JP2006320930A - ろう付け材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ろう付け時のフラックスの塗布や吹付けを省略しつつ、フラックスを均一に供給して、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の接合面に発生する酸化物を除去する。
【解決手段】 ろう付け時に溶融するろう材２を板状に形成するとともに、この板状のろう材２にフラックス３を一体化させてろう付け材１を構成し、ろう材２は、Ｃｕを２２〜３７質量％、Ｓｉを３〜１２質量％含み、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる組成を有するＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金４より構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金をろう付けする際に用いるろう付け材およびその製造方法に関する。

従来、アルミニウムあるいはアルミニウム合金のろう付けには、アルミニウム合金からなるろう付け材が一般的に用いられている。ろう付け材は、板状、ワイヤー状等種々の形状のものがある。板状のろう付け材の一例として、特許文献１に示すようなものがある。特許文献１のろう付け材は、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金を用いて板状に形成されており、低融点化が図られている。このろう付け材によれば、ろう付けの対象となるアルミニウムあるいはアルミニウム合金の材質の融点が低い場合でも、ろう付け材の融点をさらに低いものとすることができ、ろう付け時の僅かな温度のバラツキによる対象部材の軟化や、それに伴う変形や強度低下を防止することができる。
特開平７−２９０２７３号公報

しかしながら、従来の板状のろう付け材では、酸化物を除去するためのフラックスが一体化されたものはない。よって、そのままでは、ろう付け時に、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の接合面に発生する酸化物を除去することができない。そのため、ろう付け時に、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の接合面にスラリー状のフラックスを塗布したり、ガス状のフラックスを吹付けしたりする等の手間がかっていた。また、ろう付け時の塗布や吹付けではフラックスの供給量の均一化が困難でもあった。

そこで、本発明は前記の問題を解決するために案出されたものであって、ろう付け時のフラックスの塗布や吹付けを省略できるとともに、フラックスを均一に供給でき、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の接合面に発生する酸化物を除去することができるろう付け材およびその製造方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金をろう付けする際に用いるろう付け材であって、ろう付け時に溶融するろう材を板状に形成するとともに、この板状のろう材にフラックスを一体化させたことを特徴とするろう付け材である。

前記構成によれば、板状のろう材にフラックスを一体化させているので、ろう付け時にフラックスを塗布したり吹付けしたりすることなく、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の接合面にフラックスを均一に供給でき、接合面に発生する酸化物を除去することができる。

請求項２に係る発明は、前記ろう材は、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金より構成される請求項１に記載のろう付け材である。

請求項３に係る発明は、前記Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金は、Ｃｕを２２〜３７質量％、Ｓｉを３〜１２質量％含み、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる組成を有する請求項２に記載のろう付け材である。

請求項２または請求項３に係る発明によれば、ろう材の低融点化が達成される。

請求項４に係る発明は、前記ろう材は、板状に形成されたＡｌ−Ｓｉ系合金と、板状に形成されたＣｕより構成される請求項１に記載のろう付け材である。

請求項５に係る発明は、前記Ａｌ−Ｓｉ系合金は、Ｓｉ含有量が５〜１５質量％の組成を有し、前記Ｃｕは、前記ろう材の質量に対するＣｕの質量が２２〜３７質量％に相当する請求項４に記載のろう付け材である。

請求項４または請求項５に係る発明によれば、ろう材の低融点化が達成されるとともに、ろう付け材の変形性を高めることができる。

請求項６に係る発明は、前記フラックスは、フッ化セシウムを含むフッ化物系非腐食性フラックスである請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載のろう付け材である。

前記構成によれば、さらなるろう材の低融点化が達成される。

請求項７に係る発明は、前記フラックスは、板状に形成された前記ろう材間に挟まれてなる請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のろう付け材である。

請求項８に係る発明は、前記フラックスは、板状に形成された前記ろう材の表面に添着されてなる請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のろう付け材である。

請求項７または請求項８に係る発明によれば、ろう材を所定の厚さで均等に供給できるとともに、フラックスをろう材の供給量に対して所定の比率で供給できる。

請求項９に係る発明は、板状に形成された前記Ａｌ−Ｓｉ系合金と、板状に形成された前記Ｃｕとは、互いに圧延によりクラッドされている請求項４乃至請求項８のいずれか１項に記載のろう付け材である。

