專(zhuān)利名稱(chēng)：熱交換器用部件的制造方法和熱交換器用部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換器用部件的制造方法和由該方法制造出的熱交換器用部件，所 述熱交換器用部件用作為例如通過(guò)釬焊制作的鋁制熱交換器的構(gòu)成部件，特別適用于要求 釬焊性的部件。
背景技術(shù)：
在鋁制熱交換器的制作中，有多個(gè)釬焊部位，在這些釬焊部位使用釬劑。作為向鋁材的表面供給釬劑的方法，自以往就采用使釬劑懸浮在水中進(jìn)行涂布的 方法。但是，若用該方法供給釬劑，則需要在釬焊之前使水分蒸發(fā)的工序，另外，對(duì)于凹凸部 分或曲面部分釬劑懸浮液難以附著，難以供給規(guī)定量的釬劑。針對(duì)上述問(wèn)題，曾提出了 使用配合了釬劑和在釬焊時(shí)進(jìn)行分解揮發(fā)的粘合劑的 釬劑組合物來(lái)改善釬劑的附著性的技術(shù)(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)、和通過(guò)靜電使釬劑附著的技術(shù)(專(zhuān) 利文獻(xiàn)2)。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平09-29487號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本專(zhuān)利第3603710號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，在使用粘合劑的方法中，有在釬焊中粘合劑污染釬焊爐的問(wèn)題。另外，在通 過(guò)靜電使釬劑附著的方法中，有附著力弱從而在操作時(shí)釬劑落下的問(wèn)題。本發(fā)明是鑒于上述那樣的技術(shù)背景而完成的，其目的在于提供一種熱交換器用部 件的制造方法，其中，不存在粘合劑之類(lèi)的在釬焊時(shí)需要的物質(zhì)，使釬焊部位穩(wěn)定地附著規(guī) 定量的釬劑，得到良好的釬焊性。S卩，本發(fā)明的熱交換器用部件的制造方法、熱交換器的制造方法、和熱交換器用部 件包括下述(1) (16)所述的構(gòu)成。[1] 一種熱交換器用部件的制造方法，其特征在于，將至少含有釬劑的粒子以比該 釬劑的熔點(diǎn)低30°c以上的溫度向由鋁或其合金構(gòu)成的基材的表面噴射，使其以IOOm/秒以 上的平均速度碰撞該基材的表面，由此使上述粒子機(jī)械性地附著于該基材的表面。[2]根據(jù)上述1所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，噴射用釬劑粒子的平均 粒徑為3 25 μ m。[3]根據(jù)上述1或2所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，上述釬劑粒子的平 均碰撞速度為100 500m/秒。[4]根據(jù)上述1 3中任一項(xiàng)所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，上述噴 射用釬劑粒子的平均粒徑Χ( μ m)和平均碰撞速度y(m/秒)存在于滿(mǎn)足χ > 3、y ^ 150、 y 彡 20x-140、x 彡 20、y 彡 450, y ^ 8. 33x+325 的區(qū)域內(nèi)。[5]根據(jù)上述1 4中任一項(xiàng)所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，將上述至 少含有釬劑的粒子以比該釬劑的熔點(diǎn)低50 150°C的溫度進(jìn)行噴射。
[6]根據(jù)上述1 5中任一項(xiàng)所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，上述釬劑 粒子的含水量為2%以下。[7]根據(jù)上述1 6中任一項(xiàng)所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，上述釬劑 為氟化物系釬劑。[8]根據(jù)上述7所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，上述釬劑含有KAlF4和 CsF之中的至少一方。[9]根據(jù)上述1 8中任一項(xiàng)所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，上述至少 含有釬劑的粒子為混合了釬劑粒子和釬料粒子的粒子。