JP3247294B2 - 低温ろう付用アルミニウムろう材 - Google Patents

低温ろう付用アルミニウムろう材

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Ceramic Products (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、アルミニウム鋳
物材やダイカスト材のろう付に用いられる低温ろう付用
アルミニウムろう材に関する。
【０００２】なお、この明細書において、「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
いる。
【０００３】
【従来の技術】ＡＣ２Ｂ，ＡＣ４Ｃ等のアルミニウム鋳
物材やＡＤＣ１０，ＡＤＣ１２等のアルミニウムダイカ
スト材は低融点であるため、そのろう付にはＡｌ−Ｓｉ
系合金ろう材よりもさらに融点が低く、５５０℃以下で
ろう付可能なＡｌ−Ｚｎ系合金ろう材が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
Ａｌ−Ｚｎ系合金ろう材は、低融点を確保するために多
量のＺｎを含有しており、そのため母材にぬれにくくろ
う付性が悪いという問題点があった。
【０００５】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを目的として、低融点でかつぬれ性の良い低温ろう付
用アルミニウムろう材を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明にかかる第１の低温ろう付用アルミニウム
ろう材は、Ｚｎ；７０〜９０wt％およびＴｉ；０．０５
〜５wt％を含有し、残部がＡｌおよび不純物よりなるこ
とを特徴とするものである。また、第２の低温ろう付用
アルミニウムろう材は、Ｚｎ；３０〜７０wt％、Ｓｉ；
１〜７wt％およびＴｉ；０．０５〜５wt％を含有し、残
部がＡｌおよび不純物よりなることを特徴とするもので
ある。
【０００７】この発明の第１および第２の低温ろう付用
アルミニウムろう材において、Ｚｎは、ろう材を３８０
〜５６０℃で溶融させて４００〜５５０℃でのろう付を
可能とする。Ｚｎ含有量が３０wt％未満では５５０℃以
下でろう付可能なまでに融点を降下させるに至らず、９
０wt％を超えると逆に融点が低くなりすぎる。特に融点
が低くなりすぎると、現状では低融点フラックスがない
ためにフラックスろう付に使用できず、ろう付方法が限
定され、ろう材としての汎用性が減少する。従って、Ｚ
ｎ含有量は３０wt％以上、９０wt％以下とする必要があ
る。また、第１のろう材の下限値を７０wt％とするの
は、７０wt％未満では融点が高くなりすぎ、後に詳述す
るように、Ｓｉの添加により融点調整が必要となるため
である。また同様に、第２のろう材の上限値を７０wt％
とするのは、後に詳述するように、Ｓｉの添加によりろ
う付性の向上効果が認められるのは、Ｚｎ含有量が７０
wt％以下の場合に限られるためである。従って、第１の
ろう材において、Ｚｎ含有量は７０〜９０wt％とする必
要があり、好ましい下限値は８０wt％であり、好ましい
上限値は８９wt％である。また、第２のろう材におい
て、Ｚｎ含有量は３０〜７０wt％とする必要があり、好
ましい下限値は３１wt％であり、好ましい上限値は６９
wt％である。
【０００８】また、Ｔｉはろうのぬれ性を向上させるた
め添加される。Ｔｉ含有量が０．０５wt％未満では前記
効果に乏しく、一方５wt％を超えるとろう材の融点が上
昇するため好ましくない。このようなぬれ性向上の効果
は鋳物材やダイカスト材で顕著に見られる。従って、Ｔ
ｉ含有量は０．０５〜５wt％とする必要がある。Ｔｉ含
有量の好ましい下限値は０．１wt％であり、好ましい上
限値は２wt％である。またさらに、Ｔｉは、Ｚｎ含有量
が３０〜４０wt％程度ではぬれ性改善の他に引け巣や割
れを抑制する効果もある。
【０００９】第２の低温ろう付用アルミニウムろう材に
おいて添加されるＳｉは、ろう材の融点を調整するとと
もに溶融温度範囲を狭くする効果がある。溶融温度範
囲、即ち固相線と液相線との温度差が大きいと凝固時に
引け巣の発生が多くなり、ろう付部の機密性が低下す
る。このような効果は、Ｚｎ含有量が３０〜７０wt％の
ときに認められる。Ｓｉ含有量が１wt％未満では前記効
果に乏しく、一方７wt％を超えても前記効果が飽和する
だけでなく加工性の低下という不都合を生じる。従っ
て、Ｓｉ含有量は１〜７wt％とする必要があり、Ｓｉ含
有量の好ましい下限値は３wt％、好ましい上限値は５wt
％である。
【００１０】この発明の２つの低温ろう付用アルミニウ
ムろう材は、５５０℃以下、特に４００〜５５０℃でろ
う付け可能であり、鋳物材やダイカスト材のような低融
点のアルミニウム材のろう付に好適に使用できるが、母
材の種類はこれらに限定されるものではない。また、相
手材も同一組成である必要はなく、異なる組成の鋳物材
やダイカスト材、あるいは展伸材でも良く、さらにはア
