JP2677961B2 - 低融点アルミニウム材の接合に用いる低温ろう付用フラックス - Google Patents
低融点アルミニウム材の接合に用いる低温ろう付用フラックスInfo
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- JP2677961B2 JP2677961B2 JP5337663A JP33766393A JP2677961B2 JP 2677961 B2 JP2677961 B2 JP 2677961B2 JP 5337663 A JP5337663 A JP 5337663A JP 33766393 A JP33766393 A JP 33766393A JP 2677961 B2 JP2677961 B2 JP 2677961B2
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
- B23K35/286—Al as the principal constituent
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- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3603—Halide salts
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、低融点アルミニウム
材のろう付接合に使用される低温ろう付用フラックスに
関するものである。
材のろう付接合に使用される低温ろう付用フラックスに
関するものである。
【0002】なお、明細書において、アルミニウムの語
はアルミニウムおよびその合金を含む意味で用いられ
る。
はアルミニウムおよびその合金を含む意味で用いられ
る。
【0003】
【従来の技術】一般に、低融点アルミニウム材のろう付
あるいははんだ付では、ろう材として低融点のものが用
いられるとともに、接合部に生じた酸化物を除去して良
好な接合を行うためのフラックスとしても低融点のもの
使用される。例えば、熱交換器や吸気マニホルド等の製
造においては、一部に低融点のアルミニウム鋳物材から
なる部材が使用され、これらをAl−Zn−Si系の低
融点ろう材を用いてろう付接合することにより製品が製
造される。一方、低温ろう付用フラックスとしては、K
Cl−NaCl−LiCl系、KCl−NaCl−Ba
Cl2 系の塩化物系フラックスや弗化物系フラックスが
知られ、さらに融点の低いはんだ付用フラックスとして
はZnCl2 を主成分とする反応フラックスが知られて
いる。
あるいははんだ付では、ろう材として低融点のものが用
いられるとともに、接合部に生じた酸化物を除去して良
好な接合を行うためのフラックスとしても低融点のもの
使用される。例えば、熱交換器や吸気マニホルド等の製
造においては、一部に低融点のアルミニウム鋳物材から
なる部材が使用され、これらをAl−Zn−Si系の低
融点ろう材を用いてろう付接合することにより製品が製
造される。一方、低温ろう付用フラックスとしては、K
Cl−NaCl−LiCl系、KCl−NaCl−Ba
Cl2 系の塩化物系フラックスや弗化物系フラックスが
知られ、さらに融点の低いはんだ付用フラックスとして
はZnCl2 を主成分とする反応フラックスが知られて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のアルミ
ニウム鋳物材のろう付に使用されるAl−Zn−Si系
低融点ろう材の融点は530〜560℃であり、このよ
うな低融点ろう材によるろう付に前記フラックスを使用
すれば、それぞれ次のような問題が生じる。
ニウム鋳物材のろう付に使用されるAl−Zn−Si系
低融点ろう材の融点は530〜560℃であり、このよ
うな低融点ろう材によるろう付に前記フラックスを使用
すれば、それぞれ次のような問題が生じる。
【0005】即ち、前記塩化物系フラックスであるKC
l−NaCl−LiCl系フラックスは、非常に活性な
フラックスであるが、吸湿性が高いためにN2 ガス雰囲
気の炉中ろう付に使用すると炉のマッフルやメッシュベ
ルト、治具等の損傷が大きい。また、KCl−NaCl
−BaCl2 系フラックスは、比較的吸湿性が低く炉中
ろう付に適しているが、活性度が低く融点も約540℃
と高いために、低温ろう付用のフラックスには適さな
い。
l−NaCl−LiCl系フラックスは、非常に活性な
フラックスであるが、吸湿性が高いためにN2 ガス雰囲
気の炉中ろう付に使用すると炉のマッフルやメッシュベ
ルト、治具等の損傷が大きい。また、KCl−NaCl
−BaCl2 系フラックスは、比較的吸湿性が低く炉中
ろう付に適しているが、活性度が低く融点も約540℃
と高いために、低温ろう付用のフラックスには適さな
い。
【0006】また、前記弗化物系フラックスは、母材中
のMgと反応してMg−F系化合物を生成し、ろう付後
にこのMg−F系化合物が残留するとろう付品の品質を
低下させるという欠点があるため、Mg含有量が0.5
wt%以下の低Mg鋳物材のろう付に限定される。
のMgと反応してMg−F系化合物を生成し、ろう付後
にこのMg−F系化合物が残留するとろう付品の品質を
低下させるという欠点があるため、Mg含有量が0.5
