JPH04162981A - 真空ろう付用箔状アルミニウム合金ろう材 - Google Patents

真空ろう付用箔状アルミニウム合金ろう材

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JPH04162981A
JPH04162981A JP28575690A JP28575690A JPH04162981A JP H04162981 A JPH04162981 A JP H04162981A JP 28575690 A JP28575690 A JP 28575690A JP 28575690 A JP28575690 A JP 28575690A JP H04162981 A JPH04162981 A JP H04162981A
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JP
Japan
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brazing
foil
aluminum alloy
filler metal
alloy
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JP28575690A
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English (en)
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Yutaka Morimoto
裕 森本
Takashi Tanaka
隆 田中
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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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、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の真
空ろう併用アルミニウム合金ろう材に関するもので、か
つ、箔状の形状を有し、面接合に有効なろう材に関する
ものである。
〔従来の技術〕
従来一般にアルミニウムあるいはアルミニウムのろう付
に際しては、アルミニウム基のろう材が用いられている
。しかし、作業温度が被接合材であるアルミニウムある
いはアルミニウム合金の溶融温度近傍となるため、わず
かな不注意による過熱等により、被接合材であるアルミ
ニウムあるいはアルミニウム合金の軟化1部分的溶融等
の恐れがある。そのため、ろう付作業には特別の注意と
熟練した技量が求められ、このことがろう付作業の機械
化による量産化の妨げとなっている。これらの観点から
、より低温ろう付することが出来、かつ充分なろう付強
度を得ることのできるろう材の開発が望まれてきた。
そのため低温ろうとして、例えば特開昭54=2825
3号公報に、A 1−Cu−Zn系の低温ろう材が提案
されている。しかしこのろう材は蒸気圧の高いZnを添
加し、これによりろう付温度を下げているため、ろう付
写囲気は大気ろう付となり、フラックス等により酸化を
防ぎ濡れ性を改善する必要がある。そのためろう付後は
、このフラックスを充分除去しないとフラックス除去に
よる使用中の腐食が問題となる。このため、フラックス
の除去に多大な費用がかかることになる。
一方この樺なフラックス除去の不用なフラックスろう付
である真空ろう付では、すてにAl2−5i系ろう材が
市販されている。例えば、アルミニウムの芯材に^12
−Si合金の皮材をクラッドしたアルミニウムプレージ
ングシートなどがある。
さらに濡れ性を改善するために、例えば特開昭59−9
3852号公報にBe、Biを添加したろう材が提案さ
れているが、逆にこのような真空ろう行用ろう材では、
ろう付温度に関しては充分解決されてはいないのが現状
である。その理由として、真空ろう行用ろう材にも使用
できる元素で、融点を下げる元素を加えると、ろう材の
主成分であるA1と金属間化合物が生成され脆くなり、
ろう材を箔の形状にすることが困難になるからである。
しかしろう付の一つの有効な利用方法である面接合がで
きるという点を生かすためには、箔状のろう材を作製す
ることは重要である。特に近年種々のアルミニウム合金
が開発され、その利用先が多岐にわたってきているため
、従来から利用されているアルミニウムプレージングシ
