JP2662047B2 - A▲l▼又はA▲l▼合金の気相ろう付法 - Google Patents

A▲l▼又はA▲l▼合金の気相ろう付法

Info

Publication number
JP2662047B2
JP2662047B2 JP23675089A JP23675089A JP2662047B2 JP 2662047 B2 JP2662047 B2 JP 2662047B2 JP 23675089 A JP23675089 A JP 23675089A JP 23675089 A JP23675089 A JP 23675089A JP 2662047 B2 JP2662047 B2 JP 2662047B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flux
brazing
alloy
log
partial pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP23675089A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0399772A (ja
Inventor
克己 小山
斉 小山
元由 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP23675089A priority Critical patent/JP2662047B2/ja
Publication of JPH0399772A publication Critical patent/JPH0399772A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2662047B2 publication Critical patent/JP2662047B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、Al又はAl合金の気相ろう付方法に関するも
のであり、例えば自動車の熱交換器の製造において、そ
のろう付された部材の性能を向上させるとともに製造コ
ストを安価にするものである。
〔従来の技術〕 通常AlまたはAl合金のろう付は、接合しようとするAl
またはAl合金部材をこれらAl等よりも融点の低いろう材
を介して固定して組立物とし、このろう材の融点よりも
高く、接合しようとするAlまたはAl合金部材の融点より
も低い温度に加熱することにより行なっている。そして
ろう材としては一般にAl−Si系合金が使用され、その形
状としては板状,線状,粉末状としたろう材、あるいは
AlまたはAl合金からなる芯材にこのろう材を被覆した合
わせ材(以下ブレージングシートと記す)の形態で用い
られている。
従来のろう付方法としては、ろう付をする部材表面の
酸化皮膜を除去するためのフラックスを用いるフラック
スろう付法と、これを用いない真空ろう付法が通常使用
されている。
上記フラックスろう付法としては、溶融した塩化物系
フラックス中に接合しようとする組立物を浸漬した後ろ
う付加熱する炉中ろう付法等がある。ところがこの塩化
物系フラックスはAlに対しては腐食性であるので、ろう
付後洗浄して完全に除去しなければならず、製造工程が
非常に煩雑である。
これに対して真空中に接合しようとする組立物を置い
てろう付加熱する真空ろう付法によれば、後工程として
洗浄も不要であり、またろう付後の部材表面も良好であ
るが、高真空が必要であることおよび材料的に制約があ
る等の問題がある。更に最近上記不具合を解消するろう
付法として、弗化物系フラックスを用いて炉中でろう付
する方法が広く用いられるようになってきた。
この方法は特公昭58−27037号公報に記載されている
ように、フラックスとして非吸湿性でAlに対して非腐食
性のKAlF4とK3AlF6の混合物を用い、こえを水に懸濁さ
せ、接合しようとする組立物表面に塗布してろう付する
ものであり、その特徴としては非腐食性フラックスを用
いるためにフラックス除去の後処理が不要なことが上げ
られる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら上記特公昭58−27037号公報に記載の方
法においては、必然的にフラックスを組立物表面に付着
させるための塗布,乾燥工程が必要であり、さらに塗布
されたフラックスはその組立物を次工程へ運ぶ途中で組
立物から脱落するものが多く、このため有効に使用され
るフラックスの歩留りは低くなる。
またろう付後の接合部材の表面には、不均一にフラッ
クス残渣が残るので従来の真空ろう付法に比較して表面
が汚れ商品価値が劣ると共に、耐食性を向上させるため
に次工程で行うクロメート処理や黒色塗装処理等が不均
一となってしまい、その効果が十分に発揮されなくなる
等の欠点があった。さらにはフラックス残渣は非導電性
であるため、例えば熱交換器において犠牲フィンにより
管体を保護する防食法を採用する場合には防食電流の流
れが阻害されてしまい防食効果が十分得られない場合が
ある。
またMg含有Al合金を弗化系フラックスを用いて炉中ろ
う付する場合は従来に比べてろう付性が劣っているた
め、工業的に安定したろう付性を得るためにはMgの含有
量は0.6wt%(以下wt%を単に%と略記する)未満でな
ければならない。
そしてこれ以上のMgを含有するAl合金では、フラック
ス塗布量を多くしてもろう付は難しくなってしまう。こ
の原因はAl合金中のMgとフラックスとがろう付加熱中に
反応するためであり、その結果フラックスの組成が変化
してフラックスとしての効果が失われること、Al合金中
のMgが表面層に拡散して表面層のMg濃度が高くなるこ
と、およびフラックスがAl合金の表面層に入り込む等の
現象が発生してろうの流れを阻害すること等が起こるか
らである。このようにMg含有量の多いAl合金が熱交換器
用材料として使用できないことは、熱交換器中の耐久性
や軽量化の面で大きな障害となっていた。
〔問題を解決するための手段〕
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、接合しようとす
る組立物に直接フラックスを塗布する工程を必要としな
い気相ろう付法を開発したものである。
即ち本発明の一つは、Al又はAl合金をろう材を介して
ろう付する方法において、ろう付をする部材を塩化物系
あるいは弗化物系フラックスの蒸気が存在する非酸化性
雰囲気中であって、そのフラックス蒸気分圧Pflux(mmH
g)、雰囲気中の酸素分圧PO2(mmHg)および水蒸気分圧
PH2O(mmHg)が、次の第式〜第式の関係を全て満足
する雰囲気中でろう付することを特徴とするものであ
る。
(2×PO2+PH2O)≧0.6×log(Pflux) …… (2×PO2+PH2O)≦2.3×log(Pflux)+3.0 …… (2×PO2+PH2O)≦−5.3×log(Pflux)+14 …… また本発明の他の一つは0.3%以上2.3%未満のMgを含
有するAl合金をろう材を介してろう付する方法におい
て、ろう付する部材を塩化物系あるいは弗化物系フラッ
クスの蒸気が存在する非酸化性雰囲気中であって、その
フラックス蒸気分圧Pflux(mmHg)、雰囲気中の酸素分
圧PO2(mmHg)および水蒸気分圧PH2O(mmHg)が、次の
第式〜第式の関係を全て満足する雰囲気中でろう付
することを特徴とするものである。
(2×PO2+PH2O)≧0.6×log(Pflux)−0.4 …… (2×PO2+PH2O)≦2.3×log(Pflux)+3.0 …… (2×PO2+PH2O)≦−5.3×log(Pflux)+14 …… 〔作 用〕 このように塩化物系あるいは弗化物系フラックスの蒸