wt%以下の低Mg鋳物材のろう付に限定される。
【0007】さらに、ZnCl2 を主成分とする反応フ
ラックスでは、フラックスが母材のAlと反応して大量
のガスを発生し、そのうえ発生したガスが炉のマッフル
やメッシュベルト、治具等を損傷するという問題点があ
る。また、アルミニウムとの反応温度が400℃である
ため、前述のAl−Zn−Si系の低融点ろう材を用い
るろう付のフラックスには適さない。
ラックスでは、フラックスが母材のAlと反応して大量
のガスを発生し、そのうえ発生したガスが炉のマッフル
やメッシュベルト、治具等を損傷するという問題点があ
る。また、アルミニウムとの反応温度が400℃である
ため、前述のAl−Zn−Si系の低融点ろう材を用い
るろう付のフラックスには適さない。
【0008】この発明は、前述された問題点を解消する
ことを目的としてなされたものであって、低融点アルミ
ニウム材の低温ろう付において、十分なフラックス作用
を発揮するとともに、幅広い組成のアルミニウム材のろ
う付に使用できる低温ろう付用フラックスを提供しよう
とするものである。
ことを目的としてなされたものであって、低融点アルミ
ニウム材の低温ろう付において、十分なフラックス作用
を発揮するとともに、幅広い組成のアルミニウム材のろ
う付に使用できる低温ろう付用フラックスを提供しよう
とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の低温ろう付用
フラックスは、前記目的を達成するために、KCl−N
aCl−BaCl2 系フラックスを基本として、これに
所定量のLiFおよび ZnCl 2 を添加、配合したもの
である。
フラックスは、前記目的を達成するために、KCl−N
aCl−BaCl2 系フラックスを基本として、これに
所定量のLiFおよび ZnCl 2 を添加、配合したもの
である。
【0010】即ち、この発明にかかる低温ろう付用フラ
ックスは、LiFおよびZnCl 2 を含み、残部がKC
l−NaCl−BaCl2 系フラックスからなる低温ろ
う付用フラックスであって、LiF含有量が0.5〜5
wt%、ZnCl2 含有量が1〜10wt%となされている
ことを特徴とするものである。
ックスは、LiFおよびZnCl 2 を含み、残部がKC
l−NaCl−BaCl2 系フラックスからなる低温ろ
う付用フラックスであって、LiF含有量が0.5〜5
wt%、ZnCl2 含有量が1〜10wt%となされている
ことを特徴とするものである。
【0011】この発明の低温ろう付用フラックスは、鋳
物材をはじめとする各種低融点アルミニウム材のろう付
に用いられる。低融点アルミニウム材のろう付接合で
は、母材の融点に見合った低融点ろう材、具体的には融
点が530〜560℃のろう材が用いられ、ろう付温度
も低い。そのため、フラックスは前記ろう材の融点より
もさらに低い温度で溶融するものでなければならない。
物材をはじめとする各種低融点アルミニウム材のろう付
に用いられる。低融点アルミニウム材のろう付接合で
は、母材の融点に見合った低融点ろう材、具体的には融
点が530〜560℃のろう材が用いられ、ろう付温度
も低い。そのため、フラックスは前記ろう材の融点より
もさらに低い温度で溶融するものでなければならない。
【0012】前記低温ろう付用フラックスにおいて、K
Cl−NaCl−BaCl2 系フラックスをベースとす
るのは、該KCl−NaCl−BaCl2 系フラックス
が比較的吸湿性が低いという特性を有しているからであ
る。かかるKCl−NaCl−BaCl2 系フラックス
としては、KCl;23.0〜27.0wt%、NaC
l;15.0〜19.0wt%、BaCl2 ;49.0〜
53.0wt%の組成のものを推奨できる。また、これら
を主成分としてKAlF4 、MgF2 、CaF2等の弗
化物系フラックスやKF+AlF3 の共晶組成の成分を
少量加えても良い。
Cl−NaCl−BaCl2 系フラックスをベースとす
るのは、該KCl−NaCl−BaCl2 系フラックス
が比較的吸湿性が低いという特性を有しているからであ
る。かかるKCl−NaCl−BaCl2 系フラックス
としては、KCl;23.0〜27.0wt%、NaC
l;15.0〜19.0wt%、BaCl2 ;49.0〜
53.0wt%の組成のものを推奨できる。また、これら
を主成分としてKAlF4 、MgF2 、CaF2等の弗
化物系フラックスやKF+AlF3 の共晶組成の成分を
少量加えても良い。
【0013】LiFおよびZnCl2 は低温ろう付用フ
ラックスの融点を降下させるとともにフラックスとして
の活性度を向上させることを目的として添加される。し
かし、LiF含有量が0.5wt%未満では融点降下およ
び活性度向上の効果が認められず、一方5wt%を超える
と却って融点が上昇する。したがって、LiF含有量は
0.5〜5wt%の範囲とする必要があり、特に好ましく
は1.0〜3.0wt%である。また、ZnCl2 含有量
が1wt%未満では融点降下および活性度向上の効果が認
められず、一方10wt%を超えるとフラックスとしての
吸湿性が高くなって取扱いが面倒になるとともに、炉体
や治具の損傷が大きくなる。したがって、ZnCl2 含
有量は1〜10wt%の範囲とする必要があり、特に好ま
しくは3.0〜7.0wt%である。
ラックスの融点を降下させるとともにフラックスとして
