JPH05185276A - フラックス含有Alブレージングシート - Google Patents

フラックス含有Alブレージングシート

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JPH05185276A
JPH05185276A JP504192A JP504192A JPH05185276A JP H05185276 A JPH05185276 A JP H05185276A JP 504192 A JP504192 A JP 504192A JP 504192 A JP504192 A JP 504192A JP H05185276 A JPH05185276 A JP H05185276A
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brazing
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fluoride
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JP504192A
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English (en)
Inventor
Ichiro Iwai
一郎 岩井
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Showa Aluminum Can Corp
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Showa Aluminum Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ブレージングシートを用いたアルミニウムまた
はその合金材のフラックスろう付において、フラックス
塗布量のバラツキや塗布量が多い場合のフラックスの垂
れを防止するとともに、バインダーによるろう付不良の
発生を防止すること、さらにろう付け品の耐食性を向上
することを目的とし、そのためのフラックス含有Alブ
レージングシートを提供する。 【構成】芯材(1)の片面又は両面にクラッドされたろ
う材層としての皮材(2)は、所定量のSiとフッ化物
系フラックスを含み、さらに犠牲陽極効果を付与するた
めのZn、Sn、Inの1種又は2種以上を含み、残部
アルミニウム及び不可避不純物からなる。フラックスを
除く元素の合計とフッ化物系フラックスとが重量比で9
9.9:0.1〜70:30の割合で配合され、かつ密
度が理論値の90%以上である。この皮材は片面厚さが
10μm以上に規定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウムまたは
その合金材のフラックスろう付に用いられるAlブレー
ジングシート、特にフラックスを含有した新規なAlブ
レージングシートに関する。
【0002】
【従来の技術および課題】従来、アルミニウムまたはそ
の合金材のフラックスろう付する場合、製造簡易性の面
から接合すべきアルミニウム又はその合金材の一方又は
両方を、芯材の片面又は両面にろう材層としての皮材が
クラッドされたAlブレージングシートで構成すること
が行われている。そして、かかるブレージングシートを
用いてフラックスろう付する場合、接合部にフラックス
を懸濁液の塗布等により付着せしめ、この状態で加熱す
ることにより行われていた。
【0003】しかしながら、ブレージングシートを用い
たかかる従来のフラックスろう付けでは、フラックスを
接合部に別に供給しなければならないため、作業が面倒
であった。しかも、塗布したフラックス量にバラツキを
生じるうえ、塗布量が多い場合にはろう付中にフラック
スの垂れを生じてろう付炉を汚染する等の問題があっ
た。
【0004】この発明は係る技術的背景に鑑みてなされ
たものであって、アルミニウムまたはその合金材のフラ
ックスろう付において、フラックス塗布量のバラツキや
塗布量が多い場合のフラックスの垂れを防止することを
目的とし、さらに併せてろう付品の耐食性を向上するこ
とをも目的とし、そのためのフラックス含有Alブレー
ジングシートを提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、図面の符号を参照して示すと、アルミ
ニウム又はその合金からなる芯材(1)の片面又は両面
に、ろう材層としての皮材(2)がクラッドされたAl
ブレージングシートにおいて、前記皮材(2)が、Si
とフッ化物系フラックスを含み、さらにZn、Sn、I
nの1種又は2種以上を含み、残部アルミニウム及び不
可避不純物からなり、フッ化物系フラックスを除く元素
の合計含有量に対してSi含有量が3〜15wt%、Zn
含有量が0.1〜5wt%、Sn含有量が0.01〜0.
