JP2714361B2 - フラックス含有Ａｌ合金ろう材の製造方法 - Google Patents
フラックス含有Ａｌ合金ろう材の製造方法Info
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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
- B23K35/3605—Fluorides
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウムまたは
その合金材のろう付に用いられるフラックス含有Ａｌ合
金ろう材を製造する方法に関するものである。
その合金材のろう付に用いられるフラックス含有Ａｌ合
金ろう材を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルミニウムまたはその合金材の
ろう付は、接合部にろう材を供給するとともに、フラッ
クス懸濁液を接合部に塗布しこの状態で加熱するか、ま
たはフラックスをガス状にしてろう付炉の雰囲気中に供
給しつつ加熱することにより行われていた。しかしなが
ら、このようなフラックスろう付では、ろう材とフラッ
クスとを別々に接合部に供給しなければならないため
に、ろう付作業が面倒であること、フラックス使用量の
均一化が困難であること、過剰量のフラックスがろう付
品やろう付炉を汚染すること等の問題点があった。
ろう付は、接合部にろう材を供給するとともに、フラッ
クス懸濁液を接合部に塗布しこの状態で加熱するか、ま
たはフラックスをガス状にしてろう付炉の雰囲気中に供
給しつつ加熱することにより行われていた。しかしなが
ら、このようなフラックスろう付では、ろう材とフラッ
クスとを別々に接合部に供給しなければならないため
に、ろう付作業が面倒であること、フラックス使用量の
均一化が困難であること、過剰量のフラックスがろう付
品やろう付炉を汚染すること等の問題点があった。
【０００３】そこで、これらの問題点を解決するために
フラックスを含有する種々のＡｌ合金ろう材が本出願人
によって開発された（例えば、特願平３−３４６９９４
号、特願平３−３４７０１０号に記載のろう材）。
フラックスを含有する種々のＡｌ合金ろう材が本出願人
によって開発された（例えば、特願平３−３４６９９４
号、特願平３−３４７０１０号に記載のろう材）。
【０００４】このようなフラックス含有Ａｌ合金ろう材
は、例えば本出願人によって開発された次のような方法
で製造されている。
は、例えば本出願人によって開発された次のような方法
で製造されている。
【０００５】即ち、先ず、ろう材成分およびフラックス
成分であるＡｌ粉末、Ｓｉ粉末、Ａｌ−Ｓｉ合金粉末、
ＫＦ−ＡｌＦ３共晶粉末等を粒度調整して良く乾燥さ
せ、これらを所定割合にて室温で良く混合攪拌する。次
いで、この混合粉末を円筒形の缶体等からなる容器に充
填し、熱間で容器内を１Torr以下で真空脱ガス後、容器
を密封し、プレス等により加熱圧粉すると粉末粒子が軟
化接着するとともに圧粉体と容器とが圧着されて一体化
する。次いで、この圧粉成形体の容器部分を切削除去
し、大気中で加熱するとともに板状等の所要形状に押出
成形してフラックス含有Ａｌ合金ろう材を得るというも
のである。
成分であるＡｌ粉末、Ｓｉ粉末、Ａｌ−Ｓｉ合金粉末、
ＫＦ−ＡｌＦ３共晶粉末等を粒度調整して良く乾燥さ
せ、これらを所定割合にて室温で良く混合攪拌する。次
いで、この混合粉末を円筒形の缶体等からなる容器に充
填し、熱間で容器内を１Torr以下で真空脱ガス後、容器
を密封し、プレス等により加熱圧粉すると粉末粒子が軟
化接着するとともに圧粉体と容器とが圧着されて一体化
する。次いで、この圧粉成形体の容器部分を切削除去
し、大気中で加熱するとともに板状等の所要形状に押出
成形してフラックス含有Ａｌ合金ろう材を得るというも
のである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ろう材は接
合部に適した形状のものが必要であり、前述のフラック
ス含有Ａｌ合金ろう材の製造方法においては、圧粉成形
体を二次成形することにより所要形状を得ている。圧粉
成形体を二次成形するためにはある程度の強度を必要と
し、前述の製造方法では、高温下で圧粉することによ
り、粉末粒子表面を十分に軟化させて粒子を互いに接着
させ、二次成形に耐えうる固い圧粉成形体としている。
前記混合粉末を前述の温度条件下で加圧しても、圧粉体
の密度は各成分密度から計算される理論値よりも小さく
なるが、それでも理論密度の９０％以上の高密度となっ
ている。
合部に適した形状のものが必要であり、前述のフラック
ス含有Ａｌ合金ろう材の製造方法においては、圧粉成形
体を二次成形することにより所要形状を得ている。圧粉
成形体を二次成形するためにはある程度の強度を必要と
し、前述の製造方法では、高温下で圧粉することによ
り、粉末粒子表面を十分に軟化させて粒子を互いに接着
させ、二次成形に耐えうる固い圧粉成形体としている。
前記混合粉末を前述の温度条件下で加圧しても、圧粉体
の密度は各成分密度から計算される理論値よりも小さく
なるが、それでも理論密度の９０％以上の高密度となっ
ている。
【０００７】しかし、高温下では材料粉末が酸化してろ
う付性が悪化しやすく、したがってこれを防止するた
め、まず真空脱ガスにより水分や空気を除去して、非酸
化性雰囲気下で熱間圧粉する必要があった。そのため、
熱間で真空脱ガスし、かつ熱間圧粉するための大掛かり
な設備が必要となり、かつ多くの工程を経なければなら
ないため、ろう材の製造コストが増大するという問題点
があった。さらに、真空脱ガスして熱間圧粉するために
は材料粉末を充填する容器が必要となるが、この容器は
押出等の二次成形時には除去しなければならず、このこ