の活性度を向上させることを目的として添加される。し
かし、LiF含有量が0.5wt%未満では融点降下およ
び活性度向上の効果が認められず、一方5wt%を超える
と却って融点が上昇する。したがって、LiF含有量は
0.5〜5wt%の範囲とする必要があり、特に好ましく
は1.0〜3.0wt%である。また、ZnCl2 含有量
が1wt%未満では融点降下および活性度向上の効果が認
められず、一方10wt%を超えるとフラックスとしての
吸湿性が高くなって取扱いが面倒になるとともに、炉体
や治具の損傷が大きくなる。したがって、ZnCl2 含
有量は1〜10wt%の範囲とする必要があり、特に好ま
しくは3.0〜7.0wt%である。
【0014】
【作用】この発明の低温ろう付用フラックスにおいて
は、KCl−NaCl−BaCl2 系フラックスに所定
量のLiFおよびZnCl 2 を配合することにより、融
点がKCl−NaCl−BaCl 2 単独の場合よりも2
0〜50℃降下するとともに、フラックスとしての活性
度が向上する。
は、KCl−NaCl−BaCl2 系フラックスに所定
量のLiFおよびZnCl 2 を配合することにより、融
点がKCl−NaCl−BaCl 2 単独の場合よりも2
0〜50℃降下するとともに、フラックスとしての活性
度が向上する。
【0015】
【実施例】次のこの発明の低温ろう付用フラックスの具
体的実施例について図面を参照しつつ説明する。
体的実施例について図面を参照しつつ説明する。
【0016】KCl−NaCl−BaCl2 系フラック
スとして、市販の塩化物系フラックスSTF−A(KC
l;25.4wt%、NaCl;16.8wt%、BaCl
2 ;50.9wt%、KAlF4 ;1.0wt%、Mg
F2 ;1.0wt%、CaF2 ;1.9wt%)を使用し
た。そして、この塩化物系フラックスを主成分として、
後掲の表1に示すように、LiFを0.5、1、3、
5、10wt%の5段階、ZnCl 2 を1、3、5、1
0、15wt%の5段階で配合し、25種類の組成の低温
ろう付用フラックスを調製した。
スとして、市販の塩化物系フラックスSTF−A(KC
l;25.4wt%、NaCl;16.8wt%、BaCl
2 ;50.9wt%、KAlF4 ;1.0wt%、Mg
F2 ;1.0wt%、CaF2 ;1.9wt%)を使用し
た。そして、この塩化物系フラックスを主成分として、
後掲の表1に示すように、LiFを0.5、1、3、
5、10wt%の5段階、ZnCl 2 を1、3、5、1
0、15wt%の5段階で配合し、25種類の組成の低温
ろう付用フラックスを調製した。
【0017】前記各低温ろう付用フラックスについて、
次のような方法でろう付試験を行った。
次のような方法でろう付試験を行った。
【0018】まず、前記各低温ろう付用フラックスを水
に分散させて濃度60%の懸濁液とした。次に、図1に
示されているように、AC4CAl合金鋳物からなる管
(1)の内側にA6063Al合金からなる管(2)を
配置して継手を仮組し、この継手の接合部に前記フラッ
クス懸濁液1gを刷毛塗りしたのち、大気中で150℃
×15分間加熱して乾燥させた。次に、前記接合部に、
環状に成形したAl−40wt%Zn−5wt%Siからな
る低融点ろう材(3)を配置し、露点約−30℃、酸素
濃度約50ppmの雰囲気中において、550℃(実体
温度)×3分間加熱してろう付を行った。そして、各ろ
う付品について接合部の外観を観察し、ろう付性を評価
した。ろう付性の評価結果を表1に示す。
に分散させて濃度60%の懸濁液とした。次に、図1に
示されているように、AC4CAl合金鋳物からなる管
(1)の内側にA6063Al合金からなる管(2)を
配置して継手を仮組し、この継手の接合部に前記フラッ
クス懸濁液1gを刷毛塗りしたのち、大気中で150℃
×15分間加熱して乾燥させた。次に、前記接合部に、
環状に成形したAl−40wt%Zn−5wt%Siからな
る低融点ろう材(3)を配置し、露点約−30℃、酸素
濃度約50ppmの雰囲気中において、550℃(実体
温度)×3分間加熱してろう付を行った。そして、各ろ
う付品について接合部の外観を観察し、ろう付性を評価
した。ろう付性の評価結果を表1に示す。
【0019】
【表1】 表1の結果から、この発明の低温ろう付用フラックスが
低融点アルミニウム材のろう付においてフラックス作用
を発揮し、良好なろう付接合を達成できることを確認で
きた。
低融点アルミニウム材のろう付においてフラックス作用
を発揮し、良好なろう付接合を達成できることを確認で
きた。
【0020】
【発明の効果】以上のように、この発明の低温ろう付用
フラックスは、LiFおよびZnCl 2 を含み、残部が
KCl−NaCl−BaCl2 系フラックスからなる低
温ろう付用フラックスであって、LiF含有量が0.5
〜5wt%、ZnCl2 含有量が1〜10wt%となされて
いるため、KCl−NaCl−BaCl2 系フラックス
よりも融点が低く、活性度も向上する。そのため、この
低温ろう付用フラックスを低融点アルミニウム材のろう
付に用いると、低融点ろう材に適したろう付温度で十分
にフラックス作用を発揮しえ、良好なろう付接合を達成
できる。また、吸湿性が低いというKCl−NaCl−
BaCl2 系フラックスの長所を保持しているため、炉