ルミニウム以外の異種金属材でも良い。
【００１１】
【実施例】次に、本発明の低温ろう付用アルミニウムろ
う材の具体的実施例について説明する。
【００１２】後掲の表１に示す各組成のアルミニウムろ
う材を作製した。一方、ろう付試験用母材として、図１
に示されているような、一端部の内周面に拡径部が形成
された鋳物材またはダイカスト材からなる管材（１）
と、ＪＩＳ Ａ６０６３からなる押出管（２）を用意し
た。前記管材（１）は、実施例１〜３および比較例１０
ではＪＩＳ ＡＤＣ１０で構成し、実施例４〜８および
比較例９ではＪＩＳ ＡＣ４Ｃで構成した。
【００１３】ろう付は、図１に示すように、前記管材
（１）の上端の拡径部に押出管（２）の下端部を嵌め合
わせて重ね継手を組立て、拡径部の上端にリング状に成
形したのろう材（３）を置き、実施例１〜３および比較
例１０では低融点のＣｓＡｌＦ３フラックス懸濁液を、
実施例４〜８および比較例９では塩化物系フラックス懸
濁液をそれぞれ塗布し乾燥させた。そして、この継手を
Ｎ2 ガス雰囲気中で、表１に示す各温度で加熱してろう
付した。
【００１４】前述のろう付品を観察し、ぬれ性、引け巣
および割れについて次の基準で評価した。これらの評価
結果を表１に併せて示す。
【００１５】（ぬれ性） ◎：鋳物材またはダイカスト材へのぬれが非常に良好 ○：鋳物材またはダイカスト材へのぬれが良好 △：鋳物材またはダイカスト材へのぬれがあまり良くな
い ×：鋳物材またはダイカスト材に全くぬれない （引け巣） ○：引け巣なし △：一部引け巣発生 ×：引け巣多発 （割れ） ○：割れなし ×：割れ発生 これらの試験結果を表１に併せて示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１の結果から明らかなように、この発明
の実施例にかかるろう材は、５５０℃以下の温度域にお
いても母材に対するぬれ性が良く、引け巣や割れのない
良好なろう付を達成できることを確認しえた。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、この発明にかかる第１の
低温ろう付用アルミニウムろう材は、Ｚｎ；７０〜９０
wt％およびＴｉ；０．０５〜５wt％を含有し、残部がＡ
ｌおよび不純物よりなるから、３８０〜５２０℃で溶融
し、かつ母材に対するぬれ性が良い。そのため、４００
〜５００℃の低温域で良好なろう付を達成でき、低融点
の鋳物材やダイカスト材のろう付に適用して引け巣や割
れのない高品質のろう付品を製造できる。また、第２の
ろう材は、Ｚｎ；３０〜７０wt％、Ｓｉ；１〜７wt％お
よびＴｉ；０．０５〜５wt％を含有し、残部がＡｌおよ
び不純物よりなるから、５００〜５５０℃の温度域で良
好なろう付を達成でき、第１のろう材と同様の効果を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる低温ろう付用アルミニウムろ
う材のろう付試験における重ね継手のろう付を示す縦断
面図である。
【符号の説明】
１…管材（アルミニウム鋳物材、アルミニウムダイカス
ト材） ２…押出管 ３…低温ろう付用アルミニウムろう材
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−230889（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−294082（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−187370（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−294890（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−318172（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−47795（ＪＰ，Ａ) 特公 昭52−43175（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許3807033（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 35/28 310 B23K 1/19 C22C 21/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｚｎ；７０〜９０wt％およびＴｉ；０．
    ０５〜５wt％を含有し、残部がＡｌおよび不純物よりな
    ることを特徴とする低温ろう付用アルミニウムろう材。
  2. 【請求項２】 Ｚｎ；３０〜７０wt％、Ｓｉ；１〜７wt
    ％およびＴｉ；０．０５〜５wt％を含有し、残部がＡｌ
    および不純物よりなることを特徴とする低温ろう付用ア
    ルミニウムろう材。
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