[10]根據(jù)上述1 8中任一項(xiàng)所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，上述至少 含有釬劑的粒子為混合了釬劑粒子和Zn粒子的粒子。[11]根據(jù)上述1 8中任一項(xiàng)所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，上述至少 含有釬劑的粒子為混合了釬劑粒子、釬料粒子和Zn粒子的粒子。[12]根據(jù)上述1 11中任一項(xiàng)所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，上述基 材為擠壓件。[13] 一種熱交換器的制造方法，在交互重疊地配置管和散熱片、并且在上述管上 連接了聯(lián)管箱(header tank)的狀態(tài)下臨時(shí)組裝芯部，對(duì)已臨時(shí)組裝的芯部進(jìn)行加熱，從而 對(duì)上述管和散熱片以及管和聯(lián)管箱進(jìn)行釬焊，該制造方法的特征在于，作為上述管、散熱片、聯(lián)管箱中的任一個(gè)使用下述材料，所述材料是將至少含有釬 劑的粒子以比該釬劑的熔點(diǎn)低30°C以上的溫度向由鋁或其合金構(gòu)成的基材的表面噴射，使 其以IOOm/秒以上的平均速度碰撞該基材的表面，由此使上述粒子機(jī)械性地附著于該表面 的材料，通過(guò)釬焊時(shí)的加熱使附著的釬劑熔融，利用熔融了的釬劑使基材表面活化從而進(jìn) 行釬焊，。[14] 一種熱交換器用部件，其特征在于，是將至少含有釬劑的粒子機(jī)械性地附著 于由鋁或鋁合金構(gòu)成的基材的外表面而成的。[15]根據(jù)上述14所述的熱交換器用部件，其中，上述釬劑粒子的附著量為0. 3 30g/m2。[16]根據(jù)上述14或15所述的熱交換器用部件，其中，上述熱交換器用部件為管、 聯(lián)管箱、法蘭(flange)中的任一個(gè)。根據(jù)上述[1]中所述的熱交換器用部件的制造方法，可以機(jī)械性地附著至少含有 釬劑的粒子。該包含釬劑的粒子機(jī)械性地附著于基材，因此，在操作時(shí)不會(huì)落下而能夠穩(wěn)定 供給規(guī)定量的釬劑，可以實(shí)現(xiàn)良好的釬焊。另外，由于釬劑粒子是不使用粘合劑之類(lèi)的夾雜 物而進(jìn)行附著的粒子，因此不會(huì)污染釬焊爐。根據(jù)上述[2] [3] [4] [5]中所述的各熱交換器用部件的制造方法，可以高效率地 使包含釬劑的粒子附著于基材。根據(jù)上述[6]中所述的熱交換器用部件的制造方法，可以提高噴射用材料的流動(dòng) 性且可以使包含釬劑的粒子均勻附著。根據(jù)上述[7] [8]中所述的各熱交換器用部件的制造方法，通過(guò)附著非腐蝕性釬 劑，可以制造耐腐蝕性?xún)?yōu)異的熱交換器用部件。
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根據(jù)上述[9]中所述的熱交換器用部件的制造方法，可以提高噴射用材料的流動(dòng) 性且可以使釬劑粒子和釬料粒子均勻附著，并且可以提高釬焊性。根據(jù)上述[10]中所述的熱交換器用部件的制造方法，可以提高噴射用材料的流 動(dòng)性且可以使釬劑粒子和Zn粒子均勻附著，并且，可以形成犧牲腐蝕層來(lái)提高耐腐蝕性。根據(jù)上述[11]中所述的熱交換器用部件的制造方法，可以提高噴射用材料的流 動(dòng)性且可以使釬劑粒子、釬料粒子和Zn粒子均勻附著，并且，可以提高釬焊性，且可以形成 犧牲腐蝕層來(lái)提高耐腐蝕性。根據(jù)上述[12]中所述的熱交換器用部件的制造方法，可以除去基材的模具劃痕。根據(jù)上述[13]中所述的熱交換器的制造方法，通過(guò)釬焊加熱使附著了的釬劑熔 融，使基材的表面活化，因此可以實(shí)現(xiàn)良好的釬焊。在上述[14]中所述的熱交換器用部件中，機(jī)械性地附著有含有釬劑的粒子，因此 在操作時(shí)不會(huì)落下，可通過(guò)釬焊加熱向釬焊部供給適量的釬劑，從而可以實(shí)現(xiàn)良好的釬焊。 另外，由于釬劑粒子不借助于粘合劑而附著，因此不會(huì)污染釬焊爐。上述[15]中所述的熱交換器用部件，可通過(guò)供給特別適量的釬劑來(lái)實(shí)現(xiàn)良好的 釬焊。上述[16]中所述的熱交換器用部件為釬焊性良好的管、聯(lián)管箱或法蘭。


