JPH02147164A - Mg含有Al合金の気相ろう付法 - Google Patents
Mg含有Al合金の気相ろう付法Info
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- JPH02147164A JPH02147164A JP29841488A JP29841488A JPH02147164A JP H02147164 A JPH02147164 A JP H02147164A JP 29841488 A JP29841488 A JP 29841488A JP 29841488 A JP29841488 A JP 29841488A JP H02147164 A JPH02147164 A JP H02147164A
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
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。
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Alまたは/1重合部材のろう付方法に関する
ものであり、例えば自動車の熱交換器等の製造において
そのろう付された部材の性能を向上させるとともに製造
コストを安価にするものである。
ものであり、例えば自動車の熱交換器等の製造において
そのろう付された部材の性能を向上させるとともに製造
コストを安価にするものである。
通常ΔeまたはAl合金部材のろう付は、接合しようと
するAlまたはAl合金部材をこれらAl等よりも融点
の低いろう材を介して固定して組立物とし、このろう材
の融点よりも高く、接合しようとするAlまたはAl合
金部材の融点よりも低い温度に加熱することにより行っ
ている。そしてろう材としては一般にAlFy!系合金
が使用され、その形状としては板状、線状または粉末状
あるいはAeまたはへ1合金からなる芯材にこのろう材
を被覆した合わせ材(以下プレージングシートと記す)
として用いられている。
するAlまたはAl合金部材をこれらAl等よりも融点
の低いろう材を介して固定して組立物とし、このろう材
の融点よりも高く、接合しようとするAlまたはAl合
金部材の融点よりも低い温度に加熱することにより行っ
ている。そしてろう材としては一般にAlFy!系合金
が使用され、その形状としては板状、線状または粉末状
あるいはAeまたはへ1合金からなる芯材にこのろう材
を被覆した合わせ材(以下プレージングシートと記す)
として用いられている。
従来のろう付方法としてはろう付をする部材表面の酸化
皮膜を除去するためのフラックスを用いるフラックスろ
う付性とこれを用いない真空ろう付性が通常使用されて
いる。
皮膜を除去するためのフラックスを用いるフラックスろ
う付性とこれを用いない真空ろう付性が通常使用されて
いる。
上記フラックスろう付性としては、溶融した塩化物系フ
ラックス中に接合しようとする組立物を浸漬してろう付
加熱する浸漬ろう付性、接合しようとする組立物に塩化
物系フラックスを塗布し炉中でろう付加熱する炉中ろう
付性等がある。ところがこの塩化物系フラックスはAl
!に対しては腐食性であるのでろう付後洗浄して完全に
除去しなければならず、製造工程が非常に煩雑である。
ラックス中に接合しようとする組立物を浸漬してろう付
加熱する浸漬ろう付性、接合しようとする組立物に塩化
物系フラックスを塗布し炉中でろう付加熱する炉中ろう
付性等がある。ところがこの塩化物系フラックスはAl
!に対しては腐食性であるのでろう付後洗浄して完全に
除去しなければならず、製造工程が非常に煩雑である。
これに対して真空中に接合しようとする組立物を置いて
ろう付加熱する真空ろう付性によれば、後工程として洗
浄も不要であり、またろう付後の部材表面も良好である
