JPH03264191A - Flux composition for brazing al material - Google Patents
Flux composition for brazing al materialInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、アルミニウム（／ｌ）若しくはその合金から
なるＡｌ材料のろう付けに用いられるフランクス組底物
に係り、特にその溶融開始温度が低く、それにより４５
０°Ｃ程度の低温にても、ろう付けを可能とするフラン
クス組成物に関するものである。Detailed Description of the Invention (Technical Field) The present invention relates to a Franks assembly used for brazing an Al material made of aluminum (/l) or an alloy thereof, and in particular, its melting start temperature is low, so that 45
The present invention relates to a Franks composition that enables brazing even at low temperatures of about 0°C.
（背景技術）
Ａｆ材料のろう付けにおいては、材料の表面に形成され
ている酸化皮膜がろうの濡れ及び流動を妨害することと
なるところから、かかる酸化皮膜を除去するために、従
来から、ＮａＣｌ２−ＫＣＩＩ−ＬｉＣ１系のアルカリ
金属の塩化物を主成分とする塩化物系のフラックスが用
いられている。しかしながら、この塩化物系のフラック
スを用いた場合においては、ろう付け後に残留したフラ
ックスが／ｌ材料に対して強い腐食性を有するために、
ろう付けを行なった後、フラックス残渣を除去しなけれ
ばならず、面倒なものであった。(Background Art) When brazing Af materials, an oxide film formed on the surface of the material obstructs the wetting and flow of the solder, so in order to remove this oxide film, NaCl2 -KCII-LiC1-based chloride-based flux containing an alkali metal chloride as a main component is used. However, when using this chloride-based flux, the flux remaining after brazing is highly corrosive to /l materials.
After brazing, the flux residue must be removed, which is troublesome.
このため、非腐食性のフッ化物フラックスを用いたＡｌ
材料のろう付け手法が種々検討され、例えば、特公昭５
８−２７０３７号公報には、ＫＡｌ、 Ｆ ａとに、Ａ
ｆＦ、の混合物からなるフラックス組成物が提案されて
いるが、そのようなフランクスにあっては、その溶融点
が５６０℃程度とかなり高いところから、必然的にろう
付け温度が高くなり、それによって、ろう付けし得る。For this reason, Al
Various methods of brazing materials have been studied, for example,
Publication No. 8-27037 includes KAl, F a, and A
A flux composition consisting of a mixture of , can be brazed.
１１材料（母材）に制限を受ける等の問題を内在してい
たのである。即ち、材質上では、特にＡｌ材料（母材）
の溶融点から制限を受け、また寸法の点からも、特に薄
肉化が出来ない等の制限を受けることとなっていたので
ある。加えて、ろう付け温度が高くなることによって、
ろう付け設備が高価なものとなったり、ろう付け時のエ
ネルギー消費が大きい等の欠点も内在するものであった
。There were inherent problems such as being limited by 11 materials (base materials). That is, in terms of materials, especially Al material (base material)
There were restrictions from the melting point of the metal, and there were also restrictions from the size perspective, such as the inability to make the walls thinner. In addition, by increasing the brazing temperature,
There are also disadvantages such as expensive brazing equipment and high energy consumption during brazing.
（解決課題）
かかる状況下において、本発明の解決課題とするところ
は、溶融開始温度を低下せしめて、４５０℃程度の低温
度下でのＡｆ材料のろう付けをも可能とする、新規なフ
ラックス組成物を提供することにある。(Problem to be solved) Under such circumstances, the problem to be solved by the present invention is to develop a new flux that lowers the melting start temperature and enables brazing of Af materials at temperatures as low as about 450°C. An object of the present invention is to provide a composition.
