JP2003117685A - Composite brazing filler metal, composite material for brazing, and brazed product - Google Patents

Composite brazing filler metal, composite material for brazing, and brazed product

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JP2003117685A
JP2003117685A JP2001312794A JP2001312794A JP2003117685A JP 2003117685 A JP2003117685 A JP 2003117685A JP 2001312794 A JP2001312794 A JP 2001312794A JP 2001312794 A JP2001312794 A JP 2001312794A JP 2003117685 A JP2003117685 A JP 2003117685A
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JP
Japan
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brazing
composite
nickel
alloy
titanium
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JP2001312794A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Sagawa
英之 佐川
Hiromitsu Kuroda
洋光 黒田
Masayoshi Aoyama
正義 青山
Sukaku Shirai
枢覚 白井
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new composite brazing filler metal which has excellent heat resistance and corrosion resistance, and has satisfactory brazing operability and excellent joining strength, to provide a composite material for brazing, and to provide a brazed product. SOLUTION: The composite brazing filler metal consists of a stacked body obtained by stacking a nickel layer consisting of nickel or a nickel alloy, and a non-nickel layer consisting of titanium, manganese, tin, zinc, aluminum, copper or their alloys. Thus, the composite brazing filler metal can exhibit excellent heat resistance and corrosion resistance, can therefore maintain excellent joining strength, and further, has satisfactory fluidity compared with a nickel simple substance, and is made easy to be treated compared with the powdery one, so that its brazing operability remarkably improves.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス再循環装置
用クーラーや燃料電池用部材等といった、特に優れた耐
熱性と耐腐食性が要求されるろう付け製品の製造に適し
た複合ろう材及びろう付加工用複合材並びにこれを用い
たろう付け製品に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite brazing material suitable for producing a brazing product such as a cooler for an exhaust gas recirculation system or a member for a fuel cell, which is required to have particularly excellent heat resistance and corrosion resistance. The present invention relates to a brazing composite material and a brazing product using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車用オイルクーラ等の熱交換
器を構成するろう付け部材としてステンレス基クラッド
材が使用されている。これは、基材となるステンレス鋼
板の片面又は両面に銅をろう材としてクラッドしたもの
であり、その部材の接合部のろう材をその融点以上に加
熱し溶着することで基材同士をろう付けして結合するよ
うにしたものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a stainless base clad material has been used as a brazing member constituting a heat exchanger such as an oil cooler for an automobile. This is one in which one or both sides of a stainless steel plate that is the base material is clad with copper as a brazing material, and the brazing material at the joint of the members is heated above its melting point and welded to braze the base materials together. It is designed to be combined with each other.

【0003】また、ステンレス鋼やNi基又はCo基合
金等からなる部材のろう付け材としては、接合部の耐食
性に優れる各種Niろう材がJIS規格により規定され
ている。さらに、このNiろう材として、粉末状のNi
ろう材に、Ni、Cr、又はNi−Cr合金の中から選
択される金属粉末を4〜22重量%添加してなる粉末状
のNiろう材も提案されている(特開2000−107
883公報参照)。
As a brazing material for members made of stainless steel, Ni-based or Co-based alloys, various Ni brazing materials having excellent corrosion resistance at joints are specified by the JIS standard. Further, as this Ni brazing material, powdered Ni is used.
A powdered Ni brazing material obtained by adding 4 to 22% by weight of a metal powder selected from Ni, Cr, or a Ni—Cr alloy to the brazing material has also been proposed (JP 2000-107A).
883 publication).

【0004】また、上記ステンレス基クラッド材と同様
に、基材となるステンレス鋼の表面にNiやTi等から
なるろう付け層を有する、いわゆるろう付け加工用複合
材も提案されている(特開平7−299592号公報参
照)。
A so-called brazing composite material having a brazing layer made of Ni, Ti, or the like on the surface of stainless steel as a base material has also been proposed, as in the case of the above-mentioned stainless steel-based clad material (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10 (1999) -31977). 7-299592).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、これら従来
のろう材又はろう付け加工用複合材をそのまま高温・高
腐食性のガスや液体に晒される熱交換器、例えば、排ガ
ス再循環装置(以下、EGR(Exhaust Gas Recirculat
ion)と称す)用クーラや燃料電池改質用クーラーの製
造に用いると、以下に示すような問題が生ずることがわ
かった。
By the way, these conventional brazing materials or composite materials for brazing are directly exposed to a high temperature and highly corrosive gas or liquid such as a heat exchanger, for example, an exhaust gas recirculation device (hereinafter referred to as "exhaust gas recirculation device"). EGR (Exhaust Gas Recirculat
It has been found that the following problems occur when it is used for the production of a cooler for a fuel cell (referred to as ion) or a cooler for reforming a fuel cell.