ートでは、充分対応することが出来なくなっている。こ
れらの観点からも、より低温で真空ろう付が出来る箔状
のろう材の開発は重要な課題である。
〔発明が解決しようとする課題] 本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、低
温でかつ容易にアルミニウムあるいはアルミニウム合金
をろう付しうる真空ろう付用箔状アルミニウム合金ろう
材を提供するものである。
(課題を解決するための手段〕 二の目的を達成するための本発明は、 (1)重量比でCuを25〜40%含み、残部が実質的
にAN及び不可避の不純物よりなる成分で、形状が翁、
冷凝固法により作製された真空ろう付用箔状アルミニウ
ム合金ろう材。
(2)重量比でCuを25〜40%+ Siを5〜15
%含み、残部が実質的にAl及び不可避の不純物よりな
る成分で、形状が急冷凝固法により作製された真空ろう
行用箔状アルミニウム台金ろう材。
(3)重量比でCuを25〜40%、 Mgを0.3〜
4.0%含み、残部が実質的にAl及び不可避の不純物
よりなる成分で、形状が急冷凝固法により作製された真
空ろう付用箔状アルミニウム合金ろう材。
(4)重量比でCuを25〜40%I81を5〜15%
、F’1gを0.3〜4.0%含み、残部が実質的にA
l2及び不可避の不純物よりなる成分で、形状が急冷凝
固法により作製された真空ろう付用箔状アルミニウム合
金ろう材。
すなわち、ろう付温度を下げるためにアルミニウムに第
二の元素を適量添加しアルミニウム合金として融点を下
げる。具体的にはCLIを添加する。
しかし、Al−Cu系の合金は脆い金属間化合物を形成
するため、ろう材に適した箔状に圧延することは困難で
ある。そこで、本発明では、この成分系の合金に急冷凝
固法を適用し、箔状のろう材を作製することに思い至っ
た。さらにこの手法を用いれば、箔内の成分の偏析も防
ぐことが出来、そのため溶融時に均一に熔融が開始され
る効果も得られ、ろう付性も向上する。
〔作 用〕
以下作用とともに、本発明を具体的に説明する。
A 7!−Cu合金では、Cuが重量%で33%共晶組
成となり、共晶温度は548.2℃を示す。よって共晶
組成のAl−Cu合金は、この温度で完全に溶融液相と
なる。
さらにAlにCuを重量%で25〜40%添加すること
により、548〜570”Cの溶融範囲を持つA 1−
Cu合金が得られる。
さらにSiを5〜15%添加することにより、ろう材の
融点を下げると共に、ろう材に、ろう材の流動性を高め
る。しかしSiが5%未満ではその効果が無く、また1
5%超では融点が上昇し適当ではなアルミニウム及びア
ルミニウム合金のろう付置の酸化皮膜を除去するのにを
効であり、得られた合金の融点に対しては悪影響はない
。しかし、Mg量が0.3%未満では酸化皮膜の除去の
効果が得られず、一方4.0%超ではMgの蒸発による
炉の汚染が問題になるので適当ではない。
このようにして得られた低融点アルミニウム合金ろう材
により、アルミニウムあるいはアルミニウム合金はろう
付が出来る。
しかしこの様にして得られたアルミニウム合金ろう材は
、すでに述べた様に脆く圧延は困難であるが、箔の形状
を得ることはその利用範囲を広げるためには重要なこと
である。そこで本発明では、このアルミニウム合金ろう
材を急冷凝固法を用いて約50〜100μmの箔にする
。すなわち溶融したアルミニウム合金を、急冷用ロール
上で少なくとも105°C/秒の速さで急冷することに
より、連続した箔(リボンも含む)が−瞬のうちに得ら
れる。
この方法は一般に非晶質金属を作製する際に用いるが、
本発明でのこの方法の使用目的は箔の形状の物を作製す
ることであり、必ずしもできた箔が非晶質である必要は
ない。そしてこの方法により得られた箔は、いずれにせ
よ成分の偏析の無い均一な組織であり、そのため溶融時
に均一に溶融が開始される効果も得られ、ろう付性も向
上する。
この様にして低融点でかつ箔状の真空ろう併用アルミニ
ウム合金ろう材を製造することができる。
〔実施例〕
ラム合金ろう材を用いてそのろう付性を検討した。
表−1に、本発明による真空ろう材用箔状アルミニウム
合金ろう材及び市販の真空ろう併用アルミニウム合金ろ
う材の主成分を示す。また表−2に、本発明による真空
ろう材用箔状アルミニウム合金ろう材及び市販の真空ろ
う併用アルミニウム合金ろう材の融解開始温度及び融解
終了温度を示す。
本発明による真空ろう材用箔状アルミニウム合金ろう材
は、融解開始温度で約10゛C8融解終了温度で約30
°C市版の真空ろう併用アルミニウム合金ろう材よりも