圖1是表示本發(fā)明的熱交換器的一實(shí)施方式的主視圖。圖2是表示本發(fā)明的熱交換器用部件的一實(shí)施方式的剖視圖。圖3是表示在本發(fā)明的熱交換器用部件的制造方法中釬劑粒子的平均粒徑和平 均碰撞速度的關(guān)系的圖。圖4是表示實(shí)施例中的噴射裝置的噴嘴的配置例的說(shuō)明圖。圖5是表示作為本發(fā)明的熱交換器用部件的法蘭的剖視圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1 熱交換器；2 熱交換器用管(熱交換器用部件)；2a 基材(多孔扁平管)；3 散熱片；4 聯(lián)管箱；6 法蘭(熱交換器用部件)；10 釬劑附著層。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的熱交換器用部件具有通過(guò)高速?lài)娚浜锈F劑的粒子使其附著于基材的 表面的釬劑附著層。在本發(fā)明中，熱交換器用部件的種類(lèi)可以為任意的種類(lèi)。例如圖1所示的熱交換 器1是通過(guò)下述方式形成了芯部的熱交換器，所述方式為交互地層疊管2和散熱片3，并 且將上述管2的端部連通連接到聯(lián)管箱4，將管2和散熱片3、管2和聯(lián)管箱4釬焊接合。本 發(fā)明的熱交換器用部件可適用于管2、散熱片3、聯(lián)管箱4中的任何一個(gè)，特別推薦適用于管 2以及聯(lián)管箱4。另外，在圖1的熱交換器1中，在最外側(cè)的散熱片3上釬焊有側(cè)板5。本發(fā)明的制造方法，只要是在釬焊熱交換器用部件之前就可適用，當(dāng)然可以適 用于釬焊之前的各個(gè)熱交換器用部件，也可以將本發(fā)明適用于制造散熱片、管、聯(lián)管箱 (header)等熱交換器用部件之前的板材、管材等的材料。另外，還可以適用于如圖5所示的聯(lián)管箱支持部件的法蘭6。在圖2中作為本發(fā)明的熱交換器用部件的一例子示出了扁平多孔型的熱交換器 用管2。上述熱交換器用管2，在基材2a的對(duì)向的2個(gè)平坦壁上具有釬劑附著層10。上述釬劑附著層10為通過(guò)使含有釬劑的粒子機(jī)械性地附著于基材2a而形成的 層。所謂機(jī)械性地附著，是指不借助粘合劑而將釬劑等的粒子直接附著在基材2a的狀態(tài)， 例如可以通過(guò)高速?lài)娚浜锈F劑的粒子使釬劑等的粒子碰撞基材2a來(lái)使其機(jī)械性地附上述的釬劑附著層10可以通過(guò)例如下述方式形成，所述方式為從噴射裝置的噴 嘴利用載氣高速?lài)娚浜锈F劑的噴射用材料，使釬劑等的粒子碰撞基材2a的表面且進(jìn)行 附著。已碰撞基材2a的釬劑等的粒子以通過(guò)碰撞而變形為扁平的狀態(tài)機(jī)械性地附著，即使 是少的附著量，也形成均勻的釬劑附著層10。噴射用材料中的粒子為球狀或比附著了的粒 子接近球狀的形狀，但通過(guò)變形為扁平而進(jìn)行附著，與以球狀原樣附著相比，可以覆蓋更大 的面積。其結(jié)果，可形成均勻的釬劑附著層10，進(jìn)而能夠?qū)︹F焊部均勻供給釬劑。在上述釬劑附著層10中，釬劑的種類(lèi)不限定，但就為非腐蝕性且可提高熱交換器 用部件的耐腐蝕性方面來(lái)說(shuō)，優(yōu)選 KAlF4、CsF、KZnF3、KF、AlF3、K2AlF5、K3AlF6、ZnF2、LiF、BiF3 等的氟化物系釬劑，特別是就釬劑殘?jiān)鼮榉歉g性方面來(lái)說(shuō)，優(yōu)選使用KAlF4和CsF之中的 至少一方。這些釬劑既可以單獨(dú)使用1種，也可以混合多種使得達(dá)到適于釬焊溫度的熔點(diǎn) 來(lái)使用。例如，釬焊溫度為580 620°C的情況下，使用以KAlF4或CsF為主體的混合釬劑。
上述釬劑的附著量，作為釬焊部的活化所必需的量?jī)?yōu)選0. 3 30g/m2，特別優(yōu)選2 20g/
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m ο為了向噴射裝置順利供給釬劑粒子，進(jìn)行均勻的噴射，形成均勻的釬劑附著層，優(yōu) 選粒子的流動(dòng)性良好。具體來(lái)說(shuō)，優(yōu)選是粒子彼此分離沒(méi)有形成塊的狀態(tài)。用于鋁的釬焊 的釬劑一般為吸濕性高的釬劑，含水量多的情況下容易形成塊。因此，優(yōu)選預(yù)先充分干燥 釬劑的粒子，使粒子處于零亂分離的狀態(tài)。通過(guò)使釬劑粒子零亂分離，可以向噴射裝置均勻 供給釬劑粒子，可以均勻噴射粒子，從而能夠形成均勻的釬劑附著層10。