【0006】すなわち、先ず、EGR用クーラや燃料電
池改質用クーラーの内部は極めて高温のガスや腐食性の
高い排気ガスが流れることから、前述したステンレス基
クラッド材をEGR用クーラ等の材料として使用する
と、十分な耐熱性や耐食性を発揮できないため、使用中
にそのろう材が溶け出したり、腐食したりして接合強度
が著しく低下してしまうといった問題が生ずる。
That is, first, since extremely high-temperature gas and highly corrosive exhaust gas flow inside the EGR cooler and the fuel cell reforming cooler, the above-mentioned stainless steel-based clad material is used as a material for the EGR cooler and the like. If it is used, sufficient heat resistance and corrosion resistance cannot be exhibited, so that there arises a problem that the brazing material melts or corrodes during use and the joint strength is significantly reduced.

【0007】一方、JIS規格等に示すような各種Ni
ろう材は、上記ステンレス基クラッド材に比べて優れた
耐熱性及び耐食性を発揮できるものの、その形態が粉末
状であることから使用に際しては各接合部にこれをその
都度塗布するという作業が必要となってくる。しかしな
がら、このろう付け作業には多大な労力と時間を要する
ため、ろう付け製品の生産性が著しく低くなり、その結
果、製造コストの上昇を招くという問題がある。
On the other hand, various Ni as shown in JIS standards
Although the brazing material can exhibit excellent heat resistance and corrosion resistance as compared with the above-mentioned stainless steel-based clad material, since its form is powdery, it is necessary to apply it to each joint at the time of use. Is coming. However, since this brazing work requires a great deal of labor and time, there is a problem that the productivity of brazed products is remarkably reduced, resulting in an increase in manufacturing cost.

【0008】また、従来のろう付け加工用複合材にあっ
ては後述するようにそのろう付け層の湯流れ性が良好で
ないことから、ろう付け部の形状が複雑なろう付け部材
に適用した場合、良好な接合面及び十分な接合強度を得
ることができず、接合部の信頼性が低下するという問題
がある。
Further, in the conventional brazing composite material, since the flowability of the brazing layer is not good as described later, when it is applied to a brazing member having a complicated brazing portion shape. However, there is a problem that a good joint surface and a sufficient joint strength cannot be obtained, and the reliability of the joint is lowered.

【0009】さらに、ステンレス鋼等の基材の表面にN
iやTi等のろう材を直接接合すると、ろう付けを行っ
た際にその熱によってろう材と基材との間に新たな金属
間化合物等からなる脆い層が形成され、この層によって
接合強度が著しく低下することがある。また、反応の形
態によっては、基材成分がろう材中に局所的に溶解して
基材が局部的に侵食する、いわゆるSUS食われという
現象が発生することがある。
Further, N is formed on the surface of the base material such as stainless steel.
If a brazing material such as i or Ti is directly joined, a brittle layer made of a new intermetallic compound or the like is formed between the brazing material and the base material due to the heat when brazing is performed. May be significantly reduced. Further, depending on the reaction mode, a phenomenon called so-called SUS erosion may occur in which the base material component is locally dissolved in the brazing material and the base material is locally eroded.

【0010】そこで、本発明は上記課題を解決するため
に案出されたものであり、その目的は、優れた耐熱性及
び耐食性を発揮できることは勿論、ろう付け作業性が良
好で、かつ接合強度に優れた新規な複合ろう材及びろう
付加工用複合材並びにろう付け製品を提供することにあ
る。
Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, and its purpose is not only to exhibit excellent heat resistance and corrosion resistance but also to have good brazing workability and bonding strength. (EN) Provided are a novel composite brazing material, a brazing composite material and a brazing product which are excellent in

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第一の発明は、請求項1〜4に示すように、ニッケル
あるいはニッケル合金からなるニッケル層と、チタン,
マンガン,錫,亜鉛,アルミニウム,銅若しくはそれら
の合金からなる1層又は2層以上の非ニッケル層を重ね
合わせた積層体からなることを特徴とする複合ろう材で
ある。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a nickel layer made of nickel or a nickel alloy, titanium, and titanium.
It is a composite brazing material comprising a laminated body in which one layer or two or more non-nickel layers made of manganese, tin, zinc, aluminum, copper or alloys thereof are laminated.

【0012】すなわち、従来のニッケル金属単体は融点
が約1450℃と高いため、そのままではステンレス鋼
等の接合用のろう材としての使用が難しかった。しか
し、ニッケルに対し、チタン,マンガン,錫,亜鉛,ア
ルミニウム,銅若しくはそれらの合金等の非ニッケル金
属を複合化することによって低融点化、例えば1200
℃近傍でのろう付けが可能であることを見出し、本発明
に至ったものである。そして、本発明の複合ろう材にあ
っては、従来の銅単体のろう材に比べて優れた耐熱性及
び耐食性を発揮できることから長期に亘って優れた結合
強度を維持できることは勿論、ニッケル単体に比べてろ
うの湯流れ性が良好となり、かつ粉末状のものに比べて
取り扱いも容易となるため、ろう付け作業性を大幅に向
上させることが可能となる。
That is, since a conventional nickel metal simple substance has a high melting point of about 1450 ° C., it is difficult to use it as a brazing filler metal for joining stainless steel or the like as it is. However, it is possible to lower the melting point by mixing non-nickel metal such as titanium, manganese, tin, zinc, aluminum, copper or alloys thereof with nickel, for example, 1200
The inventors of the present invention have found that brazing can be performed in the vicinity of ° C and have reached the present invention. And, in the composite brazing material of the present invention, it is possible to maintain excellent bonding strength over a long period of time because it can exhibit excellent heat resistance and corrosion resistance as compared with the conventional brazing material of simple copper alone, and of course, to nickel simple substance. In comparison, the flowability of the brazing filler metal is good, and handling is easier than in the powder form, so that the brazing workability can be greatly improved.