請求項１０に係る発明は、板状に形成された前記ろう材部分は、その合計板厚が０．２ｍｍ以下の箔である請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のろう付け材である。

前記構成によれば、ろう付け材の変形性をさらに高めることができる。

請求項１１に係る発明は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金をろう付けする際に用いられるろう付け材の製造方法であって、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金より構成される一対の板材間に、フラックスを布設し、前記一対の板材を、その外面側から一対の圧延ロールで圧延して、板状に形成することを特徴とするろう付け材の製造方法である。

前記方法によれば、ろう付け時にフラックスを塗布したり吹付けしたりすることなく、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の接合面にフラックスを均一に供給でき、接合面に発生する酸化物を除去することができるとともに、低温でのろう付けができるろう付け材を大面積で形成することができる。

請求項１２に係る発明は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金をろう付けする際に用いられるろう付け材の製造方法であって、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金より構成される中空の鞘内にフラックスを充填して形成されるろう付けワイヤー材を、その外面側から一対の圧延ロールで圧延して、フラックスを挟んだ状態で板状に形成することを特徴とするろう付け材の製造方法である。

前記方法によれば、ろう付け時にフラックスを塗布したり吹付けしたりすることなく、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の接合面にフラックスを均一に供給でき、接合面に発生する酸化物を除去することができるとともに、低温でのろう付けができるろう付け材を、予め形成されたろう付けワイヤー材を圧縮するといった簡単な加工で形成することができる。

請求項１３に係る発明は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金をろう付けする際に用いられるろう付け材の製造方法であって、Ａｌ−Ｓｉ系合金より構成される板材と、Ｃｕより構成される板材の少なくとも一方にフラックスを布設し、前記各板材および前記フラックスを積層させ、その外面側から一対の圧延ロールで圧延して、板状に形成することを特徴とするろう付け材の製造方法である。

前記方法によれば、ろう付け時にフラックスを塗布したり吹付けしたりすることなく、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の接合面にフラックスを均一に供給でき、接合面に発生する酸化物を除去することができるとともに、低温でのろう付けができ、さらに変形性の高いろう付け材を大面積で形成することができる。

請求項１４に係る発明は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金をろう付けする際に用いられるろう付け材の製造方法であって、Ａｌ−Ｓｉ系合金にＣｕがクラッドされて構成される中空の鞘内にフラックスを充填して形成されるろう付けワイヤー材を、その外面側から一対の圧延ロールで圧延して、フラックスを挟んだ状態で板状に形成することを特徴とするろう付け材の製造方法である。

前記方法によれば、ろう付け時にフラックスを塗布したり吹付けしたりすることなく、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の接合面にフラックスを均一に供給でき、接合面に発生する酸化物を除去することができるとともに、低温でのろう付けができ、さらに変形性の高いろう付け材を、予め形成されたろう付けワイヤー材を圧縮するといった簡単な加工で形成することができる。

本発明によれば、ろう付け時のフラックスの塗布や吹付けを省略できるとともに、フラックスを均一に供給でき、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の接合面に発生する酸化物を除去することができるといった優れた効果を発揮する。

次に、本発明に係るろう付け材を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明に係るろう付け材を実施するための最良の第一の形態を示した（ａ）は製造状態を示した断面図、（ｂ）はろう付け材を示した斜視図である。

本発明に係るろう付け材は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金をろう付けする際に用いるろう付け材であって、ろう付け時に溶融するろう材に、フラックスを一体化させたことを特徴とする。本発明においては、ろう材とフラックスとを合わせたものをろう付け材という。

図１（ｂ）に示すように、第一の実施の形態では、ろう付け材１は、ろう材２とフラックス３とを有している。ろう材２は一対の板状に形成され、この一対のろう材２間にフラックス３がサンドイッチ状に挟まれて、ろう材２と一体化されている。ろう付け材１は、全体で、例えば０．３ｍｍの板状に形成されている。ろう付け材１の厚さは、０．１〜２．０ｍｍの範囲内で適宜決定される。これは、ろう付け材１の厚さが、０．１ｍｍ以下では製造が困難であり、２．０ｍｍを越えると、ろう付け材１が接合面に保持されないという技術的問題が生じるおそれがあるためである。

