JPH0448556B2 - - Google Patents

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JPH0448556B2
JPH0448556B2 JP59025895A JP2589584A JPH0448556B2 JP H0448556 B2 JPH0448556 B2 JP H0448556B2 JP 59025895 A JP59025895 A JP 59025895A JP 2589584 A JP2589584 A JP 2589584A JP H0448556 B2 JPH0448556 B2 JP H0448556B2
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JP
Japan
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flux
brazing
alf
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aluminum
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JP59025895A
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JPS60170596A (ja
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Hiroshi Kawase
Hajime Shintani
Mitsuo Myamoto
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Furukawa Aluminum Co Ltd
Morita Kagaku Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Aluminum Co Ltd
Morita Kagaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection 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
    • B23K35/3601Selection 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
    • B23K35/3603Halide salts
    • B23K35/3605Fluorides

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

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及びアルミニウム合金か
らなるアルミ部材のろう付けに使用するフラツク
スに関するもので、特に大気中でのトーチろう付
け性を著しく改善するものである。 [従来の技術] 一般にアルミ製機器、例えば自動車用のラジエ
ーターやオイルクーラーあるいはエアコン用のコ
ンデンサーやエバポレーター等の熱交換器はろう
付け法により組立てられている。これ等熱交換器
は何れも熱交用媒体であるエンジン冷却用の水、
エンジンオイル、フレオン(ガス又は液体)等を
通す通路、いわゆるチユーブと、熱交換を迅速に
行なわせるためにチユーブの空気側に設けたフイ
ンからなり、例えばエアコン用コンデンサーコア
ーは第1図に示すように媒体が通る蛇行状に折曲
げたチユーブ1間に、コルゲート状に加工したフ
イン2を装着したもので、チユーブフインの結合
にはろう付け法が用いられている。このようなろ
う付け法はチユーブ又はフインを形成するアルミ
部材の表面にあらかじめAl−Si系合金ろう材を
クラツドしておくか、又はチユーブとフイン間に
Al−Si系合金ろう薄膜を挿入そ、該ろう材の溶
融する温度より若干高い温度、即ち590〜620℃に
加熱するもので、この加熱の際アルミ部材の表面
の酸化皮膜を破壊してAl−Si系合金ろうの流動
性と濡れ性を良くするためにラツクスが用いられ
ている。 従来アルミ部材のろう付け用フラツクスには、
NaCl、KClK、LiCl、ZnCl2等の塩化物と、
AlF3、KF、NaF、LiF等の弗化物を適当な組成
に混合したものが用いられている。しかしながら