【0013】また、請求項5に示すように、このニッケ
ル層中にさらにリンを0.02〜10重量%含有すれ
ば、その湯流れ性,濡れ性等を著しく改善することが可
能となる。
When the nickel layer further contains 0.02 to 10% by weight of phosphorus, it is possible to remarkably improve the flowability and wettability of the molten metal.

【0014】また、第二の発明は、請求項6及び7に示
すように、上記の複合ろう材を基材の表面に有機物から
なる樹脂を介して接合したことを特徴とするろう付加工
用複合材であり、これによって従来の銅ろう付加工用複
合材に比べて優れた耐熱性及び耐食性を発揮できること
は勿論、ニッケル単体ろう付加工用複合材に比べて湯流
れ性が大幅に向上し、優れたろう付け作業性を発揮でき
る。
A second invention is for brazing, characterized in that, as described in claims 6 and 7, the above-mentioned composite brazing material is joined to the surface of a substrate through a resin made of an organic material. Since it is a composite material, it can exhibit excellent heat resistance and corrosion resistance as compared with the conventional copper brazing composite material, and also has significantly improved melt flowability as compared to the nickel simple brazing composite material. It can demonstrate excellent brazing workability.

【0015】また、上記の複合ろう材を従来のように基
材の表面に直接接合するのではなく、メチルセルロース
等の樹脂を介して接合することにより、ろう付けに際し
て両者の界面に金属間化合物による脆い層が形成されて
接合強度を低下させたり、SUS食われ等といった弊害
の発生を効果的に抑制することは可能となる。従って、
請求項8,9に示すように、その基材として従来と同様
に鉄を主成分とする合金やステンレス鋼をそのまま用い
ることが可能となり、ろう付加工用複合材全体のコスト
の上昇も抑制することができる。
In addition, the above-mentioned composite brazing material is not directly bonded to the surface of the base material as in the conventional case, but is bonded via a resin such as methylcellulose, so that an intermetallic compound may be formed at the interface between the two during brazing. It is possible to effectively suppress the occurrence of adverse effects such as the formation of a brittle layer to lower the bonding strength and the SUS erosion. Therefore,
As described in claims 8 and 9, it is possible to use an alloy containing iron as a main component or stainless steel as it is as a base material, and suppress an increase in the cost of the entire brazing composite material. be able to.

【0016】そして、請求項10,11に示すように、
上記のような新規な複合ろう材、またはろう付加工用複
合材を用いることにより、耐熱性及び耐食性に優れた信
頼性の高いろう付製品を効率良く、かつ低コストで提供
することが可能となる。
And as described in claims 10 and 11,
By using the above new composite brazing material or composite material for brazing, it is possible to efficiently provide a highly reliable brazing product having excellent heat resistance and corrosion resistance at low cost. Become.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適一実施の形態
を添付図面に基いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0018】先ず、図1は本発明に係る複合ろう材1の
実施の一形態を示したものである。
First, FIG. 1 shows an embodiment of a composite brazing material 1 according to the present invention.

【0019】図示するように、この複合ろう材1は、ニ
ッケルあるいはニッケル合金からなるニッケル層2と、
非ニッケル金属、すなわち、チタン,マンガン,錫,亜
鉛,アルミニウム,銅若しくはそれらの合金からなる非
ニッケル層3とを重ね合わた板状の積層体から形成され
ている。
As shown in the figure, this composite brazing material 1 comprises a nickel layer 2 made of nickel or a nickel alloy,
The non-nickel metal, that is, a non-nickel layer 3 made of titanium, manganese, tin, zinc, aluminum, copper, or an alloy thereof is stacked to form a plate-shaped laminate.

