Al合金管的接合體和使用其的熱交換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及提高了通過釬焊得到的接合部的耐蝕性的Al合金管的接合體和組合 該接合體和翅片（fin)材料而成的熱交換器。
【背景技術(shù)】
[0002] 以散熱器、電容器、蒸發(fā)器等為代表的汽車用鋁制熱交換器，能夠以輕量化為目的 被制造、使用。另外，在空調(diào)器等空調(diào)設(shè)備中，從成本方面的觀點(diǎn)出發(fā)，以前使用著銅制的配 管，不使用鋁制配管。但是，近年來，因銅的價(jià)格飛漲，鋁比銅在成本方面占有優(yōu)勢，取代銅， 在配管中使用鋁的空調(diào)設(shè)備用的熱交換器受到關(guān)注。
[0003] 家用空調(diào)器的熱交換器，以往通過機(jī)械擴(kuò)管將銅制的管的直管（straight)部和 鋁制的翅片材接合。將管的直管部和翅片接合后，利用擴(kuò)口（flaring)加工將直管端部 的一方進(jìn)一步擴(kuò)管，插入稱為R彎曲（R bend)的其它U字部件的管材端部，通過吹管硬焊 (torch brazing)接合，制作熱交換器。
[0004] 在將管置換為鋁合金的熱交換器中，與以往的銅制的熱交換器相比較，產(chǎn)生在高 溫多濕下發(fā)生的孔蝕形態(tài)的腐蝕問題。在管的直管部或與翅片不接觸的R彎曲部及管的折 彎部的管材內(nèi)表面，因?yàn)樵谥评鋭┲惺褂梅簹怏w等氣體，所以，沒有腐蝕的顧慮，但在 外表面，暴露于高溫多濕的條件時(shí)，在表面發(fā)生孔蝕，如果其發(fā)展，就有可能導(dǎo)致貫通的事 故。
[0005] 在汽車用熱交換器等中，能夠使用在表面包覆有純度99.0%以上的純Al材料的2 層包覆材料、包覆有Al-I % Zn材料的包覆材料、在表面熱噴涂有純Zn的熱噴涂材料。由 此，包覆在表面的純Al、Al-I % Zn、純Zn作為犧牲陽極層發(fā)揮作用，防止腐蝕導(dǎo)致的貫通。 已明確，通過將它們應(yīng)用于家用空調(diào)用的熱交換器中，能夠防止管的直管部或不與翅片接 觸的R彎曲部和管的折彎部的腐蝕所致的貫通。
[0006] 但是，在表面使用犧牲陽極材料的包覆管或熱噴涂管中，在管的直管部與R彎曲 部之間的吹管硬焊部的接合部中，產(chǎn)生腐蝕引起貫通泄漏的問題。如圖7所示，這是由于設(shè) 置在表面的犧牲陽極層比吹管硬焊部的釬料填角焊縫（fillet)更容易發(fā)生腐蝕導(dǎo)致的溶 解，該部分優(yōu)先腐蝕而發(fā)生的。另外，在Zn熱噴涂管的情況下，在釬料填角焊縫中，形成Zn 濃化層，由此發(fā)生腐蝕引起的貫通。圖7中，1是端部被擴(kuò)管的管材的擴(kuò)口（flare)部，2是 插入到擴(kuò)口部1中的管材的直管部，3是在釬焊部中優(yōu)先腐蝕的犧牲陽極材料，4是內(nèi)管，5 是釬料填角焊縫，7是通過填角焊縫5接合的管材的接合部。
[0007] 作為防止這樣的接合部的腐蝕的手段，如在專利文獻(xiàn)1中所記載的，可以考慮利 用在內(nèi)側(cè)設(shè)置有釬料層或焊料層的套筒（sleeve)圍繞鋁管體的接合部后進(jìn)行加熱接合。 在該方法中，接合部分的長度變長，由此能夠延長直至貫通泄漏為止的時(shí)間，但不能完全防 止?fàn)奚牧系膬?yōu)先腐蝕。另外，如果使用該方法，則因?yàn)樵诮雍喜糠诌B接套筒，所以，隨著零 件數(shù)和工時(shí)的增加，有成本增加的問題。
[0008] 另外，作為防止接合部的腐蝕的其它手段，如在專利文獻(xiàn)2和3中記載地，可以考 慮如下方法：使用添加了 1.0 ~2. 0%的Zn的釬料，利用吹管硬焊接合鋁管彼此，使接合部 的釬料填角焊縫和Al-Zn犧牲層一體化，防止優(yōu)先腐蝕。但是，即使能夠防止Al-Zn犧牲層 的優(yōu)先腐蝕，但因?yàn)殁F料填角焊縫自身的腐蝕速度也增加，所以仍有可能無助于接合部自 身的耐蝕性的提高。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開昭58-163572號公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2010-221256號公報(bào)
[0013] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2010-240696號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0015] 本發(fā)明是鑒于上述問題，進(jìn)行了深入研宄而作出的，提供一種作為通過釬焊得到 的接合體的能防止釬焊部的優(yōu)先腐蝕而不會發(fā)生釬焊部的貫通泄漏的耐蝕性優(yōu)異的Al合 金接合體以及組合該接合體和翅片材而成的熱交換器。