5wt%、In含有量が0.01〜0.5wt%であり、か
つフラックスを除く元素の合計とフッ化物系フラックス
とが重量比で99.9:0.1〜70:30の割合で配
合され、かつ密度が理論値の90%以上である材料をも
って形成され、さらに該皮材(2)の厚さが片面10μ
m以上に規定されていることをことを特徴とするフラッ
クス含有Alブレージングシートを要旨とするものであ
る。
【0006】まず皮材(2)において、AlとSiとは
アルミニウムまたはその合金接合用のろう材として機能
するものであるが、フッ化物系フラックスを除く元素の
合計含有量に対してSi含有量が3wt%未満の場合、あ
るいは15wt%を越える場合には液相線温度が高くなり
ろう付が困難となる。従って、Si含有量はフラックス
を除く元素の合計値に対して3〜15wt%の範囲に規定
されなければならない。特に好ましいSiの含有量は6
〜12wt%である。
【0007】皮材中のZn、Sn、Inはろう材の電位
を卑としてその犠牲陽極効果によりアルミニウムろう付
品の耐食性を向上させる役割を果たす。かかる効果の点
でZn、Sn、Inは共に均等物として評価されるもの
であり、少なくともそのうちの1種が含有されれば足り
る。而して、フッ化物系フラックスを除く元素の合計含
有量に対して、Zn含有量が0.1wt%未満、Sn含有
量が0.01wt%未満、In含有量が0.01wt%未満
では上記効果に乏しい。一方、Zn含有量が5wt%を越
え、Sn含有量が0.5wt%を越え、In含有量が0.
5wt%を越えても犠牲陽極効果が飽和する。従って、フ
ラックスを除く元素の合計含有量に対してZn含有量が
0.1〜5wt%、Sn含有量が0.01〜0.5wt%、
In含有量が0.01〜0.5wt%にそれぞれ規定され
なければならない。特に好ましい含有量は、Zn:0.
5〜2.0wt%、Sn:0.05〜0.3wt%、In:
0.03〜0.1wt%である。
【0008】また、上記元素のほかに、ろう材の強度向
上のためCuを含有せしめても良い。Cuの含有量は、
フラックスを除く元素の合計値に対して0.05〜5wt
%とするのが良い。
【0009】前記フッ化物系フラックスの種類は特に限
定されるものではなく、例えばフッ化カリウム(KF)
とフッ化アルミニウム(AlF3 )とを45.8〜5
4.2の共晶組成ないしはそれに近い組成範囲に含んで
実質的に錯体化された錯体混合物、KAlF4 、K2
lF5 、K3 AlF6 等の錯体化物を用いれば良い。
【0010】皮材(2)中のフラックスの配合比率は、
フッ化物系フラックスを除く元素の合計に対して、これ
とフッ化物系フラックスとが重量比で99.9:0.1
〜70:30となるように設定されなければならない。
フラックス量が重量比で99.9:0.1よりも少なく
なると、十分なフラックス作用を発揮できずろう付が困
難となるからである。一方、70:30を越えてフラッ
クス量が多くなると、フラックスとAl、Si等とを配
合しての固形化が困難となり、皮材そのものの製造が困
難となる。フラックスを除く元素の合計とフラックスと
の好ましい配合比率は、重量比で99.9:0.1〜8
5:15であり、特に好ましくは重量比で98:2〜9
0:10である。
【0011】上記の皮材(2)は、一般には、Al粉末
とSi粉末とさらにZn、Zn、In各粉末の1種以上
とフラックス粉末とを混合し、熱間プレス等により圧粉
固化して製作されるが、内部空気の残留により皮材の密
度は、Al、Si、Zn、Zn、In、フラックス単体
のそれぞれの密度から計算される理論値よりも一般には
小さくなる。而してこの発明では、皮材の密度が理論値
に対して90%以上でなければならない。皮材の密度が
理論値の90%未満では、Al、Si等とフラックスと
が固化しているものの内部までポアが連通して脆いもの
となっている危険が有り、その後の芯材(1)とのクラ
ッド加工も困難で実際上ブレージングシートに製作する
ことができない。特に好ましくは、皮材の密度はこれを
理論値の95%以上とするのが良い。
【0012】皮材(2)の好ましい具体的な製法を述べ
ると次のとおりである。即ち、まず出発材料としてAl
粉末とSi粉末とZn、Sn、Inの1種又は2種以上
の粉末とフラックス粉末を用意する。これら粉末は、そ
の均一混合を図るべくAl粉末は平均粒径44μm以下
