JPH0357590A - ろう付用フラックス及び該フラックスを用いたアルミニウム材のろう付方法 - Google Patents
ろう付用フラックス及び該フラックスを用いたアルミニウム材のろう付方法Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3603—Halide salts
- B23K35/3605—Fluorides
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Nonmetallic Welding Materials (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、ろう付用フラックス及び該フラ1
ックスを用いたアルミニウム材のろう付方法、特にアル
ミニウム鋳物のろう付に好適に用いられるフラックス及
び該フラックスを用いたろう付方法に関する。
ミニウム鋳物のろう付に好適に用いられるフラックス及
び該フラックスを用いたろう付方法に関する。
なお、この明細書においてアルミニウムの語はその合金
を含む意味で用いる。
を含む意味で用いる。
従来の技術
従来、アルミニウムからなる接合部材を相互にろう付す
る場合、塩化物系のフラックスを用いる方法が採用され
ていた。
る場合、塩化物系のフラックスを用いる方法が採用され
ていた。
しかしながら、上記の塩化物系フラックスは、腐食性残
渣により耐食性を劣化させることから、ろう付後に酸洗
浄等によるフラックスの十分な洗浄除去処理が必要であ
り、その作業が煩雑であるうえ、複雑な構造の接合部材
では十分な洗浄を行うことができないというような欠点
かあった。
渣により耐食性を劣化させることから、ろう付後に酸洗
浄等によるフラックスの十分な洗浄除去処理が必要であ
り、その作業が煩雑であるうえ、複雑な構造の接合部材
では十分な洗浄を行うことができないというような欠点
かあった。
そこで、最近では塩化物系フラックスに代え本質的に非
腐食性であるフッ化物系フラックスを用いたろう付が行
われている。
腐食性であるフッ化物系フラックスを用いたろう付が行
われている。
2
発明が解決しようとする課題
ところが、フッ化物系フラックスは概して融点が高く、
このため例えば展伸材と鋳物材とのろう付により形成さ
れる自動車用のアルミニウム製吸気マニホールドのよう
に接合部材に鋳物材が含まれる場合には、鋳物材の融点
か低いためにフッ化物系フラックスを用いることができ
ないというような問題かあった。しかも、フッ化物系フ
ラックスは塩化物系フラックスと比較して酸化膜破壊作
用及び酸化防止のためのカバーリング作用に劣るうえに
、鋳物材中に含まれるMgや高Siはフラックスの上記
作用に対しこれを阻害するため、フッ化物系フラックス
によっては愈々アルミニウム鋳物材のろう付が困難であ
るという欠点があった。
このため例えば展伸材と鋳物材とのろう付により形成さ
れる自動車用のアルミニウム製吸気マニホールドのよう
に接合部材に鋳物材が含まれる場合には、鋳物材の融点
か低いためにフッ化物系フラックスを用いることができ
ないというような問題かあった。しかも、フッ化物系フ
ラックスは塩化物系フラックスと比較して酸化膜破壊作
用及び酸化防止のためのカバーリング作用に劣るうえに
、鋳物材中に含まれるMgや高Siはフラックスの上記
作用に対しこれを阻害するため、フッ化物系フラックス
によっては愈々アルミニウム鋳物材のろう付が困難であ
るという欠点があった。
この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたもので
あって、アルミニウム鋳物材に対しでもそのろう付を可
能にする非腐食性のフラックス及び該フラックスを用い
たアルミニウム材のろう付方法の提供を目的とするもの
である。
あって、アルミニウム鋳物材に対しでもそのろう付を可
能にする非腐食性のフラックス及び該フラックスを用い
たアルミニウム材のろう付方法の提供を目的とするもの
である。
3
課題を解決するための手段
上記目的において、この発明は、フラックスとして非腐
食性フラックスてあるフッ化物系フラックスを基本的に
用いるものとする一方、該フッ化物系フラックスに所定
範囲のLi3ApF6とCo(12 (塩化第一銅)
を添加することでフラックスの融点を低下させることが
可能であり、しかもCuC,Qがフッ化物系フラックス
のフラックス作用の弱さを補うことができることを見出
し、かかる知見に基いてこの発明を完威したものである
。
食性フラックスてあるフッ化物系フラックスを基本的に
用いるものとする一方、該フッ化物系フラックスに所定
範囲のLi3ApF6とCo(12 (塩化第一銅)
を添加することでフラックスの融点を低下させることが
可能であり、しかもCuC,Qがフッ化物系フラックス
