JPH054196B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
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Description
（技術分野）
本発明は、アルミニウム（Al）若しくはその
合金からなるAl材料のろう付けに用いられるフ
ラツクス組成物に係り、特に、500℃以下の低温
度でろう付けが可能なフラツクス組成物に関する
ものである。
（背景技術）
Al材料のろう付けにおいては、材料の表面に
形成されている酸化皮膜（Al2O3）がろうの濡れ
及び流動を妨害することとなるところから、適当
なフラツクスを用いて、かかる酸化皮膜を除去す
ることが必要とされ、そして、かかる酸化皮膜が
緻密で強固なものであるところから、従来から、
NaCl−KCl−LiCl系のアルカリ金属の塩化物を
主成分とする塩化物系のフラツクスが用いられて
いる。しかしながら、この塩化物系のフラツクス
を用いた場合においては、ろう付け後に残留した
フラツクスにより、母材であるAl材料が腐食さ
れてしまう問題があり、かかる事態を回避するた
めに、ろう付けを行なつた後、フラツクス残渣を
除去しなければならず、面倒なものであつた。
このため、非腐食性のフツ化物フラツクスを用
いたAl材料のろう付け手法が種々検討され、例
えば、特公昭58−27037号公報には、KAlF4とK3
AlF6の混合物からなるフラツクス組成物が提案
されているが、そのようなフラツクスにあつて
は、その溶融点が560℃程度とかなり高いところ
から、必然的にろう付け温度が高くなり、それに
よつてろう付けし得るAl材料（母材）が制限さ
れる等の問題を内在していたのである。即ち、材
質、特にAl材料（母材）の溶融点からの制限が
あり、また、寸法の点からも制限を受け、特に薄
肉化が出来ない等の問題があつたのである。加え
て、高温に加熱しなければならないところから、
ろう付け設備が高価なものとなつたり、ろう付け
時のエネルギー消費が大きい等の欠点も内在する
ものであつた。
（解決課題）
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景に
して為されたものであつて、その課題とするとこ
ろは、Al材料に対して非腐食性で、ろう付け後
のフラツクス除去が不要であり、且つ低温度下で
のAl材料のろう付けを可能とする、新規なフラ
ツクス組成物を提供することにある。
（解決手段）
そして、本発明は、かかる課題解決のために、
16〜65mol％のKFと0.5〜42mol％のNaFと33〜
61mol％のZrF4とから構成されてなるAl材料ろ
う付け用フラツクス組成物を、その特徴とするも
のである。
なお、このようなフラツクス組成物は、有利に
は、KFとNaFとZrF4とが粉末形態において混合
せしめられることによつて与えられ、またそれら
KFとNaFとZrF4との粉末混合物の溶融、凝固に
よつて形成されたものである。
（具体的構成）
このように、本発明に従うフラツクス組成物
は、KFとNaFとZrF4との所定割合から構成され
てなるものであり、従来の塩化物系のフラツクス
とは異なり、Al材料に対して非腐食性であると
共に、かかる所定の割合を採用することによつ
て、初めて、その溶融温度が500℃以下となつて、
ろう付け温度を500℃以下することが出来たもの
である。従つて、フラツクス組成物を構成する
KFやNaFやZrF4の割合が上記範囲外となると、
その溶融温度が高くなり、本発明の目的を充分に
達成し得なくなるのである。
ところで、かかるKFとNaFとZrF4とからなる
本発明に従うフラツクス組成物は、公知の各種の
配合手法に従つて調製されるものであるが、一般
に、次のような手法が有利に採用されるのであ
る。即ち、その一つは、KFとNaFとZrF4とを粉
末状態において均一に混合せしめる方法であり、
また他の一つは、それらKFとNaFとZrF4の粉末
混合物を作製した後、それを溶融せしめ、均一化
した後、冷却・凝固させる方法であり、その得ら
れた溶融凝固物は、一般に粉末に粉砕して用いら
れることとなる。
そして、このようにして得られた本発明に従う
フラツクス組成物は、従来と同様にして、ろう付
けされるべきAl若しくはその合金からなるAl材
料に対して適用されて、ろう付けが行なわれるの
であるが、その際、本発明に従うフラツクス組成
物は、その溶融温度が500℃以下と低いものであ
るところから、ろう付け温度を500℃以下の低温
とすることが出来、それによつてろう付けされる
べきAl材料の溶融点による制限がなくなり、従
来の非腐食性のフラツクスではろう付け出来なか
つたAl材料を含めて、全てのAl材料のろう付け
が可能となつたのである。
また、そのような低温ろう付けが可能となるこ
とによつて、高強度Al合金からなるAl材料のろ
う付けが出来ることとなり、構成素材の薄肉化、
軽量化を有効に図り得ることとなつたのであり、
更にはろう付け温度が低いところから、ろう付け
加熱によるAl材料（母材）の強度低下も少ない
等の特徴を発揮し得るのである。
そして、本発明に従うフラツクス組成物にあつ
ては、Al材料に対して非腐食性であるところか
ら、ろう付け後のフラツクス除去が不要であるこ
とは、言うまでもないところである。
（実施例）
以下に、本発明の幾つかの実施例を示し、本発
明を更に具体的に明らかにすることとするが、本
発明が、そのような実施例の記載によつて、何等
の制約をも受けるものでないことは、言うまでも
ないところである。
また、本発明には、以下の実施例の他にも、更
には上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を
逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づい
て種々なる変更、修正、改良等を加え得るもので
あることが、理解されるべきである。
先ず、JIS−Ａ−3003合金からなるAl板（厚
さ：１mm）を準備し、下記第１表に示されるKF
とNaFとZrF4の種々なる割合のフラツクスを用
いて、かかるAl板を逆Ｔ字型継手構造に組み付
けて、ろう付けを行なつた。なお、それぞれのフ
ラツクスは、水：フラツクス＝１：１（重量比）
で希釈され、その希釈物がそれぞれのAl板のろ
う付け部に塗布された。また、接合部には、ろう
材としてAl−Znはんだの１mm□
のものが配置さ
れ、そして加熱温度：400〜500℃にて、ろう付け
が行なわれた。
下記第１表にフラツクス成分の割合とろう付け
結果を示すが、本発明に従う割合のKFとNaFと
ZrF4とからなるフラツクスを用いた場合にあつ
ては、500℃以下の低温度下においても良好なろ
う付け継手を得ることが出来たが、比較例として
示される本発明範囲外の割合のフラツクスを用い
た場合にあつては、500℃以下ではフラツクスが
溶融せず、そのために有効なろう付けを行なうこ
とが出来なかつた。
(Technical Field) The present invention relates to a flux composition used for brazing Al materials made of aluminum (Al) or its alloy, and particularly to a flux composition that can be brazed at a low temperature of 500°C or less. It is. (Background Art) When brazing Al materials, an oxide film (Al 2 O 3 ) formed on the surface of the material obstructs the wetting and flow of the solder, so using an appropriate flux, It is necessary to remove such an oxide film, and since such an oxide film is dense and strong, conventionally,
A chloride flux whose main component is alkali metal chloride of the NaCl-KCl-LiCl system is used. However, when this chloride-based flux is used, there is a problem in that the flux remaining after brazing corrodes the Al material, which is the base material.To avoid this situation, brazing is performed. After aging, the flux residue had to be removed, which was troublesome. For this reason, various brazing methods for Al materials using non-corrosive fluoride fluxes have been investigated.
