JPH0195892A - 非腐食性フラックスろう付用アルミニウムブレージング材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は非腐食性フラックスろう付用アルミニウムブレ
ージング材料に係り、更に詳しくは、非腐食性フラック
スろう相法で製造される自動車用のろう付熱交換器に適
するアルミニウムブレージング材料に関する。

（従来の技術及び解決しようとする問題点）自動車用の
アルミニウム製熱交換器、例えば、ラジェータやエアコ
ン等はフラックスろう相法により製造されるろう付熱交
換器が多用されている。

このようなろう付熱交換器は、ＪＩＳＺ３２６３による
ＢＡＩＩＰＣ等のＡｌ−Ｓｉ系ろう材（例、Ａ４３４３
合金）をＡｆｌ−Ｍｎ系（例、Ａ３００３合金）の芯材
の両面又は片面にクラッドしたアルミニウムプレージン
グシートが主に用いられ、Ｋ−Ｆ−Ａｌ系の非腐食性フ
ラックスを使用してフラックスろう相法により製造され
ているケースが多い。

しかし、自動車用部品の分野においては材料の薄肉化の
市場ニーズが強く、材料の強度面上等の対応が要請され
ているが、アルミニウムプレージングシートの芯材（母
材）はＡｌ−Ｍｎ系であって充分な強度が期待できない
。そこで、芯材中にＭｇを添加したＡｌ金合金用いる試
みがなされているが、非腐食性フラックスろう相法は大
気圧下で実施されることから、Ｍｇ含有芯林を用いたア
ルミニウムブレージング材料はろう付により生成される
酸化皮膜が厚くなり、ろう付性が低下するという問題が
あり、このため、この種のブレージング材料はに使用上
制約されているのが現状である。

本発明は、かＮる事情に鑑みてなされたものであって、
非腐食性ブランクスろう付性においてろう付性を損うこ
となく充分なろう何役強度が得られ、薄肉化に対応でき
るアルミニウムブレージング材料を提供することを目的
とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者は、高強度化を図る
ためにＭｇを含有せしめた芯材を用いたアルミニウムプ
レージングシートを非腐食性フラックスろう付する際、
厚い酸化皮膜の生成に起因するろう付性の低下を効果的
に防止し得る方策を見い出すべく鋭意研究を重ねた結果
、アルミニウムブレージング材料にＣａを適量添加する
ことによってろう何時の酸化皮膜の生成を効果的に抑制
でき、ろう付性の低下を防止できることを見い出し、こ
こに本発明をなしたものである。

すなわち、本発明の非腐食性フラックスろう肘用アルミ
ニウムブレージング材料は、Ｍｇを０．０５〜０．７ｗ
ｔ％含有するアルミニウム合金を芯材とし、この芯材の
両面又は片面にＡｌ−Ｓｉ系ろう材をクラッドしたブレ
ージング材料であって、該芯材及びろう材の少なくとも
一方にＣａを０．００２〜Ｑ、１ｗｔ％含有せしめたこ
とを特徴とするものである。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

アルミニウムプレージングシートの非腐食性フラックス
ろう付性は、一般に不活性な雰囲気、例えば窒素ガス雰
囲気中で大気圧下で実施されるが、非食性フラックスは
アルミニウム部材を覆い、ろう付加熱過程におけるアル
ミニウム表面の酸化皮膜の成長を抑制すると同時に酸化
皮膜を破壊し、ろう相接合を可能にしている。

しかし、プレージングシート芯材としてＭｇ含有のアル
ミニウム合金を用いた場合、Ｍｇは酸素との親和力が強
いため、僅かな酸素分圧の状態においても、約６００℃
に到るろう付昇温過程において酸化皮膜は著しく成長し
、ろう付性が低下する。このため、非食性フラックスろ
う肘用アルミニウム材料においては、Ｍｇ含有アルミニ
ウム合金の使用は制約を受けていたのである。

本発明者は、かＮる現象を鋭意分析した結果、アルミニ
ウムに対するＭｇの優先的酸化に着目するに至り、この
ような現象を応用し、更にＭｇに対して優先的酸化が生
じるＣａの添加を見出したものである。

すなわち、アルミニウム自体も酸化物生成エネルギーが
小さく比較的酸化し易すいか、Ｍｇはアルミニウムより
も更に酸化物生成エネルギーが小さいため、Ｍｇ含有ア
ルミニウム合金においては、ろう付等で高温に加熱され
た場合、Ｍｇは材料表面に拡散し僅かな酸素とも化合し
て酸化皮膜を生成し、この酸化皮膜の成長はＭｇを含有
しないアルミニウム合金よりも著しく早い。

ところが、芯材にＭｇを含有せしめたアルミニウムブレ
ージング材料にＣａを添加すると、ＣａはＭｇよりも更
に酸化物生成エネルギーが小さいため、優先的に酸化し
、Ｍｇの酸化を抑制できることが判明したのである。