具體來(lái)說(shuō)，優(yōu)選以 含水量為2%以下的狀態(tài)，特別優(yōu)選以含水量為以下的狀態(tài)向噴射裝置供給。另外，通過(guò)預(yù)先在供噴射的釬劑粒子中混合流動(dòng)性好的粒子，能夠改善噴射用材 料的流動(dòng)性，進(jìn)而能夠形成均勻的釬劑附著層10。另外，作為用于改善流動(dòng)性的混合量，優(yōu) 選相對(duì)于釬劑粒子100質(zhì)量份混合10 50質(zhì)量份，特別優(yōu)選的混合量為20 30質(zhì)量 份。作為為了改善噴射用材料的流動(dòng)性而混合到釬劑中的粒子，可例舉釬料粒子以及Zn粒 子，通過(guò)混合至少一方能夠改善流動(dòng)性。通過(guò)在噴射用材料中混合釬料粒子和/或Zn粒子，釬劑附著層成為含有它們的 層，能夠賦予釬劑附著層以下功能。本發(fā)明的熱交換器用部件為與其他部件釬焊的部件，因此，附著在基材的表面的 釬料作為接合用金屬起作用，釬焊性提高。釬料組成沒(méi)有任何限定，可以例舉Al-Si系合 金。附著釬料作為接合用金屬的情況下的優(yōu)選的附著量為3 80g/m2，特別優(yōu)選的附著量 為5 50g/m2。但是，由于接合所必需的釬料既可以與別的部件一起供給，也可以另行供 給，因此，釬劑附著層中的釬料也可以為不滿(mǎn)足接合的必要量的量。這是因?yàn)榧词篂椴蛔?以接合的釬料量，也能夠得到提高噴射材料的流動(dòng)性的效果。
另外，通過(guò)附著Zn粒子，利用釬焊時(shí)的加熱在基材的表層部形成犧牲腐蝕層能夠 提高熱交換器用部件的耐腐蝕性。Zn除了可以以Zn單質(zhì)形式使用之外，還可以以Al-Zn合 金、KZnF3、ZnF2、ZnCl2等的化合物的形式使用。附著的Zn量?jī)?yōu)選是0. 5 20g/m2。若小于 0. 5g/m2，則不滿(mǎn)足犧牲腐蝕所必需的Zn量，難以確保耐腐蝕性。若超過(guò)20g/m2，則角焊縫 (fillet)部容易優(yōu)先腐蝕并且也不經(jīng)濟(jì)。特別優(yōu)選的附著量為1 15g/m2。另外，上述附 著量，在將金屬以金屬單質(zhì)、合金、化合物中的任一種物質(zhì)的形式附著的情況下都為該元素 的凈含量。例如，是作為Al-Zn合金或KZnF3B著的情況下的Zn量。另外，Zn也與釬料同 樣可以為不滿(mǎn)足上述的耐腐蝕性提高所必需的量的附著量。這是因?yàn)榧词篂椴蛔阋缘玫?犧牲腐蝕效果的量，也可得到提高噴射材料的流動(dòng)性的效果，而且也能夠通過(guò)僅噴射Zn等 的方法來(lái)追加Zn。在本發(fā)明中，不需要使基材的全部表面附著釬劑粒子，只要僅在需要釬劑的部分 換言之只在預(yù)定釬焊部局部地附著釬劑粒子即可。但是，在混合Zn粒子形成犧牲腐蝕層的 情況下，即使不是預(yù)定釬焊部也可附著。在局部地附著的情況下，既可以附著于一部分的面 的整個(gè)面，也可以?xún)H附著于一個(gè)面內(nèi)的一部分。例如，就圖示例的扁平管2來(lái)說(shuō)，僅附著于 散熱片被釬焊的對(duì)向的2個(gè)平坦壁。另外，上述的釬劑的附著量為使之附著了的區(qū)域中的量，不是基材的全部表面中 的附著量。同樣，釬料和Zn也為附著區(qū)域中的附著量。就含有釬劑的噴射用材料的噴射條件而言，為了高效率地附著粒子，可推薦以下 各種條件。圖3是表示噴射用釬劑粒子的平均粒徑(χ)和平均碰撞速度(y)的關(guān)系的圖， 參照?qǐng)D3，對(duì)噴射條件進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。噴射用釬劑粒子優(yōu)選使用其粒子的平均粒徑(χ)為25 μ m以下的釬劑粒子(參照 圖3的(a))。若粒徑過(guò)大，則變得難以附著于基材2a，附著效率有可能降低。噴射用釬劑 粒子的下限值不限定，但若變得過(guò)小，則粒子的慣性力變小，在基材2a附近流速變慢，附著 效率有可能降低，因此，優(yōu)選是3μπι以上(參照?qǐng)D3的(b))。噴射用釬劑粒子的特別優(yōu)選 的平均直徑χ為3 20 μ m (參照?qǐng)D3的(b) (c))。噴射溫度是對(duì)釬劑粒子的變形和附著效率產(chǎn)生影響的因子。若噴射溫度過(guò)高， 則釬劑改性，作為釬劑的功能有可能降低，因此必須以比釬劑的熔點(diǎn)低30°C以上的溫度 進(jìn)行噴射，優(yōu)選以低50°C以上的溫度進(jìn)行噴射。噴射溫度的下限值不限定，但只要為常溫 (250C )左右就能進(jìn)行附著。