（解決手段）
そして、かかる課題解決のために、本発明者らは、Ａｌ
材料に対する腐食性が低く且つ比較的低温度にて溶融を
開始するフラックス組成物として種々提案されている組
成物の中で、特開昭６１−１６２２９５号公報等に明ら
かにされているＡｌＦ、−ＣｓＦ系のＵ酸物について更
に検討を進めた結果、その系に第三成分として一定量の
ＬｉＦを添加することにより、Ａ Ｉ Ｆ ｙ Ｃｓ
Ｆ系の組成物の溶融温度を更に低下せしめることが出
来ることを見い出したのであり、そしてこの知見に基づ
いて、本発明を充放するに至ったのである。(Solution Means) In order to solve this problem, the present inventors have
Among various compositions that have been proposed as flux compositions that have low corrosivity to materials and start melting at relatively low temperatures, AlF, -, which is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 162295/1983, etc. As a result of further studies on CsF-based U oxides, by adding a certain amount of LiF as a third component to the system, A I F y Cs
It was discovered that the melting temperature of the F-based composition could be further lowered, and based on this knowledge, the present invention was developed.
すなわち、本発明に係るＡｆ材料ろう付け用のフラック
ス組成物にあっては、主としてＬｉＦ、ＡｆＦ、及びＣ
ｓＦの各粉末を混合して得られる混合系の組成物にして
、それら三成分の配合組成が、（ＬｉＦｍｏｌχ、Ａ、
ｅ Ｆ３ ｍｏｌＸ 、 Ｃｓ Ｆｍｏｌχ）を示す三
角座標において、（２，０，９８）と（２゜９８．０）
を結ぶ直ＭＡ、Ｃｏ、 ２２．７８）と（７８゜２２．
０）を結ぶ直線Ｂ、（２８，０，７２）と（２８゜７２
．０）を結ぶ直線Ｃ１及び（６２，３８，０）と（０，
７０，３０）を結ぶ直線りからなる４本の直線にて囲ま
れる範囲内となるように、調製されるものである。That is, the flux composition for brazing Af materials according to the present invention mainly contains LiF, AfF, and C.
A mixed composition obtained by mixing each powder of sF is prepared, and the blending composition of these three components is (LiFmolχ, A,
In the triangular coordinates indicating e F3 molX, Cs Fmolχ), (2,0,98) and (2°98.0)
Direct MA, Co, 22.78) and (78°22.
Straight line B connecting 0), (28,0,72) and (28°72
．． 0) and the straight line C1 connecting (62, 38, 0) and (0,
70, 30) so that it falls within the range surrounded by four straight lines connecting the lines 70, 30).
（具体的構成）
要するに、本発明に従うフラックス組成物は、主として
ＬｉＦ、Ａ１Ｆ＋及びＣｓＦの各粉末が混合されてなる
ものであり、且つそれらが上記の如き所定割合で配合さ
れることにより、その溶融開始温度が４３５℃〜４６０
°Ｃの間で制御され得るものである。つまり、かかる組
成物は、従来のＫＡｌＦ、とに３ＡｆＦ、の混合物から
なる組成物に比較すれば勿論のこと、Ａ ４１！ Ｆ
：ｌ Ｃｓ Ｆ二元系の組成物に比しても、−層低い
温度で溶融させ得るものであり、以てろう付け温度を４
５０°Ｃ程度の低温とすることが可能となり、これによ
り、ろう付け母材（Ａｆ材料）の溶融点による制限がな
くなり、全てのＡｆ材料のろう付けが可能となるのであ
る。(Specific composition) In short, the flux composition according to the present invention is mainly composed of a mixture of LiF, A1F+, and CsF powders, and by blending them in the above-mentioned predetermined ratios, the flux composition can be melted. Starting temperature is 435℃~460℃
°C. That is, such a composition is of course compared to a conventional composition consisting of a mixture of KAlF and 3AfF. F
:l Compared to the CsF binary system composition, it can be melted at a lower temperature, making it possible to reduce the brazing temperature to 4.