とも工程数を増やす原因となっていた。しかも、前記容
器は繰り返して使用できず、容器除去の際にろう材が目
減りすることも、材料歩留りを低下させて、製造コスト
をさらに増大させていた。また、温度や真空度等の好適
範囲が狭いために工程管理が難しく、材料が高温にさら
される時間も長いことも相俟って、これらの条件の好適
範囲を外れるとろう材の流れ性やろう付部の外観が悪く
なるという問題点もあった。
う付性が悪化しやすく、したがってこれを防止するた
め、まず真空脱ガスにより水分や空気を除去して、非酸
化性雰囲気下で熱間圧粉する必要があった。そのため、
熱間で真空脱ガスし、かつ熱間圧粉するための大掛かり
な設備が必要となり、かつ多くの工程を経なければなら
ないため、ろう材の製造コストが増大するという問題点
があった。さらに、真空脱ガスして熱間圧粉するために
は材料粉末を充填する容器が必要となるが、この容器は
押出等の二次成形時には除去しなければならず、このこ
とも工程数を増やす原因となっていた。しかも、前記容
器は繰り返して使用できず、容器除去の際にろう材が目
減りすることも、材料歩留りを低下させて、製造コスト
をさらに増大させていた。また、温度や真空度等の好適
範囲が狭いために工程管理が難しく、材料が高温にさら
される時間も長いことも相俟って、これらの条件の好適
範囲を外れるとろう材の流れ性やろう付部の外観が悪く
なるという問題点もあった。
【０００８】この発明は、前述されたような問題点を解
消することを目的として、ろう付性の良いフラックス含
有Ａｌ合金ろう材を低コストで製造する方法を提供しよ
うとするものである。
消することを目的として、ろう付性の良いフラックス含
有Ａｌ合金ろう材を低コストで製造する方法を提供しよ
うとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】発明者らは、前記圧粉体
の密度は所要形状に二次成形が可能であれば足りると考
え、種々実験を重ねた結果、圧粉体密度を極限まで小さ
くすることによってろう材の製造工程を簡略化し、製造
コストを低減するに成功した。即ち、この発明のフラッ
クス含有Ａｌ合金ろう材の製造方法は、ろう材成分粉末
およびフラックス成分粉末の混合粉末を、金型内にて大
気中で加圧することにより、密度が理論値の５０％以上
かつ９０％未満の圧粉体に成形固形化し、前記金型より
離型した圧粉体を加熱したのち、所要形状に二次成形す
ることを特徴とするものである。
の密度は所要形状に二次成形が可能であれば足りると考
え、種々実験を重ねた結果、圧粉体密度を極限まで小さ
くすることによってろう材の製造工程を簡略化し、製造
コストを低減するに成功した。即ち、この発明のフラッ
クス含有Ａｌ合金ろう材の製造方法は、ろう材成分粉末
およびフラックス成分粉末の混合粉末を、金型内にて大
気中で加圧することにより、密度が理論値の５０％以上
かつ９０％未満の圧粉体に成形固形化し、前記金型より
離型した圧粉体を加熱したのち、所要形状に二次成形す
ることを特徴とするものである。
【００１０】この発明におけるろう材成分粉末とは、ア
ルミニウムまたはその合金材のろう付にろう材として使
用できる金属粉末をいう。一般的には、Ａｌ−Ｓｉ系合
金粉末やＡｌ粉末とＳｉ粉末の混合物が使用されるが、
ろう付時のろう材の流れ性が良い点でＡｌ−Ｓｉ系合金
粉末を用いるのが良い。ろう材成分粉末に占めるＳｉ量
は、ろう材としての適正な液相線温度を確保して良好な
ろう付を実現するため、６〜１５wt％とするのが良く、
特に下限値を９wt％、上限値を１２wt％とするのが好ま
しい。
ルミニウムまたはその合金材のろう付にろう材として使
用できる金属粉末をいう。一般的には、Ａｌ−Ｓｉ系合
金粉末やＡｌ粉末とＳｉ粉末の混合物が使用されるが、
ろう付時のろう材の流れ性が良い点でＡｌ−Ｓｉ系合金
粉末を用いるのが良い。ろう材成分粉末に占めるＳｉ量
は、ろう材としての適正な液相線温度を確保して良好な
ろう付を実現するため、６〜１５wt％とするのが良く、
特に下限値を９wt％、上限値を１２wt％とするのが好ま
しい。
【００１１】ろう材成分粉末にはＡｌ、Ｓｉのほか、不
可避不純物の含有が許容されるが、さらにろう材の諸性
質を向上させるため、他の任意成分の１種または２種以
上が含まれていても良い。例えば、強度向上のためＭｇ
を０．１〜２wt％、耐食性向上のためＩｎを０．１〜
０．５wt％、Ｚｎを０．３〜５wt％、ろう付性向上のた
めＢｉを０．１〜０．５wt％、Ｍｇ含有Ａｌ合金材をろ
う付する際のろう付性向上のためＢｅを０．１〜０．５
wt％含有させても良い。このようなＭｇ、Ｉｎ、Ｚｎ、
Ｂｉ、Ｂｅ等の１種または２種以上を含有させる場合、
これらはそれぞれ単独粉末としてＡｌ−Ｓｉ系合金粉末
やＡｌ粉末とＳｉ粉末の混合物に添加混合しても良い
し、Ｍｇ−Ｚｎ等の合金粉末の形で混合しても良いし、
あるいはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ等のＡｌ
−Ｓｉ系合金の形で含まれていても良い。
可避不純物の含有が許容されるが、さらにろう材の諸性
質を向上させるため、他の任意成分の１種または２種以
上が含まれていても良い。例えば、強度向上のためＭｇ
を０．１〜２wt％、耐食性向上のためＩｎを０．１〜
０．５wt％、Ｚｎを０．３〜５wt％、ろう付性向上のた
めＢｉを０．１〜０．５wt％、Ｍｇ含有Ａｌ合金材をろ
う付する際のろう付性向上のためＢｅを０．１〜０．５
wt％含有させても良い。このようなＭｇ、Ｉｎ、Ｚｎ、
Ｂｉ、Ｂｅ等の１種または２種以上を含有させる場合、
これらはそれぞれ単独粉末としてＡｌ−Ｓｉ系合金粉末
やＡｌ粉末とＳｉ粉末の混合物に添加混合しても良い
し、Ｍｇ−Ｚｎ等の合金粉末の形で混合しても良いし、
あるいはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ等のＡｌ