ろう材２は、Ａｌ（アルミニウム）−Ｃｕ（銅）−Ｓｉ（珪素）系合金４より構成されている。Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金４は、Ｃｕを２２〜３７質量％、Ｓｉを３〜１２質量％含み、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる組成を有している。Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金４は、前記のような成分組成とすることで、融点を下げ、ろう付け温度を５３０〜５６０℃に下げることができる。なお、ろう材２（Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金）の融点をさらに低下させる目的では、Ｚｎ等の元素を含有させることも可能である。しかしながら、Ｚｎは、溶融したＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金４の流動性を低下させ、ろう付け部での空孔等の欠陥を発生させる原因を作り出すことがある。このため、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金４の組成は、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉの三元合金とし、他は不純物であるのが好ましい。不純物としては、Ｆｅ：０．２５質量％以下、Ｖ：０．２質量％以下、Ｚｎ：０．２質量％以下、Ｍｎ：０．２質量％以下、Ｍｇ：０．２質量％以下、Ｔｉ０．２質量％以下が許容される。

フラックス３は、融点が低く、非腐食性に優れたフッ化物系非腐食性フラックスが用いられている。フッ化物系フラックスは、フッ化カリウム系非腐食性フラックス（通称「ノコロック（登録商標）」など）にフッ化セシウム（ＣｓＦ）を添加することにより得られるものである。フッ化セシウムが添加されたフラックスは、フッ化セシウムが添加されていないものに比べて、融点が低くなる。フッ化物系フラックス中に占めるフッ化セシウムの割合は、コスト的には少ないほど有利であるが、１０モル％に満たないと、フラックス３の融点を下げる効果が十分ではないので、５３０〜５６０℃でのろう付けが困難となる。したがって、フッ化物系非腐食性フラックス中に占めるフッ化セシウムの割合は、１０モル％以上とすることが好ましい。

フラックス３の含有量は、ろう材２に対して、３〜５０質量％の範囲としたものが好ましい。これは、フラックス３の含有量が３質量％に満たないと、酸化物の悪影響の除去が不完全で、ろう付け性能が低下することがあるためと、フラックス３の含有量が５０質量％を超えるほどに多くなると、コストが上昇するばかりでなく、ろう付け後に多量のフラックス残渣や酸化物をろう付け部表面に残して、ろう付け部の外観を損なうことにもなるためである。なお、ろう付け状態等を考慮すると、フラックス３の含有量を１０〜４０質量％の範囲とすることがさらに好ましい。

なお、フラックスの構成および含有量は、以下に説明する他の実施の形態のフラックスについても同様のものであるので、他の実施の形態においては、フラックスの説明は省略する。

次に、前記構成のろう付け材１の製造方法を説明する。

Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金４からなる一対の板材５，５を準備する。そして、図１（ａ）に示すように、板材５，５間に、フラックス３を布設してサンドイッチ状に挟みながら積層させる。具体的には、下側の板材５の内側表面に、粉状のフラックスを吹付けする。そして、上側の板材５と合わせてフラックス３を挟み、フラックス３を挟んだ板材５，５を、所定の間隔をあけて配置された一対の圧延ロール６，６間を通過させて圧延する。このとき、ろう材２とフラックス３は圧延されて薄くなるとともに、フラックス３は、板材５，５に押さえ付けられて、板材５と一体化する。製造されるろう付け材１の厚さが薄い場合、例えば箔状のろう付け材（図２参照）７を製造する場合には、圧延ロール６，６は、複数対設けられ、ろう付け材７全体の厚さを段階的に薄くして形成する。

前記の手順でろう付け材１，７が製造されるので、図２に示すように、箔状のろう付け材７も当然に、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金４からなるろう材２間にフラックス３がサンドイッチ状に挟まれて構成されている。箔状のろう付け材７は、フラックス３を除いた、ろう材２の合計板厚が０．２ｍｍ以下に形成されている。

次に、前記構成のろう付け材１およびろう付け材１の製造方法の作用を説明する。

かかるろう付け材１によれば、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金４からなるろう材２にフラックス３を一体化させたことによって、ろう付け時には、ろう付け材１をろう付け対象部材８，８の接合面９，９に挟み込むだけで、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の接合面９，９に発生する酸化物を除去することができる。すなわち、ろう付け材１を加熱すると、ろう材２が溶融してフラックス３が接合面９，９に露出されて、酸化物を除去するので、従来のようにろう付け時にフラックスを塗布したり吹付けしたりする必要がなく、作業工程が省略されて、効率的なろう付けが可能となる。