のフラックス作用の弱さを補うことができることを見出
し、かかる知見に基いてこの発明を完威したものである
。
即ち、この発明は、フッ化物系フラックス97。5〜7
0wt%にLi3AQF6 :2〜10wt%及びCu
(,Q : O、5〜20wt%が添加配合されてなる
ろう付用フラックス、及びフツ化物系フラックス:97
.5〜70wt%にLi3 Aj2 Fe : 2−1
0wt%及びCuC,f2+0.5〜20wt%が添
加配合されてなるフラツクスを用い、該フラックスを酸
性溶媒に懸濁させ、該懸濁液をアルミニウムからなる接
合部材に塗4 布しかつ乾燥させたのち所定温度に加熱し、接合用ろう
材を溶融してろう付するアルミニウム材のろう付方法を
要旨とする。
0wt%にLi3AQF6 :2〜10wt%及びCu
(,Q : O、5〜20wt%が添加配合されてなる
ろう付用フラックス、及びフツ化物系フラックス:97
.5〜70wt%にLi3 Aj2 Fe : 2−1
0wt%及びCuC,f2+0.5〜20wt%が添
加配合されてなるフラツクスを用い、該フラックスを酸
性溶媒に懸濁させ、該懸濁液をアルミニウムからなる接
合部材に塗4 布しかつ乾燥させたのち所定温度に加熱し、接合用ろう
材を溶融してろう付するアルミニウム材のろう付方法を
要旨とする。
まず、フラックスについて説明すると、フッ化物系フラ
ックスはフッ化物を戊分とするフラックスをいうが、そ
の組成は特に限定されない。
ックスはフッ化物を戊分とするフラックスをいうが、そ
の組成は特に限定されない。
フッ化物系フラックスの一例としては、KFとAfi
F3とを共晶組成ないしはそれに近い組成範囲に含むよ
うに、KF水溶液にAfiF3粉末を溶解せしめて発熱
反応を生じさせて水分を蒸発除去した後の残留物からな
るもの、あるいはKFとAUF3との混合物に水を加え
てペースト状としこれを乾燥したもの、あるいはKAJ
2F4とKFを80〜99.8wt%:20〜0.2w
t%程度の割合で混合した混合物、あるいはK3AQF
6とKA,Q F4を組成物とするもの、あるいはKA
f)F4単独からなるもの等を挙げうる。
F3とを共晶組成ないしはそれに近い組成範囲に含むよ
うに、KF水溶液にAfiF3粉末を溶解せしめて発熱
反応を生じさせて水分を蒸発除去した後の残留物からな
るもの、あるいはKFとAUF3との混合物に水を加え
てペースト状としこれを乾燥したもの、あるいはKAJ
2F4とKFを80〜99.8wt%:20〜0.2w
t%程度の割合で混合した混合物、あるいはK3AQF
6とKA,Q F4を組成物とするもの、あるいはKA
f)F4単独からなるもの等を挙げうる。
Li3ApF6はフラックスの融点を低下させる役割を
果す。例えばKF−AuF3二元系5 共晶温度は560℃であるが、Li3ApF6を添加す
ることによってその温度を低下させることができる。も
っとも、単に融点低下のためだけであればLiFを添加
しても良いが、LiFの添加ではその組成が三元共晶を
外れると融点は急激に高温に変化するため、組或のコン
トロールが非常に困難となる。一方、KF−ApF3二
元系共晶にLi3AflF6を添加する場合には、三元
系の液相線が二元共晶−Li3AlFs線上に存在する
ため組戊の変化による融点変化が極めて少なく、従って
組成コントロルが容易であるという利点がある。
果す。例えばKF−AuF3二元系5 共晶温度は560℃であるが、Li3ApF6を添加す
ることによってその温度を低下させることができる。も
っとも、単に融点低下のためだけであればLiFを添加
しても良いが、LiFの添加ではその組成が三元共晶を
外れると融点は急激に高温に変化するため、組或のコン
トロールが非常に困難となる。一方、KF−ApF3二
元系共晶にLi3AflF6を添加する場合には、三元
系の液相線が二元共晶−Li3AlFs線上に存在する
ため組戊の変化による融点変化が極めて少なく、従って
組成コントロルが容易であるという利点がある。
前記CuC息は、上記のLi3A党F6とともにフラッ
クスの融点を低下させる役割の他、接合部材表面の酸化
を防止してフッ化物系フラックスのフラックス作用の弱
さを補い、ろう材の濡れ性を向上してアルミニウム鋳物
材等に対しても良好なろう付を実現する役割を果たす。
クスの融点を低下させる役割の他、接合部材表面の酸化
を防止してフッ化物系フラックスのフラックス作用の弱
さを補い、ろう材の濡れ性を向上してアルミニウム鋳物
材等に対しても良好なろう付を実現する役割を果たす。
即ち、本発明に係るフラックスを通常のN2雰囲気等の
非酸化性雰囲気中で加熱すると、406 O〜450℃の比較的低温でCu(,Q中の銅戊分がア
ルミニウム接合部材の表面に薄く均一に析出するいわゆ
るカッパーライジング反応を生じるとともに、Co(J
2中の塩素成分はAUと反応してAu CQ3となり飛