中ろう付に使用しても炉体や治具等を損傷するおそれが
ないのみならず、懸濁液として水の使用が可能となり、
安価な懸濁液を用いた大量塗布処理が可能となる。さら
に、塩化物を主成分としているため、弗化物系フラック
スを使用する場合のようにMg−F系化合物の生成によ
ってろう付品の品質低下を招くおそれはなく、Mgを含
有する低融点アルミニウム材のろう付にも使用できる。
フラックスは、LiFおよびZnCl 2 を含み、残部が
KCl−NaCl−BaCl2 系フラックスからなる低
温ろう付用フラックスであって、LiF含有量が0.5
〜5wt%、ZnCl2 含有量が1〜10wt%となされて
いるため、KCl−NaCl−BaCl2 系フラックス
よりも融点が低く、活性度も向上する。そのため、この
低温ろう付用フラックスを低融点アルミニウム材のろう
付に用いると、低融点ろう材に適したろう付温度で十分
にフラックス作用を発揮しえ、良好なろう付接合を達成
できる。また、吸湿性が低いというKCl−NaCl−
BaCl2 系フラックスの長所を保持しているため、炉
中ろう付に使用しても炉体や治具等を損傷するおそれが
ないのみならず、懸濁液として水の使用が可能となり、
安価な懸濁液を用いた大量塗布処理が可能となる。さら
に、塩化物を主成分としているため、弗化物系フラック
スを使用する場合のようにMg−F系化合物の生成によ
ってろう付品の品質低下を招くおそれはなく、Mgを含
有する低融点アルミニウム材のろう付にも使用できる。
【図1】本実施例において、ろう付性試験に用いた継手
の縦断面図である。
の縦断面図である。
1、2…管 3…低融点ろう材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大坪 武 堺市海山町6丁224番地 昭和アルミニ ウム株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−224496(JP,A) 特開 昭60−238081(JP,A) 特公 平2−24187(JP,B2) 特公 昭63−42547(JP,B2) 欧州特許出願公開225406(EP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】 LiFおよびZnCl 2 を含み、残部が
KCl−NaCl−BaCl2 系フラックスからなる低
温ろう付用フラックスであって、LiF含有量が0.5
〜5wt%、ZnCl2 含有量が1〜10wt%となされて
いることを特徴とする低融点アルミニウム材の接合に用
いる低温ろう付用フラックス。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5337663A JP2677961B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 低融点アルミニウム材の接合に用いる低温ろう付用フラックス |
US08/322,565 US5529639A (en) | 1993-12-28 | 1994-10-13 | Flux used in the low-temperature brazing and a method of flux brazing a low-melting aluminum material |
EP94307691A EP0661130A1 (en) | 1993-12-28 | 1994-10-19 | A flux used in the low-temperature brazing and a method of flux brazing a low-melting aluminum material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5337663A JP2677961B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 低融点アルミニウム材の接合に用いる低温ろう付用フラックス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07185883A JPH07185883A (ja) | 1995-07-25 |
JP2677961B2 true JP2677961B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=18310783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5337663A Expired - Fee Related JP2677961B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 低融点アルミニウム材の接合に用いる低温ろう付用フラックス |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5529639A (ja) |
EP (1) | EP0661130A1 (ja) |
JP (1) | JP2677961B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07314177A (ja) * | 1994-03-28 | 1995-12-05 | Mitsubishi Alum Co Ltd | ろう付用組成物及びろう付用組成物が設けられてなる Al材料並びに熱交換器 |