【0020】ここでこの積層体は、例えば厚さ0.数m
mの条状体をしたニッケルあるいはニッケル合金と、同
じく条状体の非ニッケル金属を重ね合わせ、繰り返し圧
延することで簡単に所望厚さのものを得ることができ
る。また、このニッケル層2と非ニッケル層3との積層
比(厚さ)は特に限定されるものでなく、その比率を任
意に変えることで所望の融点温度(ろう付け温度及び耐
熱温度)を得ることができる。すなわち、ニッケル層2
を構成するニッケルあるいはニッケル合金の融点は、非
ニッケル層3を構成するチタン,マンガン,錫,亜鉛,
アルミニウム,銅若しくはそれらの合金のそれよりも高
いことから、一般にニッケル層2の積層比を高くすると
融点が高くなり、反対に非ニッケル層3の積層比を高く
すれば融点を下げることができる。例えば、このような
形態においてニッケル層2と非ニッケル層3との比を約
1:1とすると、融点温度が約1200℃まで下がり、
その近傍での耐熱性及びろう付け温度(湯流れ)を発揮
することができる。
Here, this laminated body has a thickness of, for example, 0. A few meters
A strip of nickel or a nickel alloy having a strip shape of m and a non-nickel metal of the same strip are superposed and repeatedly rolled to obtain a desired thickness easily. The lamination ratio (thickness) of the nickel layer 2 and the non-nickel layer 3 is not particularly limited, and the desired melting point temperature (brazing temperature and heat resistant temperature) can be obtained by arbitrarily changing the ratio. be able to. That is, the nickel layer 2
The melting point of the nickel or nickel alloy forming the alloy is titanium, manganese, tin, zinc, which forms the non-nickel layer 3.
Since it is higher than that of aluminum, copper or their alloys, generally, when the lamination ratio of the nickel layer 2 is increased, the melting point becomes high, and conversely, when the lamination ratio of the non-nickel layer 3 is increased, the melting point can be lowered. For example, when the ratio of the nickel layer 2 to the non-nickel layer 3 is about 1: 1 in such a form, the melting point temperature decreases to about 1200 ° C.,
The heat resistance and brazing temperature (melt flow) in the vicinity can be exhibited.

【0021】そして、本発明の複合ろう材1を前述した
ような高温・高腐食性のガスや液体に晒される熱交換
器、例えば、EGR用クーラや燃料電池改質用クーラー
の製造用ろう材として用いることによって優れた耐熱性
及び耐食性を発揮できるため、長期に亘って優れた結合
強度を維持でき、しかも、ニッケル単体のろう材に比べ
て湯流れ性も良好となり、かつ粉末状のものに比べて取
り扱いも容易となるため、ろう付け作業性を大幅に向上
させることが可能となる。
Then, a brazing filler metal for producing a heat exchanger, for example, an EGR cooler or a fuel cell reforming cooler, in which the composite brazing filler metal 1 of the present invention is exposed to the above-mentioned high temperature and highly corrosive gas or liquid. Since it can exhibit excellent heat resistance and corrosion resistance, it can maintain excellent bond strength over a long period of time, and has better molten metal flowability than the brazing filler metal containing nickel alone Since it is easier to handle, the workability of brazing can be greatly improved.

【0022】尚、本発明の他の実施の形態として、図2
に示すように、ニッケル層2をワイヤ状にし、その周囲
を非ニッケル層3で覆った断面円形の積層体であっても
良い。また、このニッケル層2中にリンを0.02〜1
0重量%含有したり、さらにその上にニッケル−リンめ
っきを複合化して0.02〜10重量%のリンを含有さ
せれば、湯流れ性や濡れ性並びに耐酸化性等を著しく改
善することも可能となる。ここで、リンの含有量を0.
02〜10重量%と限定したのは、0.02重量%未満
では、湯流れ性が向上できず、反対に10重量%を超え
ると、ろう層が脆化し、振動疲労特性及び接合強度が著
しく低下するからであり、望ましくは0.5〜8重量%
の範囲である。
As another embodiment of the present invention, FIG.
As shown in FIG. 5, a nickel-plated layer 2 may be formed into a wire and the periphery thereof may be covered with a non-nickel layer 3 to form a laminated body having a circular cross section. In addition, phosphorus is added to the nickel layer 2 in an amount of 0.02 to 1
If it is contained in an amount of 0% by weight, or if it is combined with nickel-phosphorus plating to add 0.02 to 10% by weight of phosphorus, the flowability, wettability, oxidation resistance, etc. of the molten metal can be significantly improved. Will also be possible. Here, the phosphorus content is set to 0.
The content is limited to 02 to 10% by weight, if the content is less than 0.02% by weight, the flowability of the molten metal cannot be improved. On the contrary, if it exceeds 10% by weight, the brazing layer becomes brittle and the vibration fatigue characteristics and the bonding strength are remarkably increased. It is because it decreases, desirably 0.5 to 8% by weight
Is the range.

【0023】さらに、図3及び図4に示すように、この
非ニッケル層3をさらに2つ以上の層、例えば、チタン
又はチタン合金からなるチタン層3aと、銅又は銅合金
からなる銅層3b等で構成しても同様な効果を得ること
ができる。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the non-nickel layer 3 is further composed of two or more layers, for example, a titanium layer 3a made of titanium or a titanium alloy and a copper layer 3b made of copper or a copper alloy. The same effect can be obtained even if it is configured by the above.