また、ろう材２を、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金４で構成しているので、ろう材２の低融点化が達成される。さらに、板状のＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金４に所定厚さのフラックス３が挟まれているので、フラックス３の均一な供給を達成できる。

さらに、ろう付け材１を板状に形成したことによって、図３（ａ）に示すように、ろう付け材１は、把持しやすく取り扱いが容易であり、ろう付けの対象部材（アルミニウムあるいはアルミニウム合金）８，８の接合面９，９間に挟むことで固定・保持することができる。そして、ろう付け後は、図３（ｂ）に示すように、対象部材８，８の接合面９，９からはみ出したろう付け材（図示せず）は、溶融して流下し、対象部材８，８の外周形状と同等形状のろう付け部１０を形成することができる。

また、ろう付け材１は、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金４からなる一対の板材５，５間に、フラックス３を布設して、板材５，５を、その外面側から一対の圧延ロール６，６で圧延して、板状に形成することで製造されるので、フラックス３をろう材２に一体化できる。また、板材５，５の大きさを大きくすることで、ろう付け材１を大面積で得ることができる。さらに、圧延ロール６，６、間の間隔を調整して段階的に圧延することで、所望の厚さのろう付け材１を形成することができる。

なお、本実施の形態では、一対のろう材２でフラックス３をサンドイッチ状に挟んだ構成となっているが、これに限られるものではない。例えば、板状のろう材の片面あるいは両面にフラックスを塗布あるいは吹付けする等して、添着する構成であってもよい。本構成によっても、ろう付け時にフラックスを塗布したり吹付けしたりすることなく、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の接合面にフラックスを均一に供給でき、接合面に発生する酸化物を除去することができる。

図４は本発明に係るろう付け材を実施するための最良の第二の形態を示した断面図である。

図４に示すように、本実施の形態のろう付け材１１は、フラックス１２が塊状に形成されて、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金より構成されるろう材１４内に分散して配置されている。ろう材１４は、ろう付け材１１の厚さ方向に二層に形成され、その外側面から圧延ロール（図示せず）にて圧延されて、塊状のフラックス１２を覆うように形成されている。各フラックス１２は、互いに同等の形状および体積に形成されている。フラックス１２は、隣り合うフラックス１２同士が所定の間隔を隔てるように、例えば平面視千鳥状に配置されており、ろう付け時に、フラックス１２がろう付け対象部材（図示せず）の接合面全体に亘って均一に広がるように構成されている。

図５は本発明に係るろう付け材を実施するための最良の第三の形態を示した（ａ）は製造状態を示したろう付けワイヤー材の断面図、（ｂ）はろう付け材を示した断面図、（ｃ）は製造状態を示した斜視図である。

図５に示すように、第三の実施の形態では、ろう付け材１６は、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金からなる中空の鞘１７内にフラックス１８を充填して形成されるろう付けワイヤー材（図５（ａ）参照）１９を、その外面側から一対の圧延ロール（図５（ｃ）参照）２１で圧延して、フラックス１８を挟んだ状態で板状に形成することを特徴とする。すなわち、ろう付け材１６は、鞘１７を変形させて構成されるろう材２２が、フラックス１８を覆う扁平チューブ形状となっている。

ろう材２２は、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金より構成されている。Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金は、Ｃｕを２２〜３７質量％、Ｓｉを３〜１２質量％含み、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる組成を有している。これは、第一の実施の形態と同様の組成であり、ろう材２２も第一の実施の形態のろう材２と同等の作用効果を得ることができる。フラックス１８についても、第一の実施の形態のフラックス３と同等の組成のものが用いられている。

次に、前記構成のろう付け材１６の製造方法を説明する。

まず、ろう付けワイヤー材１９を準備する。ろう付けワイヤー材１９は、そのままでもろう付け材として使用可能な、直径１ｍｍ〜２ｍｍの汎用品を用いる。そして、図５（ａ）に示すように、ろう付けワイヤー材１９を、その外面側から圧縮する。具体的には、図５（ｃ）に示すように、ろう付けワイヤー材１９を、一対の圧延ロール２１間を通過させて、ろう付けワイヤー材１９を挟み込んで、圧延加工を行う。このとき、ろう材２２とフラックス１８は圧延されて変形するとともに薄くなる。前記直径のろう付けワイヤー材１９を利用すると、幅が５ｍｍ〜７ｍｍ程度のろう付け材１６を得ることができる。