これ等のフラツクスはろう付け後に必ず熱湯や酸
により除去しければならず、フラツクスが残存す
ると塩化物は吸湿性のため電解質となつてアルミ
部材を腐食する。また熱湯や酸による除去には必
ず公害上の理由から排液処理が伴なうため、コス
ト高の原因となつている。また1第の熱交換器を
ろう付けするためには100〜400gのフラツクスを
使用しなければならず、これが更にコスト高の原
因となつている。 最近上記欠点を改善するため、弗化物のみから
なるフラツクス、例えばAlF353〜55wt%、残部
KFからなるフラツクス(英国特許第1055914号明
細書)やKAlF465.6〜99.9wt%、残部K3AlF6
らなるフラツクス(特公昭58−27037号公報)が
開発され実用化されている。特にKAlF4
K3AlF6フラツクスは非常に活性度が高いため、
前記塩化物系フラツクスより少量で酸化皮膜破壊
の効果があり、しかも非酸化雰囲気中でろう付け
すれば更に少量ですみ、熱交換器1台あたり10〜
30gのフラツクス使用量で済み、かつろう付け後
のフラツクス残渣をそのまま残しておいても吸湿
することなく腐食も起すことがないのでフラツク
スの除去処理を省略できる利点がある。 [発明が解決しようとする課題] しかしながらこのフラツクスは、その製造が大
変で、コスト高となる欠点があつた。例えば特公
昭58−27037号公報でAlF3とKFを溶融した後、
粉砕することによりKAlF4とK3AlF6の混合フラ
ツクスを製造しているが、溶融した上記弗化物は
非常に活性度が高く容器を浸食するために、容器
の材質が限定されてしまう。上記公報では黒鉛で
造られたルツボを用いているが、黒鉛ルツボは多
孔質のため外に漏れる現象が起り、好ましくな
い。またアルミナ(Al2O3)等で造られた磁製ル
ツボは、あまり侵食されないが、もろいため寿命
が短く、2〜3回の使用で破壊する。更に溶融し
て固めたフラツクスはフレーク状になつているた
め、これを粉末とする粉砕工程が必要であつた。
このように上記KAlF4−K3AlF6フラツクスは、
その製造において量産性がとぼしく、結果として
コスト高となつてしまう。 また上記AlF3−KFフラツクスはAlF3とKFを
混合したものでコストは安いが、KAlF4
K3AlF6フラツクスに比べてろう付け性が劣るも
のであつた。 本発明者等はこれに鑑み種々検討の結果、フラ
ツクスの製造が容易でコストも安く、非酸化性雰
囲気中で前記KAlF4−K3AlF6フラツクスと同様
のろう付け性を示すアルミ部材のろう付け用フラ
ツクスを開発し、これを提案した。このフラツク
スは純度95wt%以上のペンタフルオロアルミン
酸カリウム水和物(K2AlF5、H2O)からなるも
ので、弗酸(HF)、水酸化アルミニウム〔Al
(OH)3]及び弗化カリウム(KF)を化学合成す
ることにより容易かつ安価に造られるものであ
る。 しかしながらこれ等弗化物系フラツクスは非酸
化雰囲気中のろう付けで良好なろう付け性を得る
ことができるも、大気中でのトーチ(酸素−アセ
チレンの火炎)ろう付けでは必ずしも良好なろう
付け性が得られない欠点があつた。 [問題点を解決するための手段] 本発明は上記に鑑みさらに検討の結果、非酸化
性雰囲気中は勿論、大気中でのトーチろう付にお
いても、ろう付け性を著しく改善することができ
るアルミ部材のろう付け用フラツクスを開発した
もので、K2AlF5又はK2AlF5・H2Oを5〜95wt
%含み、残部KAlF4からなることを特徴とする
ものである。 [作用] 本発明フラツクスを製造するには、水性フルオ
ロアルミニウム酸(HAlF4、H2AlF5、H3AlF6
とカリウム化物を適当な配合量で混合し化学合成
することより容易に得ることができる。 そして得られた本発明フラツクスはろう付けに
とつて適切な反応性を有し、非酸化性雰囲気中の
ろう付け性が優れ、かつ従来のフラツクスでは困
難であつた大気中でのトーチろう付け性をも著し
く向上せしめたものである。しかも上記のように
化学合成により製造できるため量産性に優れ、製
造コストが安価になる利点も有する。 なお本発明フラツクスは上記の化学合成の他、
K2AlF5又はK2AlF5・H2OとKAlF4とを混合する
ことによつても得られるが、この場合は化学合成
の場合に比較して量産性は劣る。 しかしてK2AlF5又はK2AlF5・H2Oの含有量を
5〜95wt%の範囲に限定したのは、5wt%未満で