但是，若溫度過(guò)低，則釬劑粒子未充分軟化，附著效率降低，因 此優(yōu)選與釬劑的熔點(diǎn)的溫度差為150°C以?xún)?nèi)。即，優(yōu)選的噴射溫度是比釬劑的熔點(diǎn)低30 150°C的溫度，特別優(yōu)選的噴射溫度是比釬劑的熔點(diǎn)低50 150°C的溫度。另外，在本發(fā)明 中，所謂噴射溫度是指噴射時(shí)的粒子溫度。另外，粒子碰撞基材2a的表面的速度是影響到粒子的附著性的因子，將向基材2a 的表面的平均碰撞速度1設(shè)為IOOm/秒以上(參照?qǐng)D3(d))。若平均碰撞速度不足IOOm/ 秒，則沒(méi)有附著而脫落的粒子變多，附著效率差且不經(jīng)濟(jì)。另一方面，若平均碰撞速度過(guò)快， 則由于平均碰撞速度過(guò)快，通過(guò)碰撞時(shí)的沖擊有可能使基材2a變形，因此，優(yōu)選是500m/秒 以下(參照?qǐng)D3(e))。特別優(yōu)選的平均碰撞速度y為150 450m/秒(參照?qǐng)D3(f) (g))。另外，釬劑粒子其粒徑越大，則通過(guò)以快的速度碰撞基材越能夠提高附著效率，可 以高效率地制造熱交換器用部件。具體來(lái)說(shuō)，從上述的釬劑粒子的平均粒徑(X)和平均碰撞速度(y)的適當(dāng)范圍出發(fā)，優(yōu)選將上述釬劑粒子的平均粒徑χ(μπι)和平均碰撞速度 y(m/秒)設(shè)定在由圖3的式(b) (f) (h) (c) (g)⑴包圍的區(qū)域內(nèi)，即滿(mǎn)足χ彡3、y彡150、 y 彡 20x-140、χ 彡 20、y 彡 450、y ^ 8. 33x+325 的區(qū)域內(nèi)。另外，粒子的平均粒徑(X)可以由粒度分布測(cè)定器測(cè)定，粒子的平均碰撞速度(y) 可以由粒子速度測(cè)定器測(cè)定。上述的釬劑粒子的優(yōu)選平均粒徑和噴射條件是在噴射用材料中混合有釬料粒子 和/或Zn粒子的情況下也很適合的條件，釬料粒子和/或Zn粒子的附著效率也變得良好。用于高速?lài)娚渖鲜鰢娚溆免F劑粒子的載氣的種類(lèi)沒(méi)有限定，可以例舉空氣、氮?dú)狻?二氧化碳?xì)?、氬氣等。為了不使噴射用材料氧化，特別優(yōu)選在氮?dú)夂蜌鍤獾鹊姆茄趸詺夥?下進(jìn)行噴射。本發(fā)明的熱交換器用管2的制造，既可以將成為基材2a的扁平多孔管制成用于進(jìn) 行芯組裝的尺寸后，形成釬劑附著層10，也可以在長(zhǎng)的基材2a上形成釬劑附著層10后，切 斷成所需的尺寸。例如如圖4所示，示出了如下方法將由擠壓成形出的扁平多孔管構(gòu)成的 基材2a卷取成卷狀，解開(kāi)(退繞；unwinding)卷21，在基材2a的上下配置微粒子高速?lài)娚?裝置的噴嘴20，向行進(jìn)中的基材2a的上下兩面噴射含有釬劑的粒子。通過(guò)這樣地在長(zhǎng)的基 材2a上連續(xù)形成釬劑附著層10，能夠高效率地制造熱交換器用管2。上述基材的制造方法沒(méi)有任何限定，但可以推薦擠壓件。雖然在擠壓件上有時(shí)會(huì) 形成模具劃痕，但是通過(guò)釬劑等的粒子的高速?lài)娚淠軌虺ツ＞邉澓?，因此能夠防止由釬 料向模具劃痕的流入所導(dǎo)致的腐蝕。因此，將本發(fā)明的熱交換器用部件的制造方法應(yīng)用于 擠壓件的意義較大。在本發(fā)明的熱交換器用部件中，基材的材料只要是鋁或其合金就不限定，可以適 當(dāng)使用眾所周知的基材材料。作為管材料，可以推薦JIS 1000系的鋁合金、添加了微量的 Cu、Mn的鋁合金、JIS 3000系的鋁合金。另外，作為散熱片材料，可以推薦在JIS 3203中添 加了 Zn的鋁合金，作為聯(lián)管箱材料，可以推薦JIS 3003合金。另外，作為法蘭材料，可以推 薦 JIS3003、JIS 6063。在圖示例的熱交換器1的制造中，在臨時(shí)組裝了上述熱交換器用管2、散熱片3、聯(lián) 管箱4的狀態(tài)下對(duì)其進(jìn)行釬焊加熱，含有適量的釬劑的釬劑附著層熔融，將基材表面活化， 各部件被良好地釬焊接合。釬焊時(shí)的加熱溫度優(yōu)選580 620°C。上述釬劑附著層10中不 含粘合劑之類(lèi)的夾雜物，因此，不會(huì)出現(xiàn)夾雜物污染釬焊爐、阻礙釬焊的情況，可實(shí)現(xiàn)良好 的釬焊。另外，由于釬劑粒子機(jī)械性地附著，因此，也不會(huì)出現(xiàn)在操作時(shí)落下的情況，能夠可 靠地使附著的規(guī)定量的釬劑起作用。另外，在附著了釬料的情況下，釬料熔融，可實(shí)現(xiàn)良好 的釬焊。