[0016] 本發(fā)明在權(quán)利要求1中為，一種Al合金管的接合體，其特征在于：
[0017] 所述接合體使用兩端部由直管部和擴(kuò)口部中任意者構(gòu)成的多個(gè)Al合金管，將在 內(nèi)管的外表面具有Al-Zn犧牲層的一 Al合金管的直管部和另一 Al合金管的擴(kuò)口（flare) 部嵌合，釬焊多個(gè)Al合金管而成，
[0018] 在釬焊前的狀態(tài)下，在所述直管（straight)部的外表面，具有未設(shè)置Al-Zn犧牲 層的部分，
[0019] 在釬焊后的狀態(tài)下，形成有與所述直管部的外表面和擴(kuò)口部的內(nèi)表面接觸的填角 焊縫，在與該填角焊縫接觸的直管部的外表面，具有未設(shè)置Al-Zn犧牲層的部分。
[0020] 本發(fā)明在權(quán)利要求2中為，一種Al合金管的接合體，其特征在于：
[0021] 所述接合體使用兩端部由直管部和擴(kuò)口部中任意者構(gòu)成的多個(gè)Al合金管，將在 內(nèi)管的外表面具有Al-Zn犧牲層的一 Al合金管的直管部和另一 Al合金管的擴(kuò)口部嵌合， 釬焊多個(gè)Al合金管而成，
[0022] 在釬焊前的狀態(tài)下，在所述直管部的外表面，具有未設(shè)置Al-Zn犧牲層的部分，
[0023] 在釬焊后的狀態(tài)下，形成有與所述直管部的外表面和擴(kuò)口部的內(nèi)表面接觸的填角 焊縫，在與該填角焊縫接觸的直管部的外表面，具有未設(shè)置Al-Zn犧牲層的部分，在所述填 角焊縫的管軸方向上的擴(kuò)口部前端側(cè)與直管部的外表面接觸的填角焊縫端部，與直管部的 外表面的Al-Zn犧牲層的端部接觸。
[0024] 本發(fā)明在權(quán)利要求3中為，一種Al合金管的接合體，其特征在于：
[0025] 所述接合體使用兩端部由直管部和擴(kuò)口部中任意者構(gòu)成的多個(gè)Al合金管，將在 內(nèi)管的外表面具有Al-Zn犧牲層的一 Al合金管的直管部和另一 Al合金管的擴(kuò)口部嵌合， 釬焊多個(gè)Al合金管而成，
[0026] 在釬焊前的狀態(tài)下，在所述直管部的外表面，具有未設(shè)置Al-Zn犧牲層的部分，
[0027] 在釬焊后的狀態(tài)下，形成有與所述直管部的外表面和擴(kuò)口部的內(nèi)表面接觸的填角 焊縫，在與該填角焊縫接觸的直管部的外表面，具有未設(shè)置Al-Zn犧牲層的部分，
[0028] 在釬焊后的狀態(tài)下，形成有與所述直管部的外表面和擴(kuò)口部的內(nèi)表面接觸的填角 焊縫，在與該填角焊縫接觸的直管部的外表面，具有未設(shè)置Al-Zn犧牲層的部分，在所述填 角焊縫的管軸方向上的擴(kuò)口部前端側(cè)與直管部的外表面接觸的填角焊縫端部，與直管部的 外表面的Al-Zn犧牲層的表面接觸，從所述填角焊縫端部起填角焊縫和在直管部的外表面 設(shè)置的Al-Zn犧牲層沿著管軸方向連續(xù)接觸的長度小于填角焊縫的沿著管軸方向的整體 長度的60%。
[0029] 本發(fā)明在權(quán)利要求4中為，一種Al合金管的接合體，其特征在于：
[0030] 所述接合體使用兩端部由直管部和擴(kuò)口部中任意者構(gòu)成的多個(gè)Al合金管，將在 內(nèi)管的外表面具有Al-Zn犧牲層的一 Al合金管的直管部和另一 Al合金管的擴(kuò)口部嵌合， 釬焊多個(gè)Al合金管而成，
[0031] 在釬焊前的狀態(tài)下，在所述直管部的外表面，具有未設(shè)置Al-Zn犧牲層的部分，
[0032] 在釬焊后的狀態(tài)下，形成有與所述直管部的外表面和擴(kuò)口部的內(nèi)表面接觸的填角 焊縫，在與該填角焊縫接觸的直管部的外表面，具有未設(shè)置Al-Zn犧牲層的部分，
[0033] 在釬焊后的狀態(tài)下，形成有與所述直管部的外表面和擴(kuò)口部的內(nèi)表面接觸的填角 焊縫，在與該填角焊縫接觸的直管部的外表面，具有未設(shè)置Al-Zn犧牲層的部分，在所述填 角焊縫的管軸方向上的擴(kuò)口部前端側(cè)與直管部的外表面接觸的填角焊縫端部，在直管部的 外表面的未設(shè)置Al-Zn犧牲層的部分與內(nèi)管的表面接觸，位于所述未設(shè)置Al-Zn犧牲層的 部分兩端的Al-Zn犧牲層的端部中未形成填角焊縫一側(cè)的Al-Zn犧牲層端部與所述填角焊 縫端部的沿著管軸方向的距離，小于填角焊縫的沿著管軸方向的整體長度的60%。
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