A flux composition consisting of a mixture of AlF 6 has been proposed, but since the melting point of such flux is quite high at around 560°C, the brazing temperature will inevitably be high, and this will result in a high brazing temperature. There were inherent problems such as limitations on the Al material (base material) that could be brazed. That is, there are limitations due to the melting point of the material, especially the Al material (base material), and there are also limitations due to the dimensions, resulting in problems such as the inability to reduce the thickness. In addition, since it must be heated to high temperatures,
There are also disadvantages such as expensive brazing equipment and high energy consumption during brazing. (Problem to be solved) The present invention has been made against this background, and its object is to be non-corrosive to Al materials and eliminate the need for flux removal after brazing. The object of the present invention is to provide a novel flux composition that enables brazing of Al materials at low temperatures. (Solution Means) In order to solve this problem, the present invention has the following features:
16~65mol% KF and 0.5~42mol% NaF and 33~
The present invention is characterized by a flux composition for brazing Al material, which is composed of 61 mol% of ZrF4 . It should be noted that such a flux composition is advantageously provided by mixing KF, NaF and ZrF 4 in powder form;
It is formed by melting and solidifying a powder mixture of KF, NaF, and ZrF4 . (Specific composition) As described above, the flux composition according to the present invention is composed of a predetermined ratio of KF, NaF, and ZrF4 , and unlike conventional chloride-based fluxes, the flux composition according to the present invention is By adopting such a predetermined ratio, the melting temperature becomes 500℃ or less, and
It was possible to reduce the brazing temperature to 500℃ or less. Therefore, constituting the flux composition
If the proportion of KF, NaF, or ZrF 4 is outside the above range,
The melting temperature becomes high, making it impossible to sufficiently achieve the object of the present invention. Incidentally, the flux composition according to the present invention comprising KF, NaF, and ZrF 4 can be prepared according to various known compounding methods, but the following methods are generally advantageously employed. It is. That is, one of them is a method of uniformly mixing KF, NaF, and ZrF 4 in a powder state,
Another method is to prepare a powder mixture of KF, NaF, and ZrF 4 , then melt it, homogenize it, and then cool and solidify it.The resulting molten solidified product is generally It will be used after being ground into powder. The thus obtained flux composition according to the present invention is then applied to an Al material made of Al or its alloy to be brazed, in the same manner as in the past, to perform brazing. However, in this case, since the flux composition according to the present invention has a low melting temperature of 500°C or less, the brazing temperature can be set to a low temperature of 500°C or less, and thereby the flux composition can be brazed. This eliminates the limitations imposed by the melting point of the Al material to be used, and it has become possible to braze all Al materials, including those that could not be brazed with conventional non-corrosive fluxes. In addition, by making such low-temperature brazing possible, it becomes possible to braze Al materials made of high-strength Al alloys, making it possible to reduce the thickness of the constituent materials,
This made it possible to effectively reduce weight.