另外，在附著了 Zn的情況下，由釬焊時(shí)的加熱而在基材的表層部形成犧牲腐蝕層， 由該犧牲腐蝕層使熱交換器1成為耐腐蝕性?xún)?yōu)異的熱交換器。實(shí)施例[試驗(yàn)1]噴射用釬劑粒子的平均粒徑和平均碰撞速度的關(guān)系〈熱交換器用管的制作〉作為熱交換器用管2的基材2a的材料，使用了 JIS 1000系鋁合金(含有Cu 0. 4 質(zhì)量％、Mn 0. 2質(zhì)量％，其余部分由Al和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成)。并且，對(duì)上述組成的鋁合 金坯實(shí)施均熱處理，從擠壓機(jī)擠壓出圖2所示的寬度16mmX高度3mmX壁厚0. 5mm的多孔
9扁平管2a，卷取成卷21。接著，如圖4所示，解開(kāi)卷21，在多孔扁平管2a的上下配置噴射裝置的噴嘴20，向 行進(jìn)中的多孔扁平管2a的上下的平坦壁的表面高速?lài)娚溻F劑粒子，連續(xù)形成釬劑附著層 10。釬劑使用了對(duì)表1的A進(jìn)行干燥使得含水量變?yōu)榈拟F劑。噴射用釬劑粒子其平均 粒徑設(shè)為2 μ m、3 μ m、5 μ m、10 μ m、15 μ m、20 μ m、25 μ m、30 μ m這8種，平均碰撞速度設(shè)為 50m/ 秒、IOOm/ 秒、200m/ 秒、300m/ 秒、400m/ 秒、500m/ 秒、550m/ 秒這 7 個(gè)等級(jí)，以 56 種組 合進(jìn)行噴射，形成釬劑附著層10。其他條件全部設(shè)為相同，卷的行進(jìn)速度一定，噴射溫度設(shè) 為500°C。上述噴射溫度與釬劑的熔點(diǎn)的差為62°C。表 1
釬劑標(biāo)號(hào)組成熔點(diǎn)CC )A以KAlF4為主體的混合釬劑562B以CsF為主體的混合釬劑480將形成了釬劑附著層10的多孔扁平管2a切成規(guī)定長(zhǎng)度，將其制成為熱交換器用管2。<熱交換器的制作和釬焊性>通過(guò)將各熱交換器用管2、釬焊散熱片3、聯(lián)管箱4臨時(shí)組裝并釬焊，制作出圖1所 示的熱交換器1。釬焊加熱設(shè)為600°C X 10分鐘。對(duì)已釬焊的各熱交換器，采用下述3個(gè)等級(jí)評(píng)價(jià)管2和散熱片3的接合率，對(duì)釬焊 性進(jìn)行評(píng)價(jià)，圖3中示出其結(jié)果。〇95%以上Δ :80%以上且不到95%X 不到 80%根據(jù)圖3示出的釬焊性的結(jié)果，在釬劑粒子的平均粒徑為3 25μπκ噴射時(shí)的平 均碰撞速度為100 500m/秒時(shí)，即在由式(a) (b) (c) (d)包圍的區(qū)域中，能夠附著適當(dāng)量 的釬劑來(lái)進(jìn)行良好的釬焊。在由式(b) (f) (h) (c) (g)⑴包圍的區(qū)域中，釬焊性更良好。[試驗(yàn)2]具有各種釬劑附著層的熱交換器用管〈熱交換器用管的制作〉將用與上述試驗(yàn)1相同的方法擠壓出的多孔扁平管2a卷取成卷21，如圖4所示， 一方面解開(kāi)卷21，一方面向行進(jìn)中的多孔扁平管2a的上下的平坦壁高速?lài)娚涓鞣N噴射用 材料，形成釬劑附著層10。使用從表1選擇出的任一種釬劑，作為釬料使用A1-10質(zhì)量％ Si合金粒子，作為 Zn使用Zn粒子，進(jìn)行干燥使得釬劑的含水量變?yōu)橹螅瑢⒈?中所示的材料單獨(dú)地使 用或者混合2種以上后使用作為噴射用材料。各例中使用的噴射用材料的組成、粒徑、噴射 條件如表2所示。通過(guò)高速?lài)娚渖鲜龅膰娚溆貌牧?，在多孔扁平?2a)的上下的平坦壁形成釬劑 附著層10，附著的釬劑、釬料、Zn量為表2中所示的量。形成有釬劑附著層10的多孔扁平
10管2a切斷成規(guī)定長(zhǎng)度，將其作為熱交換器用管2。<熱交換器的制作>通過(guò)將制作出的各例的熱交換器用管2、釬焊散熱片3、聯(lián)管箱4臨時(shí)組裝并釬焊， 制作出圖1中所示的熱交換器1。釬焊加熱設(shè)為600°c XlO分鐘。<釬焊性>對(duì)已釬焊的各熱交換器，與試驗(yàn)1同樣地基于管2和散熱片3的接合率，用3個(gè)等 級(jí)對(duì)釬焊性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，表2中示出評(píng)價(jià)結(jié)果。而且，對(duì)形成了含有Zn的釬劑附著層的實(shí)施例6和實(shí)施例8的釬焊后的熱交換 器，采用下述的試驗(yàn)方法和基準(zhǔn)，對(duì)耐腐蝕性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。