製造されるろう付け材１６の厚さが薄い場合、例えば箔状のろう付け材（図示せず）を製造する場合には、圧延ロール２１，２１は、その間隔が徐々に狭くなるように複数対設けられ、ろう付け材全体の厚さを段階的に薄くして形成する。

本製造方法によれば、第一の実施の形態の製造方法で得られる作用効果のほかに、予め形成されたろう付けワイヤー材１９を圧延加工で圧縮するといった簡単な加工で、板状のろう付け材１６を製造することができ、製造効率の大幅な向上を図れる。また、フラックス１８は、扁平チューブ形状のろう材２２内に収容されているので、フラックス１８とろう材２２との一体性が高い。

なお、本製造方法で得られるろう付け材１６は、直径が１〜２ｍｍ程度のろう付けワイヤー材１９を圧延して形成しているため、図１の製造方法で得られるろう付け材１と比較して幅が狭い。しかし、汎用品よりも直径が大きいろう付けワイヤー材を別途製作すれば、幅広のろう付け材を製造することが可能である。また、本製造方法で得られたろう付け材１６を、幅方向に複数並列させて使用すれば、接合面の面積が、ろう付け材１６の幅よりも広い場合でも使用することが可能となる。

図６は本発明に係るろう付け材を実施するための最良の第四の形態を示した（ａ）は製造状態を示した断面図、（ｂ）はろう付け材を示した斜視図である。

図６に示すように、第四の実施の形態に係るろう付け材２３は、ろう付け時に溶融するろう材２４とフラックス２５とで構成されている。ろう材２４は、板状に形成されたＡｌ−Ｓｉ系合金２６と、板状のＣｕ２７より構成されている。Ｃｕ２７は、Ａｌ−Ｓｉ系合金２６とクラッドされて板状に形成されている。Ｃｕ２７は、Ａｌ−Ｓｉ系合金２６の、ろう付け材２３の厚さ方向中心側に配置されており、Ａｌ−Ｓｉ系合金２６が、ろう付け材２３の表面材を構成している。Ｃｕ２７の、ろう付け材２３の厚さ方向中心側面には、フラックス２５が所定厚さで板状に布設されている。すなわち、ろう付け材２３は、厚さ方向外側から中心に向かってＡｌ−Ｓｉ系合金２６、Ｃｕ２７、フラックス２５の順で積層されている。ろう付け材２３は、全体で、例えば厚さ０．３ｍｍの板状に形成されている。

Ａｌ−Ｓｉ系合金２６は、Ｓｉ含有量が５〜１５質量％のものであり、Ｃｕ２７は、Ｃｕ２７およびＡｌ−Ｓｉ系合金２６の全体の質量（ろう材２３の質量）に対するＣｕ２７の質量が２２〜３７質量％に相当するように構成されている。このような組成によれば、ろう付け加熱時に、Ａｌ−Ｓｉ系合金２６とＣｕ２７とを反応（共融）させて、融点が５２５℃のＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ三元系共晶ろうを生成させることができる。この結果、５３０〜５６０℃の低い温度範囲で容易にろう付けできる。ＳｉとＣｕの少なくとも一方の量が、前記の数値範囲を外れると、生成するろう組成と、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ三元系共晶組成（Ｃｕ；２６．７質量％、Ｓｉ；５．３質量％）との差が大きくなりすぎ、５３０〜５６０℃の温度範囲でのろう付けが困難となる。

フラックス２５は、前記のフラックス３，１２，１８と同様に融点が低く、非腐食性に優れたものが用いられる。

図６（ａ）に示すように、ろう付け材２３を製造するに際しては、Ａｌ−Ｓｉ系合金２６による合金板材２８と、Ｃｕ２７によるＣｕ板材２９とを予めクラッドして一対準備する。合金板材２８としては、ＪＩＳ Ａ４３４３，Ａ４０４５，Ａ４０４７，４Ｎ４３，４Ｎ４５等が使用できる。

次に、一対の合金板材２８とＣｕ板材２９とのクラッド材を、互いにＣｕ板材２９が対向するように、間隔をあけてそれぞれ配置する。このとき、下側の合金板材２８とＣｕ板材２９とのクラッド材は、略水平になるように配置する。これとともに、下側のＣｕ板材２９の上面に、フラックス２５を所定厚さで布設（塗布または吹付け）する。