−Ｓｉ系合金の形で含まれていても良い。
【００１２】なお、上記のようなろう材成分粉末は、圧
粉体の密度を可及的に高めるために、アトマイズ粉等の
球状粉を使用するのが好ましい。
粉体の密度を可及的に高めるために、アトマイズ粉等の
球状粉を使用するのが好ましい。
【００１３】また、この発明に使用するフラックスは、
その種類が特に限定されるものではなく、弗化物系でも
塩化物系でも使用できる。弗化物系フラックスとして
は、ろう材の融点との関係で６０５℃以下で溶融するも
のが好ましく、一般式；ＫαＡｌα＋３（αは１以上の
整数）で表されるＫＡｌＦ４，Ｋ２ＡｌＦ５およびＫ３
ＡｌＦ６、ＫＦとＡｌＦ３との混合物または共晶組成
物、フルオロアルミン酸カリウム錯体等を例示でき、こ
れらを単体または２種以上を混合して用いれば良い。ま
た、塩化物系フラックスとしては、５９５℃以下で溶融
し、ろう付部位の腐食を抑制する意味で吸湿性が小さい
ものが好ましく、具体的には、ＢａＣｌ２、ＮａＣｌ、
ＫＣｌ、ＺｎＣｌ２を主成分とするものが良く、これら
を単体または２種以上を混合して用いれば良い。
その種類が特に限定されるものではなく、弗化物系でも
塩化物系でも使用できる。弗化物系フラックスとして
は、ろう材の融点との関係で６０５℃以下で溶融するも
のが好ましく、一般式；ＫαＡｌα＋３（αは１以上の
整数）で表されるＫＡｌＦ４，Ｋ２ＡｌＦ５およびＫ３
ＡｌＦ６、ＫＦとＡｌＦ３との混合物または共晶組成
物、フルオロアルミン酸カリウム錯体等を例示でき、こ
れらを単体または２種以上を混合して用いれば良い。ま
た、塩化物系フラックスとしては、５９５℃以下で溶融
し、ろう付部位の腐食を抑制する意味で吸湿性が小さい
ものが好ましく、具体的には、ＢａＣｌ２、ＮａＣｌ、
ＫＣｌ、ＺｎＣｌ２を主成分とするものが良く、これら
を単体または２種以上を混合して用いれば良い。
【００１４】この発明の方法によって製造されるフラッ
クス含有Ａｌ合金ろう材の組成は、前述のろう材成分粉
末およびフラックス成分粉末の混合割合によって決定さ
れる。フラックス含有Ａｌ合金ろう材の材料となるこれ
らの混合粉末において、フラックスの配合比率が少なす
ぎる場合は良好なろう付を行えず、また多すぎると圧粉
固形化、あるいは二次成形が困難となり、フラックス含
有Ａｌ合金ろう材そのものの製造が困難となる。したが
って、フラックスの配合比率は、弗化物系フラックスを
使用する場合は混合粉末の５〜３０wt％が好ましく、特
に好ましい下限値は１０wt％、上限値は２０wt％であ
る。また塩化物系フラックスを使用する場合は混合粉末
の３〜２０wt％が好ましく、特に好ましい下限値は１０
wt％、上限値は１５wt％である。
クス含有Ａｌ合金ろう材の組成は、前述のろう材成分粉
末およびフラックス成分粉末の混合割合によって決定さ
れる。フラックス含有Ａｌ合金ろう材の材料となるこれ
らの混合粉末において、フラックスの配合比率が少なす
ぎる場合は良好なろう付を行えず、また多すぎると圧粉
固形化、あるいは二次成形が困難となり、フラックス含
有Ａｌ合金ろう材そのものの製造が困難となる。したが
って、フラックスの配合比率は、弗化物系フラックスを
使用する場合は混合粉末の５〜３０wt％が好ましく、特
に好ましい下限値は１０wt％、上限値は２０wt％であ
る。また塩化物系フラックスを使用する場合は混合粉末
の３〜２０wt％が好ましく、特に好ましい下限値は１０
wt％、上限値は１５wt％である。
【００１５】前記混合粉末から高密度で元素分布が均一
な圧粉体を得るには、粒度調整した材料粉末を使用する
ことが好ましい。Ｓｉ粉末およびＭｇ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｂ
ｅ、Ｚｎ等の任意添加元素は、Ａｌ粉末よりも粒子径が
小さい方が好ましく、フラックス成分粉末もＡｌ粉末よ
り小さい方が好ましい。ただし、Ａｌ−Ｓｉ系合金粉末
を使用する場合は、ＡｌおよびＳｉを単体で用いる場合
よりも粒子径は若干大きくても高密度の圧粉体に固形化
することができる。具体的な粒子径としては、Ａｌ粉末
は１〜２００μｍ、Ｓｉ粉末は１〜１００μｍ、Ａｌ−
Ｓｉ系合金粉末は１〜３００μｍ、Ａｌ、Ｓｉ以外の任
意添加元素粉末は１〜１００μｍ、フラックス成分粉末
は１〜１００μｍ、の各範囲のものを使用するのが好ま
しい。
な圧粉体を得るには、粒度調整した材料粉末を使用する
ことが好ましい。Ｓｉ粉末およびＭｇ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｂ
ｅ、Ｚｎ等の任意添加元素は、Ａｌ粉末よりも粒子径が
小さい方が好ましく、フラックス成分粉末もＡｌ粉末よ
り小さい方が好ましい。ただし、Ａｌ−Ｓｉ系合金粉末
を使用する場合は、ＡｌおよびＳｉを単体で用いる場合
よりも粒子径は若干大きくても高密度の圧粉体に固形化
することができる。具体的な粒子径としては、Ａｌ粉末
は１〜２００μｍ、Ｓｉ粉末は１〜１００μｍ、Ａｌ−
Ｓｉ系合金粉末は１〜３００μｍ、Ａｌ、Ｓｉ以外の任
意添加元素粉末は１〜１００μｍ、フラックス成分粉末
は１〜１００μｍ、の各範囲のものを使用するのが好ま
しい。
【００１６】圧粉体の形成は、前記混合粉末を成形用金
型内に充填してこれを大気中で加熱するとともに加圧す
ることにより行う。
型内に充填してこれを大気中で加熱するとともに加圧す
ることにより行う。
【００１７】圧粉体は、多数の気孔を含有する脆い状態
でも金型から離型可能で次工程へのハンドリングができ
る程度に固形化していれば良いから、従来のような理論
値の９０％以上もの高密度に圧粉する必要はなく、５０
％以上あれば良く、９０％未満で良い。そのため、圧粉
を高温下で行う必要はなく冷間圧粉も可能である。一
方、圧粉温度が高すぎると金型内壁に熱融着して離型で