It becomes possible to set the temperature to a low temperature of about 50°C, which eliminates the restriction caused by the melting point of the brazing base material (Af material), and makes it possible to braze all Af materials.
これに対して、フラックスｍ酸物を構成するＬｉＦ、Ａ
ＩＦｓ及びＣｓＦの割合が上記の範囲外となると、その
溶融温度が高くなり、本発明の目的を充分に達成し得な
くなるのである。On the other hand, LiF, A, which constitutes the flux m-oxide
If the ratio of IFs and CsF is outside the above range, the melting temperature will become high, making it impossible to fully achieve the object of the present invention.
なお、本発明におけるＬｉＦ、ＡＩＦｓ及びＣｓＦの＆
１１威範囲を実際に三角座標に表したものを、第１図と
して示すが、そこにおいて、本発明範囲は直線Ａ、Ｂ、
Ｃ，Ｄにて囲まれる斜線領域である。In addition, & of LiF, AIFs and CsF in the present invention
Fig. 1 shows the actual range of the invention expressed in triangular coordinates.
This is the shaded area surrounded by C and D.
ところで、本発明に従うフラックス組成物は、ＬｉＦ、
ＡｆＦ、及びＣｓＦの粉末が上記の如き所定割合にて均
一に混合せしめられることにより、調製されるものであ
るが、更に、それら三成分に加えて、よく知られている
ように、犠牲陽極の機能を発揮せしめるため、適宜にＺ
ｎやＺｎＦｚ等を添加しても何等差支えなく、それによ
って、Ａｌ材料（母材）やろう付け部位の孔食を効果的
に防止することが出来るのである。具体的には、それら
Ｚｎ粉末やＺｎＦ、粉末は、２００メツシユ以下の粒度
において好ましく用いられ、例えば前記Ｌ ｉＦ、Ａｊ
！Ｆ３及びＣｓＦの粉末混合物に対して、Ｚｎ粉末の場
合には、重量比で４／６〜９／１の割合で混合したり、
ＺｎＦ２粉末の場合には、モル比で８５／１５〜９４／
６の割合で混合したすすれば良い。By the way, the flux composition according to the present invention includes LiF,
It is prepared by uniformly mixing the powders of AfF and CsF in the predetermined proportions as described above, but in addition to these three components, as is well known, a sacrificial anode is added. In order to demonstrate the function, Z as appropriate.
There is no problem in adding n, ZnFz, etc., and pitting corrosion of the Al material (base material) and the brazed portion can be effectively prevented. Specifically, these Zn powders, ZnF, and powders are preferably used with a particle size of 200 mesh or less, for example, the above-mentioned LiF, Aj
! In the case of Zn powder, the powder mixture of F3 and CsF is mixed at a weight ratio of 4/6 to 9/1, or
In the case of ZnF2 powder, the molar ratio is 85/15 to 94/
You can sip it by mixing it in a ratio of 6.
このようにして調製された本発明に従うフラックス組成
物を使用するに際しては、それは従来と同様に水等によ
り希釈されて、ペースト状とされ、ろう付けされるべき
Ａ２若しくはその合金からなるＡｌ材料に対して適用さ
れることとなる。そして、その後、従来と同様にして加
熱ろう付けが行なわれるのであるが、その際、本発明に
従うフラックス組成物は、その溶融温度が４３５〜４６
０℃と低いものであるところから、ろう付け温度を４５
０°Ｃ程度の低温にまで下げることが出来、それによっ
て、ろう付けされるべきＡｌ材料の溶融点による制限が
なくなり、全てのＡｊ２材料のろう付けが可能となるの
である。When using the flux composition according to the present invention prepared in this way, it is diluted with water or the like in the same manner as before to form a paste, and then applied to the Al material made of A2 or its alloy to be brazed. It will be applied to Thereafter, heat brazing is performed in the same manner as in the past, and at that time, the flux composition according to the present invention has a melting temperature of 435 to 46
Since it is as low as 0℃, the brazing temperature was set at 45℃.