表2中示出評(píng)價(jià)結(jié)果。<耐腐蝕性>對(duì)制作出的各熱交換器，實(shí)施由ASTM-G85-A3規(guī)定的SWAAT試驗(yàn)。腐蝕試驗(yàn)液使用 如下腐蝕試驗(yàn)液根據(jù)ASTM D1141制作人造海水，向該人造海水中添加醋酸，調(diào)制成pH3。 另外，試驗(yàn)條件設(shè)為以0. 5小時(shí)噴霧-濕潤(rùn)1. 5小時(shí)為1個(gè)循環(huán)，將該循環(huán)實(shí)施480小時(shí)。在上述腐蝕試驗(yàn)后，用以下的基準(zhǔn)對(duì)耐腐蝕性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。〇被良好地釬焊，沒(méi)有發(fā)生腐蝕，沒(méi)有角焊縫的優(yōu)先腐蝕。
11
根據(jù)表2的結(jié)果，各實(shí)施例的熱交換器用管，通過(guò)高速?lài)娚浜锈F劑的粒子能夠 附著適量的釬劑，實(shí)現(xiàn)了良好的釬焊。而且，通過(guò)附著Zn能夠提高耐腐蝕性。
[試驗(yàn)3]釬劑粒子的含水量將采用與上述試驗(yàn)1相同的方法擠壓出的多孔扁平管2a卷取成卷21，如圖4所 示，一方面解開(kāi)卷21，一方面向行進(jìn)中的多孔扁平管2a的上下的平坦壁高速?lài)娚浜坎?同的釬劑粒子，形成了釬劑附著層10。釬劑粒子使用表1的A (平均粒徑5 μ m)，調(diào)制成表3中所示的含水量。噴射條件 和釬劑的附著量設(shè)為與上述試驗(yàn)2的實(shí)施例1相同的條件。并且，采用下述基準(zhǔn)對(duì)向高速?lài)娚溲b置供給的釬劑粒子的供給性(輸送性)和形 成的釬劑附著層的均勻性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。〇釬劑粒子的流動(dòng)性極好，能夠向高速?lài)娚溲b置均勻供給并進(jìn)行極穩(wěn)定的噴射。 另外，形成了極均勻的釬劑附著層。Δ 雖然與評(píng)價(jià)為“〇”的情形相比稍差，但釬劑粒子的供給性和噴射穩(wěn)定性良好， 可形成均勻的釬劑附著層。表3
釬劑粒子含水量 (%)釬劑粒子的供給性 釬劑附著層的均勻性實(shí)施例110.1〇實(shí)施例120.5〇實(shí)施例131〇實(shí)施例146厶根據(jù)表3的結(jié)果，確認(rèn)了 通過(guò)限制釬劑粒子的含水量來(lái)提高流動(dòng)性，粒子的供給 性和噴射穩(wěn)定性增大，能夠形成更加均勻的釬劑附著層。本申請(qǐng)要求在2007年12月18日提出申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)的特愿2007-325519 號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其公開(kāi)內(nèi)容原樣地構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分。必須認(rèn)識(shí)到在此使用的術(shù)語(yǔ)和表達(dá)是為說(shuō)明而使用的，不用于限定性解釋?zhuān)膊?排除在此示出并且陳述的特征事項(xiàng)的任何的等價(jià)物，也容許在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi) 的各種變形。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性由本發(fā)明的方法制造出的熱交換器用部件可實(shí)現(xiàn)對(duì)釬焊部均勻供給釬劑，具有優(yōu) 異的釬焊性，因此，可以適用作為各種熱交換器的構(gòu)成部件。本發(fā)明中表示數(shù)值范圍的“以上”和“以下”均包括本數(shù)。
權(quán)利要求
