JP4459270B2 - フラックスが含まれた低温接合用ブレージング材 - Google Patents
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Description
前記“質量部”とは、各組成の混合比率を質量で表したものであって、合金粉末100gに対し、フラックス粉末が10〜40gの比率で混合されるという意味である。
2.ブレージング合金粉末をアトマイザー(atomizer)装置を用いて製造する際、急冷凝固に使われる冷却用流体中にフラックスを混合して溶湯に衝突させてブレージング用合金粉末の冷却と同時に、その表面にフラックスが塗布されるようにする方法。
3.数百マイクロン大きさの固相フラックス粉末とブレージング合金粉末を単純混合する方法。
4.ブレージング用合金粉末を多孔体で豫備成型した後、液状フラックスに浸漬させて毛細管現象を用いて内部空孔にフラックスが含み込まれるようにしたり、表面にフラックスが塗布されるようにした後、乾燥させて粉砕する方法。
質量%でZn78%とAl22%からなるZn−Al合金をアトマイザー装置を用いて30メッシュ以下の合金粉末に製造した。前記合金粉末にフッ化セシウム系フラックスであるCsAlF4を合金粉末質量の13%だけ添加して合金粉末とフラックス粉末が均一に混合された混合粉末(図1の(a))を得た。
本実施形態は、異種金属であるアルミニウム管と銅管を前記実施形態1により得られたブレージング材を用いて接合した例に対するものである。
実施形態1と同一な組成及び製造工程でブレージング材を製作し、かつ、但し、フラックスの効果を増進させるためにフラックスをCsAlF4に少量のLiFが混合されたフラックスに取り替えた。前記CsAlF4とLiFの混合比は10:1(質量比)にした。前記フラックス成分中、Liはブレージング接合時に広がり性を増進させ、接合部分の酸化を防止し、金属中の酸素と黄気を除去する一方、熱伝導率を向上させる特性を表す。実施形態2と同一な接合工程を通じて管体のブレージング接合がなされるようにした後、実施形態2と同一な試験方法で管体の接合部に対する内圧試験及び引張試験を行った結果、実施形態2と同等な水準の良好な接合結果が得られた。
実施形態1と同一な組成及び製造工程でブレージング材を製作し、かつ、但しフラックスの効果を増進させるために、フラックスをCsAlF4に少量のKAlF4が混合されたフラックスに取り替えた。前記CsAlF4とKAlF4の混合比は10:1(質量比)にした。実施形態2と同一な接合過程を取って管体の接合がなされるようにし、かつ、電気炉の温度は550℃に設定して8分間加熱した。実施形態2と同一な試験方法で管体の接合部に対する内圧試験及び引張試験を行った結果、実施形態2と同等な水準の良好な接合結果が得られた。
実施形態1と同一な組成のブレージング材を製造し、かつ、混合粉末を用いた機械的な成型過程で実施形態1のようなリング形状でない直径が3mmである線材形態のブレージング材B'で成型して図3でのように銅管1とアルミニウム管2の接合部にブレージング材B'の端部を接触させて加熱を行い、かつ、電気炉を使用しないで大気中でガストーチで加熱してブレージング接合がなされるようにした。実施形態2と同一な試験方法により管体の接合部に対する内圧試験及び引張試験を行った結果、実施形態2と同等な水準の良好な接合結果が得られた。
合金粉末の組成を質量比でZn:Al:Siが75:18:7になるようにした点を除いては実施形態1と同一な組成及び実施形態2と同一な製造工程でブレージング接合を行った。この際、前記合金粉末の融点は492℃であったのであり、実施形態2と同一な試験方法により管体接合部に対する接合試験を行った結果、実施形態2と同等な水準の良好な接合結果が得られた。
実施形態6と全て同一で、かつ、接合対象管体を銅管の代わりにステンレス管を使用したところ、接合部の特性は前記実施形態6と同等な水準を見せた。
質量%でZn:Al:Agの比が80:19:1となるように合金してアトマイザー装置にて30メッシュ以下の合金粉末で製造したのであり、この合金粉末100質量部にフッ化セシウム系フラックスであるCsAlF4を15質量部添加して合金粉末とフラックス粉末が均一に混合された混合粉末[図1の(a)]を得た。この際、前記合金粉末の融点は460℃であり、フラックスの融点は450℃であった。
実施形態8と同一な組成及び製造工程によりブレージング材を製造し、かつ、大きさを縮小してその内径を6.7mmに製造した。