が、高真空が必要であることおよび材料的に制約がある
等の問題がある。
ろう付加熱する真空ろう付性によれば、後工程として洗
浄も不要であり、またろう付後の部材表面も良好である
が、高真空が必要であることおよび材料的に制約がある
等の問題がある。
さらに最近上記不具合を解消するろう付性として非腐食
性の弗化物系フラックスを用いて炉中でろう付する方法
が広く用いられるようになってきた。この方法は特公昭
58−27037号公報に記載されているようにフラッ
クスとして非吸湿性でAlに対して非腐食性のKA I
F、とに、AlF6の混合物を用い、これを水に懸濁
させ、接合しようとする組立物表面に塗布してろう付す
るものであり、その特徴としては非腐食性フラックスを
用いるためにフラックス除去の後処理が不要なことが上
げられる。
性の弗化物系フラックスを用いて炉中でろう付する方法
が広く用いられるようになってきた。この方法は特公昭
58−27037号公報に記載されているようにフラッ
クスとして非吸湿性でAlに対して非腐食性のKA I
F、とに、AlF6の混合物を用い、これを水に懸濁
させ、接合しようとする組立物表面に塗布してろう付す
るものであり、その特徴としては非腐食性フラックスを
用いるためにフラックス除去の後処理が不要なことが上
げられる。
これら従来のフラックスろう付性はいずれもろう付部材
を溶融フラックス中に浸漬するか、フラックスを塗布し
てろう付を行うものである。
を溶融フラックス中に浸漬するか、フラックスを塗布し
てろう付を行うものである。
即ちろう付部に予めフラックスを積極的に接触させなが
らろう付を行うものである。
らろう付を行うものである。
しかしながら上記特公昭58−27037号公報に記載
の方法においては、必然的にフラックスを組立物表面に
付着させるための塗布、乾燥工程が必要であり、さらに
塗布されたフラックスはその組立物を次工程に運ぶ途中
で組立物から脱落するものが多く、このため有効に使用
されるフラックスの歩留りは低(なる。またろう付後の
接合部材の表面には不均一に7ラツクス残渣が残るので
従来の真空ろう付性に比較して表面が汚れ商品価値が劣
ると共に、耐食性を向上させるために次工程で行うクロ
メート処理や黒色塗装処理等が不均一となってしまいそ
の効果が十分に発揮されなくなる等の欠点があった。
の方法においては、必然的にフラックスを組立物表面に
付着させるための塗布、乾燥工程が必要であり、さらに
塗布されたフラックスはその組立物を次工程に運ぶ途中
で組立物から脱落するものが多く、このため有効に使用
されるフラックスの歩留りは低(なる。またろう付後の
接合部材の表面には不均一に7ラツクス残渣が残るので
従来の真空ろう付性に比較して表面が汚れ商品価値が劣
ると共に、耐食性を向上させるために次工程で行うクロ
メート処理や黒色塗装処理等が不均一となってしまいそ
の効果が十分に発揮されなくなる等の欠点があった。
さらにこのフラックス残渣は非導電性であるため、例え
ば熱交換器において犠牲フィンにより管体を保護する防
食法を採用する場合には防食電流の流れが阻害されてし
まい防食効果が十分得られない場合がある。
ば熱交換器において犠牲フィンにより管体を保護する防
食法を採用する場合には防食電流の流れが阻害されてし
まい防食効果が十分得られない場合がある。
またMg含有Al合金部材を前記弗化物系フラックスを
用いて炉中ろう付する場合は従来に比べてろう付性は劣
っているため、工業的に安定したろう付性を得るために
はろう付部材であるAff合金中のMgの含有量は0.
6wtX (以下wt%を単に%と略記する)未満でな
ければならない。
用いて炉中ろう付する場合は従来に比べてろう付性は劣
っているため、工業的に安定したろう付性を得るために
はろう付部材であるAff合金中のMgの含有量は0.
