JPH0455792B2 - - Google Patents

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JPH0455792B2
JPH0455792B2 JP62144835A JP14483587A JPH0455792B2 JP H0455792 B2 JPH0455792 B2 JP H0455792B2 JP 62144835 A JP62144835 A JP 62144835A JP 14483587 A JP14483587 A JP 14483587A JP H0455792 B2 JPH0455792 B2 JP H0455792B2
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JP
Japan
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alf
powder
aqueous solution
water
flux
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Shoichi Sato
Yasuhiro Osame
Seiji Tazaki
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Altemira Co Ltd
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Showa Aluminum Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/48Halides, with or without other cations besides aluminium
    • C01F7/50Fluorides
    • C01F7/54Double compounds containing both aluminium and alkali metals or alkaline-earth metals
    • 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)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、自動車用コンデンサー、ラジエー
ター、カーヒーターその他のアルミニウム製熱交
換器等のろう付に使用されるフラツクスの製造方
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において用いる。
従来の技術 例えば上記のようなアルミニウム製熱交換器を
ろう付により製作する場合、材料表面に形成され
ている酸化皮膜を除去して良好なろう付接合を達
成するために一般にフラツクスが用いられてい
る、従来かかるフラツクスとしては、塩化物系フ
ラツクスが用いられていたが、塩化物系フラツク
スはその残渣がアルミナウムを腐食させるため、
ろう付後速やかにフラツクスの残渣を洗浄除去す
る必要があり、このために設備費が高くなるとと
もに、工程が複雑化して多大の作業負担がかかる
というような欠点があつた。
そこで最近、KFとγ−AlF3とを混合焼成した
フツ化系フラツクスが提供されている(例えば特
開昭62−40998号)。このフラツクスは本来的に非
腐食性であるために、該フラツクスを用いた場合
ろう付後の脱フラツクス処理が不要となるのみな
らず、フラツクスを水等に懸濁させて水性懸濁液
となしうるため接合部材への塗布作業等も容易に
行いうるというような効果を期待できる。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のフラツクスは製造簡易
性、ろう付性等の諸点で問題を有するものであつ
た。即ち上記フラツクスは、KF及びγ−AlF3
共に粒径75μm以下の粉末状のものとして用意し
たのちこれら粉末を混合し、次いで焼成すること
によつて製造するものであるため、原料としての
KF、γ−AlF3を粒径75μm以下とするための粒
径調整工程が必要であり、工数が多かつた。しか
も特にKFは吸湿性が強いためKFの粒径調整は乾
燥雰囲気中で行わなければならず作業が面倒であ
つた。またKFとAlF3の混合は粉末と粉末による
固体どうしの混合であるから、材料を均一に分散
させるため混合に長時間を要するという欠点もあ
つた。しかもまた、混合状態が不均一な場合には
焼成によつて生成される物質も一定せず、甚しい
場合にはKFが単独物質として残存することも考
えられ、その結果良好なろう付接合を達成できな
いという欠点もあつた。さらには接合後の焼成は
200℃以上の温度で行うことから、そのため高温
炉が必要であるという問題もあつた。
この発明はかかる技術的背景に鑑みてなされた