【0024】次に、図5は第二の発明に係るろう付加工
用複合材4の実施の一形態を示したものである。
Next, FIG. 5 shows an embodiment of the brazing composite material 4 according to the second invention.

【0025】図示するように、このろう付加工用複合材
4は、熱交換器等のろう付け製品を構成する金属部品で
ある基材5、例えば鉄やステンレス鋼の片面に上述した
ような複合ろう材1をメチルセルロース等の樹脂を介し
て接合したものである。
As shown in the figure, the brazing composite material 4 is a composite material as described above on one side of a base material 5 which is a metal part constituting a brazing product such as a heat exchanger, for example, iron or stainless steel. The brazing material 1 is joined through a resin such as methyl cellulose.

【0026】そして、この複合ろう材1は前述したよう
に、優れた耐熱性及び耐食性を発揮できるため、このろ
う付加工用複合材4を高温・高腐食性のガスや液体に晒
される熱交換器用の部材として用いれば、長期に亘って
優れた結合強度を維持することができる。しかも予め複
合ろう材1を基材5に接合しておくことにより、さらに
優れた加工性を発揮することができる。
As described above, since the composite brazing material 1 can exhibit excellent heat resistance and corrosion resistance, the brazing composite material 4 is heat-exchanged by exposing it to a gas or liquid of high temperature and high corrosiveness. When used as a dexterity member, excellent bond strength can be maintained for a long period of time. Moreover, by bonding the composite brazing material 1 to the base material 5 in advance, more excellent workability can be exhibited.

【0027】尚、本実施の形態においても、この複合ろ
う材1は使用する部位によっては、図6に示すように片
面のみならず両面に接合しても良く、また、この基材5
の形態が図7に示すように棒状や複雑な立体形状であっ
ても同様である。さらに、図8に示すように、この複合
ろう材1を3層以上の層から形成しても同様の効果を得
ることが可能となる。
Also in this embodiment, the composite brazing material 1 may be bonded not only to one side but also to both sides as shown in FIG. 6 depending on the part to be used.
The same is true even if the shape is a rod shape or a complicated three-dimensional shape as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 8, even if the composite brazing material 1 is formed of three or more layers, the same effect can be obtained.

【0028】[0028]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を比較例及び従
来例と共に説明する。
EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described below together with comparative examples and conventional examples.

【0029】(実施例1)先ず、銅条(厚さ0.12m
m)、チタン条(厚さ0.20mm)、ニッケル条(厚
さ0.15mm)を圧延法によりクラッドして積層させ
た後、さらに圧延を繰り返して厚さ70μmの複合ろう
材を作製した。次いで、この複合ろう材を厚さ0.6m
mのステンレス条(SUS304)上にそのニッケル側
が接するように設置し、1200℃の管条炉で加熱溶融
して複合化させた後、その複合材の特性を評価した。
Example 1 First, a copper strip (thickness: 0.12 m)
m), titanium strips (thickness 0.20 mm) and nickel strips (thickness 0.15 mm) were clad and laminated by a rolling method, and then rolled repeatedly to produce a composite brazing material having a thickness of 70 μm. Next, this composite brazing material is applied to a thickness of 0.6 m.
It was installed on a stainless steel strip (SUS304) of m so that its nickel side was in contact, heated and melted in a tube furnace at 1200 ° C to form a composite, and then the characteristics of the composite material were evaluated.

【0030】評価方法としては、以下の表1に示すよう
にそのろう材の湯流れ性(フィレット形成状態),腐食
発生の有無,SUSの板厚残存率,ろう付け生産性の各
観点から行った。ここで、湯流れ性については各々の作
製した複合材の表面にSUS304パイプをのせ、12
00℃でろう付けした際のろう付け部のフィレット形状
を評価した。また、腐食性評価は、塩素イオン,硝酸イ
オン,硫酸イオンを含んだ腐食性溶液中に試料を100
0時間浸漬し、取り出した後のろう付け部について組織
観察を行い、腐食発生の有無を調査した。さらにSUS
の板厚残存率に関しては、試験片の断面観察により測定
した。
As shown in Table 1 below, the evaluation method was performed from the viewpoints of the melt flowability (fillet formation state) of the brazing material, the presence or absence of corrosion, the SUS plate thickness residual rate, and the brazing productivity. It was Here, regarding the melt flowability, a SUS304 pipe was placed on the surface of each produced composite material, and
The fillet shape of the brazed part when brazing at 00 ° C was evaluated. In addition, the corrosiveness was evaluated by correlating the sample with 100 in a corrosive solution containing chloride ion, nitrate ion, and sulfate ion.
After immersing for 0 hour and taking out, the structure of the brazed portion was observed and examined for corrosion. Further SUS
The remaining plate thickness was measured by observing the cross section of the test piece.