きなくなる。圧粉温度の上限値は、５５０℃未満が好ま
しく、特に４００℃未満が好ましい。ただし、この発明
においては、圧粉温度の上限値を定めるものではない。
また、前記温度域では材料粉末が酸化するおそれがない
ため、非酸化雰囲気中で圧粉する必要はなく、大気中で
圧粉することができる。さらに、前記温度域であれば、
温度が高くなるほど小さいプレス圧力で所要の密度に圧
粉することができ、あるいは同じプレス圧力であれば高
温で圧粉するほど高密度の圧粉体ができ、ハンドリング
性が向上して二次成形前の加熱時の工程管理が容易にな
る。
でも金型から離型可能で次工程へのハンドリングができ
る程度に固形化していれば良いから、従来のような理論
値の９０％以上もの高密度に圧粉する必要はなく、５０
％以上あれば良く、９０％未満で良い。そのため、圧粉
を高温下で行う必要はなく冷間圧粉も可能である。一
方、圧粉温度が高すぎると金型内壁に熱融着して離型で
きなくなる。圧粉温度の上限値は、５５０℃未満が好ま
しく、特に４００℃未満が好ましい。ただし、この発明
においては、圧粉温度の上限値を定めるものではない。
また、前記温度域では材料粉末が酸化するおそれがない
ため、非酸化雰囲気中で圧粉する必要はなく、大気中で
圧粉することができる。さらに、前記温度域であれば、
温度が高くなるほど小さいプレス圧力で所要の密度に圧
粉することができ、あるいは同じプレス圧力であれば高
温で圧粉するほど高密度の圧粉体ができ、ハンドリング
性が向上して二次成形前の加熱時の工程管理が容易にな
る。
【００１８】成形用金型から離型した圧粉体は加熱して
軟化させたのち、二次成形を行って所要形状のフラック
ス含有Ａｌ合金ろう材とする。加熱温度は、二次成形が
可能な程度に粒子が軟化すれば良く完全に溶融させる必
要はないので、３００〜５７５℃が好ましい。ただし、
塩化物系フラックスを使用する場合は該ろう材のフラッ
クスの溶融防止のため、５００℃以下が好ましい。加熱
雰囲気は、比較的圧粉体密度が低く多数の気孔を含有し
ている場合や前記加熱温度が高い場合は、ろう材成分粉
末が酸化しやすいため、ろう付性の低下防止を目的とし
て非酸化性雰囲気中で行うことが好ましいが、比較的圧
粉体密度が高い場合や加熱温度が低い場合で酸化のおそ
れのないときは大気中で加熱しても良い。なお、非酸化
性雰囲気であれば真空あるいはＮ２、Ａｒ等の不活性ガ
ス雰囲気のいずれでも良いが、真空の場合は５Torr以下
の高真空が好ましく、不活性ガス雰囲気の場合はＨ２Ｏ
濃度が１００ppm 以下、Ｏ２濃度が５００ppm 以下に規
制にされていることが好ましい。
軟化させたのち、二次成形を行って所要形状のフラック
ス含有Ａｌ合金ろう材とする。加熱温度は、二次成形が
可能な程度に粒子が軟化すれば良く完全に溶融させる必
要はないので、３００〜５７５℃が好ましい。ただし、
塩化物系フラックスを使用する場合は該ろう材のフラッ
クスの溶融防止のため、５００℃以下が好ましい。加熱
雰囲気は、比較的圧粉体密度が低く多数の気孔を含有し
ている場合や前記加熱温度が高い場合は、ろう材成分粉
末が酸化しやすいため、ろう付性の低下防止を目的とし
て非酸化性雰囲気中で行うことが好ましいが、比較的圧
粉体密度が高い場合や加熱温度が低い場合で酸化のおそ
れのないときは大気中で加熱しても良い。なお、非酸化
性雰囲気であれば真空あるいはＮ２、Ａｒ等の不活性ガ
ス雰囲気のいずれでも良いが、真空の場合は５Torr以下
の高真空が好ましく、不活性ガス雰囲気の場合はＨ２Ｏ
濃度が１００ppm 以下、Ｏ２濃度が５００ppm 以下に規
制にされていることが好ましい。
【００１９】加熱後の二次成形の方法は特に限定され
ず、押出成形、あるいは押出後にさらに引抜くなどの成
形法を例示できる。
ず、押出成形、あるいは押出後にさらに引抜くなどの成
形法を例示できる。
【００２０】
【作用】この発明のフラックス含有Ａｌ合金ろう材の製
造方法において、ろう材成分粉末およびフラックス成分
粉末の混合粉末は、金型内で圧粉体に成形固形化するこ
とにより、所要形状への二次成形に供することができ
る。圧粉体はハンドリングできる程度に固形化できれば
良いから、従来よりも低い温度でも十分に圧粉固形化で
き、またろう材成分粉末が酸化するおそれもないため、
大気中で行うことができ、圧粉成形のための金型も繰返
して使用できる。そして、金型より離型した前記圧粉体
は加熱により軟化させたのちに二次成形されるが、加熱
温度や加熱雰囲気を選択することによって、圧粉体の密
度が理論値の５０％以上かつ９０％未 満で多数の気孔を
有するものであってもろう材成分粉末が酸化するおそれ
はなく、ろう付性の良いフラックス含有Ａｌ合金ろう材
が得られる。
造方法において、ろう材成分粉末およびフラックス成分
粉末の混合粉末は、金型内で圧粉体に成形固形化するこ
とにより、所要形状への二次成形に供することができ
る。圧粉体はハンドリングできる程度に固形化できれば
良いから、従来よりも低い温度でも十分に圧粉固形化で
き、またろう材成分粉末が酸化するおそれもないため、
大気中で行うことができ、圧粉成形のための金型も繰返
して使用できる。そして、金型より離型した前記圧粉体
は加熱により軟化させたのちに二次成形されるが、加熱
温度や加熱雰囲気を選択することによって、圧粉体の密
度が理論値の５０％以上かつ９０％未 満で多数の気孔を
有するものであってもろう材成分粉末が酸化するおそれ
はなく、ろう付性の良いフラックス含有Ａｌ合金ろう材
が得られる。
【００２１】
【実施例】次に、この発明のフラックス含有Ａｌ合金ろ
う材の製造方法の具体的実施例について説明する。
う材の製造方法の具体的実施例について説明する。
【００２２】各実施例および比較例のフラックス含有Ａ
ｌ合金ろう材の製造に際して、ろう材成分粉末として、
後掲の表１に示す平均粒径の異なるＡｌ粉末、Ｓｉ粉