ものであつて、使用原料の特別な粒径調整や高温
炉を必要とすることなく、ろう付性の良好な非腐
食性フラツクスを製造することを目的とするもの
である。
問題点を解決するための手段 上記目的においてこの発明は、所定範囲量の
KFを水に溶解したKF水溶液に、特定種類の
AlF3を投入混合すると発熱反応によつて水分が
蒸発することに着目してなされたものである。即
ち、この発明は、KFを38.9〜46.8wt%と、γ−
AlF3粉末またはβ−AlF3粉末のいずれか一方あ
るいは両方を合計で61.1〜53.2wt%とを用意し、
まずKFを所定量の水に溶解せしめたのち、この
KF水溶液に上記のAlF3粉末を投入混合して発熱
反応を生じさせ、水分を蒸発除去することを特徴
とするろう付用フラツクスの製造方法を要旨とす
る。
この発明に用いるAlF3はγ−AlF3、β−AlF3
でなければならない。これら以外の例えばα−
AlF3等ではKF水溶液に混合した際に発熱反応が
発生せず所期するフラツクスを得ることができな
いからである。γ−AlF3、β−AlF3はそのどち
らを用いても良く、あるいは両方を混合して用い
ても良いが、効果的な発熱反応を生じさせるため
いずれも粉末として用意する。KFとこれらAlF3
との配合割合が、KF38.9〜46.8wt%に対し、γ
−AlF3粉末またはβ−AlF3粉末のいずれか一方
あるいは両方が合計で61.1〜53.2wt%の範囲に規
定されるのは、上記範囲外では液相線温度が600
℃を超えてしまうため、ろう付時にフラツクスが
十分溶融せず良好なろう付を行うことができなく
なるおそれがあるからである。最も好ましくは、
KFを45.8wt%、γ−AlF3粉末またはβ−AlF3
末のいずれか一方あるいは両方を合計で54.2wt%
に設定するのが良い。
上記によりKFとγ−AlF3粉末またはβ−AlF3
粉末を用意したのち、まずKFを水に溶解せしめ
るものとする。水の量は特に限定するものではな
いが、好ましくは用意したKFを全て溶解しうる
程度以上の量とするのが良い。このKFは水への
溶解度が大きい(約97%)ため、溶解に際して
KFを粉末状のものに粒径調整しておく必要はな
く、塊状のものをそのまま用いれば良い。
次いで、上記により得たKF水溶液にγ−AlF3
粉末またはβ−AlF3粉末を投入混合する。投入
はAlF3粉末を均一に分散させるためKF水溶液を
撹拌しながら徐々に行うのが望ましい。投入され
るAlF3粉末の粒径は、通常の工業用市販品程度
即ち平均粒径150mesh(約100μm)程度で十分で
ありあるいはそれ以上であつても良い。勿論それ
以下であつても良い。
γ−AlF3粉末またはβ−AlF3粉末をKF水溶液
へ投入したのち、要すればさらに10〜20分撹拌を
持続するうち、KF水溶液とAlF3とが発熱反応を
生ずる。発熱反応の開始と同時に撹拌を中止す
る。なお、撹拌反応開始までの時間が長過ぎる場
合は、予めKF水溶液を50℃程度に加熱しておく
ことも推奨される。
発熱反応は200℃以下の比較的低温で進行する。
この発熱反応の進行によつて水分はほとんど蒸発
し、その結果本発明に係るフラツクスを残留物と
して得る。発熱反応後残留物に水分が残存してい
る場合には、その後大気中にて100〜200℃の温度
で乾燥を行うのが良い。
上記により得たフラツクスは、ろう付を行うに
際し好ましくはこれを水等の液体中にスラリーの
形で懸濁して使用し、この懸濁を例えばアルミニ
ウムからなる接合部材の少なくともいずれか一方
に塗布する。塗布の手段は噴霧あるいははけ塗り
等を適用す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。アルミニウム等からなる接合部材な、
上記フラツクスの塗布後これを乾燥させ、次いで
接合部材より融点の低いアルミニウム合金ろう材
を用いて不活性ガス雰囲気等の非酸化雰囲気中
で、上記接合部材の融点より低くかつフラツクス
の融点よりも高い温度に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。
発明の効果 以上説明したようにこの発明は、所定量のKF
を水に溶解させたのち、KF水溶液にγ−AlF3
末またはβ−AlF3粉末を投入して反応させるも
のであるから、原料としてのKFやγ−AlF3粉末
またはβ−AlF3粉末の粒径を一定値以下にする
ための特別な粒径調整が不用である。特に水への
溶解度の大きいKFは塊状のものを使用でき、ま
たγ−AlF3粉末またはβ−AlF3粉末も市販品程
度の粒径のものを使用できる。従つて粒径調整工
程の省略による生産工程の簡素化、生産効率の向
上を図ることができる。またKF水溶液と固体の
γ−AlF3粉末またはβ−AlF3粉末とを反応させ
るものであるから、固体と固体の反応に較べて充
分な撹拌が可能であり、短時間で均一な反応物質
を得ることができる。さらにまた、焼成を行うも