低い値を示す。これらの本発明による真空ろう材用箔状
アルミニウム合金ろう材と、比較のため市販の真空ろう
併用アルミニウム合金ろう材を用いて、アルミニウム合
金を真空ろう付してその引張り強度を測定した。
ろう付は、第1図に示す手順の概略図の様に、被接合対
1である2本の棒状のアルミニウム合金試験片(直径1
2閣、長さ40m)の間にろう材2をはさみ、加熱コイ
ル3により高周波加熱により行った。用いたアルミニウ
ム合金は、A6061でその溶融温度範囲は592度〜
652度である。引っ張り強度は焼き鈍し状態で約12
kg/m”である。
第2図に本発明例(1)、第3図に本発明例(2)、第
4図に本発明例(3)、第5図に本発明例(4)のそれ
ぞれの真空ろう材用箔状アルミニウム合金ろう材による
ろう付結果を示す。また第6図に市販真空ろう併用アル
ミニウム合金ろう材によるろう付結果を示す。
この様に本発明例(1)ではろう付温度510°C1本
発明例(2)ではろう付温度が520°C1本発明例(
3)ではろう付温度が510°C1本発明例(4)では
ろう付温度が520“Cで、何れも母材強度差のろう付
強度が得られているのに対して、市販の真空ろう併用ア
ルミニウム合金ろう材では、ろう付温度が550°Cで
ないと母材強度差のろう付強度が得られない。
この様に本発明による真空ろう材用箔状アルミニウム合
金ろう材により、より低温のろう付温度で母材強度差の
ろう付強度が得られる。
表−1 表−2 [発明の効果] 以上説明したように、アルミニウム及びアルミニウム合
金をろう付するに際して、本発明による急冷凝固法によ
り作製された低融点のアルミニウム合金ろう材を用いる
ことにより、より低温でかつ容易にろう付することが出
来るようになる。そのため、従来のろう材ではろう付が
不可能であった低融点のアルミニウム合金でも、ろう付
することが可能となり、またこれらのアルミニウム合金
で出来たより複雑な形状の部品をろう付することが出来
るようになり、例えば航空・宇宙産業分野へのアルミニ
ウム及びアルミニウム合金の利用範囲は拡大することが
出来、産業上貢献するところは極めて大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例における、ろう付実験の手順を示す概略
図、第2図は本発明例(1)の真空ろう付用箔状アルミ
ニウム合金ろう材によるろう付結果を示すグラフ、第3
図は本発明例(2)の真空ろう付用箔状アルミニウム合
金ろう材によるろう付結果を示すグラフ、第4図は本発
明例(3)の真空ろう付用箔状アルミニウム合金ろう材
によるろう付結果を示すグラフ、第5図は本発明例(4
)の真空ろう付用箔状アルミニウム合金ろう材によるろ
う付結果を示すグラフ、第6図は市販真空ろう行用アル
ミニウム合金ろう材によるろう付結果を示すグラフであ
る。 1・・・被接合対、2・・・ろう材、3・・・加熱コイ
ル。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他1名 〜 区     oOoo0 0o00 才2図 うう何重、(1≧] (°Cン 岸3図 うう口温度(°C) 第4図 ろう口温度(°C) 第5図 うう何重廣じC)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量比でCuを25〜40%含み、残部が実質的
    にAl及び不可避の不純物よりなる成分で、形状が急冷
    凝固法により作製された真空ろう付用箔状アルミニウム
    合金ろう材。
  2. (2)重量比でCuを25〜40%、Siを5〜15%
    含み、残部が実質的にAl及び不可避の不純物よりなる
    成分で、形状が急冷凝固法により作製された真空ろう付
    用箔状アルミニウム合金ろう材。
  3. (3)重量比でCuを25〜40%、Mgを0.3〜4
    .0%含み、残部が実質的にAl及び不可避の不純物よ
    りなる成分で、形状が急冷凝固法により作製された真空
    ろう付用箔状アルミニウム合金ろう材。
  4. (4)重量比でCuを25〜40%、Siを5〜15%
    、Mgを0.3〜4.0%含み、残部が実質的にAl及
    び不可避の不純物よりなる成分で、形状が急冷凝固法に
    より作製された真空ろう付用箔状アルミニウム合金ろう
    材。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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