このように厚さ方向外側から中心に向かって合金板材２８、Ｃｕ板材２９、フラックス２５と積層させた状態で、所定の間隔をあけて配置された一対の圧延ロール６，６間を通過させて圧延する。このとき、合金板材２８とＣｕ板材２９は、圧延されて薄くなる。

製造されるろう付け材２３の厚さが薄い場合、例えば箔状のろう付け材（図７参照）３１を製造する場合には、圧延ロール６，６は、複数対設けられ、ろう付け材全体の厚さを段階的に薄くして形成する。

前記の手順でろう付け材２３，３１は製造されるので、図７に示すように、箔状のろう付け材３１も当然に、Ａｌ−Ｓｉ系合金２６、Ｃｕ２７、フラックス２５より構成される。箔状のろう付け材３１は、フラックス２５を除いた、Ａｌ−Ｓｉ系合金２６とＣｕ２７との合計板厚が０．２ｍｍ以下に形成される。

なお、Ａｌ−Ｓｉ系合金２６、Ｃｕ２７、フラックス２５の配列順序は、前記構成に限られるものではなく、他の配列順序であっても差し支えない。他の配列順序としては、例えば、（１）Ａｌ−Ｓｉ系合金、フラックス、Ｃｕ、（２）Ａｌ−Ｓｉ系合金、フラックス、Ｃｕ、フラックス、Ａｌ−Ｓｉ系合金、（３）Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｉ系合金、フラックス、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｃｕ、等の配列が考えられる。また、ろう付け材の表面にフラックスが塗布や吹付け等によって添着されるものであってもよい。

次に、前記構成のろう付け材２３およびろう付け材２３の製造方法の作用を説明する。

かかるろう付け材２３によれば、第一の実施の形態と同様に、ろう付け時に、フラックスを塗布しなくても、ろう付け材２３をろう付け対象部材の接合面に挟み込むだけで、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の接合面に発生する酸化物を除去することができる。したがって、作業工程が省略されて、効率的なろう付けが可能となるとともに、ろう材２４の低融点化が達成される。さらに、ろう付け材２３は、板状で把持しやすく取り扱いが容易であり、ろう付けの対象部材の接合面間に挟むことで固定・保持することができる。また、かかる製造方法によれば、ろう付け材２３を大面積で得ることができる。

本実施の形態によれば、特に、ろう材２４がＡｌ−Ｓｉ系合金２６と、Ｃｕ２７とで別層に構成されて、圧延加工で一体化されているので、変形性が高い。これは、Ａｌ−Ｓｉ系合金２６と、Ｃｕ２７はともに良好な塑性加工性を有しており、圧延加工後も良好な塑性加工性を維持しているためである。したがって、接合面が平面状でなく凹凸を有する場合であっても、ろう付け材２３を接合面に追従させることができ、ろう付け材２３が接合面全ての部分に行き渡り、ろう付け性を大幅に向上させることができる。

図８は本発明に係るろう付け材を実施するための最良の第五の形態を示した（ａ）は製造状態を示したろう付けワイヤー材の断面図、（ｂ）はろう付け材を示した断面図、（ｃ）は製造状態を示した斜視図である。

図８に示すように、第五の実施の形態では、ろう付け材３３は、Ａｌ−Ｓｉ系合金３４にＣｕ３５がクラッドされてなる中空の鞘３６内にフラックス３７を充填して形成されるろう付けワイヤー材（図８（ａ）参照）３８を、その外面側から一対の圧延ロール（図８（ｃ）参照）２１で圧延して、フラックス３７を挟んだ状態で板状に形成することを特徴とする。すなわち、ろう付け材３３は、鞘３６を変形させて構成されるろう材３９が、フラックス３７を覆う扁平チューブ形状となっている。

鞘３６は、外周部に位置するＡｌ−Ｓｉ系合金３４の内側にＣｕ３５がクラッドされて構成されている。鞘３６内にはフラックス３７が充填されており、鞘３６の両端を閉じることでフラックス３７が閉じ込められている。ろう材３９を構成するＡｌ−Ｓｉ系合金３４とＣｕ３５の組成は、第四の実施の形態と同様である。フラックス３７の組成は、第四の実施の形態のフラックス２５と同様である。よって、Ａｌ−Ｓｉ系合金３４にＣｕ３５がクラッドされてなるろう材３９は、第四の実施の形態のろう材２２と同等の作用効果を得ることができる。