6wtX (以下wt%を単に%と略記する)未満でな
ければならない。
そしてこれ以上のMgを含有するAl合金部材ではフラ
ックス塗布量を多くしてもろう付は難しくなってしまう
。この原因はAl合金中のMgとフラックスとがろう付
加熱中に反応するためであり、その結果フラックスの組
成が変化してフラックスとしての効果が失われること、
An合金中のMgが表面層に拡散して表面層のMg濃度
が高くなること、およびフラックスがAl合金の表面層
に入り込む等の現象が発生してろうの流れを阻害するこ
と等が起こるからである。
ックス塗布量を多くしてもろう付は難しくなってしまう
。この原因はAl合金中のMgとフラックスとがろう付
加熱中に反応するためであり、その結果フラックスの組
成が変化してフラックスとしての効果が失われること、
An合金中のMgが表面層に拡散して表面層のMg濃度
が高くなること、およびフラックスがAl合金の表面層
に入り込む等の現象が発生してろうの流れを阻害するこ
と等が起こるからである。
このようにMg含有量の多いA42合金部材が熱交換器
用材料として使用できないことは、熱交換器の耐久性や
軽量化の而で大きな障害となっていた。
用材料として使用できないことは、熱交換器の耐久性や
軽量化の而で大きな障害となっていた。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、接合しようとする
組立物に直接フラックスを塗布する工程を必要としない
気相ろう付性を開発したもので、AlまたはAff合金
部材をろう材を介してろう付する方法において、ろう付
をする部材にフルオロアルミン酸カリウム錯体を積極的
に塗布することなく、これら部材を該錯体の蒸気が存在
する非酸化性雰囲気中でろう伺することを特徴とするも
のである。
組立物に直接フラックスを塗布する工程を必要としない
気相ろう付性を開発したもので、AlまたはAff合金
部材をろう材を介してろう付する方法において、ろう付
をする部材にフルオロアルミン酸カリウム錯体を積極的
に塗布することなく、これら部材を該錯体の蒸気が存在
する非酸化性雰囲気中でろう伺することを特徴とするも
のである。
このようにフルオロアルミン酸カリウム錯体の蒸気が存
在する非酸化性雰囲気中に接合しようとするANまたは
Al合金部材としての組立物をおくことにより、この蒸
気は極微量かつ均一に組立物に付着してその表面のAl
の酸化皮膜を破壊するのでろうの濡れを促進し、ろうが
−様に流れ、組立物の接合箇所に均一なフィレットが形
成される特徴を有する。
在する非酸化性雰囲気中に接合しようとするANまたは
Al合金部材としての組立物をおくことにより、この蒸
気は極微量かつ均一に組立物に付着してその表面のAl
の酸化皮膜を破壊するのでろうの濡れを促進し、ろうが
−様に流れ、組立物の接合箇所に均一なフィレットが形
成される特徴を有する。
さらにこの蒸気は雰囲気中の水分および酸素と結合して
雰囲気をより非酸化性なものとし、材料表面の酸化を防
ぐ効果を持つ。
雰囲気をより非酸化性なものとし、材料表面の酸化を防
ぐ効果を持つ。
また本発明のろう付法に利用できるフルオロアルミン酸
カリウム錯体としては具体的な化学式で示すとKA f
F4. K2A I F、やに3A I Fll等の
一般式に、Aj2F、、3で示される化合物のこれらの
混合物であるKA I F4+に2A I F、。
カリウム錯体としては具体的な化学式で示すとKA f
F4. K2A I F、やに3A I Fll等の
一般式に、Aj2F、、3で示される化合物のこれらの
混合物であるKA I F4+に2A I F、。
KAfF、十に3A I Fs、 K2A I F、+
KzA 12 Fn。
KzA 12 Fn。
K A I F 4 + K 、 −+ A I F
02およびに2AlF、+に一−2Aj’F1.等が含
まれ、さらにKAfF、+K 2 A I F s・H
20のような混合物から発生の蒸気も含まれる。
02およびに2AlF、+に一−2Aj’F1.等が含
まれ、さらにKAfF、+K 2 A I F s・H
20のような混合物から発生の蒸気も含まれる。
そしてこのような錯体の蒸気を発生させるには上記錯体
をろう付を実施する炉中に予め入れておき、炉を昇温し
たときにその熱で同時に蒸発させても良いし、またこの
蒸気を炉外で発生させて窒素ガス等をキャリアーとして
炉内に供給する等の方法も可能である。
をろう付を実施する炉中に予め入れておき、炉を昇温し
たときにその熱で同時に蒸発させても良いし、またこの
蒸気を炉外で発生させて窒素ガス等をキャリアーとして
炉内に供給する等の方法も可能である。
また上記化合物の通常の生成原料である固体状のKFと
/lF3とを混合し、加熱溶融して発生させた錯体の蒸