気が存在する非酸化性雰囲気中に接合しようとする部材
としての組立物をおくことにより、この蒸気は極微量か
つ均一に組立物に付着してその表面のAlの酸化皮膜を破
壊するのでろうの濡れを促進、ろうが一様に流れ、組立
物の接合個所に均一なフィレットが形成される特徴を有
する。
したがって本発明において利用できるフラックスは、
Alの酸化膜を破壊し得る塩化物系あるいは弗化物系化合
物さらに蒸発後上記化合物が形成され得る金属錯体を含
む化合物、あるいは単体である。具体的には塩化亜鉛,
塩化錫などや、フルオロアルミン酸金属錯体の蒸気が含
まれ、さらにKAlF4+K2AlF5・H2Oのような混合物から発
生の蒸気も含まれる。
そしてこのような蒸気を発生させるには上記混合物等
をろう付を実施する炉中に予め入れておき、炉を昇温し
たときにその熱で同時に蒸発させても良いし、またこの
蒸気を炉外で発生させて窒素ガスをキャリアーとして炉
内に供給する等の方法も可能である。
さらに非酸化性雰囲気中にこのようなフラックスの蒸
気を存在させることにより組立物は完全に蒸気で覆うこ
とができるので、蒸気密度は少なくてすみフラックス消
費量を低減することができる。
また一般にフラックス蒸気は雰囲気中の水分および酸
素の作用を化学的に抑える効果も有する。従ってフラッ
クスは表面酸化膜の破壊に使用されるとともに雰囲気中
の酸素あるいは水蒸気の除去に対しても消費される。し
かしながらフラックス量に対して酸化性が強い雰囲気の
場合にはフラックスにより一旦Alの酸化膜は破壊される
が、酸素あるいは水蒸気等の酸化性雰囲気の作用により
再度酸化膜が形成されるので、ろう付性は劣化してしま
う。他方過度のフラックス濃度の場合には上記作用に消
費される以外に製品表面に残留するフラックス量が増加
し、これら表面に付着したフラックスは耐食性を害する
とともに表面品質の低下をもたらす。そこで良好なろう
付性を確保するため (2×PO2+PH2O)≦2.3×log(Pflux)+3.0 ……
() なる条件を満たし、また耐食性あるいは表面品質を維持
するために (2×PO2+PH2O)≧0.6×log(Pflux) …… なる条件を満たす必要がある この際ろう付部材の材料中の成分とフラックスとの関
係について検討した結果、Mg元素がフラックスと反応
し、フラックスを余分に消費することなどが判った。そ
こで特にMgを0.3%以上かつ2.3%未満含有するAl合金で
は (2×PO2+PH2O)≧0.6×log(Pflux)−0.4 …… なる条件まで耐食性あるいは表面品質を維持することが
できる。
さらにフラックスと酸素あるいは水蒸気とはお互い濃
度の各比率において化学的反応を示すが、ある一定濃度
以上となると上記反応がまにあわずフラックスはろう付
部材表面に多く付着するようになるとともに、酸素ある
いは水蒸気はAl表面との反応(酸化)量が増し、ろう付
性を劣化させる。そのため、 (2×PO2+PH2O)≦−5.3×log(Pflux)+14 ……
() なる条件を満たさねばならない。
ここで非酸化性雰囲気として例えば窒素,アルゴン,
一酸化炭素その他いずれの雰囲気でも利用可能である。
非酸化性雰囲気の代わりに真空中においても本発明を実
施することが可能ではあるが経済的メリットは少なくな
る。
なお上記条件において当然ではあるが (2×PO2+PH2O)≧0 の条件の範囲のみ意味を持つ。
〔実施例〕
次に本発明の実施例について説明する。
<実施例> 第1図に示すように、常法により管状に熱間押出し成
形したJISA1050(Al99.5%以上)製の管材(1)を蛇行
状に曲げ、この蛇行状管材(1)の間にAl−1%Mn−1
%Zn合金を基本組成としこれに第1表に示す各濃度のMg
を添加した合金試料を芯材とし、その両面にAl−10%Si
−1%Zn合金皮材をクラッドした厚さ0.16mmのブレージ
ングシートからなるコルゲートフィン(2)を挟み、さ
らにAl−4%Zn−1%Mg合金からなるコネクター(3)
を取り付けてこの接合部にJISA4047(Al−11〜13%Si)
からなる線径1.6mmの線材を巻き、サーペンタインタイ
プのコンデンサーを組立てた。この組立物を有機溶剤で
脱脂してろう付炉の内容積1立方メーター当たり所定の
量のKAlF4を置いたステンレス製のトレー上に載置し
た。そして第1表に示す各酸素分圧および水蒸気分圧の
窒素ガス雰囲気で置換され、610℃に保持された電気炉
内にこのトレーを挿入し、上記組立物を610℃で5分間
加熱してろう付を実施した。KAlF4は炉に挿入されてか
らろう付温度まで昇温される間に溶融して蒸発するが、
このとき容器から抽出したガスの濃度分析を行い、雰囲
気中のフラックス蒸気の分圧を求めて第1表に示した。
上記ろう付後のコンデンサーを炉外へ取り出して表面
の外観観察を行い、またろう付状況を調べてこれらの結
果を第1表に示した。その後常法によりクロメート処
理,黒色塗装を行いこれらの付着性をクロメート性,塗
装性として第1表に併記した。またこの塗装後のコンデ
ンサーの耐食性を評価するためにJISH8681に基づくCASS
試験を500時間実施して貫通孔食の有無を調べその結果
を第1表に併記した。また現在知られているろう付方法
との比較において製造時の経済性を評価した。
<従来例> 比較のため上記第1図に示すコンデンサーの組立物を
従来法でろう付したものについて、その特性を調査し
た。即ち第1図に示す組立物を有機溶剤により脱脂した
のち10%濃度のKAlF4懸濁液を塗布し、200℃で10分間の
乾燥を行った。その後窒素ガス雰囲気で置換され、610
℃に保持された電気炉内にこの組立物を挿入して610℃
で5分間加熱してろう付を行った。その後の工程は上記
<実施例>と同様に行い、かつこのろう付されたコンデ
ンサーについて上記と同様な評価試験を行ってそれらの
結果について第1表に示した。
第1表より明らかなように本発明によるろう付後のコ
ンデンサーの表面はきれいであり、ろう付状況もフィン
と管材との接合部であるフィン部,コネクターと管材と
の接合部であるコネクター部共に優れていた。さらにク
ロメート性,塗装性も良好で、耐食性も良好であった。
これに対し従来法によるコンデンサーは表面にフラッ
クス残渣が全面に濃く不均一に付着しており、外観上好
ましくない。またろう付状況はフィン部は良好であった
が、コネクター部はろう付できなかった。さらにろう付
後のクロメート処理および塗装は不均一であり、耐食性
については特に第1図の管材(1)の曲げ部(4)で貫
通孔食が発生した。
また第式から外れる比較法No.5は、クロメート性及
び塗装性は良好であるが、耐食性や表面外観が劣ってお
り、第式(第式)から外れる比較法No.6と第式
(第式)および第式(第式)から外れる比較法N
o.7とはいずれの項目においても劣っていることが判
る。
[発明の効果] このように本発明によれば、従来のろう付法に比べて
例えば自動車等の熱交換器の製造工程が短縮できるので
製造コストが安価になり、またろう付後の表面がきれい
であるためクロメート処理等の後処理での表面処理性が
良好で耐食性が優れる等の品質が向上し、さらにMgを多
く含有する合金のろう付も可である等工業上顕著な効果
を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はエアコン用熱交換器であるコンデンサーの一例
を示す斜視図である、第2図はフィンの接合部を拡大し
て示す側面図である。 1……管材 2……フィン 3……コネクター 4……曲げ部