そのためには、アルミニウムブレージング材料へのＣａ
添加量を０．００２〜０．１％の範囲とする必要がある
。Ｃａ添加量が０．００２％未満ではその効果が小さく
、また０、１％を超えるとＣａ自体の酸化物を有する表
面皮膜が厚くなり、却ってろう付性が低下するので好ま
しくない。Ｃａはろう材或いは芯材の少なくとも一方に
添加すればよく、その効果を発揮できる。

ろう材としては、通常のＡｌ−Ｓｉ系合金が適用でき、
Ｓｉ含有量が５〜１３％のものが好ましい。またろう材
のクラツド率は５〜１５％が適切である。

芯材としてのアルミニウム合金中のＭｇ含有量は０．０
５〜０．７％の範囲とする。Ｍｇ含有量が０．０５％未
満では強度向上効果が小さく、また０、７％を超えると
、Ｃａの添加によってもＭｇに起因する酸化皮膜の成長
を防止できず、ろう付性が低下し、またろう材の芯材中
への拡散が著しくなって耐座屈性が低下するため、好ま
しくない。

なお、芯材には必要に応じてＭｎ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｚｒ、
Ｃｒ、Ｔｉ等を１種又は２種以上を添加することができ
る。Ｍｎ及びＣｕはＭｇと同様、強度向上効果があり、
しかも電位を貴とする効果を併わせで有する元素であり
、添加するときはＭｎ１．５％以下、Ｃｕ０．５％以下
が望ましい。ＳＬはＭｇとの共存により時効硬化性を付
与でき１強度向上に寄与できるので、添加するときは０
．６％以下が望ましい。更にＺｒ、Ｃｒ及びＴｉはろう
材の芯材中への拡散を抑制し、耐座屈性の向上に効果が
あり、添加するときは０．２％以下とする。

上記ブレージング材料の非腐食性フラックスろう相法の
他の条件は特に制限されず、Ｋ−Ｆ−Ａｌ系フラックス
、例えばＫＦ、ＡｆｌＦ３、ＮａＦ等の弗化物を主成分
とするフラックスを用い、窒素ガス等の不活性雰囲気中
で実施すればよい。

次に本発明の実施例を示す。

（実施例） 第１表に示す化学成分を有するろう材のＡｌ合金並びに
第２表に示す化学成分を有する芯材のＡｌ合金をそれぞ
れ常法により溶解、鋳造し、クラッド圧延及び冷間圧延
により全板厚０．３５ｍｍのアルミニウムプレージング
シートを製作した。

なお、ろう材と芯材の組合わせは第３表に示すとおりで
あり、ろう材は芯材の片面にクララ率１０％でクラッド
した。

次いで、プレージングシートにＫＦ−ＡＩ２Ｆ。

系フラックス（商品名、　Ｎｏｃｏｌｏｋ　Ｆ　１ｕｘ
）を塗布量５ｇ／ｍ２にて塗布し、露点−４５℃の窒素
ガス雰囲気中で６００℃Ｘ３ｍ１ｎの条件でろう付を行
った。

ろう何役、ろう付性（間隙充填性）及びろう何役強度を
調べた。その結果を第３表に示す。

なお、ろう付性は、第１図に示すように、Ａ３００３合
金板（板厚１．２ｍｍ）２の上にその一端側に１１ｎＩ
ＩＩφのステンレス棒１を介してＴ字状をなすようにア
ルミニウムプレージングシート３を載置し、前記ろう付
条件と同じ条件で加熱したときの間隙充填性の長さｈ　
（ｍｍ）を測定し、評価した。またろう何役強度は前記
ろう何役にＪＩＳＢ号試験片を切り出して測定した。

第３表より明らかなとおり、プレージングシートの芯材
にＭｇが添加されていない従来材（Ｍ−１）はろう何役
強度が不足しており、しかし、Ｍｇを芯材に含有せしめ
て強度向上を図った比較材（Ｍ−２）はＣａが添加され
ていないのでろう付性に劣り、また比較材（Ｍ−３）の
如＜Ｃａ及びＭｇを過剰に添加してもろう付性は改善さ
れない。一方、芯材にＭｇを適量含有せしめた本発明材
は、いずれも適量のＣａが添加されているので、ろう付
性に優れると同時にろう何役強度も高い。

【以下余白１ （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば１、非腐食性フラ
ックスろう肘用のアルミニウムブレージング材料として
、芯材にＭｇを添加して高強度を得ると共にろう材及び
芯材の少なくとも一方にＣａを適量添加するので、高強
度化と同時に良好なろう付性を得ることができる。した
がって、熱交換器等のろう付アルミニウム構造部材の薄
肉化に要する材料強度向上に充分対応することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）はろう付性の試験要領を説明する
図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 特許出願人　　　株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士　　中　　村　　　尚 第１図 （Ｇ） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｍｇを０．０５〜０．７ｗｔ％含有するアルミニウム合
   金を芯材とし、この芯材の両面又は片面にＡｌ−Ｓｉ系
   ろう材をクラッドしたブレージング材料であって、該芯
   材及びろう材の少なくとも一方にＣａを０．００２〜０
   ．１ｗｔ％含有せしめたことを特徴とする非腐食性フラ
   ックスろう付用アルミニウムブレージング材料。