末、各種Ａｌ−Ｓｉ系合金を使用し、弗化物フラックス
成分粉末として平均粒径１５μｍまたは７０μｍのＡｌ
Ｆ３−ＫＦ共晶粉末を、塩化物系フラックスとして平均
粒径１５μｍのＮａＣｌ−ＫＣｌ−ＢａＣｌ２の混合粉
末を使用した。
ｌ合金ろう材の製造に際して、ろう材成分粉末として、
後掲の表１に示す平均粒径の異なるＡｌ粉末、Ｓｉ粉
末、各種Ａｌ−Ｓｉ系合金を使用し、弗化物フラックス
成分粉末として平均粒径１５μｍまたは７０μｍのＡｌ
Ｆ３−ＫＦ共晶粉末を、塩化物系フラックスとして平均
粒径１５μｍのＮａＣｌ−ＫＣｌ−ＢａＣｌ２の混合粉
末を使用した。
【００２３】前記各材料粉末を表１に示す割合で混合し
て混合粉末を調製した。実施例１〜３、１１〜１３およ
び比較例ではＡｌおよびＳｉの単体粉末を使用し、その
他の実施例ではＡｌ−Ｓｉ合金あるいは他元素を含有す
るＡｌ−Ｓｉ系合金を使用した。そして、各混合粉末を
用い、実施例と比較例とで異なる製造方法によりフラッ
クス含有Ａｌ合金ろう材を製造した。以下に各例の製造
工程を詳述する。
て混合粉末を調製した。実施例１〜３、１１〜１３およ
び比較例ではＡｌおよびＳｉの単体粉末を使用し、その
他の実施例ではＡｌ−Ｓｉ合金あるいは他元素を含有す
るＡｌ−Ｓｉ系合金を使用した。そして、各混合粉末を
用い、実施例と比較例とで異なる製造方法によりフラッ
クス含有Ａｌ合金ろう材を製造した。以下に各例の製造
工程を詳述する。
【００２４】［実施例の製造工程］ まず、前記混合粉末を直径３インチ×高さ１５０mmの円
筒形の金型内に充填し、大気中でプレスを用いプレス条
件を変えて圧粉成形したところ、いずれも圧粉体となっ
て固形化した。圧粉時の温度と最大プレス圧力を表２に
示す。圧粉体を金型から取り出したところ、内部に多数
の気孔を含みやや脆いものであったが、離型等のハンド
リングには十分に耐える強度を有するものであった。圧
粉体の高さと密度（理論密度に対する割合）を表２に併
せて示す。次いで、前記圧粉体を、大気中、あるいは真
空中またはＨ２Ｏ濃度およびＯ２濃度が規制されたＮ２
ガスまたはＡｒガスの不活性ガス雰囲気の非酸化性雰囲
気中で１２０分間加熱した。続いて、この圧粉体を直径
２mmの線状に押出した。各実施例における加熱条件を表
３に示す。
筒形の金型内に充填し、大気中でプレスを用いプレス条
件を変えて圧粉成形したところ、いずれも圧粉体となっ
て固形化した。圧粉時の温度と最大プレス圧力を表２に
示す。圧粉体を金型から取り出したところ、内部に多数
の気孔を含みやや脆いものであったが、離型等のハンド
リングには十分に耐える強度を有するものであった。圧
粉体の高さと密度（理論密度に対する割合）を表２に併
せて示す。次いで、前記圧粉体を、大気中、あるいは真
空中またはＨ２Ｏ濃度およびＯ２濃度が規制されたＮ２
ガスまたはＡｒガスの不活性ガス雰囲気の非酸化性雰囲
気中で１２０分間加熱した。続いて、この圧粉体を直径
２mmの線状に押出した。各実施例における加熱条件を表
３に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【表３】
【００２８】［比較例の製造工程］ まず、前記混合粉末をＡ１１００からなる直径３インチ
×高さ２００mmの円筒形の缶に充填して封缶し、前記容
器を５００℃の炉中に配置し、缶の上部に設けた配管ピ
ンチから脱ガスして１Torr以下の真空下で加熱した。次
いで、前記配管ピンチを溶接して缶を密封し、４８０℃
に保持して熱間プレスを用いて最大圧力４００トンにて
熱圧成形したところ、混合粉末の圧粉体は固形化される
とともに容器と実質的に一体化されていた。このとき、
プレスにより固形化された容器は高さ１１０mmとなっ
た。次いで、前記缶を切削除去したのち、前記圧粉体を
大気中で５００℃に加熱して直径２mmの線状に押出し
た。
×高さ２００mmの円筒形の缶に充填して封缶し、前記容
器を５００℃の炉中に配置し、缶の上部に設けた配管ピ
ンチから脱ガスして１Torr以下の真空下で加熱した。次
いで、前記配管ピンチを溶接して缶を密封し、４８０℃
に保持して熱間プレスを用いて最大圧力４００トンにて
熱圧成形したところ、混合粉末の圧粉体は固形化される
とともに容器と実質的に一体化されていた。このとき、
プレスにより固形化された容器は高さ１１０mmとなっ
た。次いで、前記缶を切削除去したのち、前記圧粉体を
大気中で５００℃に加熱して直径２mmの線状に押出し
た。
【００２９】前述の方法により製作した各フラックス含
有Ａｌ合金ろう材について、ろう付性、ろう付品の外観
状態および表面処理性について、次の方法により試験す
るとともに、材料歩留りおよび工程コストについて比較
した。これらの評価結果を表４に示す。
有Ａｌ合金ろう材について、ろう付性、ろう付品の外観
状態および表面処理性について、次の方法により試験す
るとともに、材料歩留りおよび工程コストについて比較
した。これらの評価結果を表４に示す。
【００３０】（ろう付性） 図１に示されているように、ＪＩＳＡ３００３合金から
なる厚さ１mmの５０mm×７０mmの板材（１）と厚さ１mm
の５０mm×５０mmの板材（２）を逆Ｔ継手を組み立て、
板材（２）の両側に長さ５０mmに切断したろう材（３）
を配置し、大気中で６００℃×３分加熱してろう付し
た。接合部におけるろうの充填率により、次のように評
価した。 ○；１００％ ×；１００％未満 （外観状態） 前記各ろう付品を目視観察して次のように評価した。 ○；フラックスの残留はなく、清浄である。 ×；フラックスの残留が認められ、茶色または黒色のし
みが生じた。
なる厚さ１mmの５０mm×７０mmの板材（１）と厚さ１mm
の５０mm×５０mmの板材（２）を逆Ｔ継手を組み立て、
板材（２）の両側に長さ５０mmに切断したろう材（３）
を配置し、大気中で６００℃×３分加熱してろう付し
た。接合部におけるろうの充填率により、次のように評
