で３．５分間
加熱してろう付けした。
【００１９】得られたコアの外観を観察し、局部的未着
部の有無を調べた。さらに、１台のコアの局部的未着部
が生じていない部分からフィン２０山分のチューブを切
り出して接着率を求めた。接着率は、チューブからフィ
ンを剥がして、接着されている部分の長さＡと未接着部
分の長さＢとを測定し、接着されている部分の長さＡの
割合〔Ａ／（Ａ＋Ｂ）〕を百分率で求めた。もう１台の
コアはＣＡＳＳ試験に供して耐食性を調べた。結果を表
３、４に示す。
部の有無を調べた。さらに、１台のコアの局部的未着部
が生じていない部分からフィン２０山分のチューブを切
り出して接着率を求めた。接着率は、チューブからフィ
ンを剥がして、接着されている部分の長さＡと未接着部
分の長さＢとを測定し、接着されている部分の長さＡの
割合〔Ａ／（Ａ＋Ｂ）〕を百分率で求めた。もう１台の
コアはＣＡＳＳ試験に供して耐食性を調べた。結果を表
３、４に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】
【表４】
【００２４】表３、４より明らかなように、本発明で製
造したチューブ（No.1〜10) は、局部的未着部が発生せ
ず、フィンの接着率が高く、また耐食性も良好であっ
た。これに対し、比較例(No.11〜15) および従来例(No.
16,17)では、局部的未着部か接着率の低下が見られた。
そのため、耐食性が悪化しチューブに貫通孔が生じた。
造したチューブ（No.1〜10) は、局部的未着部が発生せ
ず、フィンの接着率が高く、また耐食性も良好であっ
た。これに対し、比較例(No.11〜15) および従来例(No.
16,17)では、局部的未着部か接着率の低下が見られた。
そのため、耐食性が悪化しチューブに貫通孔が生じた。
【００２５】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明方法によれ
ば、ろう材をアルミニウム合金チューブに良好に溶射被
覆することができ、このチューブを用いて得られる熱交
換器はチューブとフィンとの接着性に優れ、かつ局部的
未着部が生じ難く、従って耐食性にも優れる。依って、
工業上顕著な効果を奏する。
ば、ろう材をアルミニウム合金チューブに良好に溶射被
覆することができ、このチューブを用いて得られる熱交
換器はチューブとフィンとの接着性に優れ、かつ局部的
未着部が生じ難く、従って耐食性にも優れる。依って、
工業上顕著な効果を奏する。
【図１】コンデンサの例を示す模式図である。
【図２】コンデンサに発生する局部的未着部の説明図で
ある。
ある。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は図２に示した局部的未着部の
発生メカニズムを説明するための部分模式図である。
発生メカニズムを説明するための部分模式図である。
１ チューブ ２ フィン ３ ヘッダーパイプ ４ 局部的未着部 ５ コア ６ 芯材 ７ ブレージングシートのろう材層 ８ ろう材を溶射したチューブのろう材層 ９ ろう材を溶射したチューブ
フロントページの続き (72)発明者 阪根 高明 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 高達 誉 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 平上 浩司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 土公 武宜 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 山口 浩一 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 Siを15〜50wt% 含有し、10μｍ以上70μ
ｍ以下の径の粒子を主体とするアルミニウム合金ろう材
粉末を高速フレーム溶射法により溶融状態で溶射するこ
とを特徴とするろう材の溶射方法。 - 【請求項２】 Siを15〜50wt% 、Znを60wt% 以下、両者
を合計で90wt% 以下含有し、10μｍ以上70μｍ以下の径
の粒子を主体とするアルミニウム合金ろう材粉末を高速
フレーム溶射法により溶融状態で溶射することを特徴と
するろう材の溶射方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31880997A JP3459549B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | ろう材の溶射方法 |
| EP98305546A EP0892080B1 (en) | 1997-07-16 | 1998-07-13 | Aluminum alloy tube and heat exchanger, and method of metal spraying a filler alloy |
| DE69808565T DE69808565T2 (de) | 1997-07-16 | 1998-07-13 | Rohr und Wärmetauscher aus Aluminiumlegierung, und Verfahren zum Metallspritzen eines Schweisszusatzwerkstoffes |
| US09/116,254 US6186222B1 (en) | 1997-07-16 | 1998-07-16 | Aluminum alloy tube and heat exchanger, and method of metal-spraying a filler alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31880997A JP3459549B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | ろう材の溶射方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11152559A true JPH11152559A (ja) | 1999-06-08 |
| JP3459549B2 JP3459549B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=18103194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31880997A Expired - Fee Related JP3459549B2 (ja) | 1997-07-16 | 1997-11-20 | ろう材の溶射方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3459549B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1384545A2 (en) * | 2002-07-24 | 2004-01-28 | Delphi Technologies, Inc. | Method for direct application of flux to a surface to be brazed |
| JPWO2004074757A1 (ja) * | 2003-02-19 | 2006-06-01 | 株式会社ヴァレオサーマルシステムズ | 熱交換器 |
| EP2123386A1 (en) * | 2003-10-20 | 2009-11-25 | Furukawa-Sky Aluminum Corporation | A resin coated aluminium flat multi cavity tube with adjusted roughness ; Method of producing such flat tube |
| JP2010112671A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Showa Denko Kk | 熱交換器用チューブの製造方法 |
| US7722922B2 (en) | 2003-10-20 | 2010-05-25 | Furukawa-Sky Aluminum Corp. | Coating apparatus for an aluminum alloy heat exchanger member, method of producing a heat exchanger member, and aluminum alloy heat exchanger member |
| JP4573150B2 (ja) * | 2001-03-21 | 2010-11-04 | 株式会社デンソー | 熱交換器用アルミニウム合金押出ヘッダータンクおよびこのヘッダータンクを用いた熱交換器 |
| 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 |
-
1997
- 1997-11-20 JP JP31880997A patent/JP3459549B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4573150B2 (ja) * | 2001-03-21 | 2010-11-04 | 株式会社デンソー | 熱交換器用アルミニウム合金押出ヘッダータンクおよびこのヘッダータンクを用いた熱交換器 |
| EP1384545A2 (en) * | 2002-07-24 | 2004-01-28 | Delphi Technologies, Inc. | Method for direct application of flux to a surface to be brazed |
| EP1384545A3 (en) * | 2002-07-24 | 2005-07-27 | Delphi Technologies, Inc. | Method for direct application of flux to a surface to be brazed |
| JPWO2004074757A1 (ja) * | 2003-02-19 | 2006-06-01 | 株式会社ヴァレオサーマルシステムズ | 熱交換器 |
| EP2123386A1 (en) * | 2003-10-20 | 2009-11-25 | Furukawa-Sky Aluminum Corporation | A resin coated aluminium flat multi cavity tube with adjusted roughness ; Method of producing such flat tube |
| US7722922B2 (en) | 2003-10-20 | 2010-05-25 | Furukawa-Sky Aluminum Corp. | Coating apparatus for an aluminum alloy heat exchanger member, method of producing a heat exchanger member, and aluminum alloy heat exchanger member |
| JP2010112671A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Showa Denko Kk | 熱交換器用チューブの製造方法 |
| 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 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3459549B2 (ja) | 2003-10-20 |
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