Furthermore, since the brazing temperature is low, it can exhibit characteristics such as less decrease in strength of the Al material (base material) due to brazing heating. It goes without saying that the flux composition according to the present invention does not need to be removed after brazing since it is non-corrosive to Al materials. (Examples) Below, some examples of the present invention will be shown to clarify the present invention more specifically. Needless to say, it is not subject to any restrictions. In addition to the following examples and the above-mentioned specific description, the present invention includes various changes, modifications, and changes based on the knowledge of those skilled in the art, as long as they do not depart from the spirit of the present invention. It should be understood that improvements and the like may be made. First, an Al plate (thickness: 1 mm) made of JIS-A-3003 alloy is prepared, and the KF shown in Table 1 below is prepared.
The Al plates were assembled into an inverted T-shaped joint structure and brazed using fluxes of various proportions of NaF and ZrF 4 . In addition, each flux is water: flux = 1:1 (weight ratio)
The diluted solution was applied to the brazed portion of each Al plate. Further, a 1 mm square piece of Al-Zn solder was placed as a brazing material at the joint, and brazing was performed at a heating temperature of 400 to 500°C. The ratio of flux components and brazing results are shown in Table 1 below.
When a flux consisting of ZrF 4 was used, it was possible to obtain a good brazed joint even at a low temperature of 500°C or less, but a flux with a ratio outside the range of the present invention shown as a comparative example When using the flux, the flux did not melt at temperatures below 500°C, and therefore effective brazing could not be performed.
【表】【table】
【表】
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明に従う
フラツクス組成物を使用すれば、ろう付け温度が
500℃以下となり、それによつてAl材料の溶融点
による制限がなくなり、全てのAl材料のろう付
けが可能となつて、高強度Al合金のろう付けも
出来、それにより構成素材の薄肉化や軽量化が図
れ、またろう付け温度が低いところから、ろう付
け加熱によるAl材料の強度低下も少ない等の効
果も奏し得たのである。
また、本発明に従うフラツクス組成物の使用に
より、ろう付け温度が低下せしめられるため、ろ
う付け加熱炉等の諸設備費が安価となる他、ろう
付け加熱時のエネルギー消費量も少なくすること
が出来、それによつてろう付けコストの低減に寄
与し得ることとなつたのである。[Table] (Effects of the invention) As is clear from the above explanation, if the flux composition according to the present invention is used, the brazing temperature can be reduced.
500℃ or less, thereby eliminating the restriction imposed by the melting point of Al materials, making it possible to braze all Al materials, including brazing high-strength Al alloys, which allows for thinner and lighter component materials. Moreover, since the brazing temperature was low, the strength of the Al material decreased less due to brazing heating. Furthermore, by using the flux composition according to the present invention, the brazing temperature can be lowered, so the cost of various equipment such as a brazing furnace can be reduced, and the energy consumption during brazing heating can also be reduced. , thereby contributing to a reduction in brazing costs.
Claims (1)
33〜61mol％のZrF4とから構成されてなるAl材
料ろう付け用フラツクス組成物。 ２ 前記KFとNaFとZrF4とが粉末形態において
混合されている請求項１記載のAl材料ろう付け
用フラツクス組成物。 ３ 前記KFとNaFとZrF4との粉末混合物の溶
融・凝固物によつて形成されている請求項１記載
のAl材料ろう付け用フラツクス組成物。[Claims] 1 16 to 65 mol% KF and 0.5 to 42 mol% NaF
A flux composition for brazing Al materials comprising 33 to 61 mol% of ZrF4 . 2. The flux composition for brazing Al materials according to claim 1, wherein the KF, NaF, and ZrF 4 are mixed in powder form. 3. The flux composition for brazing Al materials according to claim 1, which is formed by melting and solidifying a powder mixture of the KF, NaF, and ZrF4 .
Priority Applications (1)
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| JP29024889A JPH03155495A (en) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | Flux composition for brazing al material |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP29024889A JPH03155495A (en) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | Flux composition for brazing al material |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH03155495A JPH03155495A (en) | 1991-07-03 |
| JPH054196B2 true JPH054196B2 (en) | 1993-01-19 |
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Family Applications (1)
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| JP29024889A Granted JPH03155495A (en) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | Flux composition for brazing al material |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1989
- 1989-11-08 JP JP29024889A patent/JPH03155495A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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