に、Si粉末は平均粒径5μm以下に、Zn、Sn、I
n粉末は平均粒径44μm以下に、フラックス粉末は平
均粒径30μm以下にそれぞれ微粉砕しておくのが好ま
しい。なお、出発材料として必ずしもAl、Si、Z
n、Sn、Inを単体で用いなければならないものでは
なく、Al−Si合金の粉末、あるいはさらにZn等を
含んだ合金の形で用いても良い。
【0013】次に、上記各粉末を、前述した所定の配合
比率になるように混合した後、Al缶等の容器に充填し
たのち、容器内を1mmHg以下に脱ガスし、次いで熱
間プレス等により加熱圧粉する。
【0014】次に、得られた熱圧成形体の外側の缶体を
切削除去した後、成形体に押出加工を施して板状の皮材
を得る。
【0015】上記皮材(2)は、芯材(1)の片面又は
両面にクラッドされてブレージングシートとなされる
が、皮材(2)の厚さは片面で10μm以上確保しなけ
ればならない。皮材の厚さが10μm未満ではろう付に
必要なろう材が不足し、ろう付困難となるからである。
特に好ましくは皮材の厚さを片面で20μm以上確保す
るのが良い。
【0016】前記芯材(1)の組成は特に限定されるこ
とはなく、従来のアルミニウムブレージングシートの芯
材として用いられていた材料を用いれば良く、例えばA
3003、3005等の3000系アルミニウム合金
や、A6951等の6000系アルミニウム合金を用い
れば良い。
【0017】ブレージングシートの製造は、板状芯材と
上記により得た板状の皮材とを熱間にて圧接し、要すれ
ばさらに熱間圧延、冷間圧延を施すことにより行えば良
い。
【0018】
【実施例】次に、この発明の実施例を説明する。
【0019】純度99.5%のアルミニウム粉末(平均
粒径44μm)、Si粉末(平均粒径5μm)、Zn粉
末(平均粒径44μm)、Sn粉末(平均粒径40μ
m)、In粉末(平均粒径40μm)、フッ化物系フラ
ックス粉末(平均粒径30μm)を用意した。なお、フ
ラックスとしてはKFとAlF3 の共晶組成物を用い
た。 次に、上記の各粉末を、後掲の表1に示すような
各比率となるように混合比率を変えて室温で均一に混合
した後、各混合物を直径3インチ×長さ200mmのA
l缶にそれぞれ大気中にて充填した。
【0020】次に、上気各Al缶を500℃の炉中に配
置してAl缶内を1mmHg以下に真空脱ガスした。
【0021】その後、上記Al缶を480℃に加熱した
のち、熱間プレスを用いて最大圧力400トンにて熱圧
成形したところ、成形体の長さは110mmとなった。
【0022】その後、成形体の外側に付着しているAl
缶体を切削で除去した後、熱間押出機により温度500
℃の温度で厚さ3mm×幅30mmの平板に押出した。
そのときの押出成形の可否を表1に示す。
【0023】上記により押出が可能であった平板状皮材
については、その密度を求め、出発材料を基に計算され
た理論密度と比較した。その結果を表1に示す。
【0024】
【表1】 続いて、上記により押出しが可能であった平板状皮材
を、厚さ20mm×幅50mm×長さ200mmのA3
003Al合金製の押出板からなる芯材の両面に熱間に
て圧接した。
【0025】その後冷間圧延を施して、厚さ1mm(皮
材片面厚さ:約83μm)と、厚さ0.1mm(皮材片
面厚さ:約8.3μm)の2種類のブレージングシート
を製作した。
【0026】次に、上記により得たブレージングシート
を、それぞれ長さ50mm×幅30mmに切り出した。
そしてこれら切出し片を、長さ50mm×幅30mm×
厚さ1mmのA3003Al合金板上に垂直状に配置し
て逆T継手を形成し、これをN2 雰囲気中及び大気中の
両方にて600〜620℃×10分加熱してろう付を行
い、ろう付性を評価した。また、No2、4、5、7、
10の各ろう付品(ブレージングシートの熱さ1.0m
mのもの)について、JISZ2371に準じる塩水噴
霧を1000時間施した場合の芯材の腐食状態を調べ
た。それらの結果を表2に示す。
【0027】
【表2】 表2の結果から、この発明に係るフラックス含有Alブ
レージングシートによれば、フラックスを別途塗布しな
くても優れたろう付性を発揮しえ、しかもろう付品の耐
食性をも向上し得ることを確認し得た。また、ブレージ
ングシートの厚さが0.1mmのものについては、ろう
材層の片面厚さが10μm未満であるため、ろう材不足