価した。 ○；１００％ ×；１００％未満 （外観状態） 前記各ろう付品を目視観察して次のように評価した。 ○；フラックスの残留はなく、清浄である。 ×；フラックスの残留が認められ、茶色または黒色のし
みが生じた。
【００３１】（表面処理性） 前記各ろう付品にスプレー塗装したのち、塗膜面の碁盤
目試験を行い、１００のマス目のうち残ったマス目で評
価した。ただし、塩化物系フラックスを用いた実施例３
については、ろう付後湯洗および水洗したのち塗装し
た。 ○；９０以上 △；９０未満 （歩留り） 混合粉末重量に対する押出後のフラックス含有ろう材の
重量の割合を％で表した。
目試験を行い、１００のマス目のうち残ったマス目で評
価した。ただし、塩化物系フラックスを用いた実施例３
については、ろう付後湯洗および水洗したのち塗装し
た。 ○；９０以上 △；９０未満 （歩留り） 混合粉末重量に対する押出後のフラックス含有ろう材の
重量の割合を％で表した。
【００３２】（工程コスト） 比較例の工程コストを１００としたときのコスト率であ
る。
る。
【００３３】
【表４】
【００３４】前述の２つの製造工程を比較し、表４の結
果からも明らかなように、実施例では、圧粉体を成形用
金型から離型でき、圧粉体全体を二次成形に供すること
ができるために材料歩留りが良く、しかも少ない工程で
フラックス含有Ａｌ合金ろう材を製造することができ
た。また、実施例のフラックス含有Ａｌ合金ろう材は、
ろう付性、外観状態、表面処理性の全てに優れ、良好な
ろう付を達成することができた。一方、比較例では、缶
を除去する際に若干量の圧粉体も切削されるために歩留
りが悪く、工程数が多いだけでなく缶は使い捨てとなる
ために工程コストも高くなった。
果からも明らかなように、実施例では、圧粉体を成形用
金型から離型でき、圧粉体全体を二次成形に供すること
ができるために材料歩留りが良く、しかも少ない工程で
フラックス含有Ａｌ合金ろう材を製造することができ
た。また、実施例のフラックス含有Ａｌ合金ろう材は、
ろう付性、外観状態、表面処理性の全てに優れ、良好な
ろう付を達成することができた。一方、比較例では、缶
を除去する際に若干量の圧粉体も切削されるために歩留
りが悪く、工程数が多いだけでなく缶は使い捨てとなる
ために工程コストも高くなった。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、この発明のフラックス含
有Ａｌ合金ろう材の製造方法は、ろう材成分粉末および
フラックス成分粉末の混合粉末を、金型内にて大気中で
加圧することにより、密度が理論値の５０％以上かつ９
０％未満の圧粉体に成形固形化し、前記金型より離型し
た圧粉体を加熱したのち、所要形状に二次成形するか
ら、従来の熱間圧粉による方法で必要であった使い捨て
の圧粉用容器が不要となり、それに伴って圧粉前の脱ガ
スや容器の除去等の作業も不要となる。また、成形体密
度が理論値の５０％以上あれば良く９０％未満で良いか
ら、圧粉を従来よりも低い温度でかつ大気中で行うこと
ができるため、製造設備を簡略化でき、材料と工程の両
面からフラックス含有Ａｌ合金ろう材の製造コストを下
げることができる。さらに、低い温度で圧粉を行うこと
により、工程管理が容易になるとともに材料粉末が酸化
するおそれもなく高品質のフラックス含有Ａｌ合金ろう
材を安定して製造できる。
有Ａｌ合金ろう材の製造方法は、ろう材成分粉末および
フラックス成分粉末の混合粉末を、金型内にて大気中で
加圧することにより、密度が理論値の５０％以上かつ９
０％未満の圧粉体に成形固形化し、前記金型より離型し
た圧粉体を加熱したのち、所要形状に二次成形するか
ら、従来の熱間圧粉による方法で必要であった使い捨て
の圧粉用容器が不要となり、それに伴って圧粉前の脱ガ
スや容器の除去等の作業も不要となる。また、成形体密
度が理論値の５０％以上あれば良く９０％未満で良いか
ら、圧粉を従来よりも低い温度でかつ大気中で行うこと
ができるため、製造設備を簡略化でき、材料と工程の両
面からフラックス含有Ａｌ合金ろう材の製造コストを下
げることができる。さらに、低い温度で圧粉を行うこと
により、工程管理が容易になるとともに材料粉末が酸化
するおそれもなく高品質のフラックス含有Ａｌ合金ろう
材を安定して製造できる。
【図１】本実施例におけるろう付け試験方法を示す斜視
図である。
図である。
１、２…平板 ３…フラックス含有Ａｌ合金ろう材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−185287（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−229698（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−31485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−283494（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−108293（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−504485（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 ろう材成分粉末およびフラックス成分粉
末の混合粉末を、金型内にて大気中で加圧することによ
り、密度が理論値の５０％以上かつ９０％未満の圧粉体
に成形固形化し、前記金型より離型した圧粉体を加熱し
たのち、所要形状に二次成形することを特徴とするフラ
ックス含有Ａｌ合金ろう材の製造方法。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7038538A JP2714361B2 (ja) | 1994-07-22 | 1995-02-27 | フラックス含有Ａｌ合金ろう材の製造方法 |