次に、前記構成のろう付け材３３の製造方法を説明する。

まず、直径１ｍｍ〜２ｍｍのろう付けワイヤー材３８を準備する。ろう付けワイヤー材３８は、以下の工程により製造される。まず、Ａｌ−Ｓｉ系合金からなる２枚の板材間に、Ｃｕ３５からなる所定厚さの板材を挟んで、先端を溶接固定し、加熱しながらクラッド圧延し、中間焼鈍、冷間圧延、最終焼鈍を施して、鞘材を形成する。この鞘材を所定の幅と長さに切断し、鋼製丸棒に二〜三重に巻き付けて、鞘を形成する。この鞘の一端をペンチで閉じて、鞘の内部にフラックスを充填した後、他端を閉じて、ろう付けワイヤー材３８が完成する。

なお、本発明に係るろう付け材３３の製造方法は、予め製造されたろう付けワイヤー材３８を利用するので、ろう付けワイヤー材３８の製造工程は含まない。

そして、図８（ａ）に示すように、ろう付けワイヤー材３８を、その外面側から圧縮する。具体的には、図８（ｃ）に示すように、ろう付けワイヤー材３８を、一対の圧延ロール２１間を通過させて、ろう付けワイヤー材３８を挟み込んで、圧延加工を行う。このとき、ろう材３９とフラックス３７は圧延されて薄くなる。前記直径のろう付けワイヤー材３８を利用すると、幅が５ｍｍ〜７ｍｍ程度のろう付け材３３を得ることができる。

製造されるろう付け材３３の厚さが薄い場合、例えば箔状のろう付け材（図示せず）を製造する場合には、圧延ロール２１，２１は、複数対設けられ、ろう付け材全体の厚さを段階的に薄くして形成する。

本製造方法によれば、第四の実施の形態の製造方法で得られる作用効果のほかに、予め形成されたろう付けワイヤー材３８を圧縮するといった簡単な加工で、板状のろう付け材１６を製造することができ、製造効率の大幅な向上を図れる。また、フラックス３７は、扁平チューブ形状のろう材３９内に収容されているので、フラックス３７とろう材３９との一体性が高い。

なお、実施の形態では、Ａｌ−Ｓｉ系合金３４の内側にＣｕ３５がクラッドされてろう材３９が構成されているが、配列はこれに限られるものではない。例えば、Ａｌ−Ｓｉ系合金３４の外側にＣｕ３５がクラッドされた構成のろう付け材（図９参照）４１、外周側からＡｌ−Ｓｉ系合金３４、Ｃｕ３５、Ａｌ−Ｓｉ系合金３４の順でクラッドされた構成のろう付け材（図１０参照）４３、外周側からＣｕ３５、Ａｌ−Ｓｉ系合金３４、Ｃｕ３５の順でクラッドされた構成のろう付け材（図１１参照）４５等が想定されるが、いずれでも構わない。

本製造方法で得られるろう付け材３３は、図６の製造方法で得られるろう付け材２３と比較して幅が狭い。しかし、直径が大きいろう付けワイヤー材を別途製作すれば、幅広のろう付け材を製造することが可能である。また、本製造方法で得られたろう付け材３３を、幅方向に複数並列させて使用すれば、接合面の面積が、ろう付け材３３の幅よも広い場合でも使用することが可能となる。

本発明に係るろう付け材を実施するための最良の第一の形態を示した（ａ）は製造状態を示した断面図、（ｂ）はろう付け材を示した斜視図である。 箔状のろう付け材を示した斜視図および部分拡大図である。 ろう付け材の使用状態を示した（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 本発明に係るろう付け材を実施するための最良の第二の形態を示した断面図である。 本発明に係るろう付け材を実施するための最良の第三の形態を示した（ａ）は製造状態を示したろう付けワイヤー材の断面図、（ｂ）はろう付け材を示した断面図、（ｃ）は製造状態を示した斜視図である。 本発明に係るろう付け材を実施するための最良の第四の形態を示した（ａ）は製造状態を示した断面図、（ｂ）はろう付け材を示した斜視図である。 箔状のろう付け材を示した斜視図および部分拡大図である。 本発明に係るろう付け材を実施するための最良の第五の形態を示した（ａ）は製造状態を示したろう付けワイヤー材の断面図、（ｂ）はろう付け材を示した断面図、（ｃ）は製造状態を示した斜視図である。 （ａ）他の形態のろう付けワイヤー材を示した断面図、（ｂ）は他の形態のろう付け材を示した断面図である。 （ａ）他の形態のろう付けワイヤー材を示した断面図、（ｂ）は他の形態のろう付け材を示した断面図である。 （ａ）他の形態のろう付けワイヤー材を示した断面図、（ｂ）は他の形態のろう付け材を示した断面図である。