気、あるいはこれらを別個に加熱溶融して発生させた錯
体の蒸気を非酸化性雰囲気中に導入する方法を採ること
もできる。
/lF3とを混合し、加熱溶融して発生させた錯体の蒸
気、あるいはこれらを別個に加熱溶融して発生させた錯
体の蒸気を非酸化性雰囲気中に導入する方法を採ること
もできる。
さらに非酸化性雰囲気中にこのようなフルオロアルミン
酸カリウム錯体の蒸気を存在させることにより組立物は
完全に蒸気で覆うことができるので、蒸気密度は少なく
てすみフラックス消費量を低減することができる。なお
非酸化性雰囲気としては例えば窒素、アルゴン、−酸化
炭素その他いずれの雰囲気でも利用可能である。
酸カリウム錯体の蒸気を存在させることにより組立物は
完全に蒸気で覆うことができるので、蒸気密度は少なく
てすみフラックス消費量を低減することができる。なお
非酸化性雰囲気としては例えば窒素、アルゴン、−酸化
炭素その他いずれの雰囲気でも利用可能である。
また本発明を実施するには密閉度の高い炉の使用が好ま
しいが、密閉度の劣る炉であっても接合しようとする組
立物をステンレス等からなる容器内に蒸気発生物と共に
入れてろう付加熱すれば容易にろう付することができる
。
しいが、密閉度の劣る炉であっても接合しようとする組
立物をステンレス等からなる容器内に蒸気発生物と共に
入れてろう付加熱すれば容易にろう付することができる
。
さらに本発明によればMgを0.6%を超えて含有する
Af−Mg系合金であってもろう付が可能となる。これ
はフルオロアルミン酸カリウ11錯体の蒸気が極微量で
ありしかも均一に組立物に付着するからである。そして
このために7ラツクスとしての作用を行うフルオロアル
ミン酸カリウム錯体の蒸気と材料中のMgとの反応が非
常に少なくなり、従って該蒸気のフラックスとしての効
果は阻害されず、またMg含有のAl合金材料内でMg
が表面層に拡散して材料内でMgの濃度差が生ずること
もなく、さらにフラックス成分が該材料の表面層へ侵入
する量も僅かであるためにろうの流れが阻害されること
はない等の作用がある。
Af−Mg系合金であってもろう付が可能となる。これ
はフルオロアルミン酸カリウ11錯体の蒸気が極微量で
ありしかも均一に組立物に付着するからである。そして
このために7ラツクスとしての作用を行うフルオロアル
ミン酸カリウム錯体の蒸気と材料中のMgとの反応が非
常に少なくなり、従って該蒸気のフラックスとしての効
果は阻害されず、またMg含有のAl合金材料内でMg
が表面層に拡散して材料内でMgの濃度差が生ずること
もなく、さらにフラックス成分が該材料の表面層へ侵入
する量も僅かであるためにろうの流れが阻害されること
はない等の作用がある。
なお本発明のろう付法はろう材部材に積極的にフラック
スを塗布するのではなく、フラックスである錯体の蒸気
を作用させる方法であるが、ろう付の困難なろう付箇所
を有するAlまたはAl合金部材に対してはその箇所に
僅かにフラックスを塗布した後、本発明である気相ろう
付法を併用して採用することも可能である。
スを塗布するのではなく、フラックスである錯体の蒸気
を作用させる方法であるが、ろう付の困難なろう付箇所
を有するAlまたはAl合金部材に対してはその箇所に
僅かにフラックスを塗布した後、本発明である気相ろう
付法を併用して採用することも可能である。
次に本発明の実施例について説明する。
〈実施例〉
第1図に示すように、常法により管状に熱間押出し成形
したJ Is Al050(A 199.5%以上)製
の管材(1)を蛇行状に曲げ、この蛇行状管材(1)の
間にAe−1%Mn−1%Zn合金を芯材とし、その両
面にAf−10%5i−1%Zn合金皮材をクラッドし
た厚さ0.16mmのプレージングシートからなるコル
ゲートフィン(2)を挟み、さらにAl−4%Zn−1
%Mg合金からなるコネクター(3)を取り付けてこの
接合部にJISA4047(A l−11〜13%Si
合金)からなる線径1、6mmの線材を巻き、サーペン
タインタイプのコンデンサーを組立てた。
したJ Is Al050(A 199.5%以上)製
の管材(1)を蛇行状に曲げ、この蛇行状管材(1)の
間にAe−1%Mn−1%Zn合金を芯材とし、その両
面にAf−10%5i−1%Zn合金皮材をクラッドし
た厚さ0.16mmのプレージングシートからなるコル
ゲートフィン(2)を挟み、さらにAl−4%Zn−1
%Mg合金からなるコネクター(3)を取り付けてこの
接合部にJISA4047(A l−11〜13%Si
合金)からなる線径1、6mmの線材を巻き、サーペン
タインタイプのコンデンサーを組立てた。
この組立物を有機溶剤で脱脂した後ろう付炉に挿入する
ステンレス製のトレー上に、該ろう付炉の内容積11I
IN当たり346gのKA#F、と共に載置した。そし