The temperature can be lowered to as low as 0°C, which eliminates the limitations imposed by the melting point of the Al material to be brazed, making it possible to braze all Aj2 materials.
また、そのような低温ろう付け操作が可能となることに
よって、高強度Ａｆ金合金らなるＡｌ材料のろう付けが
出来ることとなり、構成素材の薄肉化、軽量化を有効に
図り得ることとなったのであり、更にはろう付け温度が
低いところから、ろう付け加熱によるＡｌ材料（母材）
の強度低下も少ない等の特徴を発揮し得るのである。In addition, by making such low-temperature brazing operations possible, it became possible to braze Al materials made of high-strength Af gold alloys, making it possible to effectively reduce the thickness and weight of constituent materials. Moreover, since the brazing temperature is low, the Al material (base material) due to brazing heating
It is possible to exhibit characteristics such as less decrease in strength.
（実施例）
以下に、本発明の幾つかの実施例を示し、本発明を更に
具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのよ
うな実施例の記載によって、何等の制約をも受けるもの
でないことは、言うまでもないところである。(Examples) Below, some examples of the present invention will be shown to clarify the present invention more specifically, but the present invention is not limited in any way by the description of such examples. Needless to say, it is not something that can be accepted.
また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記
の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限り
において、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正
、改良等を加え得るものであることが、理解されるべき
である。In addition to the following examples and the above-mentioned specific description, the present invention includes various changes, modifications, and changes based on the knowledge of those skilled in the art, as long as they do not depart from the spirit of the present invention. It should be understood that improvements and the like may be made.
先ず、下記第１表に示される種々の配合組成にて、Ｌｉ
Ｆ粉末、Ａ Ｉ Ｆ ｓ粉末、ＣｓＦ粉末を混合して、
各種のフラックスを準備した。First, Li
Mix F powder, AI Fs powder, and CsF powder,
Various fluxes were prepared.
そして、それぞれのフラックスを用いて、ＪＩＳ−Ａ−
３００３合金からなるＡｌ板（厚さ：１ｍ＋）より作製
した、巾：３０ｍＸ長さ：５０■の根土に、同様のＡｆ
板から切り出した長さ：３０閣×高さ：２０ｍの板を、
逆Ｔ字型継手構造に組み付けて、ろう付けを行なった。Then, using each flux, JIS-A-
A similar Af
A board with a length of 30 m x height of 20 m was cut out from the board.
It was assembled into an inverted T-shaped joint structure and brazed.
なお、それぞれのフラックスは、水：フラックス＝９：
１（重量比）の割合で希釈され、その希釈物がそれぞれ
のＡｆ板のろう付け部に塗布された。また、接合部には
、ろう材として、Ｚｎ−Ａ／！はんだの１ｍｍ’Ｘ１５
ｍｍＸ７＋ｍ＋のものが配置され、そして、加熱温度：
ｓｏｏ’ｃにて、ろう付けが行なわれた。In addition, each flux is water:flux=9:
It was diluted at a ratio of 1 (weight ratio), and the diluted product was applied to the brazed portion of each Af board. In addition, Zn-A/! is used as a brazing material at the joint. Solder 1mm'X15
mmX7+m+ are arranged, and heating temperature:
Brazing was done at soo'c.