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Al又はAl合金をろう材を介してろう付する
    方法において、ろう付をする部材を塩化物系あるいは弗
    化物系フラックスの蒸気が存在する非酸化性雰囲気中で
    あって、そのフラックス蒸気分圧Pflux(mmHg)、雰囲
    気中の酸素分圧PO2(mmHg)および水蒸気分圧PH2O(mmH
    g)が、次の第式〜第式の関係を全て満足する雰囲
    気中でろう付することを特徴とするAl又はAl合金の気相
    ろう付方法。 (2×PO2+PH2O)≧0.6×log(Pflux) …… (2×PO2+PH2O)≦2.3×log(Pflux)+3.0 …… (2×PO2+PH2O)≦−5.3×log(Pflux)+14 ……
  2. 【請求項2】0.3wt%以上2.3wt%未満のMgを含有するAl
    合金をろう材を介してろう付する方法において、ろう付
    する部材を塩化物系あるいは弗化物系フラックスの蒸気
    が存在する非酸化性雰囲気中であって、そのフラックス
    蒸気分圧Pflux(mmHg)、雰囲気中の酸素分圧PO2(mmH
    g)および水蒸気分圧PH2O(mmHg)が、次の第式〜第
    式の関係を全て満足する雰囲気中でろう付することを
    特徴とするAl又はAl合金の気相ろう付方法。 (2×PO2+PH2O)≧0.6×log(Pflux)−0.4 …… (2×PO2+PH2O)≦2.3×log(Pflux)+3.0 …… (2×PO2+PH2O)≦−5.3×log(Pflux)+14 ……
JP23675089A 1989-09-12 1989-09-12 A▲l▼又はA▲l▼合金の気相ろう付法 Expired - Fee Related JP2662047B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23675089A JP2662047B2 (ja) 1989-09-12 1989-09-12 A▲l▼又はA▲l▼合金の気相ろう付法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23675089A JP2662047B2 (ja) 1989-09-12 1989-09-12 A▲l▼又はA▲l▼合金の気相ろう付法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0399772A JPH0399772A (ja) 1991-04-24
JP2662047B2 true JP2662047B2 (ja) 1997-10-08