により十分なろう付を行うことができなかった。
【0028】
【作用】ろう付時には、皮材内部に配合されたフラック
スにより接合部の表面酸化膜が除去され、ろう材が濡れ
拡がって、フラックスを別途塗布した場合と同様に良好
かつ強固なろう付接合が達成される。従って、フラック
スを別途塗布する必要はもはやなくなる。加えて、皮材
に添加されたZn、Sn、Inの1種又は2種以上の犠
牲陰極効果により、ろう付品の耐食性が向上される。
【0029】
【発明の効果】この発明は上述の次第で、Alブレージ
ングシートのろう材層としての皮材が、Siとフッ化物
系フラックスを含み、さらにZn、Sn、Inの1種又
は2種以上を含み、残部アルミニウム及び不可避不純物
からなり、フッ化物系フラックスを除く元素の合計含有
量に対してSi含有量が3〜15wt%、Zn含有量が
0.1〜5wt%、Sn含有量が0.01〜0.5wt%、
In含有量が0.01〜0.5wt%であり、かつフラッ
クスを除く元素の合計とフッ化物系フラックスとが重量
比で99.9:0.1〜70:30の割合で配合され、
かつ密度が理論値の90%以上である材料をもって形成
され、さらに該皮材(2)の厚さが片面10μm以上に
規定されていることをことを特徴とするものであるか
ら、皮材中のフラックスがその作用を十分に発揮して、
フラックスを別途供給しなくても良好なろう付を行うこ
とができる。このため、フラックスの塗布工程を不要と
なしえ、接合作業効率を向上しえ、ひいてはアルミニウ
ムろう付品の生産性を向上し得る。
【0030】しかも、皮材中に配合されたフラックス量
は一定範囲内に規定されているから、フラックスを塗布
する場合のようなフラックス量のバラツキが生じる恐れ
はなく、確実にフラックス作用を発揮させることができ
るとともに、フラックス塗布量が多すぎてろう付炉内が
汚染される等の不都合を解消し得る。
【0031】しかもまた、不活性ガス雰囲気中はもとよ
り、大気中においても良好なろう付を行うことができ、
ろう付設備も簡易となし得る。
【0032】また、皮材には所定量のZn、Sn、In
の1種又は2種以上が添加されているから、その犠牲陽
極効果によりアルミニウムろう付品の耐食性を向上する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るブレージングシートの断面図で
ある。
【符号の説明】
1…芯材 2…皮材

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウム又はその合金からなる芯材
    (1)の片面又は両面に、ろう材層としての皮材(2)
    がクラッドされたAlブレージングシートにおいて、 前記皮材(2)が、Siとフッ化物系フラックスを含
    み、さらにZn、Sn、Inの1種又は2種以上を含
    み、残部アルミニウム及び不可避不純物からなり、フッ
    化物系フラックスを除く元素の合計含有量に対してSi
    含有量が3〜15wt%、Zn含有量が0.1〜5wt%、
    Sn含有量が0.01〜0.5wt%、In含有量が0.
    01〜0.5wt%であり、かつフラックスを除く元素の
    合計とフッ化物系フラックスとが重量比で99.9:
    0.1〜70:30の割合で配合され、かつ密度が理論
    値の90%以上である材料をもって形成され、さらに該
    皮材(2)の厚さが片面10μm以上に規定されている
    ことをことを特徴とするフラックス含有Alブレージン
    グシート。
JP504192A 1992-01-14 1992-01-14 フラックス含有Alブレージングシート Pending JPH05185276A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024011246A1 (en) * 2022-07-08 2024-01-11 Lucas-Milhaupt, Inc. Braze product including additive particles and methods of brazing

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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