散する。そしてこの析出した銅の薄層がその後の加熱に
おける接合部材の酸化防止に寄与する。しかも、アルミ
ニウム酸化膜がなく、銅によりろうの濡れ、拡がりのた
めの前処理(Pre−t inn ing)が行われる
こととなるため、必要以上にろう付温度及び時間をとる
必要がなくなり良好なろう付が可能となる。
非酸化性雰囲気中で加熱すると、406 O〜450℃の比較的低温でCu(,Q中の銅戊分がア
ルミニウム接合部材の表面に薄く均一に析出するいわゆ
るカッパーライジング反応を生じるとともに、Co(J
2中の塩素成分はAUと反応してAu CQ3となり飛
散する。そしてこの析出した銅の薄層がその後の加熱に
おける接合部材の酸化防止に寄与する。しかも、アルミ
ニウム酸化膜がなく、銅によりろうの濡れ、拡がりのた
めの前処理(Pre−t inn ing)が行われる
こととなるため、必要以上にろう付温度及び時間をとる
必要がなくなり良好なろう付が可能となる。
Li3AJ2F6及びC u C Qの」二記の効果を
有効に発揮させるためには、その添加配合割合をフッ化
物系フラックス+97.5〜70wt%に対してL i
3AN Fs : 2−1 0wt%、CuCfl:
0.5〜20wt%とする必要がある。Li3ARFs
、CuCflが下限値未満では融点低下効果あるいは
酸化防止効果に乏しく、従ってアルミニウム鋳物材の良
好なろう{1を行うこ7 とが困難になる。逆にいずれかが上限値を超えても却っ
て上記効果が有効に働かないものとなる。特に好ましい
配合割合は、フッ化物系フラックス:80 〜92wt
%に対しLi3AlF6:ICI−5wt%、C u
(12 : 1 0〜3wt%である。
有効に発揮させるためには、その添加配合割合をフッ化
物系フラックス+97.5〜70wt%に対してL i
3AN Fs : 2−1 0wt%、CuCfl:
0.5〜20wt%とする必要がある。Li3ARFs
、CuCflが下限値未満では融点低下効果あるいは
酸化防止効果に乏しく、従ってアルミニウム鋳物材の良
好なろう{1を行うこ7 とが困難になる。逆にいずれかが上限値を超えても却っ
て上記効果が有効に働かないものとなる。特に好ましい
配合割合は、フッ化物系フラックス:80 〜92wt
%に対しLi3AlF6:ICI−5wt%、C u
(12 : 1 0〜3wt%である。
本発明に係るフラックスは最も一般的には、フッ化物系
フラックス粉末にLi3ApF6粉末及びCuCu粉末
を添加混合することにより製作される。ろう付を行うに
際し、上記フラックスはこれを水等の溶媒中にスラリー
の形で懸濁する。Cu(,Qの粉末は通常酸化されCu
Oの青緑色の表面で覆われるため、懸濁に際しては溶媒
を酸性(通常は硝酸酸性)にすることが必要である。こ
うして作製した懸濁液をアルミニウムからなる接合部材
のいずれか一方に均一に塗布する。前記溶媒中への懸濁
及び塗布を行い易くし、ひいてはろう付性を良好にする
ために、フラックス戊分の粉末粒径は、概ね200μm
以下のものとするのが良い。また上記の塗布の手段は、
噴霧あるいははけ塗り等を適用す8 ることも可能であるが、量産性に適した均一な塗布手段
として浸漬法を用いることが推奨される。
フラックス粉末にLi3ApF6粉末及びCuCu粉末
を添加混合することにより製作される。ろう付を行うに
際し、上記フラックスはこれを水等の溶媒中にスラリー
の形で懸濁する。Cu(,Qの粉末は通常酸化されCu
Oの青緑色の表面で覆われるため、懸濁に際しては溶媒
を酸性(通常は硝酸酸性)にすることが必要である。こ
うして作製した懸濁液をアルミニウムからなる接合部材
のいずれか一方に均一に塗布する。前記溶媒中への懸濁
及び塗布を行い易くし、ひいてはろう付性を良好にする
ために、フラックス戊分の粉末粒径は、概ね200μm
以下のものとするのが良い。また上記の塗布の手段は、
噴霧あるいははけ塗り等を適用す8 ることも可能であるが、量産性に適した均一な塗布手段
として浸漬法を用いることが推奨される。
アルミニウムからなる接合部材は、上記フラックスの塗
布後これを乾燥させ、次いで接合部祠より融点の低いア
ルミニウムろう材を用いて好ましくはN2ガスその他不
活性ガス雰囲気等の非酸化性雰囲気中で、上記接合部材
の融点より低くかつフラックスの融点よりも高い温度で
加熱することにより、ろう材を溶融してろう付接合が達
成される。このろう材は作業性の点から、接合されるべ
き部材の少なくとも一方のアルミニウム構成部材にクラ
ッドして使用されるのが望ましい。
布後これを乾燥させ、次いで接合部祠より融点の低いア
ルミニウムろう材を用いて好ましくはN2ガスその他不
活性ガス雰囲気等の非酸化性雰囲気中で、上記接合部材
の融点より低くかつフラックスの融点よりも高い温度で
加熱することにより、ろう材を溶融してろう付接合が達