【0031】(実施例2)チタン条(厚さ0.20m
m)、ニッケル条(厚さ0.15mm)を圧延法により
クラッドし、さらに圧延を繰り返してチタン,ニッケル
の合計厚さを70μmとした。本複合材をアルコールで
溶かしたメチルセルロースを介してSUS基材に接触さ
せた後、アルコール成分を蒸発乾燥させることによって
接合し、その後、1200℃の管状炉で加熱して複合化
させてから、その特性を実施例1と同様な方法によって
評価した。
(Example 2) Titanium strip (thickness: 0.20 m)
m) and nickel strips (thickness 0.15 mm) were clad by a rolling method, and rolling was repeated to obtain a total thickness of titanium and nickel of 70 μm. The composite material is brought into contact with the SUS substrate via methyl cellulose dissolved in alcohol, and then bonded by evaporating and drying the alcohol component, and then heated in a tube furnace at 1200 ° C. to form a composite, The characteristics were evaluated by the same method as in Example 1.

【0032】(実施例3)マンガン合金状(厚さ0.2
0mm)とニッケル条(厚さ0.10mm)を用い他は
実施例2と同様な方法で複合材を形成し、その特性を実
施例1と同様な方法によって評価した。
(Example 3) Manganese alloy (thickness 0.2)
0 mm) and nickel strips (thickness 0.10 mm) were used to form a composite material in the same manner as in Example 2, and the characteristics thereof were evaluated by the same method as in Example 1.

【0033】(比較例1)SUS304条(厚さ2.5
mm)の表面に直接ニッケル条(厚さ0.15mm)を
圧延法によりクラッドし、圧延を繰り返してニッケルの
厚さを70μmとした後、これを1200℃の管状炉で
加熱し、その特性を実施例1と同様な方法によって評価
した。
(Comparative Example 1) 304 SUS (thickness: 2.5
(mm) surface is directly clad with a nickel strip (thickness 0.15 mm) by a rolling method, the rolling is repeated until the thickness of nickel is 70 μm, and this is heated in a tube furnace at 1200 ° C. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1.

【0034】(比較例2)SUS304条(厚さ2.5
mm)とチタン条(厚さ0.20mm)とニッケル条
(厚さ0.15mm)を圧延法により、チタンとニッケ
ルの合計厚さが70μmとなるように複合化した他は実
施例2と同様な方法で複合材を形成し、その特性につい
て実施例1と同様な評価を行った。
(Comparative Example 2) 304 SUS (thickness: 2.5
mm), titanium strips (thickness 0.20 mm) and nickel strips (thickness 0.15 mm) were combined by rolling so that the total thickness of titanium and nickel became 70 μm. The composite material was formed by various methods, and its characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1.

【0035】(比較例3)マンガン合金条(厚さ0.
1.0mm)とニッケル条(厚さ0.2.0mm)を用
いた他は、比較例2と同様な方法で複合材を形成し、そ
の特性について実施例1と同様な評価を行った。
Comparative Example 3 Manganese alloy strip (thickness: 0.
A composite material was formed by the same method as in Comparative Example 2 except that 1.0 mm) and a nickel strip (thickness: 0.20 mm) were used, and the characteristics thereof were evaluated in the same manner as in Example 1.

【0036】(従来例1)比較例1のニッケル条に代え
て銅条を用いた他は同様の複合材を形成し、その特性を
実施例1と同様に評価した。
(Conventional Example 1) A similar composite material was formed except that a copper strip was used in place of the nickel strip of Comparative Example 1, and the characteristics thereof were evaluated in the same manner as in Example 1.

【0037】(従来例2)SUS304条の片面に市販
の粉末Niろう材を合成樹脂バインダで溶いたものを塗
布してろう層を形成した後、これを真空炉で1200℃
に加熱してそのろう層を溶融してからその特性を実施例
1と同様に評価した。
(Conventional Example 2) A commercially available powdered Ni brazing material dissolved in a synthetic resin binder was applied to one side of a SUS304 strip to form a brazing layer, which was then heated at 1200 ° C. in a vacuum furnace.
The wax layer was heated to 100 ° C. for melting and the properties thereof were evaluated in the same manner as in Example 1.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】この結果、表1からも明らかなように本発
明に係る実施例1〜3は、いずれも1200℃でのろう
付けが可能でかつ、ろうの湯流れ性及びろう付け生産性
のいずれも優れていた。また、腐食も殆ど発生せず、い
ずれのSUS板の残存率も90%を大きく超えており、
優れた耐食性を発揮した。特に、基材とろう材を樹脂で
接合した実施例2及び3にあっては、ろうの湯流れ性及
びSUS板の残存率に関して優れた結果が得られること
が分かった。
As a result, as is clear from Table 1, all of Examples 1 to 3 according to the present invention can be brazed at 1200 ° C., and have any of braze flowability and brazing productivity. Was also excellent. In addition, almost no corrosion occurs, and the residual rate of any SUS plate greatly exceeds 90%,
Exhibited excellent corrosion resistance. In particular, it was found that in Examples 2 and 3 in which the base material and the brazing material were joined with resin, excellent results were obtained with respect to the flowability of the brazing filler metal and the residual rate of the SUS plate.