符号の説明

１，１１，１６，２３，３３ ろう付け材
２，１４，２２，２４ ろう材
３，１２，１８，２５，３７ フラックス
４ Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金
６，２１ 圧延ロール
７，３１ ろう付け材（箔状）
１７，３６ 鞘
１９，３８ ろう付けワイヤー材
２６，３４ Ａｌ−Ｓｉ系合金材
２７，３５ Ｃｕ

Claims (14)

1. アルミニウムあるいはアルミニウム合金をろう付けする際に用いるろう付け材であって、
   ろう付け時に溶融するろう材を板状に形成するとともに、この板状のろう材にフラックスを一体化させたことを特徴とするろう付け材。
2. 前記ろう材は、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金より構成されることを特徴とする請求項１に記載のろう付け材。
3. 前記Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金は、Ｃｕを２２〜３７質量％、Ｓｉを３〜１２質量％含み、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる組成を有することを特徴とする請求項２に記載のろう付け材。
4. 前記ろう材は、板状に形成されたＡｌ−Ｓｉ系合金と、板状に形成されたＣｕより構成されることを特徴とする請求項１に記載のろう付け材。
5. 前記Ａｌ−Ｓｉ系合金は、Ｓｉ含有量が５〜１５質量％の組成を有し、
   前記Ｃｕは、前記ろう材の質量に対するＣｕの質量が２２〜３７質量％に相当することを特徴とする請求項４に記載のろう付け材。
6. 前記フラックスは、フッ化セシウムを含むフッ化物系非腐食性フラックスであることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載のろう付け材。
7. 前記フラックスは、板状に形成された前記ろう材間に挟まれてなることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のろう付け材。
8. 前記フラックスは、板状に形成された前記ろう材の表面に添着されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のろう付け材。
9. 板状に形成された前記Ａｌ−Ｓｉ系合金と、板状に形成された前記Ｃｕとは、互いに圧延によりクラッドされていることを特徴とする請求項４乃至請求項８のいずれか１項に記載のろう付け材。
10. 板状に形成された前記ろう材部分は、その合計板厚が０．２ｍｍ以下の箔であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のろう付け材。
11. アルミニウムあるいはアルミニウム合金をろう付けする際に用いられるろう付け材の製造方法であって、
    Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金より構成される一対の板材間に、フラックスを布設し、
    前記一対の板材を、その外面側から一対の圧延ロールで圧延して、板状に形成することを特徴とするろう付け材の製造方法。
12. アルミニウムあるいはアルミニウム合金をろう付けする際に用いられるろう付け材の製造方法であって、
    Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金より構成される中空の鞘内にフラックスを充填して形成されるろう付けワイヤー材を、その外面側から一対の圧延ロールで圧延して、フラックスを挟んだ状態で板状に形成することを特徴とするろう付け材の製造方法。
13. アルミニウムあるいはアルミニウム合金をろう付けする際に用いられるろう付け材の製造方法であって、
    Ａｌ−Ｓｉ系合金より構成される板材と、Ｃｕより構成される板材の少なくとも一方にフラックスを布設し、
    前記各板材および前記フラックスを積層させ、その外面側から一対の圧延ロールで圧延して、板状に形成することを特徴とするろう付け材の製造方法。
14. アルミニウムあるいはアルミニウム合金をろう付けする際に用いられるろう付け材の製造方法であって、
    Ａｌ−Ｓｉ系合金にＣｕがクラッドされて構成される中空の鞘内にフラックスを充填して形成されるろう付けワイヤー材を、その外面側から一対の圧延ロールで圧延して、フラックスを挟んだ状態で板状に形成することを特徴とするろう付け材の製造方法。

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