も、また95wt%を越えても非酸化性雰囲気中の
ろう付け性と大気中でのトーチろう付け性が共に
著しく低下するためである。 尚本発明のフラツクスの成分の1つである
K2AlF5は、K2AlF5に1分子のH2Oが結晶水とし
て残るK2AlF5・H2O(この状態で安定している)
となつても、K2AlF5と全く同様のろう付け性が
得られる。 [実施例] 以下本発明を実施例について詳細に説明する。
チユーブとしてJIS1050(Al99.5%以上)を通常の
方法で押出加工し、第2図に示すように長手方向
の穴1aを4個形成した偏平状の押出多穴チユー
ブ1と、JIS3003(Al−0.15wtCu−1.1wt%Mn合
金)芯材とし、その両面にJIS4343(Al−7.5wt%
Si合金)からなるアルミ合金ろう材をクラツドし
た厚さ0.15mmのブレージンクシートを用い、第1
図に示すように押出多穴チユーブ1を蛇行状に折
曲げ、折曲げたチユーブ1間にブレージングシー
トをコルゲート状に加工したフイン2を組み込み
治具で固定した。これをそれぞれ第1表に示す本
発明フラツクス、比較フラツクス、従来フラツク
スの5%水溶液に浸漬してフラツクスを塗布した
後、200℃の乾燥炉により水分を完全に蒸発させ、
しかる後N2ガス雰囲気炉で610℃の温度に5分間
加熱してろう付けし、第1図に示すエアコン用の
コンデンサーコアーを製造した。 このようにして製造したコンデンサーコアーに
ついてろう付け性を調べた。その結果を第1表に
併記した。尚ろう付け性はフインの接合率で表わ
し、接合率が98%以上を良好、50〜98%を不良、
50%以下も不可とした。 また第3図に示すようにJIS3003からなる厚さ
1.2mmのAl板3a,3bをT字形に突き合わせ、
その接合部の片側にJIS4047(Al−12wt%Si合金)
からなる直径1.5mmのアルミ合金ろう材4を置き、
第1表に示すフラツクスの40%水溶液を筆で前記
接合部とアルミ合金ろう材4に塗布し、この部分
に酸素−アセチレンの燃焼ガスをトーチで当てて
ろう付けし、これについてろう付け性を調べた。
その結果を第1表に併記した。尚ろう付け性はろ
うが流動して反対側に十分に回り、フイレツトが
両側に均一に生成した場合を良好とし、ろうの回
りが不均一なものを不良とし、反対側にろうが全
く回らない場合を不可とした。
【表】 第1表から明らかなように本発明フラツクスNo.
1〜6を用いたろう付けでは、N2ガス雰囲気中
でも、また大気中でもろう付け性が良好でろうの
回りも良いことが判る。 これに対し本発明の組成範囲を外れる比較フラ
ツクスNo.7〜8、先に提案したK2AlF5・H2O単
独のフラツクスNo.9及び従来フラツクスNo.10〜12
を用いたろう付けでは、何れも大気中でのトーチ
ろう付けにおいてろう付け性が不良乃至不可とな
つており、本発明フラツクスを用いたろう付けよ
りもろう付け性が劣ることが判る。 [発明の効果] このような本発明フラツクスによれば非酸化性
雰囲気中は勿論、大気中でのトーチろう付けにお
いてろう付け性を著しく改善し得るもので、エア
コン用のコンデンサーコアー等におけるろう付け
においては、実用上熱効率の点から97%以上の接
合率が要求され、従来の弗化物系フラツクスでは
これをクリヤーすることは極めて困難であつた
が、本発明フラツクスによればこれを容易にクリ
ヤーすることができるなど、工業上顕著な効果を
奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はエアコン用コンデンサーコアーの一例
を示す斜視図、第2図は同コアー用の押出多穴チ
ユーブの一例を示す斜視図、第3図は大気中のト
ーチろう付け性を調べるT字形接合材のろう付け
前の斜視図である。 1……押出多穴チユーブ、2……フイン、3
a,3b……アルミ板、4……ろう材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 K2AlF5又はK2AlF5・H2Oを5〜95wt%含
    み、残部KAlF4からなることを特徴とするアル
    ミ部材のろう付け用フラツクス。
JP59025895A 1984-02-14 1984-02-14 アルミ部材のろう付け用フラツクス Granted JPS60170596A (ja)

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