【0040】これに対し、ろう材としてニッケル単体を
用いた比較例1にあっては、1200℃のろう付け温度
では溶融せず、ろう材として機能しなかった。また、ろ
う材を直接SUSに接合させた比較例2及び3にあって
はろう湯流れ性,ろう付け生産性等に関しては比較的良
好であったものの、SUS板の残存率が本実施例1〜3
に比較して大幅に低く、実用化は困難である。
On the other hand, in Comparative Example 1 using nickel alone as the brazing material, it did not melt at the brazing temperature of 1200 ° C. and did not function as a brazing material. Further, in Comparative Examples 2 and 3 in which the brazing material was directly joined to SUS, the brazing filler metal flowability, brazing productivity, etc. were relatively good, but the residual rate of the SUS plate was found in Example 1 ~ 3
Significantly lower than that of, and practical application is difficult.

【0041】一方、自動車用オイルクーラ等の熱交換器
として従来から用いられている従来例1は、ろうの湯流
れ性,ろう付け生産性及びSUS板の残存率の点では良
好であったものの腐食が発生してしまい、耐腐食性に乏
しかった。また、粉末状のろう材を用いた従来例2は、
ろうの湯流れ性及びSUS板の残存率等の点では良好で
あったもののろう付け生産性に関しては上記各例のいず
れの場合よりも著しく劣ってしまった。
On the other hand, Conventional Example 1, which has been conventionally used as a heat exchanger for automobile oil coolers and the like, is good in terms of wax flowability, brazing productivity, and SUS plate survival rate. Corrosion occurred and the corrosion resistance was poor. In addition, the conventional example 2 using the powdery brazing material,
Although it was good in terms of the flowability of the brazing filler metal and the residual rate of the SUS plate, the brazing productivity was significantly inferior to any of the above examples.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、従来の銅
等のろう材に比べて優れた耐熱性及び耐食性を発揮でき
ることから長期に亘って優れた結合強度を維持できるこ
とは勿論、ニッケル単体に比べて湯流れ性が良好とな
り、かつ粉末状のものに比べて取り扱いも容易となるた
め、ろう付け作業性が大幅に向上する。
In summary, according to the present invention, excellent heat resistance and corrosion resistance can be exhibited as compared with conventional brazing filler metals such as copper, so that excellent bond strength can be maintained for a long period of time, and nickel alone can be used. In comparison, the flowability of the molten metal is good, and the handling is easier than that of the powdery one, so that the brazing workability is greatly improved.

【0043】また、基材とろう材を直接接合しない構造
となっているため、その界面に発生する金属間化合物等
の脆い層の発生やいわゆるSUS食われ等の不都合を確
実に回避することができる。
Further, since the base material and the brazing filler metal are not directly joined to each other, it is possible to surely avoid inconveniences such as generation of brittle layers such as intermetallic compounds at the interface and so-called SUS erosion. it can.

【0044】この結果、ろう付け製品の生産効率が向上
し、その製造コストを安価にすることが可能となり、ま
た、信頼性の高い高品質のろう付け製品を得ることがで
きる等といった優れた効果を発揮する。
As a result, the production efficiency of the brazed product is improved, the manufacturing cost can be reduced, and a highly reliable brazed product of high quality can be obtained. Exert.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る複合ろう材の実施の一形態を示す
拡大断面図である。
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing an embodiment of a composite brazing material according to the present invention.

【図2】本発明に係る複合ろう材の他の実施の形態を示
す拡大断面図であって、ワイヤ状に成型したものであ
る。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of the composite brazing material according to the present invention, which is formed into a wire shape.

【図3】本発明に係る複合ろう材の他の実施の形態を示
す拡大断面図であってニッケル層に2つの非ニッケル層
を積層した状態を示したものである。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of the composite brazing material according to the present invention, showing a state in which two non-nickel layers are laminated on a nickel layer.

【図4】本発明に係る複合ろう材の他の実施の形態を示
す拡大断面図であって、ワイヤ状のニッケル層に2つの
非ニッケル層を積層した状態を示したものである。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of the composite brazing material according to the present invention, showing a state in which two non-nickel layers are laminated on a wire-shaped nickel layer.

【図5】本発明に係るろう付け加工用複合材の実施の一
形態を示す拡大断面図である。
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing an embodiment of a brazing composite material according to the present invention.

【図6】本発明に係るろう付加工用複合材の他の実施の
形態を示す拡大断面図であって、基材の両面に上記複合
ろう材を樹脂を介して接合したものである。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of a brazing composite material according to the present invention, in which the composite brazing material is joined to both surfaces of a base material through a resin.

【図7】本発明に係るろう付加工用複合材の他の実施の
形態を示す拡大断面図であって、ワイヤ状の基材の表面
に上記複合ろう材を樹脂を介して接合したものである。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of a brazing composite material according to the present invention, in which the composite brazing material is joined to the surface of a wire-shaped base material through a resin. is there.