て露点−40℃、酸素濃度1100ppの窒素ガス雰囲
気で置換され、610℃に保持された電気炉内にこのト
レーを挿入し、上記組立物を610℃で5分間加熱して
ろう付を実施した。このときKA I F、は炉に挿入
されてからろう付温度まで昇温される間に溶融して蒸発
し、ろう何時には雰囲気として組立物を覆っているので
7ラツクスとして有効に作用することになる。
ステンレス製のトレー上に、該ろう付炉の内容積11I
IN当たり346gのKA#F、と共に載置した。そし
て露点−40℃、酸素濃度1100ppの窒素ガス雰囲
気で置換され、610℃に保持された電気炉内にこのト
レーを挿入し、上記組立物を610℃で5分間加熱して
ろう付を実施した。このときKA I F、は炉に挿入
されてからろう付温度まで昇温される間に溶融して蒸発
し、ろう何時には雰囲気として組立物を覆っているので
7ラツクスとして有効に作用することになる。
上記ろう付後のコンデンサーを炉外に取り出して表面の
外観観察を行い、またろう付状況を調べてこれらの結果
を第1表に示した。その後常法によりクロメート処理、
黒色塗装を行いこれらの付着性をクロメート性および塗
装性として第1表に併記した。またこの塗装後のコンデ
ンサーの耐食性を評価するためにJI3118681に
基づ<CASS試験を500時間実施して貫通孔食の有
無を調べその結果を第1表に併記した。
外観観察を行い、またろう付状況を調べてこれらの結果
を第1表に示した。その後常法によりクロメート処理、
黒色塗装を行いこれらの付着性をクロメート性および塗
装性として第1表に併記した。またこの塗装後のコンデ
ンサーの耐食性を評価するためにJI3118681に
基づ<CASS試験を500時間実施して貫通孔食の有
無を調べその結果を第1表に併記した。
〈従来例〉
比較のため上記第1図に示すコンデンサーの組立物を従
来法でろう付したものについて、その特性を調査した。
来法でろう付したものについて、その特性を調査した。
即ち第1図に示す組立物を有機溶剤により脱脂したのち
10%濃度のKAnF、懸淘液を塗布し、200℃で1
0分間の乾燥を行った。その後露点−406C9酸素濃
度1100ppの窒素ガス雰囲気で置換され、610℃
に保持された電気炉内にこの組立物を挿入して610°
Cで5分間加熱してろう付を行った。
10%濃度のKAnF、懸淘液を塗布し、200℃で1
0分間の乾燥を行った。その後露点−406C9酸素濃
度1100ppの窒素ガス雰囲気で置換され、610℃
に保持された電気炉内にこの組立物を挿入して610°
Cで5分間加熱してろう付を行った。
その後の工程は上記〈実施例〉と同様に行ない、かつこ
のろう付されたコンデンサーについて上記と同様な評価
試験を行ってそれらの結果について第1表に示した。
のろう付されたコンデンサーについて上記と同様な評価
試験を行ってそれらの結果について第1表に示した。
第1表から明らかなように本発明法によるろう付後のコ
ンデンサーの表面はきれいであり、ろう付状況もフィン
と管材との接合部であるフィン部、コネクターと管材と
の接合部であるコネクタ一部共に優れていた。さらにク
ロメート性、塗装性も良好で、耐食性も良好であった。
ンデンサーの表面はきれいであり、ろう付状況もフィン
と管材との接合部であるフィン部、コネクターと管材と
の接合部であるコネクタ一部共に優れていた。さらにク
ロメート性、塗装性も良好で、耐食性も良好であった。
これに対して従来法によるコンデンサーは表面に7ラツ
クス残渣が全面に濃く不均一に付着しており、外観上好
ましくない。またろう付状況はフィン部は良好であった
が、コネクタ一部はろう付できなかった。さらにろう付
後のクロメート処理および塗装は不均一であり、耐食性
については特に第1図の管材(1)の曲げ部(4)で貫
通孔食が発生した。
クス残渣が全面に濃く不均一に付着しており、外観上好
ましくない。またろう付状況はフィン部は良好であった
が、コネクタ一部はろう付できなかった。さらにろう付
後のクロメート処理および塗装は不均一であり、耐食性
については特に第1図の管材(1)の曲げ部(4)で貫
通孔食が発生した。
このように本発明によれば、従来のろう付性に比べて例
えば自動車等の熱交換器の製造工程が短縮できるので製
造コストが安価になり、またろう付後の表面がきれいで
あるためクロメート処理等の後処理での表面処理性が良
好で耐食性に優れる等の品質が向上し、さらにMgを多
く含有するAl!合金部材のろう付も可能である等工業
上顕著な効果を奏するものである。
えば自動車等の熱交換器の製造工程が短縮できるので製
造コストが安価になり、またろう付後の表面がきれいで
あるためクロメート処理等の後処理での表面処理性が良
好で耐食性に優れる等の品質が向上し、さらにMgを多