| TW084105356A TW262421B (en) | 1994-07-22 | 1995-05-26 | Process of producing flux-containing aluminum alloy welding material |
| AU20393/95A AU708705B2 (en) | 1994-07-22 | 1995-05-31 | Method of making an aluminum alloy brazing agent containing a flux |
| DE69506637T DE69506637T2 (de) | 1994-07-22 | 1995-06-05 | Verfahren zur Herstellung eines ein Flussmittel enthaltenden Aluminiumlegierungshartlotmittels |
| AT95303812T ATE174543T1 (de) | 1994-07-22 | 1995-06-05 | Verfahren zur herstellung eines ein flussmittel enthaltenden aluminiumlegierungshartlotmittels |
| ES95303812T ES2127473T3 (es) | 1994-07-22 | 1995-06-05 | Procedimiento de fabricacion de un agente para soldar aleaciones de aluminio conteniendo un fundente. |
| EP95303812A EP0697266B1 (en) | 1994-07-22 | 1995-06-05 | Method of making an aluminum alloy brazing agent containing a flux |
| US08/463,291 US5697045A (en) | 1994-07-22 | 1995-06-05 | Method of making an aluminum alloy brazing agent containing a flux |
| CA002151300A CA2151300C (en) | 1994-07-22 | 1995-06-08 | Method of making an aluminium alloy brazing agent containing a flux |
| KR1019950016438A KR100361016B1 (ko) | 1994-07-22 | 1995-06-20 | 플럭스함유알루미늄합금납재의제조방법 |
| CN95108923A CN1067618C (zh) | 1994-07-22 | 1995-07-21 | 含焊剂的铝合金钎料的制造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-170779 | 1994-07-22 | ||
| JP17077994 | 1994-07-22 | ||
| JP7038538A JP2714361B2 (ja) | 1994-07-22 | 1995-02-27 | フラックス含有Ａｌ合金ろう材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0890286A JPH0890286A (ja) | 1996-04-09 |
| JP2714361B2 true JP2714361B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=26377801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7038538A Expired - Lifetime JP2714361B2 (ja) | 1994-07-22 | 1995-02-27 | フラックス含有Ａｌ合金ろう材の製造方法 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0697266B1 (ja) |
| JP (1) | JP2714361B2 (ja) |
| KR (1) | KR100361016B1 (ja) |
| CN (1) | CN1067618C (ja) |
| AT (1) | ATE174543T1 (ja) |
| AU (1) | AU708705B2 (ja) |
| CA (1) | CA2151300C (ja) |
| DE (1) | DE69506637T2 (ja) |
| ES (1) | ES2127473T3 (ja) |
| TW (1) | TW262421B (ja) |
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| US5785770A (en) * | 1996-05-30 | 1998-07-28 | Advance Research Chemicals, Inc. | Brazing flux |
| US6543678B1 (en) * | 1997-09-29 | 2003-04-08 | The Peregrine Falcon Corporation | Method of brazing beryllium-aluminum alloy members to form a beryllium-aluminum alloy assembly and coating the beryllium-aluminum alloy assembly |