成される。このろう材は作業性の点から、接合されるべ
き部材の少なくとも一方のアルミニウム構成部材にクラ
ッドして使用されるのが望ましい。
なお、本発明は高St含有のアルミニウム鋳物材のろう
付に適用するのが特に効果的であるが、他のアルミニウ
ム祠のろう付に適用しても良いことは勿論である。
付に適用するのが特に効果的であるが、他のアルミニウ
ム祠のろう付に適用しても良いことは勿論である。
発明の効果
上述のようなこの発明に係るフラックスによ9
れば、Li3AlFe及びCuC,Qの添加によりフラ
ックスの融点を低下させることができる。
ックスの融点を低下させることができる。
従って、ろう付可能なアルミニウム材の範囲を拡大しえ
、殊にそれ自体融点の低いアルミニウム鋳物材のろう付
に有効に適用しうる。かつまたCLIC,12に含まれ
る銅成分がろう付加熱時の比較的低温段階でアルミニウ
ム接合部材の表面に析出することにより、その後の加熱
において該接合部材の酸化を防止してろう材の濡れ拡が
り性を向上することができ、フッ化物系フラックスの酸
化防止及び酸化膜破壊作用を補うものとなる。その結果
、アルミニウム鋳物材等に対して益々良好なろう付が可
能となる。もとより、非腐食性のフッ化物系フラックス
を主成分とするものであるから、塩化物系フラックスの
ような腐食性残渣による耐食性の劣化等の問題は生じな
い。
、殊にそれ自体融点の低いアルミニウム鋳物材のろう付
に有効に適用しうる。かつまたCLIC,12に含まれ
る銅成分がろう付加熱時の比較的低温段階でアルミニウ
ム接合部材の表面に析出することにより、その後の加熱
において該接合部材の酸化を防止してろう材の濡れ拡が
り性を向上することができ、フッ化物系フラックスの酸
化防止及び酸化膜破壊作用を補うものとなる。その結果
、アルミニウム鋳物材等に対して益々良好なろう付が可
能となる。もとより、非腐食性のフッ化物系フラックス
を主成分とするものであるから、塩化物系フラックスの
ような腐食性残渣による耐食性の劣化等の問題は生じな
い。
実施例
A旦F3 :54.lwt%とKF : 4 5,
9wt%を均一に乾式混合し、これに少量の水を加え1
0 てペースト状物とし、次いでこのペースト状物を乾燥し
たのち粉砕して粉末状のフッ化物系フラックスとした。
9wt%を均一に乾式混合し、これに少量の水を加え1
0 てペースト状物とし、次いでこのペースト状物を乾燥し
たのち粉砕して粉末状のフッ化物系フラックスとした。
そして、このフッ化物系フラックスとLi3ApF6及
びCuC,Qの粉末を下記第1表の割合で混合して各種
フラッグスを作製するとともに、各フラックスの融点を
調べた。
びCuC,Qの粉末を下記第1表の割合で混合して各種
フラッグスを作製するとともに、各フラックスの融点を
調べた。
第1表
次に、上記によって得られた各フラックスをそれぞれ5
%硝酸水溶液に懸濁させていずれも10%濃度の水性懸
濁波をつくり、これを試験用の接合すべきアルミニウム
材の組立物の表面11 に浸漬法により均一に塗布した。この接合試験用のアル
ミニウム材の組立物はAA7].2.0からなるアルミ
ニウム鋳物ブロックに3003アルミニウムパイプを組
付けるとともに、Afl10%Si−12.5%Zn−
1%Beからなるろう材を接合部に配置したものを用い
た。
%硝酸水溶液に懸濁させていずれも10%濃度の水性懸
濁波をつくり、これを試験用の接合すべきアルミニウム
材の組立物の表面11 に浸漬法により均一に塗布した。この接合試験用のアル
ミニウム材の組立物はAA7].2.0からなるアルミ
ニウム鋳物ブロックに3003アルミニウムパイプを組
付けるとともに、Afl10%Si−12.5%Zn−
1%Beからなるろう材を接合部に配置したものを用い
た。
フラックス懸濁液を塗布した上記組立物は、次いでこれ
を乾燥したのち、N2ガス雰囲気中で565℃×5分間
加熱しろう付を行った。
を乾燥したのち、N2ガス雰囲気中で565℃×5分間
加熱しろう付を行った。
そして、ろう付後のろう付状態を目視観察したところ、
Nol、2の本発明に係るフラックスを用いたものでは
、いずれも接合部に十分なフィレットが形成され、ろう
付性に優れたものであった。これに対しNo3のフラッ
クスを用いたものでは、フィレット形成が不十分で良好
なろう付がなされていなかった。
Nol、2の本発明に係るフラックスを用いたものでは
、いずれも接合部に十分なフィレットが形成され、ろう
付性に優れたものであった。これに対しNo3のフラッ
クスを用いたものでは、フィレット形成が不十分で良好
なろう付がなされていなかった。
従って、本発明に係るフラックスを用いるとアルミニウ
ム鋳物材のろう付が可能であることを確認しえた。
ム鋳物材のろう付が可能であることを確認しえた。
以上
12
Claims (2)
- (1)フッ化物系フラックス:97.5〜70wt%に