下記第１表にフラックス成分の割合とろう付け結果を示
すが、本発明に従う配合組成を有するフラックスを用い
た場合にあっては、５００°Ｃの低温度でも良好なろう
付け継手を得ることが出来たが、比較例として示される
本発明範囲外の割合で調製されたフラックスを用いた場
合にあっては、フラックスが熔融せず、ろうの流動性が
得られず、そのために有効なろう付けを行なうことが出
来な第 １ 表
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明に従うフラック
ス組成物を使用すれば、その低い溶融温度（４３５〜４
６０°Ｃ）に基づいて、４５０°Ｃ程度の低温にまで、
ろう付け温度を下げることが出来、それによって、Ａｊ
２材料の溶融点による制限がなくなり、すべてのＡｌ材
料のろう付けが可能となって、高強度Ａ１合金のろう付
けも出来、それにより構成素材の薄肉化や軽量化が図り
得るのである。また、ろう付け温度が低いところから、
ろう付け加熱による／ｌ材料の強度低下も少ない等の効
果も奏し得るのである。Table 1 below shows the ratio of flux components and brazing results, and it is clear that when using a flux having the composition according to the present invention, it is possible to obtain a good brazed joint even at a temperature as low as 500°C. However, when using a flux prepared at a ratio outside the range of the present invention shown as a comparative example, the flux does not melt and the fluidity of the solder cannot be obtained, which makes it difficult to perform effective brazing. Table 1 (Effects of the invention)
60°C), down to as low as 450°C.
It is possible to lower the brazing temperature, thereby reducing Aj
This eliminates the restriction of the melting points of two materials, making it possible to braze all Al materials, including brazing high-strength A1 alloys, thereby making it possible to make the constituent materials thinner and lighter. In addition, since the brazing temperature is low,
Effects such as less reduction in strength of the /l material due to brazing heating can also be achieved.
さらに、本発明に従うフラックス組成物の使用により、
ろう付け温度が低下せしめられるため、ろう付け加熱炉
等の諸設備が安価となる他、ろう付け加熱時のエネルギ
ー消費量も少なくすることが出来、それによって、ろう
付けコストの低減に寄与し得ることとなったのである。Furthermore, by using the flux composition according to the invention,
Since the brazing temperature is lowered, various equipment such as brazing furnaces become cheaper, and energy consumption during brazing heating can also be reduced, which can contribute to reducing brazing costs. That's what happened.
第１図は、本発明に従うフラックス組成物において採用
されるＬｉＦ、Ａｊ！Ｆ、 、ＣｓＦの組成範囲を示す
三角座標である。FIG. 1 shows the LiF, Aj! employed in the flux composition according to the present invention. These are triangular coordinates indicating the composition range of F, , and CsF.
Claims (1)
合して得られる混合系の組成物にして、それら三成分の
配合組成が、（ＬｉＦｍｏｌ％、ＡｌＦ＿３ｍｏｌ％、
ＣｓＦｍｏｌ％）を示す三角座標において、（２、０、
９８）と（２、９８、０）を結ぶ直線Ａ、（０、２２、
７８）と（７８、２２、０）を結ぶ直線Ｂ、（２８、０
、７２）と（２８、７２、０）を結ぶ直線Ｃ、及び（６
２、３８、０）と（０、７０、３０）を結ぶ直線Ｄから
なる４本の直線にて囲まれる範囲内となるように、調製
されてなるＡｌ材料ろう付け用フラックス組成物。A mixed composition mainly obtained by mixing each powder of LiF, AlF_3 and CsF, and the blending composition of these three components is (LiF mol%, AlF_3 mol%,
In the triangular coordinates indicating (CsFmol%), (2, 0,
Straight line A connecting 98) and (2, 98, 0), (0, 22,
Straight line B connecting (78) and (78, 22, 0), (28, 0
, 72) and (28, 72, 0), and (6
A flux composition for brazing an Al material prepared so as to fall within a range surrounded by four straight lines consisting of a straight line D connecting (0, 70, 30) and (0, 70, 30).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6234290A JPH03264191A (en) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | Flux composition for brazing al material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6234290A JPH03264191A (en) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | Flux composition for brazing al material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03264191A true JPH03264191A (en) | 1991-11-25 |
Family
ID=13197353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6234290A Pending JPH03264191A (en) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | Flux composition for brazing al material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03264191A (en) |
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1990
- 1990-03-13 JP JP6234290A patent/JPH03264191A/en active Pending
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