| JP2000117484A (ja) * | 1998-10-19 | 2000-04-25 | Senko Kinzoku:Kk | 継目なしリング状ブレージング材及びその製造方法 |
| CZ9902562A3 (en) * | 1999-07-19 | 2001-06-13 | Diafrikt | Soldering rings and process for producing thereof |
| KR20010091183A (ko) * | 2000-03-13 | 2001-10-23 | 김홍물 | 플럭스가 혼합된 Ａｌ용접용 와이어의 제조 및 응력제거 방법 |
| FR2855085B1 (fr) * | 2003-05-23 | 2006-05-26 | Fp Soudage | Procede de fabrication d'un produit de brasage, produit de brasage ainsi obtenu et son utilisation |
| JP4726455B2 (ja) * | 2004-09-22 | 2011-07-20 | 古河スカイ株式会社 | アルミニウム合金材のろう付け方法およびアルミニウム合金製熱交換器の製造方法 |
| GB2447486A (en) | 2007-03-14 | 2008-09-17 | Sandvik Osprey Ltd | A brazing piece comprising a composite material including an inorganic flux |
| CN101947702B (zh) * | 2010-09-21 | 2013-04-17 | 北京工业大学 | 一种含钎剂铝合金焊丝及其制备方法 |
| CN103100772A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-05-15 | 熊科学 | 含镁铝合金的钎焊方法 |
| CN102941342A (zh) * | 2012-12-04 | 2013-02-27 | 郑州机械研究所 | 自钎剂铝焊环的压制方法以及专用的冷压模具和烧结模具 |
| CN105081601A (zh) * | 2014-05-06 | 2015-11-25 | 烟台市固光焊接材料有限责任公司 | 一种低温铜铝钎料的制备方法及其低温铜铝钎料 |
| CN104227263B (zh) * | 2014-07-16 | 2016-04-27 | 浙江大学 | 一种低熔点高强度铝合金粉末钎料及其制备方法 |
| US20160096234A1 (en) * | 2014-10-07 | 2016-04-07 | Siemens Energy, Inc. | Laser deposition and repair of reactive metals |
| JP7001061B2 (ja) * | 2016-11-02 | 2022-01-19 | コニカミノルタ株式会社 | 粉末焼結積層造形物の製造方法 |
| CN116024449A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-04-28 | 中国石油大学(北京) | 一种功能梯度形状记忆合金的制备方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4645545A (en) * | 1985-04-09 | 1987-02-24 | Louis Middlestadt | Shape retaining bodies of solder containing flux and their method of manufacture and use |
| US5330090A (en) * | 1991-12-27 | 1994-07-19 | Showa Aluminum Corporation | Brazing agent and a brazing sheet both comprising an aluminum alloy containing a flux |
| JPH05185287A (ja) * | 1991-12-27 | 1993-07-27 | Showa Alum Corp | フラックス含有Ａｌ合金ろう材 |
| IT1255080B (it) * | 1992-04-01 | 1995-10-18 | Whirlpool Italia | Metodo per realizzare elementi preformati di forme e dimensioni voluteper la saldatura, in particolare la saldobrasatura, di componenti metallici ed elementi cosi' ottenuti |
| JPH0691367A (ja) * | 1992-09-14 | 1994-04-05 | Showa Alum Corp | アルミニウム材の加熱溶接法 |
| JPH06304784A (ja) * | 1993-04-21 | 1994-11-01 | Showa Alum Corp | フラックス含有Ａｌ合金ろう材の製造方法 |
| JPH07155990A (ja) * | 1993-12-03 | 1995-06-20 | Showa Alum Corp | フラックス含有Ａｌ合金ろう材の製造方法 |
-
1995
- 1995-02-27 JP JP7038538A patent/JP2714361B2/ja not_active Expired - Lifetime
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