Li_3AlF_6:2〜10wt%及びCuCl:0
.5〜20wt%が添加配合されてなるろう付用フラッ
クス。 - (2)フッ化物系フラックス:97.5〜70wt%に
Li_3AlF_6:2〜10wt%及びCuCl:0
.5〜20wt%が添加配合されてなるフラックスを用
い、該フラックスを酸性溶媒に懸濁させ、該懸濁液をア
ルミニウムからなる接合部材に塗布しかつ乾燥させたの
ち所定温度に加熱し、接合用ろう材を溶融してろう付す
るアルミニウム材のろう付方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19207489A JPH0357590A (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | ろう付用フラックス及び該フラックスを用いたアルミニウム材のろう付方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19207489A JPH0357590A (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | ろう付用フラックス及び該フラックスを用いたアルミニウム材のろう付方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0357590A true JPH0357590A (ja) | 1991-03-12 |
Family
ID=16285202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19207489A Pending JPH0357590A (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | ろう付用フラックス及び該フラックスを用いたアルミニウム材のろう付方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0357590A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0612579A1 (en) * | 1993-02-22 | 1994-08-31 | Kanto Yakin Kogyo Kabushiki Kaisha | Brazing of oxidisable alloys |
US5407124A (en) * | 1993-09-27 | 1995-04-18 | Handy & Harman | Low temperature aluminum brazing alloy and process of brazing |
JP2012509766A (ja) * | 2008-11-25 | 2012-04-26 | ゾルファイ フルーオル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 防食性フラックス |
US8911355B2 (en) | 2011-11-25 | 2014-12-16 | Olympus Medical Systems Corp. | Endoscope |
-
1989
- 1989-07-24 JP JP19207489A patent/JPH0357590A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0612579A1 (en) * | 1993-02-22 | 1994-08-31 | Kanto Yakin Kogyo Kabushiki Kaisha | Brazing of oxidisable alloys |
US5407124A (en) * | 1993-09-27 | 1995-04-18 | Handy & Harman | Low temperature aluminum brazing alloy and process of brazing |
JP2012509766A (ja) * | 2008-11-25 | 2012-04-26 | ゾルファイ フルーオル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 防食性フラックス |
US9056363B2 (en) | 2008-11-25 | 2015-06-16 | Solvay Fluor Gmbh | Anticorrosive flux |
US8911355B2 (en) | 2011-11-25 | 2014-12-16 | Olympus Medical Systems Corp. | Endoscope |
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