一種熱交換器用部件的制造方法，其特征在于，將至少含有釬劑的粒子以比該釬劑的熔點(diǎn)低30℃以上的溫度向由鋁或其合金構(gòu)成的基材的表面噴射，使其以100m/秒以上的平均速度碰撞該基材的表面，由此使所述粒子機(jī)械性地附著于該基材的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，噴射用釬劑粒子的平均 粒徑為3 25 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，所述釬劑粒子的平均碰 撞速度為100 500m/秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，所述噴射用釬劑粒子的 平均粒徑χ(μπι)和平均碰撞速度y(m/秒)存在于滿(mǎn)足χ彡3、y彡150、y彡20x_140、 χ 彡 20、y 彡 450、y ^ 8. 33x+325 的區(qū)域內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，將所述至少含有釬劑的 粒子以比該釬劑的熔點(diǎn)低50 150°C的溫度進(jìn)行噴射。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，所述釬劑粒子的含水量 為2%以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，所述釬劑為氟化物系釬劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，所述釬劑含有KAlF4和 CsF之中的至少一方。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8的任一項(xiàng)所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，所述至少含 有釬劑的粒子是混合了釬劑粒子和釬料粒子的粒子。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 8的任一項(xiàng)所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，所述至少 含有釬劑的粒子是混合了釬劑粒子和Zn粒子的粒子。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 8的任一項(xiàng)所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，所述至少 含有釬劑的粒子是混合了釬劑粒子、釬料粒子和Zn粒子的粒子。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器用部件的制造方法，其中，所述基材是擠壓件。
13.一種熱交換器的制造方法，在交互重疊地配置管和散熱片、并且在所述管上連接了 聯(lián)管箱的狀態(tài)下臨時(shí)組裝芯部，對(duì)已臨時(shí)組裝的芯部進(jìn)行加熱，從而對(duì)所述管和散熱片以 及管和聯(lián)管箱進(jìn)行釬焊，該制造方法的特征在于，作為所述管、散熱片、聯(lián)管箱中的任一個(gè)使用下述材料，所述材料是將至少含有釬劑的 粒子以比該釬劑的熔點(diǎn)低30°C以上的溫度向由鋁或其合金構(gòu)成的基材的表面噴射，使其以 IOOm/秒以上的平均速度碰撞該基材的表面，由此使所述粒子機(jī)械性地附著于該表面的材 料，通過(guò)釬焊時(shí)的加熱使附著的釬劑熔融，利用熔融了的釬劑使基材表面活化從而進(jìn)行釬焊。
14.一種熱交換器用部件，其特征在于，是將至少含有釬劑的粒子機(jī)械性地附著于由鋁 或鋁合金構(gòu)成的基材的外表面而制成的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱交換器用部件，其中，所述釬劑粒子的附著量為0.3 30g/m2。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的熱交換器用部件，其中，所述熱交換器用部件為管、聯(lián)管箱、法蘭 中的任一個(gè)。
全文摘要
在向釬焊用的熱交換器用部件供給釬劑時(shí)，不介有粘合劑之類(lèi)的釬焊時(shí)所需要的物質(zhì)而使規(guī)定量的釬劑穩(wěn)定地附著于釬焊部位。在制造熱交換器用部件時(shí)，將至少含有釬劑的粒子以比該釬劑的熔點(diǎn)低30℃以上的溫度向由鋁或其合金構(gòu)成的基材的表面噴射，使其以100m/秒以上的平均速度碰撞該基材的表面，由此使所述粒子機(jī)械性地附著于該基材的表面。
文檔編號(hào)B23K35/40GK101945726SQ20088012694
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者南和彥, 巖井一郎 申請(qǐng)人:昭和電工株式會(huì)社