Family

ID=17005237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23675089A Expired - Fee Related JP2662047B2 (ja) 1989-09-12 1989-09-12 A▲l▼又はA▲l▼合金の気相ろう付法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2662047B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2776550B1 (fr) * 1998-03-26 2000-05-05 Air Liquide Procede de soudage ou de coupage plasma ou tig avec gaz non-oxydant a faible teneur en impuretes h2o et/ou o2

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0399772A (ja) 1991-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH09500422A (ja) 鑞付け用アルミニウム・リチウム溶加材合金
EP1067213A1 (en) Conversion coatings on aluminium from KF solutions for flux-less brazing
JPH0616938B2 (ja) 反応はんだ付方法
US4655385A (en) Method of brazing an aluminum material
JPH074662B2 (ja) Al及びAl合金部材のろう付方法
JP2662047B2 (ja) A▲l▼又はA▲l▼合金の気相ろう付法
WO1990006204A1 (en) Gaseous phase brazing method of al or al alloy
JP2662048B2 (ja) Mg含有A▲l▼合金の気相ろう付法
JP2644324B2 (ja) A▲l▼又はA▲l▼合金の気相ろう付法
JP2685859B2 (ja) AlまたはAl合金のろう付法
JPH02284766A (ja) Al又はAl合金の気相ろう付法
JPH03114666A (ja) Al又はAl合金の気相ろう付け方法
JPH0390276A (ja) Al又はAl合金の気相ろう付法
JPH0390275A (ja) Al又はAl合金の気相ろう付法
JPH0318496A (ja) Al又はAl合金の気相ろう付法
JPH0394971A (ja) Al又はAl合金の気相ろう付け方法
JPH02147164A (ja) Mg含有Al合金の気相ろう付法
JP2662034B2 (ja) A▲l▼又はA▲l▼合金の低温気相ろう付法
JPH0335874A (ja) Al又はAl合金の気相ろう付法
JPH02258164A (ja) Al又はAl合金の気相ろう付法
JP2662045B2 (ja) Al又はAl合金の低温気相ろう付法
JPH03146294A (ja) Al又はAl合金の気相ろう付法
JPH0390274A (ja) Al又はAl合金の気相ろう付法
EP1154041B1 (en) Conversion coatings on aluminium from sprayed KF solutions
JPH02258162A (ja) Al又はAl合金の気相ろう付法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees