JP5904853B2 - Fluxless brazing method for aluminum material and method for manufacturing brazed structure - Google Patents

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Description

本発明は、非酸化性雰囲気中でフラックスを使用せずにろう付可能なアルミニウム材のフラックスレスろう付方法およびろう付構造体の製造方法に関する。   The present invention relates to a fluxless brazing method of an aluminum material that can be brazed without using a flux in a non-oxidizing atmosphere, and a method of manufacturing a brazed structure.

自動車用熱交換器をはじめとしたろう付分野においては、現在、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下でノコロック(登録商標)フラックスなどの非腐食性のフッ化物系フラックスを用いてろう付されるか、ろう材に0.5〜1.5質量%程度のMgを添加して真空雰囲気下でろう付される工法が主流となっている。   In brazing fields such as automotive heat exchangers, brazing is currently performed using a non-corrosive fluoride-based flux such as Nocolok (registered trademark) flux in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. Or, a method of adding 0.5 to 1.5% by mass of Mg to the brazing material and brazing in a vacuum atmosphere has become the mainstream.

しかしながら、上記フッ化物系フラックスを用いた工法においては、薄肉高強度化に有効なMg添加アルミニウム合金を被接合部材に使用した場合、フッ化物系フラックスと合金中のMgとの反応によりMgFが形成されてフラックスが不活性化され、この結果、ろう付性が著しく低下するという問題がある。 However, in the construction method using the above-described fluoride-based flux, when an Mg-added aluminum alloy effective for increasing the strength of the thin wall is used for a member to be joined, MgF 2 is caused by the reaction between the fluoride-based flux and Mg in the alloy. As a result, the flux is inactivated, and as a result, there is a problem that the brazing property is remarkably lowered.

これに対し、量産性にも配慮した、大気圧下で行うフラックスレスろう付方法も開発が進められている。しかし、これらのフラックスレスろう付方法では、表面処理、材料仕様、ろう付の工法などに特殊なものが採用されており、コスト、品質安定性に問題があるものが多い。このため、大気圧下で行うフラックスレスろう付方法は、本格的に実用化されるには至っていない。   On the other hand, a fluxless brazing method that is performed under atmospheric pressure in consideration of mass productivity is also being developed. However, these fluxless brazing methods employ special methods such as surface treatment, material specifications, and brazing method, and many have problems in cost and quality stability. For this reason, the fluxless brazing method performed under atmospheric pressure has not yet been put into practical use.

例えば、特許文献1には、大気中でかつ無フラックス条件下でろう付を可能にするべく、複数のアルミニウム母材の重ね合わせ界面に予めアルミニウム薄合わせ板材を挿入してろう付を行う場合において、アルミニウム薄合わせ板材として、ろう材上に皮材が形成された5層または3層構造のものを用いてろう材の酸化防止を図ることが記載されている。しかしながら、この方法では、ろう材上に酸化防止のための皮膜を別個形成したクラッド材を作製する必要があるため、材料コストが高くなるという問題がある。また、最表面から第2層に位置するろう材は、ろう付過程で最表面層を溶かして染み出すことで接合面に溶融ろうが供給されることになる。しかし、不均一な加圧などにより接合面内で最表面層の溶融状態にばらつきを生じると、接合面内に未接合部を生じる問題がある。   For example, in Patent Document 1, in order to enable brazing in the air and under a flux-free condition, in the case of performing brazing by inserting an aluminum thin laminated plate material in advance at the overlapping interface of a plurality of aluminum base materials. In addition, it is described that the aluminum thin laminated plate material has a five-layer or three-layer structure in which a skin material is formed on a brazing material to prevent oxidation of the brazing material. However, this method has a problem that the material cost increases because it is necessary to produce a clad material in which a film for preventing oxidation is separately formed on the brazing material. Further, the brazing material located in the second layer from the outermost surface melts and oozes out the outermost surface layer in the brazing process, so that the molten brazing is supplied to the joint surface. However, if variation occurs in the molten state of the outermost surface layer within the joint surface due to uneven pressurization or the like, there is a problem that an unjoined portion is formed within the joint surface.

上記フラックスレスろう付方法の問題を解消するため、特許文献2には、ろう材に添加するMg量を適正な範囲に収めることにより、設備の導入コストや工程コストを発生させず、減圧を伴わない雰囲気下でフラックスを使用せずにろう付を可能にする方法が提案されている。   In order to solve the problem of the above fluxless brazing method, Patent Document 2 includes decompression without generating equipment introduction costs and process costs by keeping the amount of Mg added to the brazing material within an appropriate range. Methods have been proposed that allow brazing without the use of flux under no atmosphere.

特許3701847号公報Japanese Patent No. 3701847 特許4547032号公報Japanese Patent No. 4547032

しかしながら、上記特許文献2に記載される従来のフラックスレスろう付方法では、安定したろう付性を得るためには相当量のMgをろう材に添加する必要がある。また、このMgを含む高強度なろう材を芯材へクラッドする材料の生産面においては、Mgを含まないノコロックろう付用のクラッド材を作製する場合に比べてやや生産性に劣る問題がある。また、クラッド材を用いる場合には、生産品質管理上の要件からろう材のクラッド率に制約があり、例えば、母材厚みに対して非常に少ないろう材量を供給することが困難であるという問題もある。   However, in the conventional fluxless brazing method described in Patent Document 2, it is necessary to add a considerable amount of Mg to the brazing material in order to obtain stable brazing properties. In addition, in terms of production of a material for clad the high-strength brazing material containing Mg to the core material, there is a problem that the productivity is slightly inferior to the case of producing a clad material for nolock rock brazing not containing Mg. . In addition, when using a clad material, there is a restriction on the clad rate of the brazing material due to requirements in production quality control, for example, it is difficult to supply a very small amount of brazing material with respect to the base material thickness. There is also a problem.

これに対して、ろう材部分のみを取出してAl−Mg−Si合金のろう材シートを用いる方法が考えられる。しかし、この方法では、Mgを含むろう材シートの両面が接合面となり、接触密着部においても厳密には雰囲気に暴露される。このため、ろう付熱処理過程において、ろう材シートの両表面で接合阻害要因であるMgO膜が成長し、その結果、ろう付品質が低下するという問題がある。   On the other hand, a method in which only the brazing material portion is taken out and an Al—Mg—Si alloy brazing material sheet is used can be considered. However, in this method, both surfaces of the brazing filler metal sheet containing Mg become joint surfaces, and the contact adhesion portion is also exposed to the atmosphere strictly. For this reason, in the brazing heat treatment process, there is a problem that the MgO film, which is a bonding inhibiting factor, grows on both surfaces of the brazing material sheet, and as a result, the brazing quality is deteriorated.

本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、材料コストの上昇を伴うことなく、信頼性に優れる安定した接合状態を得ることができるアルミニウム材のフラックスレスろう付方法およびろう付構造体の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made against the background of the above circumstances, and a fluxless brazing method and brazing structure for an aluminum material capable of obtaining a stable joint state excellent in reliability without increasing the material cost. It aims at providing the manufacturing method of.

すなわち、本発明のアルミニウム材のフラックスレスろう付方法のうち、第1の本発明は、質量%でMgを0.15〜1.0%含有するMg含有アルミニウム合金部材と、質量%でSiを5.0〜13.0%含有するAl−Si系アルミニウム合金ろう材シートとを用いるアルミニウム材のフラックスレスろう付方法であって、
前記Mg含有アルミニウム合金部材および前記アルミニウム合金ろう材シートのろう付前表面の酸化皮膜の平均膜厚が15nm以下であり、かつ、前記Mg含有アルミニウム合金部材の前記酸化皮膜中の酸化マグネシウム膜の平均膜厚が2nm以下であり、
減圧を伴わない非酸化性雰囲気中または大気圧から0.1Paの圧力範囲下の非酸化性雰囲気中で、前記Mg含有アルミニウム合金部材と前記アルミニウム合金ろう材シートとろう付対象部材とを接触密着させ、接触密着部において前記Mg含有アルミニウム合金部材と前記ろう付対象部材とをろう付により接合することを特徴とする。
That is, in the fluxless brazing method of the aluminum material of the present invention, the first present invention includes an Mg-containing aluminum alloy member containing 0.15 to 1.0% Mg by mass%, and Si by mass%. A fluxless brazing method of an aluminum material using an Al-Si aluminum alloy brazing material sheet containing 5.0 to 13.0%,
The average film thickness of the oxide film on the surface before brazing of the Mg-containing aluminum alloy member and the aluminum alloy brazing material sheet is 15 nm or less, and the average of the magnesium oxide film in the oxide film of the Mg-containing aluminum alloy member The film thickness is 2 nm or less,
Contact adhesion between the Mg-containing aluminum alloy member, the aluminum alloy brazing material sheet, and the member to be brazed in a non-oxidizing atmosphere without pressure reduction or in a non-oxidizing atmosphere under a pressure range of atmospheric pressure to 0.1 Pa And the Mg-containing aluminum alloy member and the brazing target member are joined by brazing at the contact close contact portion.

第2の本発明のアルミニウム材のフラックスレスろう付方法は、前記第1の本発明において、前記アルミニウム合金ろう材シートの表面において、円相当径0.25μm以上のSi粒子が1mm当たり20,000個以上存在することを特徴とする。 The fluxless brazing method for aluminum material according to the second aspect of the present invention is the method according to the first aspect of the present invention, wherein the number of Si particles having an equivalent circle diameter of 0.25 μm or more is 20 per 1 mm 2 on the surface of the aluminum alloy brazing material sheet. It is characterized by the presence of 000 or more.

第3の本発明のアルミニウム材のフラックスレスろう付方法は、前記第1または第2の本発明において、前記Mg含有アルミニウム合金部材が、質量%で、さらにMn:0.2〜2.5%、Cu:0.05〜1.0%、Si:0.1〜1.0%の内1種または2種以上を含有することを特徴とする。   A fluxless brazing method for an aluminum material according to a third aspect of the present invention is the method according to the first or second aspect, wherein the Mg-containing aluminum alloy member is in% by mass, and Mn: 0.2 to 2.5%. Cu: 0.05-1.0%, Si: 0.1-1.0% of 1 type or 2 types or more are contained.

第4の本発明のアルミニウム材のフラックスレスろう付方法は、前記第1〜第3の本発明のいずれかにおいて、前記ろう付対象部材が、Mgを添加していないAl材であることを特徴とする。   A fluxless brazing method for an aluminum material according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in any of the first to third aspects of the present invention, the brazing target member is an Al material to which no Mg is added. And

第5の本発明のアルミニウム材のフラックスレスろう付方法は、前記第4の本発明のいずれかにおいて、前記ろう付対象部材が、アルミニウム純度が99.9%以上の純アルミニウムであることを特徴とする。   The fluxless brazing method for an aluminum material according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that, in any of the fourth aspects of the present invention, the brazing object member is pure aluminum having an aluminum purity of 99.9% or more. And

第6の本発明のアルミニウム材のフラックスレスろう付方法は、前記第4の本発明のいずれかにおいて、前記ろう付対象部材が、質量%で、Mn:0.2〜2.5%、Cu:0.05〜1.0%、Si:0.1〜1.0%の内1種または2種以上を含有し、残部がAlと不可避不純物からなる組成を有することを特徴とする。   The fluxless brazing method for an aluminum material according to the sixth aspect of the present invention is the method according to any one of the fourth aspects of the present invention, wherein the brazing target member is in mass%, Mn: 0.2 to 2.5%, Cu : 0.05-1.0%, Si: 0.1-1.0% of 1 type or 2 types or more are contained, and the remainder has the composition which consists of Al and an unavoidable impurity.

第7の本発明のアルミニウム材のフラックスレスろう付方法は、前記第1〜第6の本発明のいずれかに記載のアルミニウム材のフラックスレスろう付方法により、ろう付構造体を構成する前記Mg含有アルミニウム合金部材と前記ろう付対象部材とを接合することを特徴とする。   A fluxless brazing method for an aluminum material according to a seventh aspect of the present invention is the Mg constituting the brazed structure by the fluxless brazing method for an aluminum material according to any one of the first to sixth aspects of the present invention. The containing aluminum alloy member and the brazing target member are joined.

以下に、本発明で規定する成分などの限定理由について説明する。なお、各成分量は、いずれも質量%で示される。   Hereinafter, the reasons for limitation of the components defined in the present invention will be described. In addition, each component amount is shown by mass%.

1.アルミニウム合金ろう材シート
本発明では、Al−Si系のアルミニウム合金ろう材シートを用いる。
1. Aluminum alloy brazing material sheet In the present invention, an Al-Si based aluminum alloy brazing material sheet is used.

Si:5.0〜13.0%
Siは、Alに含有することにより、その融点を低下させ、ろう付温度にて溶融して所定の継手を形成する基本的な元素である。また、ろう材表面に存在するSi粒子上では、アルミニウムの緻密な酸化皮膜の成長が抑制され、酸化皮膜の欠陥部が生成する。すなわち、アルミニウム材料表面の酸化皮膜がろう付熱処理中に厚膜となっても、Si粒子の周辺から溶融ろうの染み出しが発生し、この部位を起点に酸化皮膜の破壊や分断が進み、溶融ろうの濡れ性が向上する。これにより、安定した接合状態を得ることが可能となる。
これら作用を得るため、Siの含有量は、5.0%以上が必要であり、5.0%未満では生成する液相量が不足し十分な流動性が得られない。一方、13.0%を超えると初晶Siが急激に増加して加工性が悪化するとともに、ろう付時に接合部のろう侵食が著しく促進される。これらのため、Si含有量は、5.0〜13.0%とする。なお、同様の理由により、Siの含有量の下限を6.5%、上限を11.0%とするのが望ましい。
Si: 5.0 to 13.0%
Si, when contained in Al, is a basic element that lowers its melting point and melts at a brazing temperature to form a predetermined joint. Further, on the Si particles existing on the surface of the brazing material, the growth of a dense oxide film of aluminum is suppressed, and a defective portion of the oxide film is generated. In other words, even if the oxide film on the surface of the aluminum material becomes thick during brazing heat treatment, melting of the brazing filler metal occurs from the periphery of the Si particles, and the oxide film breaks up and breaks off from this site, causing melting. Improves wettability of wax. This makes it possible to obtain a stable joined state.
In order to obtain these functions, the Si content needs to be 5.0% or more. If the Si content is less than 5.0%, the amount of liquid phase produced is insufficient and sufficient fluidity cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 13.0%, the primary crystal Si rapidly increases and the workability deteriorates, and the brazing erosion of the joint portion is remarkably promoted during brazing. For these reasons, the Si content is set to 5.0 to 13.0%. For the same reason, it is desirable that the lower limit of the Si content is 6.5% and the upper limit is 11.0%.

アルミニウム合金ろう材シートは、上記Siを基本的な成分とし、残部がAlと不可避不純物からなるものであってもよい。また、上記作用を損なわない範囲で、その他の成分を含有するものであってもよい。なお、Al−Si系のアルミニウム合金ろう材シートはMg未添加のものである。Mg未添加のものはMgを実質的に含有しないものであり、Mgを含有しないものの他、Mgを不純物として0.01%以下含有するものは許容される。
Mgを実質的に含有しないことにより、接合界面のろう材表面に酸化マグネシウム膜が形成されないようにすることができ、酸化マグネシウム膜による接合阻害を防止して、信頼性に優れる安定した接合状態を得ることができる。
The aluminum alloy brazing material sheet may be composed of the above-mentioned Si as a basic component, with the balance being Al and inevitable impurities. Moreover, you may contain another component in the range which does not impair the said effect | action. The Al—Si-based aluminum alloy brazing material sheet is not added with Mg. Those not containing Mg are substantially free of Mg. In addition to those not containing Mg, those containing 0.01% or less of Mg as an impurity are allowed.
By substantially not containing Mg, it is possible to prevent the formation of a magnesium oxide film on the brazing filler metal surface at the bonding interface, preventing the bonding inhibition by the magnesium oxide film, and providing a stable bonding state with excellent reliability. Can be obtained.

2.アルミニウム合金ろう材シート表面におけるSi粒子の分布
上記アルミニウム合金ろう材シートの表層部において、円相当径0.25μm以上のSi粒子が1mm当たり20,000個以上存在することが好ましい。
ろう材表面にSi粒子が存在する部位は、緻密な酸化皮膜(Al膜)の成長が抑制され、酸化皮膜の欠陥部となる。この欠陥部を起点として、酸化皮膜の破壊や分断が促進され、溶融ろうの濡れ性が向上し、より安定した接合状態を得ることが可能になる。
上記現象は、一定サイズ以上のSi粒子が表面に均一に分散しているほどその効果が大きい。すなわち、ろう材シート表面のSi粒子サイズが小さ過ぎると、酸化皮膜に欠陥部を生じさせる効果が不十分となる。このため、Si粒子の円相当径は、0.25μm以上であることが好ましい。また、Si粒子の分布密度が低い場合には、酸化皮膜の破壊や分断が起こる場所が減少し、その効果が不十分となる。このため、Si粒子の分布密度は、1mm当たり20,000個以上であることが好ましい。
2. Distribution of Si particles on the surface of the aluminum alloy brazing material sheet In the surface layer portion of the aluminum alloy brazing material sheet, it is preferable that 20,000 or more Si particles having an equivalent circle diameter of 0.25 μm or more exist per 1 mm 2 .
In the part where the Si particles are present on the surface of the brazing material, the growth of a dense oxide film (Al 2 O 3 film) is suppressed and becomes a defective part of the oxide film. Starting from this defective part, the destruction and splitting of the oxide film are promoted, the wettability of the molten solder is improved, and a more stable joined state can be obtained.
The above phenomenon is more effective as Si particles having a certain size or more are uniformly dispersed on the surface. That is, if the Si particle size on the surface of the brazing material sheet is too small, the effect of causing a defective portion in the oxide film becomes insufficient. For this reason, it is preferable that the equivalent-circle diameter of Si particle | grains is 0.25 micrometer or more. Further, when the distribution density of the Si particles is low, the places where the oxide film is broken or divided are reduced, and the effect becomes insufficient. For this reason, it is preferable that the distribution density of Si particles is 20,000 or more per 1 mm 2 .

3.Mg含有アルミニウム合金部材
本発明では、ろう付をする部材の一方として、Mgを含有するMg含有アルミニウム合金部材を用いる。
Mg含有アルミニウム合金部材を接合部においてアルミニウム合金ろう材シートと接触密着させることで、接合界面でのろう付過程における酸化マグネシウム膜の形成が抑制され、かつ、Mg含有アルミニウム合金部材に添加されたMgによる酸化皮膜の分解作用により良好なろう付接合継手が得られる。
3. Mg-containing aluminum alloy member In the present invention, an Mg-containing aluminum alloy member containing Mg is used as one of the members to be brazed.
The Mg-containing aluminum alloy member is brought into contact with the aluminum alloy brazing sheet at the joint, thereby suppressing the formation of a magnesium oxide film in the brazing process at the joint interface, and Mg added to the Mg-containing aluminum alloy member A good brazed joint can be obtained by the action of decomposing the oxide film.

Mg:0.15〜1.0%
Mgは、材料表面に生成する緻密な酸化皮膜(Al膜)を還元し、脆化させることで酸化皮膜の破壊を促す効果を有するものである。なお、最終的には、溶融ろうと接触し、ろうの流動によって酸化皮膜全体が破壊に至る。また、Mg含有アルミニウム合金部材自身の酸化皮膜が破壊された部位において、Mgは、接触密着しているアルミニウム合金ろう材シート表面の酸化皮膜も脆化させる。また、Mgの一部は、溶融ろう材中に拡散し、ろう付対象部材表面の酸化皮膜を脆化させる作用を担う。
また、Mgは、単独では固溶強化により、また、Siと同時に添加されるとろう付後に微細な金属間化合物MgSiとして析出し、時効硬化することで著しく強度を向上させる効果を有する。また、ろう付加熱中にろう材から拡散してきたSiとも反応し、同様の強度向上効果を有する。これら作用を十分に得るため、0.15%以上の含有が必要である。0.15%未満では、酸化皮膜の還元、脆化作用が不十分となり、十分な接合状態が得られない。一方、1.0%を超えると、融点が低下してろう侵食を受けやすくなり、ろう付構造体の寸法精度や構造強度、耐食性などに問題を生じ、また、酸化マグネシウム膜が厚く成長しやすくなり、ろう付性が阻害される。このためMgの含有量は、0.15〜1.0%とする。なお、同様の理由によりMgの含有量の下限は0.2%、上限は0.6%とするのが望ましい。
Mg: 0.15-1.0%
Mg has an effect of promoting the destruction of the oxide film by reducing and embrittlement the dense oxide film (Al 2 O 3 film) generated on the material surface. In the end, it comes into contact with the molten solder and the entire oxide film is destroyed by the flow of the wax. Moreover, Mg also embrittles the oxide film on the surface of the aluminum alloy brazing material sheet that is in contact and in close contact with the part where the oxide film of the Mg-containing aluminum alloy member itself has been destroyed. Further, a part of Mg is diffused in the molten brazing material and has an effect of embrittlement of the oxide film on the surface of the brazing target member.
Further, Mg alone has a solid solution strengthening effect, and when added at the same time as Si, it precipitates as a fine intermetallic compound Mg 2 Si after brazing and has an effect of significantly improving strength by age hardening. Moreover, it reacts with Si diffused from the brazing material during the brazing heat, and has the same effect of improving the strength. In order to obtain these effects sufficiently, it is necessary to contain 0.15% or more. If it is less than 0.15%, the reduction and embrittlement action of the oxide film becomes insufficient, and a sufficient bonding state cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 1.0%, the melting point is lowered and it is susceptible to wax erosion, which causes problems in the dimensional accuracy, structural strength, corrosion resistance, etc. of the brazed structure, and the magnesium oxide film tends to grow thick. As a result, brazability is inhibited. For this reason, content of Mg shall be 0.15-1.0%. For the same reason, it is desirable that the lower limit of the Mg content is 0.2% and the upper limit is 0.6%.

Mg含有アルミニウム合金部材は、上記Mgを含有し、残部がAlと不可避不純物からなるものであってもよいが、上作用を損なわない範囲で、その他の成分を含有するものであってもよい。以下、Mg含有アルミニウム合金部材が含有し得るその他の成分について説明する。   The Mg-containing aluminum alloy member may contain the above Mg, and the balance may be made of Al and inevitable impurities, but may contain other components as long as the upper action is not impaired. Hereinafter, other components that the Mg-containing aluminum alloy member may contain will be described.

Mn:0.2〜2.5%
Mnは、金属間化合物として晶出または析出し、ろう付後の強度を向上させる。また、Mg含有アルミニウム合金部材の電位を貴にして耐食性も向上させる。下限未満ではこれらの効果が不十分であり、上限を超えると、鋳造時に巨大金属間化合物が生成して圧延が困難となる。このため、Mnの含有量は、上記範囲を選定することができる。なお、同様に理由でMn含有量の下限は1.0が一層望ましく、上限は1.7%が一層望ましい。
Mn: 0.2 to 2.5%
Mn crystallizes or precipitates as an intermetallic compound, and improves the strength after brazing. Further, the potential of the Mg-containing aluminum alloy member is made noble to improve the corrosion resistance. If the amount is less than the lower limit, these effects are insufficient. If the upper limit is exceeded, a giant intermetallic compound is produced during casting, which makes rolling difficult. For this reason, the said range can be selected as content of Mn. For the same reason, the lower limit of the Mn content is more preferably 1.0, and the upper limit is more preferably 1.7%.

Cu:0.05〜1.0%
Cuは、材料中に固溶してろう付後の強度を向上させるとともに、Mg含有アルミニウム合金部材電位を貴にして耐食性を向上させる。下限未満ではこれらの効果が不十分であり、上限を超えると、鋳造時に割れが生じたり、圧延性が低下する。このため、Cuの含有量は、上記範囲を選定することができる。なお、同様に理由でCu含有量は、下限を0.1%とするのが一層望ましく、上限を0.7%とするのが一層望ましい。
Cu: 0.05 to 1.0%
Cu is dissolved in the material to improve the strength after brazing and to improve the corrosion resistance by making the Mg-containing aluminum alloy member potential noble. If it is less than the lower limit, these effects are insufficient, and if it exceeds the upper limit, cracking occurs during casting or the rollability is lowered. For this reason, the said range can be selected as content of Cu. For the same reason, the lower limit of the Cu content is more preferably 0.1%, and the upper limit is more preferably 0.7%.

Si:0.1〜1.0%
Siは、単体でマトリックスに固溶して材料強度を向上させるほか、Mg添加との相乗効果によって得られるMgSiの析出により、材料強度を向上させる。このMgSiの析出は、ろう付熱処理後の時効硬化により、飛躍的な材料強度向上に寄与する。また、Mnと同時に含有するAl−Mn−Si化合物として分散して、材料強度を向上させる効果も有する。下限未満ではこれらの効果が不十分であり、上限を超えると、融点が低下し、ろう付時に芯材が溶融する。このため、Siの含有量は、上記範囲を選定することができる。なお、同様に理由で、Si含有量は下限を0.4%とするのが一層望ましく、上限を0.8%とするのが一層望ましい。
Si: 0.1 to 1.0%
Si alone dissolves in the matrix to improve the material strength, and also improves the material strength by precipitation of Mg 2 Si obtained by a synergistic effect with the addition of Mg. This precipitation of Mg 2 Si contributes to a dramatic improvement in material strength by age hardening after brazing heat treatment. Moreover, it has an effect of improving the material strength by dispersing as an Al—Mn—Si compound contained simultaneously with Mn. Below the lower limit, these effects are insufficient. When the upper limit is exceeded, the melting point is lowered, and the core material melts during brazing. For this reason, the said range can be selected for content of Si. For the same reason, the lower limit of the Si content is more preferably 0.4%, and the upper limit is more preferably 0.8%.

4.Mg含有アルミニウム合金部材およびアルミニウム合金ろう材シートのろう付前表面の酸化皮膜
本発明では、上記Mg含有アルミニウム合金部材および上記アルミニウム合金ろう材シートのろう付前表面の酸化皮膜の平均膜厚が15nm以下とされる。
酸化皮膜は、薄いほどろう付熱処理時に分解されやすくなり、その結果、接合率が向上する。また、接合界面においては、粗大なボイドの形成が抑制されて接合強度や耐久性が著しく向上する。Mg含有アルミニウム合金部材およびアルミニウム合金ろう材シートのろう付前表面の酸化皮膜の平均膜厚をともに15nm以下とすることにより、接合率を向上し、さらには接合強度や耐久性を向上する効果を得ることができる。
なお、酸化皮膜が薄いほど接合状態は向上するが、同時に酸化皮膜の薄膜化はコストアップの一因にもなる。このため、酸化皮膜の平均膜厚は、その下限が特に限定されるものではないが、15nm以下の範囲内において、適宜選定することが好ましい。
また、酸化皮膜の平均膜厚が15nmを超えると、ろう付時に酸化皮膜の破壊が不十分となり、その結果、接合強度および耐久性が著しく低下し、また、接合率も低下する。
4). In the present invention, the average film thickness of the oxide film on the surface before brazing of the Mg-containing aluminum alloy member and the aluminum alloy brazing material sheet is 15 nm. It is as follows.
The thinner the oxide film, the easier it is to decompose during brazing heat treatment, and as a result, the bonding rate is improved. Further, the formation of coarse voids is suppressed at the bonding interface, and the bonding strength and durability are remarkably improved. By making the average film thickness of the oxide film on the pre-brazing surface of the Mg-containing aluminum alloy member and the aluminum alloy brazing material sheet both 15 nm or less, the bonding rate is improved, and further the bonding strength and durability are improved. Can be obtained.
In addition, although a joining state improves, so that an oxide film is thin, at the same time, the thin film of an oxide film also contributes to a cost increase. For this reason, the lower limit of the average thickness of the oxide film is not particularly limited, but it is preferable to select it appropriately within a range of 15 nm or less.
On the other hand, if the average film thickness of the oxide film exceeds 15 nm, the destruction of the oxide film becomes insufficient at the time of brazing, and as a result, the bonding strength and durability are remarkably reduced, and the bonding rate is also reduced.

5.Mg含有アルミニウム合金部材の酸化皮膜中の酸化マグネシウム膜
本発明では、上記Mg含有アルミニウム合金部材の上記酸化皮膜中の酸化マグネシウム膜の平均膜厚が2nm以下とされる。
5. In the present invention, the average film thickness of the magnesium oxide film in the oxide film of the Mg-containing aluminum alloy member is 2 nm or less.

一般に、ろう付に際しては、材料表面の初期酸化皮膜が破壊されないと良好な接合状態を得ることができないため、初期酸化皮膜は薄いほど望ましい。しかしながら、一般的なアルミニウム合金の酸化皮膜であるAl膜は、上述のように、Mgにより酸化物に還元分解される。このため、Al膜が多少厚くても、接合率の著しい低下が起こることはない。 In general, in brazing, a good bonding state cannot be obtained unless the initial oxide film on the surface of the material is destroyed. However, the Al 2 O 3 film, which is a typical aluminum oxide oxide film, is reduced and decomposed into an oxide by Mg as described above. For this reason, even if the Al 2 O 3 film is somewhat thick, the bonding rate does not significantly decrease.

一方、Mgが添加されたアルミニウム合金材は、製造時やろう付熱処理時に酸化マグネシウム膜が形成されやすい。以下に、Mg添加アルミニウム合金材において、酸化物などが生成される反応式を示す。
4Al+3O→2Al……(1)
2Mg+O→2MgO……(2)
3Mg+4Al→3MgAl+2Al……(3)
On the other hand, an aluminum alloy material to which Mg is added tends to form a magnesium oxide film during manufacturing or brazing heat treatment. Below, the reaction formula in which an oxide etc. are produced | generated in Mg addition aluminum alloy material is shown.
4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3 (1)
2Mg + O 2 → 2MgO (2)
3Mg + 4Al 2 O 3 → 3MgAl 2 O 4 + 2Al (3)

式(1)に従って生成されるAl膜は、上述のようにMgによる還元分解が可能である。これに対し、式(2)に従って生成されるMgO膜は、非常に安定で破壊が困難であるため、膜厚が比較的薄くても接合率の著しい低下を引き起こす。なお、式(3)で表される反応は、酸素濃度が低い場合に起きる反応であり、この反応が進行することにより、Al膜が粒状の酸化物(MgAl)に変化してろう付性が向上することになる。
上記各式で表される反応は、式(2)、式(1)、および式(3)の反応の順で起こりやすく、MgO膜が生成されやすくなっている。したがって、フラックスレスろう付においては、MgO膜の生成を抑制することが、安定した接合状態を得るために必要となる。
The Al 2 O 3 film produced according to the formula (1) can be reductively decomposed with Mg as described above. On the other hand, since the MgO film produced according to the formula (2) is very stable and difficult to break, even if the film thickness is relatively thin, the bonding rate is significantly reduced. The reaction represented by the formula (3) is a reaction that occurs when the oxygen concentration is low. As this reaction proceeds, the Al 2 O 3 film changes to a granular oxide (MgAl 2 O 4 ). As a result, the brazability is improved.
The reactions represented by the above formulas are likely to occur in the order of the formulas (2), (1), and (3), and an MgO film is easily formed. Therefore, in fluxless brazing, it is necessary to suppress the formation of the MgO film in order to obtain a stable bonding state.

そこで、本発明では、ろう付前のMg添加アルミニウム合金部材表面の酸化皮膜の平均膜厚を15nm以下とする。
酸化皮膜は、薄いほどろう付熱処理時に分解されやすくなり、その結果、接合率が向上する。また、接合界面においては、粗大なボイドの形成が抑制されて接合強度や耐久性が著しく向上する。酸化皮膜の平均膜厚を15nm以下とすることにより、接合率を向上し、さらには接合強度や耐久性を向上する効果を得ることができる。この場合の酸化皮膜は、種類は限定されない。従来のフラックスレスろう付法では、ろう付時に酸化皮膜の分断が不十分な部位が生じ、その部位が接合不良部となり、気密性が損なわれたり、耐圧強度が低下する要因となっている。当然ながら接合界面においてはボイドがない状態、あるいは内圧や振動等が負荷された場合に応力集中部とならないように、なるべく微小なボイドとして分散している状態が望ましい。
なお、酸化皮膜の薄膜化はコストアップの一因にもなる。このため、酸化皮膜の平均膜厚は、その下限が特に限定されるものではないが、平均15nm以下の範囲内において、適用部位に応じて選定することが望ましい。
また、酸化皮膜の平均膜厚が15nmを超えると、ろう付時に酸化皮膜の破壊が不十分となり、その結果、接合強度および耐久性が著しく低下し、また、接合率も低下する。
Therefore, in the present invention, the average film thickness of the oxide film on the surface of the Mg-added aluminum alloy member before brazing is set to 15 nm or less.
The thinner the oxide film, the easier it is to decompose during brazing heat treatment, and as a result, the bonding rate is improved. Further, the formation of coarse voids is suppressed at the bonding interface, and the bonding strength and durability are remarkably improved. By setting the average film thickness of the oxide film to 15 nm or less, it is possible to obtain an effect of improving the bonding rate and further improving the bonding strength and durability. The type of the oxide film in this case is not limited. In the conventional fluxless brazing method, a portion where the oxide film is not sufficiently divided is formed during brazing, and this portion becomes a poorly bonded portion, resulting in a loss of airtightness or a decrease in pressure resistance. Of course, it is desirable that there is no void at the bonding interface, or a state where it is dispersed as small voids as possible so as not to become a stress concentration portion when an internal pressure or vibration is applied.
Note that the reduction in the thickness of the oxide film also contributes to an increase in cost. For this reason, the lower limit of the average thickness of the oxide film is not particularly limited, but it is desirable to select the average thickness within the range of 15 nm or less depending on the application site.
On the other hand, if the average film thickness of the oxide film exceeds 15 nm, the destruction of the oxide film becomes insufficient at the time of brazing, and as a result, the bonding strength and durability are remarkably reduced, and the bonding rate is also reduced.

さらに、本発明では、上記酸化皮膜中の酸化マグネシウム膜の平均膜厚を2nm以下とする。酸化マグネシウム膜は、上述のように非常に安定でろう付熱処理時に破壊するのに困難性を伴うため、平均膜厚が2nmを超えると、ろう付接合を阻害し、接合率の低下、粗大ボイドの生成による接合強度および耐久性の著しい低下を引き起こす。このため、酸化マグネシウム膜は、初期の生成をできるだけ抑制する必要があるため、ろう付前の平均膜厚を2nm以下とする。これにより、酸化マグネシウム膜によるろう付接合阻害を抑制して、信頼性に優れる安定した接合状態を得ることができる。   Furthermore, in this invention, the average film thickness of the magnesium oxide film in the said oxide film shall be 2 nm or less. As described above, the magnesium oxide film is very stable and has difficulty in breaking during the brazing heat treatment. Therefore, when the average film thickness exceeds 2 nm, the brazing bonding is hindered, the bonding rate is reduced, and the coarse void is formed. This causes a significant decrease in bonding strength and durability. For this reason, since it is necessary to suppress an initial production | generation as much as possible for a magnesium oxide film, the average film thickness before brazing shall be 2 nm or less. Thereby, the brazing joining inhibition by a magnesium oxide film can be suppressed, and the stable joining state excellent in reliability can be obtained.

なお、Mgは、非常に高い活性を有する元素であるため、熱処理時にろう材表面で酸素と結合して酸化皮膜の表層近傍に酸化マグネシウム膜を形成する。上記のように平均膜厚の範囲を規定した酸化マグネシウム膜とは、このように酸化皮膜の表層近傍に形成されたものである。また、酸化マグネシウム膜も薄いほど接合状態は向上するが、同時に酸化マグネシウム膜の薄膜化もコストアップの一因にもなる。Mg添加アルミニウム合金部材のMg含有量を低減すると、酸化マグネシウム膜は生成されにくくなるが、Mgによる酸化皮膜分解効果も低下する。このため、酸化マグネシウム膜の平均膜厚は、その下限が特に限定されることはないが、適用部位に応じてMg含有量および製造工程を適宜選定して、2nm以下の範囲内において選定することが望ましい。   Note that Mg is an element having a very high activity, so that it combines with oxygen on the surface of the brazing material during heat treatment to form a magnesium oxide film in the vicinity of the surface layer of the oxide film. As described above, the magnesium oxide film defining the range of the average film thickness is formed in the vicinity of the surface layer of the oxide film as described above. In addition, the thinner the magnesium oxide film, the better the bonding state. At the same time, the reduction in the thickness of the magnesium oxide film also contributes to the cost increase. When the Mg content of the Mg-added aluminum alloy member is reduced, the magnesium oxide film is hardly formed, but the effect of decomposition of the oxide film by Mg is also reduced. For this reason, the lower limit of the average thickness of the magnesium oxide film is not particularly limited, but the Mg content and the manufacturing process should be appropriately selected according to the application site, and should be selected within a range of 2 nm or less. Is desirable.

6.ろう付対象部材
上記Mg含有アルミニウム合金部材とろう付により接合されるもう一方のろう付対象部材には、好適には、Mgを添加していないAl材を用いることができる。
Mg非添加のものは、Mgを実質的に含有しないものであり、Mgを含有しないものの他、Mgを不純物として0.01%以下含有するものは許容される。
Mgを含有しないろう付対象部材を用いた場合であっても、上述のように、ろう付熱処理過程で一方のMg含有アルミニウム合金部材からMgが溶融ろう材中に拡散することで、Mgによる酸化皮膜の分解作用を得ることができ、信頼性に優れる安定したろう付状態を得ることができる。
Mgを含有しないろう付対象部材としては、例えばアルミニウム純度が99.9%以上の純アルミニウムや、Mn:0.2〜2.5%、Cu:0.05〜1.0%、Si:0.1〜1.0%の内1種または2種以上を含有し、残部がAlと不可避不純物からAl合金を例示することができる。なお、後者における各成分の作用および含有量は、以下のとおりである。
6). Brazing object member For the other brazing object member to be joined to the Mg-containing aluminum alloy member by brazing, an Al material to which no Mg is added can be preferably used.
Those not containing Mg are substantially free of Mg, and in addition to those not containing Mg, those containing 0.01% or less of Mg as an impurity are allowed.
Even when a brazing target member that does not contain Mg is used, as described above, Mg diffuses from one Mg-containing aluminum alloy member into the molten brazing material during the brazing heat treatment process. The decomposition | disassembly effect | action of a film | membrane can be obtained and the stable brazing state excellent in reliability can be obtained.
Examples of the brazing target member not containing Mg include pure aluminum having an aluminum purity of 99.9% or more, Mn: 0.2 to 2.5%, Cu: 0.05 to 1.0%, Si: 0 0.1-1.0% of 1 type or 2 types or more are contained, and the balance can be exemplified by Al and inevitable impurities. In addition, the effect | action and content of each component in the latter are as follows.

Mn:0.2〜2.5%
Mnは、金属間化合物として晶出または析出し、ろう付後の強度を向上させる。また、芯材の電位を貴にして耐食性も向上させる。これら作用を十分に得るためはMnを0.2%以上含有する。下限未満ではこれらの効果が不十分である。一方、上限を超えると、鋳造時に巨大金属間化合物が生成して圧延が困難となる。このため、Mnの含有量は、0.2〜2.5%が望ましい。なお、同様の理由で、Mn含有量は、下限が1.0%、上限が1.7%が一層望ましい。
Mn: 0.2 to 2.5%
Mn crystallizes or precipitates as an intermetallic compound, and improves the strength after brazing. In addition, the corrosion resistance is improved by making the potential of the core material noble. In order to sufficiently obtain these functions, Mn is contained in an amount of 0.2% or more. Below the lower limit, these effects are insufficient. On the other hand, when the upper limit is exceeded, a giant intermetallic compound is produced during casting, and rolling becomes difficult. For this reason, the content of Mn is desirably 0.2 to 2.5%. For the same reason, the lower limit of the Mn content is more preferably 1.0% and the upper limit is 1.7%.

Cu:0.05〜1.0%
Cuは、材料中に固溶してろう付後の強度を向上させるとともに、芯材の電位を貴にして耐食性を向上させる。これら作用を十分に得るためCuを0.05%以上含有する。下限未満ではこれらの効果が不十分である。一方、上限を超えると、鋳造時に割れが生じたり、圧延性が低下する。このため、Cuの含有量は、0.05〜1.0%が望ましい。なお、同様の理由でCu含有量は、下限が0.1%、上限が0.7%が一層望ましい。
Cu: 0.05 to 1.0%
Cu is dissolved in the material to improve the strength after brazing and to improve the corrosion resistance by making the potential of the core material noble. In order to obtain these functions sufficiently, Cu is contained at 0.05% or more. Below the lower limit, these effects are insufficient. On the other hand, if the upper limit is exceeded, cracking occurs during casting, and the rollability deteriorates. For this reason, the content of Cu is desirably 0.05 to 1.0%. For the same reason, the Cu content is more preferably 0.1% at the lower limit and 0.7% at the upper limit.

Si:0.1〜1.0%
Siは、単体でマトリックスに固溶して材料強度を向上させるほか、本発明においては、ろう付時に他部材から液相ろうを介して拡散してきたMgとMgSi析出物を形成し、材料強度を向上させる。このMgSiの析出は、ろう付熱処理後の時効硬化により、飛躍的な材料強度向上に寄与する。また、Mnと同時に添加されるとAl−Mn−Si化合物として分散して、材料強度を向上させる効果も有する。これら作用を十分に得るためSiを0.1%以上含有する。下限未満ではこれらの効果が不十分である。一方、上限を超えると、融点が低下し、ろう付時に芯材が溶融する。このため、Siの含有量は、0.1〜1.0%が望ましい。なお、同様の理由で、Si含有量の下限は0.4、上限は0.8%が一層望ましい。
Si: 0.1 to 1.0%
In addition to improving the strength of the material, Si is dissolved in the matrix by itself, and in the present invention, Mg and Mg 2 Si precipitates diffused from the other member through the liquid phase brazing during brazing are formed. Improve strength. This precipitation of Mg 2 Si contributes to a dramatic improvement in material strength by age hardening after brazing heat treatment. Further, when added simultaneously with Mn, it is dispersed as an Al—Mn—Si compound, and has an effect of improving the material strength. In order to obtain these effects sufficiently, Si is contained by 0.1% or more. Below the lower limit, these effects are insufficient. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the melting point decreases, and the core material melts during brazing. For this reason, the content of Si is desirably 0.1 to 1.0%. For the same reason, the lower limit of the Si content is more preferably 0.4 and the upper limit is more preferably 0.8%.

7.ろう付対象部材の初期酸化膜厚
本発明の実施に当たって、ろう付対象部材は、通常、アルミニウムの量産コイル材として作製される初期酸化膜厚2〜50nm程度のアルミニウム材料を使用できる。初期酸化膜厚を2nm未満とするためには、従来技術に示したような酸洗浄等が必要となる。また、初期酸化膜厚が50nmを超えても本発明材であれば接合は可能であるが、良好な接合状態が得られにくくなるため、初期酸化皮膜はなるべく薄くしておくことが望ましい。但し、これはろう付対象部材がMg無添加合金の場合であって、Mg添加合金を用いる場合には、上述したような酸化マグネシウム膜の制御が望ましい。
7). Initial oxide film thickness of brazing target member In carrying out the present invention, an aluminum material having an initial oxide film thickness of about 2 to 50 nm, which is usually produced as a mass production coil material of aluminum, can be used for the brazing target member. In order to make the initial oxide film thickness less than 2 nm, acid cleaning or the like as shown in the prior art is required. Even if the initial oxide film thickness exceeds 50 nm, bonding is possible with the material of the present invention, but it is difficult to obtain a good bonding state, so it is desirable to make the initial oxide film as thin as possible. However, this is a case where the brazing target member is an Mg-free alloy, and when the Mg-added alloy is used, it is desirable to control the magnesium oxide film as described above.

8.炉内雰囲気
本発明の実施にあたっては、炉内雰囲気を不活性ガス、或いは還元性ガスまたはこれらの混合ガス等の非酸化性ガスとすることで、雰囲気中の酸素濃度や露点を低下させ、ろう材シートおよびろう付対象部材の再酸化を抑制する必要がある。使用する雰囲気ガスの種類としては、特に限定されるものではないが、不活性ガスとしては窒素、アルゴン、還元性ガスとしては水素、アンモニア、一酸化炭素を用いることが経済的に好適である。
また、上記のような非酸化性雰囲気中の酸素濃度は、体積比で50ppm以下とすることが好ましい。酸素濃度を50ppm以下とすることにより、ろう付時に材料表面の酸化皮膜が成長してろう付性が低下するのを抑制することができる。なお、酸素濃度が高くても接合は可能であるが、接合部の形状によっては、ろう付時に酸化皮膜が成長して接合状態が不安定となり、接合率や特に接合強度が低下することがある。より好ましい酸素濃度は、体積比で20ppm以下である。
8). Furnace atmosphere In carrying out the present invention, the atmosphere in the furnace is an inert gas, or a non-oxidizing gas such as a reducing gas or a mixed gas thereof, thereby reducing the oxygen concentration and dew point in the atmosphere. It is necessary to suppress reoxidation of the material sheet and the brazing target member. The type of atmospheric gas to be used is not particularly limited, but it is economically preferable to use nitrogen, argon as the inert gas, and hydrogen, ammonia, or carbon monoxide as the reducing gas.
Further, the oxygen concentration in the non-oxidizing atmosphere as described above is preferably 50 ppm or less by volume ratio. By setting the oxygen concentration to 50 ppm or less, it is possible to suppress the deterioration of the brazing property due to the growth of an oxide film on the material surface during brazing. Bonding is possible even when the oxygen concentration is high, but depending on the shape of the joint, an oxide film grows during brazing and the joining state becomes unstable, and the joining rate and particularly the joining strength may decrease. . A more preferable oxygen concentration is 20 ppm or less by volume ratio.

9.アルミニウム合金部材とろう材シートの製造方法
本発明で用いるアルミニウム合金部材とろう材シートの製造方法については、特定の方法に限定されるものではない。しかし、Mg含有アルミニウム合金材は、酸素濃度の高い雰囲気において500℃を超える温度で保持すると、酸化皮膜が成長し、特に酸化マグネシウム膜が著しく成長する。このため、製造工程中の熱負荷工程を最適化して、ろう付前の酸化皮膜の平均膜厚および酸化皮膜中の酸化マグネシウム膜の平均膜厚を上述のように制御することが望ましい。
以下、製造工程中の熱負荷工程である均質化処理、均熱処理、および中間焼鈍または最終焼鈍の各工程について望ましい条件を説明する。
9. Manufacturing method of aluminum alloy member and brazing material sheet The manufacturing method of the aluminum alloy member and brazing material sheet used in the present invention is not limited to a specific method. However, when the Mg-containing aluminum alloy material is held at a temperature exceeding 500 ° C. in an atmosphere having a high oxygen concentration, an oxide film grows, and particularly a magnesium oxide film grows remarkably. For this reason, it is desirable to optimize the heat load process during the manufacturing process and control the average film thickness of the oxide film before brazing and the average film thickness of the magnesium oxide film in the oxide film as described above.
Hereinafter, desirable conditions for each of the steps of homogenization, soaking, and intermediate annealing or final annealing, which are heat load steps in the manufacturing process, will be described.

均質化処理
Mg添加アルミニウム合金の鋳塊に対する均質化処理は、高温で長時間実施すると、ろう材表面に酸化膜、特に酸化マグネシウム膜が成長してろう付性が低下する。このため、均質化処理は、実施しないか、または500℃以下の温度で実施することが望ましい。
Homogenization treatment When the homogenization treatment for the ingot of the Mg-added aluminum alloy is carried out at a high temperature for a long time, an oxide film, particularly a magnesium oxide film grows on the surface of the brazing material, and the brazing property is lowered. For this reason, it is desirable not to implement a homogenization process or to implement at a temperature below 500 degreeC.

均熱処理
Mg添加アルミニウム合金を熱間圧延前に加熱する均熱処理も、高温で長時間実施すると、ろう材表面に酸化膜、特に酸化マグネシウム膜が成長してろう付性が低下する。
したがって、酸化皮膜の成長速度が増大する500℃以上の温度で均熱処理を実施する場合には、できるだけ保持時間を短くすることが好ましく、具体的には保持時間を1時間以内とすることが望ましい。
Soaking Treatment If soaking treatment for heating the Mg-added aluminum alloy before hot rolling is carried out at a high temperature for a long time, an oxide film, particularly a magnesium oxide film grows on the surface of the brazing material, and the brazing property is lowered.
Therefore, when carrying out soaking at a temperature of 500 ° C. or higher at which the growth rate of the oxide film increases, it is preferable to shorten the holding time as much as possible, and specifically, to keep the holding time within one hour. .

中間焼鈍、最終焼鈍
熱間圧延後の冷間圧延に際して実施する中間焼鈍または冷間圧延後の最終焼鈍は、大気中の酸素濃度より酸素濃度が低い雰囲気中にて、250〜500℃の温度で実施することが望ましい。大気中より酸素濃度が低い雰囲気中にて比較的低い温度で中間焼鈍または最終焼鈍を実施することにより、最終製品の酸化皮膜の膜厚を低減するとともに、MgO膜の生成を抑制することができる。
なお、中間焼鈍または最終焼鈍を実施する雰囲気中の酸素濃度は、体積比で1%以下であることが望ましい。
また、焼鈍温度が250℃未満であると、材料が十分に軟化せずに所定の機械的性質を得ることが困難である。また、焼鈍温度が500℃を超えると、MgO膜が成長するため、ろう付性が低下する。このため、焼鈍温度は、250〜500℃とすることが望ましい。
また、上記焼鈍では、上記焼鈍を実施した大気中の酸素濃度より酸素濃度が低い雰囲気中で、材料の実体温度を200℃以下まで冷却することが望ましい。焼鈍後の冷却雰囲気も、大気中よりも酸素濃度が低い雰囲気とすることにより、最終製品の酸化皮膜の膜厚を低減するとともに、MgO膜の生成を抑制することができる。
なお、上記中間焼鈍と最終焼鈍とは所望により行うものとして、いずれか一方または両方を行うことができる。
Intermediate annealing, final annealing Intermediate annealing performed at the time of cold rolling after hot rolling or final annealing after cold rolling is performed at a temperature of 250 to 500 ° C in an atmosphere having an oxygen concentration lower than the oxygen concentration in the atmosphere. It is desirable to implement. By performing intermediate annealing or final annealing at a relatively low temperature in an atmosphere having a lower oxygen concentration than the atmosphere, it is possible to reduce the thickness of the oxide film of the final product and suppress the formation of the MgO film. .
In addition, as for the oxygen concentration in the atmosphere which implements intermediate annealing or final annealing, it is desirable that it is 1% or less by volume ratio.
Moreover, when the annealing temperature is less than 250 ° C., it is difficult to obtain predetermined mechanical properties without sufficiently softening the material. On the other hand, when the annealing temperature exceeds 500 ° C., the MgO film grows, so that the brazing property is lowered. For this reason, it is desirable that the annealing temperature be 250 to 500 ° C.
Moreover, in the said annealing, it is desirable to cool the substantial temperature of material to 200 degrees C or less in the atmosphere whose oxygen concentration is lower than the oxygen concentration in the atmosphere which implemented the said annealing. By setting the cooling atmosphere after annealing to an atmosphere having an oxygen concentration lower than that in the air, it is possible to reduce the thickness of the oxide film of the final product and to suppress the formation of the MgO film.
The intermediate annealing and the final annealing are performed as desired, and either one or both can be performed.

本発明のろう付は、大気圧の非酸化性雰囲気下で実施することができ、さらに低真空下で行うことができる。簡易な真空設備で得られる低真空の非酸化性雰囲気下で実施すれば、雰囲気中の酸素濃度が低下するため、酸化皮膜および酸化皮膜中の酸化マグネシウム膜による接合阻害をより確実に抑制してより安定した接合状態を得ることができる。すなわち、本発明のろう付は、大気圧から0.1Paの圧力範囲下で実施することができる。
0.1Pa未満の圧力となるような高真空下では、Mgの蒸発が生じ、閉塞的な接合面には、蒸発したMgの堆積が生じやすいため、接合界面に粗大ボイドが形成されやすくなる。このため、高真空下では、接合率が低下する。また、高真空を得るためには、設備の導入維持コストが高くなる。
The brazing according to the present invention can be carried out in a non-oxidizing atmosphere at atmospheric pressure, and further under a low vacuum. If performed in a low-vacuum non-oxidizing atmosphere that can be obtained with simple vacuum equipment, the oxygen concentration in the atmosphere will decrease. A more stable joined state can be obtained. That is, the brazing of the present invention can be performed under a pressure range from atmospheric pressure to 0.1 Pa.
Under a high vacuum at a pressure of less than 0.1 Pa, Mg evaporates, and evaporated Mg tends to accumulate on the closed joint surface, so that coarse voids are likely to be formed at the joint interface. For this reason, a joining rate falls under high vacuum. Moreover, in order to obtain a high vacuum, the installation and maintenance cost of equipment increases.

以上のように、本発明のフラックスレスろう付方法によれば、質量%でMgを0.15〜1.0%含有するMg含有アルミニウム合金部材と、質量%でSiを5.0〜13.0%含有するAl−Si系アルミニウム合金ろう材シートとを用いるアルミニウム材のフラックスレスろう付方法であって、前記Mg含有アルミニウム合金部材および前記アルミニウム合金ろう材シートのろう付前表面の酸化皮膜の平均膜厚が15nm以下であり、かつ、前記Mg含有アルミニウム合金部材の前記酸化皮膜中の酸化マグネシウム膜の平均膜厚が2nm以下であり、減圧を伴わない非酸化性雰囲気中または大気圧から0.1Paの圧力範囲下の非酸化性雰囲気中で、前記Mg含有アルミニウム合金部材と前記アルミニウム合金ろう材シートとろう付対象部材とを接触密着させ、接触密着部において前記Mg含有アルミニウム合金部材と前記ろう付対象部材とをろう付により接合するので、材料コストの上昇を伴うことなく、信頼性に優れる安定した接合状態を得ることができる。   As described above, according to the fluxless brazing method of the present invention, the Mg-containing aluminum alloy member containing 0.15 to 1.0% Mg by mass% and 5.0 to 13. A fluxless brazing method of an aluminum material using an Al-Si-based aluminum alloy brazing material sheet containing 0%, wherein the Mg-containing aluminum alloy member and the oxide film on the surface before brazing of the aluminum alloy brazing material sheet The average film thickness is 15 nm or less, and the average film thickness of the magnesium oxide film in the oxide film of the Mg-containing aluminum alloy member is 2 nm or less, and is 0 in a non-oxidizing atmosphere or no atmospheric pressure without decompression. In the non-oxidizing atmosphere under a pressure range of 1 Pa, the Mg-containing aluminum alloy member, the aluminum alloy brazing material sheet, and the object to be brazed Since the Mg-containing aluminum alloy member and the brazing target member are joined by brazing at the contact and adhesion portion, a stable joining state excellent in reliability is achieved without increasing the material cost. Can be obtained.

本発明の一実施形態におけるろう付前の状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state before brazing in one Embodiment of this invention.

以下に、本発明の一実施形態を説明する。
質量%でMgを0.15〜1.0%含有するMg含有アルミニウム合金部材がろう付の対象となる。Mg含有アルミニウム合金部材には、好適には、残部がAlと不可避不純物となるものや、さらに所望により、質量%で、さらにMn:0.2〜2.5%、Cu:0.05〜1.0%、Si:0.1〜1.0%の内1種または2種以上を含有するものを用いることができる。相手材となるろう付対象部材は、組成が特定のものに限定されるものではないが、Mg非添加のものが好適であり、例えば、アルミニウム純度が99.9%以上の純アルミニウムや、質量%で、Mn:0.2〜2.5%、Cu:0.05〜1.0%、Si:0.1〜1.0%の内1種または2種以上を含有し、残部がAlと不可避不純物からなる組成を有するものを用いることができる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
An Mg-containing aluminum alloy member containing 0.15 to 1.0% Mg by mass is a target for brazing. For the Mg-containing aluminum alloy member, it is preferable that the balance is Al and inevitable impurities, and if desired, in mass%, Mn: 0.2 to 2.5%, Cu: 0.05 to 1 Those containing one or more of 0.0% and Si: 0.1 to 1.0% can be used. The brazing target member to be the counterpart material is not limited to a specific composition, but is preferably not added with Mg, for example, pure aluminum having an aluminum purity of 99.9% or more, mass %, Mn: 0.2 to 2.5%, Cu: 0.05 to 1.0%, Si: 0.1 to 1.0% of one or more, and the balance is Al And those having a composition comprising inevitable impurities can be used.

上記Mg含有アルミニウム合金部材やろう付対象部材は、製造方法が特に限定されるものではなく、いずれも常法により製造することができる。なお、Mg含有アルミニウム合金部材の製造に際しては、均質化処理、均熱処理、焼鈍などの熱処理の諸条件を適宜設定する。これにより、Mg含有アルミニウム合金部材のろう付前表面の酸化皮膜の平均膜厚を15nm以下に制御するとともに、前記酸化皮膜中の酸化マグネシウム膜の平均膜厚を2nm以下に制御する。なお、ろう付対象部材についても、同様に酸化皮膜の平均膜厚を制御してもよい。
具体的には、製造過程における熱履歴において、酸化皮膜の成長を抑制する条件とするため、均質化処理を実施しないか、または500℃以下の温度で均質化処理を実施する。また、熱間圧延前に均熱処理をする場合は、500℃以上での保持時間を1時間以内とする。また、冷間圧延に際しての中間焼鈍や最終焼鈍を大気中の酸素濃度より酸素濃度が低い雰囲気において250〜500℃の温度で実施し、同雰囲気中で200℃以下まで冷却することができる。
The production method of the Mg-containing aluminum alloy member and the brazing target member is not particularly limited, and any of them can be produced by a conventional method. In manufacturing the Mg-containing aluminum alloy member, various conditions for heat treatment such as homogenization treatment, soaking treatment, and annealing are appropriately set. Thereby, the average film thickness of the oxide film on the surface of the Mg-containing aluminum alloy member before brazing is controlled to 15 nm or less, and the average film thickness of the magnesium oxide film in the oxide film is controlled to 2 nm or less. For the brazing target member, the average film thickness of the oxide film may be similarly controlled.
Specifically, in the thermal history in the manufacturing process, the homogenization is not performed or the homogenization is performed at a temperature of 500 ° C. or lower in order to set conditions for suppressing the growth of the oxide film. In addition, when soaking is performed before hot rolling, the holding time at 500 ° C. or higher is set to be within 1 hour. In addition, intermediate annealing and final annealing in cold rolling can be performed at a temperature of 250 to 500 ° C. in an atmosphere having an oxygen concentration lower than the oxygen concentration in the atmosphere, and can be cooled to 200 ° C. or less in the same atmosphere.

また、アルミニウム合金ろう材シートとしては、質量%でSiを5.0〜13.0%含有し、残部がAlと不可避不純物からなるものが用いられる。アルミニウム合金ろう材シートは、Mgを含有しないものとすることもできる。   Moreover, as an aluminum alloy brazing material sheet, what contains 5.0 to 13.0% of Si by mass% and the balance is made of Al and inevitable impurities is used. The aluminum alloy brazing material sheet may not contain Mg.

上記アルミニウム合金ろう材シートも、常法により製造することができるが、その製造に際しては、均質化処理、均熱処理、焼鈍などの熱処理の諸条件を適宜設定することにより、アルミニウム合金ろう材シートのろう付前表面の酸化皮膜の平均膜厚を15nm以下に制御する。
具体的には、製造過程における熱履歴において、酸化皮膜の成長を抑制する条件とするため、均質化処理を実施しないか、または500℃以下の温度で均質化処理を実施する。また、熱間圧延前に均熱処理をする場合は、500℃以上での保持時間を1時間以内とする。また、冷間圧延に際しての中間焼鈍や最終焼鈍を大気中の酸素濃度より酸素濃度が低い雰囲気において250〜500℃の温度で実施し、同雰囲気中で200℃以下まで冷却することができる。
The above-mentioned aluminum alloy brazing material sheet can also be produced by a conventional method, but in the production thereof, by appropriately setting various conditions of heat treatment such as homogenization treatment, soaking treatment, annealing, etc. The average film thickness of the oxide film on the surface before brazing is controlled to 15 nm or less.
Specifically, in the thermal history in the manufacturing process, the homogenization is not performed or the homogenization is performed at a temperature of 500 ° C. or lower in order to set conditions for suppressing the growth of the oxide film. In addition, when soaking is performed before hot rolling, the holding time at 500 ° C. or higher is set to be within 1 hour. In addition, intermediate annealing and final annealing in cold rolling can be performed at a temperature of 250 to 500 ° C. in an atmosphere having an oxygen concentration lower than the oxygen concentration in the atmosphere, and can be cooled to 200 ° C. or less in the same atmosphere.

また、アルミニウム合金ろう材シートでは、鋳造時の凝固速度や均質化処理の温度と時間、熱間圧延時の最大圧延率等によってSi粒子の分布を制御することができる。
これらの条件を複合的に制御することでアルミニウム合金ろう材シートの表層におけるSi粒子の分布(大きさ、粗大な粒子の個数比)を調整し、円相当径0.25μm以上のSi粒子が1mm当たり20,000個以上存在するものとすることができる。
Moreover, in the aluminum alloy brazing material sheet, the distribution of Si particles can be controlled by the solidification rate at the time of casting, the temperature and time of the homogenization treatment, the maximum rolling rate at the time of hot rolling, and the like.
By controlling these conditions in a complex manner, the distribution of Si particles in the surface layer of the aluminum alloy brazing material sheet (size, the ratio of the number of coarse particles) is adjusted, so that the Si particles having an equivalent circle diameter of 0.25 μm or more are 1 mm. it can be those present over 20,000 per 2.

上記各部材は、図1に示すように、アルミニウム合金ろう材シート3がMg含有アルミニウム合金部材1とろう付対象部材2との間に挟まれて互いに接触密着するように組み付けられてろう付構造体を構成する。   As shown in FIG. 1, the above-mentioned members are assembled so that the aluminum alloy brazing material sheet 3 is sandwiched between the Mg-containing aluminum alloy member 1 and the brazing target member 2 and brought into close contact with each other. Make up the body.

上記組立体は、非酸化性雰囲気とされた加熱炉内に配置される。該非酸化性雰囲気は、窒素、アルゴンなどの不活性ガスまたは水素、アンモニア、一酸化炭素などの還元性ガス、あるいはこれらの混合ガスを用いて構成することができる。非酸化性雰囲気は、ろう付加熱時には減圧を伴わず大気圧としてもよいし、0.1Paまで減圧してもよい。
なお、非酸化性雰囲気を得る前に、置換などの目的で減圧工程を含むものであってもよい。加熱炉は密閉した空間を有することを必要とせず、ろう付材の搬入口、搬出口を有するものであってもよい。このような加熱炉でも、不活性ガスを炉内に吹き出すことで非酸化性雰囲気が維持される。該非酸化性雰囲気としては、酸素濃度が体積比で50ppm以下であるものが望ましい。上記雰囲気下で590℃以上にで加熱してろう付を行う。なお、組立体には、ろう付を行う間、Mg含有アルミニウム合金部材1とろう付対象部材2間でアルミニウム合金ろう材シート3を挟む方向に10〜1000gf/cm程度の均一加圧を与えておくことが好ましい。
ろう付においては、Mg含有アルミニウム合金部材1とろう付対象部材2とが接触密着部4を介してフラックスレスで良好に接合される。こうして、Mg含有アルミニウム合金部材1とろう付対象部材2とが接合されたろう付構造体が得られる。
The assembly is disposed in a heating furnace having a non-oxidizing atmosphere. The non-oxidizing atmosphere can be configured using an inert gas such as nitrogen or argon, or a reducing gas such as hydrogen, ammonia or carbon monoxide, or a mixed gas thereof. The non-oxidizing atmosphere may be at atmospheric pressure without reducing pressure during brazing addition heat, or may be reduced to 0.1 Pa.
In addition, before obtaining a non-oxidizing atmosphere, you may include a pressure reduction process for the purpose of substitution. The heating furnace does not need to have a sealed space, and may have a brazing material carry-in port and a carry-out port. Even in such a heating furnace, a non-oxidizing atmosphere is maintained by blowing an inert gas into the furnace. The non-oxidizing atmosphere preferably has an oxygen concentration of 50 ppm or less by volume. It brazes by heating above 590 degreeC under the said atmosphere. During the brazing, a uniform pressure of about 10 to 1000 gf / cm 2 is applied to the assembly in a direction in which the aluminum alloy brazing material sheet 3 is sandwiched between the Mg-containing aluminum alloy member 1 and the brazing target member 2. It is preferable to keep it.
In brazing, the Mg-containing aluminum alloy member 1 and the brazing target member 2 are satisfactorily joined without flux via the contact adhesion portion 4. Thus, a brazed structure in which the Mg-containing aluminum alloy member 1 and the brazing target member 2 are joined is obtained.

本実施形態では、必要に応じて接合部およびその近傍のみに適切なろう材量が供給可能なアルミニウム合金ろう材シートを利用し、かつ、ろう付過程での接合阻害要因である酸化マグネシウム膜の生成を最小限に抑えることができる。   In the present embodiment, an aluminum alloy brazing material sheet that can supply an appropriate amount of brazing material only to the joint and its vicinity as required is used, and a magnesium oxide film that is a factor for inhibiting joining in the brazing process is used. Generation can be minimized.

表2および表3に示すアルミニウム合金ろう材シート、ならびにMg含有アルミニウム合金部材を準備した。
ろう材合金は半連続鋳造法にて作製したが、鋳造時の凝固速度を0.1〜500℃/secの範囲で変量し、Si粒子サイズを変化させた。なお、同じ成分でも凝固速度が速いほどSi粒子サイズは小さくなり、単位面積当たりの個数は増加する。
ろう付対象部材であるMg含有アルミニウム合金部材およびろう付対象部材は、ともにH14相当調質の2mm厚に仕上げた。表1に、各材料を作製する際に用いた熱処理条件を示す。
Aluminum alloy brazing material sheets and Mg-containing aluminum alloy members shown in Tables 2 and 3 were prepared.
The brazing alloy was produced by a semi-continuous casting method, but the solidification rate during casting was varied in the range of 0.1 to 500 ° C./sec to change the Si particle size. Even with the same component, the faster the solidification rate, the smaller the Si particle size, and the number per unit area increases.
Both the Mg-containing aluminum alloy member and the brazing target member, which are brazing target members, were finished to a thickness of 2 mm with a tempering equivalent to H14. Table 1 shows the heat treatment conditions used when producing each material.

(ろう付試験)
Mg含有アルミニウム合金部材を50mm角に、アルミニウム合金ろう材シートとろう付対象部材を30mm角に切断し、Mg含有アルミニウム合金部材とろう付対象部材とでアルミニウム合金ろう材シートを挟み込んでろう付構造体とした。ろう付時には、ろう付構造体に30gf/cmの均一加圧を与え、窒素ガス雰囲気(圧力:大気圧〜0.1Pa)中にて、所定温度まで加熱するろう付熱処理を行った。
(Brazing test)
Brazing structure in which Mg-containing aluminum alloy member is cut into 50 mm square, aluminum alloy brazing material sheet and brazing object member are cut into 30 mm square, and the aluminum alloy brazing material sheet is sandwiched between Mg-containing aluminum alloy member and brazing object member The body. At the time of brazing, a brazing heat treatment was performed by applying a uniform pressure of 30 gf / cm 2 to the brazed structure and heating it to a predetermined temperature in a nitrogen gas atmosphere (pressure: atmospheric pressure to 0.1 Pa).

(面接合率)
作製したサンプルの接合面を超音波映像装置にて走査し、面接合率を求めた。超音波測定ではボイド部の検出が可能であり、接合対象全面積に対するボイド面積率を求めて、面接合率を算出し、表2および表3に示した。なお、面接合率が95%以上のものを◎、85%以上95%未満のものを○、75%以上85%未満のものを△、75%未満のものを×と判定評価した。
(Surface bonding rate)
The joining surface of the produced sample was scanned with an ultrasonic imaging device, and the surface joining rate was determined. In the ultrasonic measurement, the void portion can be detected. The void area ratio with respect to the entire area to be bonded is obtained, and the surface bonding ratio is calculated. In addition, the surface bonding rate of 95% or more was evaluated as ◎, 85% or more and less than 95% as ○, 75% or more and less than 85% as Δ, and less than 75% as ×.

(ろう材シート表面のSi粒子サイズ)
Si粒子サイズはろう材シート最表面を0.1μmの砥粒で研磨し、0.5%フッ酸水溶液で60秒エッチングした後、表面方向からEPMA(電子線マイクロアナライザ)を用いた全自動粒子解析により粒子サイズと個数を測定した。測定は各サンプルについて250μm角相当の観察視野で任意部5ヶ所について測定し、円相当径で0.25μm以上のSi粒子の分布を求め、表2および表3に示した。
(Si particle size of brazing material sheet surface)
The size of the Si particles is that the outermost surface of the brazing material sheet is polished with 0.1 μm abrasive grains, etched with 0.5% hydrofluoric acid aqueous solution for 60 seconds, and then fully automatic using EPMA (electron beam microanalyzer) from the surface direction. Particle size and number were measured by analysis. Each sample was measured at five arbitrary portions in an observation field corresponding to 250 μm square, and the distribution of Si particles having an equivalent circle diameter of 0.25 μm or more was obtained.

(初期酸化皮膜および酸化マグネシウム膜の平均膜厚)
Mg含有アルミニウム合金部材およびアルミニウム合金ろう材シートのろう付前表面の酸化皮膜の平均膜厚については、ろう付前の各サンプルについて、TEM(透過型電子顕微鏡)で酸化皮膜の膜厚を任意部5ヶ所ずつ観察し、酸化皮膜の平均膜厚を求めた。Mg含有アルミニウム合金部材の前記酸化皮膜中の酸化マグネシウム膜の平均膜厚については、ろう付前の各サンプル表面の任意部3ヶ所について、XPS(X線光分子分光法)で深さ方向の元素分布を測定した。原子比(at%)でMgと酸素の合計が70%を超える部位をMgOとし、MgO膜の平均膜厚を算出した。各平均膜厚の測定結果を表2および表3に示した。
(Average film thickness of the initial oxide film and magnesium oxide film)
About the average film thickness of the oxide film on the surface before brazing of the Mg-containing aluminum alloy member and the aluminum alloy brazing material sheet, the film thickness of the oxide film can be arbitrarily set by TEM (transmission electron microscope) for each sample before brazing. Observation was made at five locations, and the average film thickness of the oxide film was determined. Regarding the average film thickness of the magnesium oxide film in the oxide film of the Mg-containing aluminum alloy member, the elements in the depth direction by XPS (X-ray photomolecular spectroscopy) are used for three arbitrary portions on the surface of each sample before brazing. Distribution was measured. The part where the total of Mg and oxygen exceeds 70% in terms of atomic ratio (at%) was defined as MgO, and the average film thickness of the MgO film was calculated. The measurement results of each average film thickness are shown in Table 2 and Table 3.

(接合強度)
作製した各サンプルをφ10mm×厚さ4mmの円柱状に加工し、治具に接着剤で固定し、引張試験を実施し、積層接合界面の破壊強度を測定し、接合強度を判定した。なお、接合強度(破壊強度)が80MPa以上のものを○、80MPa未満のものを×と判定評価した。
(Joint strength)
Each produced sample was processed into a cylindrical shape of φ10 mm × thickness 4 mm, fixed to a jig with an adhesive, a tensile test was performed, the fracture strength at the laminated joint interface was measured, and the joint strength was determined. In addition, evaluation was made by judging that the bonding strength (breaking strength) was 80 MPa or more and that the bonding strength (breaking strength) was less than 80 MPa.

Figure 0005904853
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1 Mg含有アルミニウム合金部材
2 ろう付対象部材
3 アルミニウム合金ろう材シート
4 接触密着部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mg containing aluminum alloy member 2 Brazing object member 3 Aluminum alloy brazing material sheet 4 Contact adhesion part

Claims (7)

質量%でMgを0.15〜1.0%含有するMg含有アルミニウム合金部材と、質量%でSiを5.0〜13.0%含有するAl−Si系アルミニウム合金ろう材シートとを用いるアルミニウム材のフラックスレスろう付方法であって、
前記Mg含有アルミニウム合金部材および前記アルミニウム合金ろう材シートのろう付前表面の酸化皮膜の平均膜厚が15nm以下であり、かつ、前記Mg含有アルミニウム合金部材の前記酸化皮膜中の酸化マグネシウム膜の平均膜厚が2nm以下であり、
減圧を伴わない非酸化性雰囲気中または大気圧から0.1Paの圧力範囲下の非酸化性雰囲気中で、前記Mg含有アルミニウム合金部材と前記アルミニウム合金ろう材シートとろう付対象部材とを接触密着させ、接触密着部において前記Mg含有アルミニウム合金部材と前記ろう付対象部材とをろう付により接合することを特徴とするアルミニウム材のフラックスレスろう付方法。
Aluminum using Mg-containing aluminum alloy member containing 0.15 to 1.0% Mg by mass and Al-Si aluminum alloy brazing material sheet containing 5.0 to 13.0% Si by mass A fluxless brazing method for a material,
The average film thickness of the oxide film on the surface before brazing of the Mg-containing aluminum alloy member and the aluminum alloy brazing material sheet is 15 nm or less, and the average of the magnesium oxide film in the oxide film of the Mg-containing aluminum alloy member The film thickness is 2 nm or less,
Contact adhesion between the Mg-containing aluminum alloy member, the aluminum alloy brazing material sheet, and the member to be brazed in a non-oxidizing atmosphere without pressure reduction or in a non-oxidizing atmosphere under a pressure range of atmospheric pressure to 0.1 Pa A fluxless brazing method for an aluminum material, wherein the Mg-containing aluminum alloy member and the brazing target member are joined by brazing at the contact and adhesion portion.
前記アルミニウム合金ろう材シートの表面において、円相当径0.25μm以上のSi粒子が1mm当たり20,000個以上存在することを特徴とする請求項1に記載のアルミニウム材のフラックスレスろう付方法。 2. The fluxless brazing method for an aluminum material according to claim 1, wherein 20,000 or more Si particles having an equivalent circle diameter of 0.25 μm or more are present per 1 mm 2 on the surface of the aluminum alloy brazing material sheet. . 前記Mg含有アルミニウム合金部材が、質量%で、さらにMn:0.2〜2.5%、Cu:0.05〜1.0%、Si:0.1〜1.0%の内1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1または2に記載のアルミニウム材のフラックスレスろう付方法。   The Mg-containing aluminum alloy member is in% by mass, and one of Mn: 0.2 to 2.5%, Cu: 0.05 to 1.0%, Si: 0.1 to 1.0% or The fluxless brazing method for an aluminum material according to claim 1 or 2, comprising two or more kinds. 前記ろう付対象部材が、Mgを添加していないAl材であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のアルミニウム材のフラックスレスろう付方法。   The fluxless brazing method for an aluminum material according to any one of claims 1 to 3, wherein the brazing target member is an Al material to which Mg is not added. 前記ろう付対象部材が、アルミニウム純度が99.9%以上の純アルミニウムであることを特徴とする請求項4記載のアルミニウム材のフラックスレスろう付方法。   5. The fluxless brazing method for an aluminum material according to claim 4, wherein the brazing target member is pure aluminum having an aluminum purity of 99.9% or more. 前記ろう付対象部材が、質量%で、Mn:0.2〜2.5%、Cu:0.05〜1.0%、Si:0.1〜1.0%の内1種または2種以上を含有し、残部がAlと不可避不純物からなる組成を有することを特徴とする請求項4記載のアルミニウム材のフラックスレスろう付方法。   The brazing target member is one or two of mass%, Mn: 0.2 to 2.5%, Cu: 0.05 to 1.0%, Si: 0.1 to 1.0%. The fluxless brazing method for an aluminum material according to claim 4, wherein the aluminum material has a composition comprising Al and inevitable impurities. 請求項1〜6のいずれかに記載のアルミニウム材のフラックスレスろう付方法により、ろう付構造体を構成する前記Mg含有アルミニウム合金部材と前記ろう付対象部材とを接合することを特徴とするろう付構造体の製造方法。   The aluminum-containing flux alloy brazing method according to any one of claims 1 to 6, wherein the Mg-containing aluminum alloy member constituting the brazing structure and the brazing target member are joined together. Manufacturing method of attached structure.
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