く含有するAl!合金部材のろう付も可能である等工業
上顕著な効果を奏するものである。
第1図はエアコン用熱交換器であるコンデンサーの一例
を示す斜視図、第2図はフィン部を拡大して示す側面図
である。 l −管材 2−フィン 3−コネクター 4−曲げ部 第1 図 第2図
を示す斜視図、第2図はフィン部を拡大して示す側面図
である。 l −管材 2−フィン 3−コネクター 4−曲げ部 第1 図 第2図
Claims (1)
- (1) AlまたはAl合金部材をろう材を介してろう
付する方法において、ろう付をする部材にフルオロアル
ミン酸カリウム錯体を積極的に塗布することなく、これ
ら部材を該錯体の蒸気が存在する非酸化性雰囲気中でろ
う付することを特徴とするAlまたはAl合金部材の気
相ろう付法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29841488A JPH02147164A (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | Mg含有Al合金の気相ろう付法 |
AU46372/89A AU625442B2 (en) | 1988-11-28 | 1989-11-27 | Gaseous phase brazing method of al or al alloy |
EP19890913065 EP0399050A4 (en) | 1988-11-28 | 1989-11-27 | Gaseous phase brazing method of al or al alloy |
KR1019900701669A KR900701456A (ko) | 1988-11-28 | 1989-11-27 | Al 혹은 Al합금의 기상 브레이징 방법 |
PCT/JP1989/001198 WO1990006204A1 (en) | 1988-11-28 | 1989-11-27 | Gaseous phase brazing method of al or al alloy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29841488A JPH02147164A (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | Mg含有Al合金の気相ろう付法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02147164A true JPH02147164A (ja) | 1990-06-06 |
Family
ID=17859395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29841488A Pending JPH02147164A (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | Mg含有Al合金の気相ろう付法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02147164A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6487058A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-31 | Showa Aluminum Corp | Method for brazing aluminum material |
JPH0292454A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-03 | Kanto Yakin Kogyo Kk | 雰囲気熱処理方法 |
-
1988
- 1988-11-28 JP JP29841488A patent/JPH02147164A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6487058A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-31 | Showa Aluminum Corp | Method for brazing aluminum material |
JPH0292454A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-03 | Kanto Yakin Kogyo Kk | 雰囲気熱処理方法 |
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