のではないからそのための高温炉も不要であり製
造設備を一層簡易なものとなしうる。さらにはま
た本発明によつて製造されるフラツクスによれば
良好なろう付接合を達成しうるとともに、フツ化
物系フラツクスであるから、ろう付後を腐食性残
渣を生ずるおそれもない。
実施例 次にこの発明の実施例について説明する。
実施例 1 純度99.8%のKF5.5Kgと、純度90%以上の工業
用γ−AlF3(平均粒径約100μm)6.5Kgを用意し
た。そして、まずKFに6の水を加えてKF水溶
液を作成した。KFは上記水に完全に溶解した。
次にこのKF水溶液を撹拌しながら上記のγ−
AlF3を該水溶液中に徐々に投入した。γ−AlF3
の全量を投入後さらに10分撹拌を持続したところ
で発熱反応が開始され、同時に撹拌を中止した。
この発熱反応の進行によりKF水溶液中の水分は
ほとんど蒸発した。
その後水分蒸発後の残留物を大気中にて200℃
℃×300分間乾燥し、本発明実施品たるフラツク
スを得た。このフラツクスの組成分析を行つたと
ころ、γ−AlF3、K3AlF6及び少量のK2AlF5
H2Oの存在が認められたが、KFは全く認められ
なかつた。
実施例 2 純度97%以上の工業用KF5.0Kgと、純度90%以
上の工業用γ−AlF3(平均粒径約100μm)7.0Kg
を用意した。そして、まずKFに6の水を加え
てKF水溶液を作成した。KFは上記水に完全に溶
解した。
次にこのKF水溶液を撹拌しながら上記のγ−
AlF3を該水溶液に徐々に投入した。γ−AlF3
全量を投入後さらに10分間撹拌を持続したところ
で発熱反応が開始され、同時に撹拌を中止した。
この発熱反応の進行によりKF水溶液中の水分は
ほとんど蒸発した。
その後水分蒸発後の残留物を大気中にて200℃
℃×300分間乾燥し、本発明実施品たるフラツク
スを得た。このフラツクスの組成分析を行つたと
ころ、γ−AlF3、KAlF4、K2AlF6と少量の
K2AlF5−H2Oの存在が認められたが、KFは全く
認められなかつた。
実施例 3 γ−AlF3の代わりに純度90.0%以上の工業用β
−AlF3を用いた以外は実施例2と同様にして本
発明実施品たるフラツクスを得た。このフラツク
スの組成分析を行つたところ、β−AlF3
KAlF4、K3AlF6と少量のK2AlF5−H2Oの存在が
認められたが、KFは全く認められなかつた。
[比較例] 純度97%以上の工業用KF5.5Kgと、純度90.0%
以上の工業用α−AlF3(平均粒径約100μm)6.5
Kgを用意した。そして実施例と同様にまずKFに
6の水を加えてKF水溶液を作成したのち、こ
のKF水溶液を撹拌しながら上記のα−AlF3を該
水溶液中に徐々に投入した。しかるにα−AlF3
の全量投入後撹拌を持続しても発熱反応は生じな
かつた。そしてこの液の組成分析を行つたとこ
ろ、多量のKF及びKF−2H2Oが未反応のまま残
存していた。
次に上記実施例1〜3により得たフラツクスの
ろう付性を調べるため以下の試験を行つた。即
ち、接合部材としてA1050合金からなるアルミニ
ウム板と、A3003合金心材両面にA4045合金ろう
材をクラツドしたアルミニウムブレージングシー
トとを用意した。一方実施例1〜3のフラツクス
に水を加えて濃度8%の懸濁液とした。そして各
懸濁液に前記両接合部材をそれぞれ浸漬し、乾燥
した。
然るのち、上記接合部材をT字状に配置して
N2ガスにて露点−40℃に調整した炉中で、610℃
×5分間加熱し、ろう付を行つた。
そして上記により得られた各接合部材のろう付
状態を調べたところ、いずれも充分なフイレツト
が形成され極めて良好なろう付状態が得られるも
のであつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 KFを38.9〜46.8wt%と、γ−AlF3粉末また
    はβ−AlF3粉末のいずれか一方あるいは両方を
    合計で61.1〜53.2wt%とを用意し、まずKFを所
    定量の水に溶解せしめたのち、このKF水溶液に
    上記のAlF3粉末を投入混合して発熱反応を生じ
    させ、水分を蒸発除去することを特徴とするろう
    付用フラツクスの製造方法。 2 KF水溶液を撹拌しつつ該水溶液にAlF3粉末
    を投入する特許請求の範囲第1項記載のろう付用
    フラツクスの製造方法。 3 水分を蒸発除去したのち、残留物を大気中に
    て100〜200℃の温度で乾燥する特許請求の範囲第
    1項または第2項記載のろう付用フラツクスの製
    造方法。
JP62144835A 1987-06-10 1987-06-10 ろう付用フラックスの製造方法 Granted JPS63309395A (ja)

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