JP3159893B2 (ja) * | 1995-07-10 | 2001-04-23 | 京浜産業株式会社 | ろう付用アルミニウム合金鋳物材およびそのろう付方法 |
US5771962A (en) * | 1996-04-03 | 1998-06-30 | Ford Motor Company | Manufacture of heat exchanger assembly by cab brazing |
JP3247294B2 (ja) * | 1996-06-28 | 2002-01-15 | 昭和電工株式会社 | 低温ろう付用アルミニウムろう材 |
JP3212927B2 (ja) * | 1996-12-14 | 2001-09-25 | 三菱アルミニウム株式会社 | アルミニウム合金粉末ろう材および該粉末ろう材を用いたろう付方法 |
US7841509B2 (en) * | 2007-10-23 | 2010-11-30 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method of brazing with two different braze compositions |
Family Cites Families (15)
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---|---|---|---|---|
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US2299164A (en) * | 1940-07-30 | 1942-10-20 | Aluminum Co Of America | Brazing light metals |
GB747813A (en) * | 1951-06-11 | 1956-04-18 | Sheffield Smelting Company Ltd | Improvements relating to the soldering of aluminium and aluminium alloys |
SU279311A1 (ru) * | 1969-05-30 | 1978-04-25 | Институт Электросварки Им.Е.О.Патона | Флюс дл электрошлаковой сварки алюмини и его сплавов |
BE759783A (fr) * | 1969-12-15 | 1971-05-17 | Chausson Usines Sa | Procede pour le brasage de pieces en acier inoxydable avec des pieces en aluminium et alliages d'aluminium |
US3704149A (en) * | 1971-12-20 | 1972-11-28 | Mckay Co | Liquid binding agent for bonded arc welding flux |
JPS5038367B2 (ja) * | 1972-01-25 | 1975-12-09 | ||
JPS517448B2 (ja) * | 1972-02-28 | 1976-03-08 | ||
JPS54100956A (en) * | 1978-01-25 | 1979-08-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Aluminum brazing |
JPS60238081A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-26 | Hitachi Ltd | 被ろう付部材へのフラツクス形成法及びろう付方法 |
US4643348A (en) * | 1985-11-06 | 1987-02-17 | Kanto Yakin Kogyo Kabushiki Kaisha | Brazing method for aluminum parts |
JPS62224496A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-02 | Kanto Yakin Kogyo Kk | アルミニウム又はアルミニウム合金のろう付け用フラツクス塗料組成物 |
JPS6342547A (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-23 | Nec Corp | 回線制御装置 |
JPH0224187A (ja) * | 1988-07-13 | 1990-01-26 | Takeshi Umemura | 印字機の印字用リボン供給装置 |
-
1993
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Publication number | Publication date |
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