まず、Zn−Al(78:22、質量比)合金をアトマイザー装置を用いて150メッシュの平均粒子大きさを有する合金粉末を得た。前記合金粉末の融点は480℃である。前記合金粉末にフッ化セシウム系のフラックスであるCsAlF4とバインダーとして液状のポリアクリル酸ブチル(ポリアクリル酸ブチル:メタノールの混合質量比は1:10)を質量比70:18:12に混合してペースト形態のブレージング材を製作した。
実施形態10でのフラックス効果を高めるためにCsAlF4にLiFが少量添加された組成のフラックスを使用したのであり、この際、CsAlF4対LiFの混合比は質量比で10:1にした。その他の全ての組成比と製造工程及び接合工程は、実施形態10と同一である。接合部に対する破断試験結果、実施形態10と同等な結果を表した。
前記実施形態10から得られたブレージング材を用いて、図5に示すように、接合対象となる電気モータ回転子の銅5とアルミニウムフランジ6及びスチール軸7を実施形態8と同一な方法で接合したところ、優れる接合強度が得られたのであり、電気モータ回転子の重量が低減したと共に、接合面の見掛も良好であった。
前記実施形態10から得られたブレージング材を用いて、図6に示すように、接合対象である電気接点スプリング材8と銅9を実施形態8と同一な方法により接合したところ、優れる接合特性が得られたのであり、低温で加工したので、材料固有のスプリング特性も維持されることができた。
前記実施形態5から得られた線材形態のブレージング材を用いて、図7に示すように、接合対象であるスチール軸10の片磨耗及びフィッティング部位の育成のために、実施形態5と同一な方法により接合したところ、優れる接合特性が得られたのであり、低温で加工したので、軸の捩れが生じなくて、再使用が可能であった。
前記実施形態5から得られた線材形態のブレージング材を用いて、図8に示すように、接合対象となるアルミニウム歯車11の角部の育成のために、実施形態5と同一な方法により接合したところ、優れる接合特性が得られたのであり、簡単な方法によりアルミニウム歯車を再使用することができた。
1 銅管
1a 連結用ソケット
2 アルミニウム管
3 銅板
4 アルミニウム板
5 電気モータ回転子の銅
6 アルミニウム回転子
7、10 スチール軸
8 電気接点スプリング材
9 銅
11 アルミニウム歯車
Claims (8)
- 同種または異種金属部材接合用ブレージング材であって、Al、Al+Si、Al+Ag、Al+Cu、Al+Ni、Al+Mn,または、Al+Snのうち、いずれか1つが10〜40質量%含まれ、残部がZnである450〜500℃の融点を表す合金粉末100質量部と、フッ化セシウム系のフラックス粉末が10〜40質量部から組成され、前記フラックス粉末は、CsAlF 4 90質量%以上と、LiF10質量%以下が混合されたことを特徴とするフラックスが含まれた低温接合用ブレージング材。
- 前記合金粉末の粒度は30メッシュ(550μm)以下であり、前記フラックス粉末の粒度は前記合金粉末の粒度に比べて小さいことを特徴とする請求項1記載のフラックスが含まれた低温接合用ブレージング材。
- 前記合金粉末と前記フラックス粉末は混合されて3次元形状で成型されることを特徴とする請求項1記載のフラックスが含まれた低温接合用ブレージング材。
- 前記3次元形状は、棒状、板状、パイプ形、線材、または、リング形状のうち、いずれか1つであることを特徴とする請求項3記載のフラックスが含まれた低温接合用ブレージング材。
- 同種または異種金属部材接合用ブレージング材であって、Al、Al+Si、Al+Ag、Al+Cu、Al+Ni、Al+Mn,または、Al+Snのうち、いずれか1つが10〜40質量%含まれ、残部がZnである450〜500℃の融点を表す合金粉末100質量部と、フッ化セシウム系のフラックス粉末10〜40質量部及び液状の有機バインダー10〜30質量部から組成され、前記フラックス粉末は、CsAlF 4 90質量%以上と、LiF10質量%以下が混合されたことを特徴とするフラックスが含まれた低温接合用ブレージング材。
- 前記液状の有機バインダーはバインダー成分とこれを溶解する溶媒の質量比が1/1〜1/100であることを特徴とする請求項5記載のフラックスが含まれた低温接合用ブレージング材。
- 前記バインダー成分は熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項6記載のフラックスが含まれた低温接合用ブレージング材。
- 前記合金粉末の粒度は30メッシュ以下であり、前記フラックス粉末の粒度は100〜200メッシュであることを特徴とする請求項5記載のフラックスが含まれた低温接合用ブレージング材。
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