【図8】本発明に係るろう付加工用複合材の他の実施の
形態を示す拡大断面図であって、ニッケル層に2つの非
ニッケル層を積層した複合ろう材を積層した状態を示し
たものである。
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of the brazing composite material according to the present invention, showing a state in which a composite brazing material in which two non-nickel layers are laminated on a nickel layer is laminated. It is a thing.

【図9】本発明に係るろう付加工用複合材の他の実施の
形態を示す拡大断面図であって、ワイヤ状の基材の表面
に、ニッケル層に2つの非ニッケル層を積層した複合ろ
う材を積層した状態を示したものである。
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of a brazing composite material according to the present invention, which is a composite in which two non-nickel layers are laminated on a nickel layer on the surface of a wire-shaped substrate. It shows a state in which a brazing material is laminated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 複合ろう材 2 ニッケル層 3 非ニッケル層 4 ろう付加工用複合材 5 基材 6 樹脂 1 Composite brazing material 2 Nickel layer 3 Non-nickel layer 4 Composite material for brazing 5 base materials 6 resin

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C22C 22/00 C22C 22/00 38/00 302 38/00 302Z (72)発明者 青山 正義 東京都千代田区大手町一丁目6番1号 日 立電線株式会社内 (72)発明者 白井 枢覚 東京都千代田区大手町一丁目6番1号 日 立電線株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C22C 22/00 C22C 22/00 38/00 302 38/00 302Z (72) Inventor Masayoshi Aoyama Chiyoda-ku, Tokyo 1-6-1 Otemachi Nitrate Cable Co., Ltd. (72) Inventor Shikaku Shirai 1-6-1 Otemachi 1-6 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ニッケルあるいはニッケル合金からなる
ニッケル層と、チタン,マンガン,錫,亜鉛,アルミニ
ウム,銅若しくはそれらの合金からなる非ニッケル層と
を重ね合わせた積層体からなることを特徴とする複合ろ
う材。
1. A composite comprising a nickel layer made of nickel or a nickel alloy and a non-nickel layer made of titanium, manganese, tin, zinc, aluminum, copper, or an alloy thereof, which are stacked on each other. Brazing material.
【請求項2】 上記非ニッケル層が、銅又は銅合金から
なる銅層と、チタン又はチタン合金からなるチタン層を
積層してなることを特徴とする請求項1に記載の複合ろ
う材。
2. The composite brazing material according to claim 1, wherein the non-nickel layer is formed by laminating a copper layer made of copper or a copper alloy and a titanium layer made of titanium or a titanium alloy.
【請求項3】 ニッケルあるいはニッケル合金からなる
ニッケル層と、チタンあるいはチタン合金からなるチタ
ン層とを重ね合わせた積層体からなることを特徴とする
複合ろう材。
3. A composite brazing material comprising a laminated body in which a nickel layer made of nickel or a nickel alloy and a titanium layer made of titanium or a titanium alloy are superposed.
【請求項4】 ニッケルあるいはニッケル合金からなる
ニッケル層と、マンガンあるいはマンガン合金からなる
マンガン層とを重ね合わせた積層体からなることを特徴
とする複合ろう材。
4. A composite brazing material comprising a laminated body in which a nickel layer made of nickel or a nickel alloy and a manganese layer made of manganese or a manganese alloy are laminated.
【請求項5】 上記ニッケル層中にリンを0.02〜1
0重量%含有していることを特徴とする請求項1〜4の
いずれかに記載の複合ろう材。
5. Phosphorus in the nickel layer is 0.02-1.
The composite brazing material according to any one of claims 1 to 4, wherein the composite brazing material contains 0% by weight.
【請求項6】 上記請求項1〜5のいずれかの複合ろう
材を基材の表面に樹脂を介して接合したことを特徴とす
るろう付加工用複合材。
6. A composite material for brazing, wherein the composite brazing material according to any one of claims 1 to 5 is bonded to the surface of a base material via a resin.
【請求項7】 上記樹脂が有機物からなることを特徴と
する請求項6に記載のろう付加工用複合材。
7. The brazing composite material according to claim 6, wherein the resin is made of an organic material.
【請求項8】 上記基材が鉄を主成分とする合金である
ことを特徴とする請求項6又は7に記載のろう付加工用
複合材。
8. The brazing composite material according to claim 6, wherein the base material is an alloy containing iron as a main component.
【請求項9】 上記基材がステンレス鋼であることを特
徴とする請求項6又は7に記載のろう付加工用複合材。
9. The brazing composite material according to claim 6, wherein the base material is stainless steel.
【請求項10】 上記請求項1〜5のいずれかに記載の
複合ろう材を用いて組み立てられたことを特徴とするろ
う付製品。
10. A brazed product assembled by using the composite brazing material according to any one of claims 1 to 5.
【請求項11】 上記請求項6〜10のいずれかに記載
のろう付加工用複合材により組み立てられたことを特徴
とするろう付製品。
11. A brazed product assembled by the brazing composite material according to any one of claims 6 to 10.
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Cited By (6)

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