JPH06686A - 真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート - Google Patents
真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシートInfo
- Publication number
- JPH06686A JPH06686A JP18166392A JP18166392A JPH06686A JP H06686 A JPH06686 A JP H06686A JP 18166392 A JP18166392 A JP 18166392A JP 18166392 A JP18166392 A JP 18166392A JP H06686 A JPH06686 A JP H06686A
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- JP
- Japan
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- brazing
- alloy
- vacuum
- oxide film
- sheet
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウム製熱交換器の真空ブレージング
に適したろう付け性の良好な真空ろう付け用アルミニウ
ム合金ブレージングシートを提供する。 【構成】 ＡｌまたはＡｌ合金からなる芯材の片面また
は両面にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金またはＡｌ−Ｓｉ−Ｍ
ｇ−Ｂｉ合金からなるろう材をクラッドした真空ろう付
け用アルミニウム合金ブレージングシートにおいて、ろ
う材の表面における厚さ１２０Å以下の酸化皮膜の面積
占有率が７０％以上であることを特徴とする真空ろう付
け用アルミニウム合金ブレージングシート。
に適したろう付け性の良好な真空ろう付け用アルミニウ
ム合金ブレージングシートを提供する。 【構成】 ＡｌまたはＡｌ合金からなる芯材の片面また
は両面にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金またはＡｌ−Ｓｉ−Ｍ
ｇ−Ｂｉ合金からなるろう材をクラッドした真空ろう付
け用アルミニウム合金ブレージングシートにおいて、ろ
う材の表面における厚さ１２０Å以下の酸化皮膜の面積
占有率が７０％以上であることを特徴とする真空ろう付
け用アルミニウム合金ブレージングシート。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ドロンカップタイプの
オイルクーラー、エバポレータ、インタークーラー及び
ラジエターのような中空構造を有するアルミニウム製熱
交換器の真空ブレージングに適した真空ろう付け用アル
ミニウム合金ブレージングシートに関するものである。
オイルクーラー、エバポレータ、インタークーラー及び
ラジエターのような中空構造を有するアルミニウム製熱
交換器の真空ブレージングに適した真空ろう付け用アル
ミニウム合金ブレージングシートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、アルミニウム合金製構造体のろう
付けに、フラックスを必要としない真空ブレージング法
が開発され、公害上の心配がない事から盛んに行われる
ようになってきた。真空ブレージングはＡｌまたはＡｌ
合金を芯材とし、その片面あるいは両面にアルミニウム
合金ろう材をクラッドしたブレージングシートを用いて
真空中でろう付け加熱を行う方法で、アルミニウム合金
製の熱交換器を始め各種構造体のろう付けに用いられ
る。
付けに、フラックスを必要としない真空ブレージング法
が開発され、公害上の心配がない事から盛んに行われる
ようになってきた。真空ブレージングはＡｌまたはＡｌ
合金を芯材とし、その片面あるいは両面にアルミニウム
合金ろう材をクラッドしたブレージングシートを用いて
真空中でろう付け加熱を行う方法で、アルミニウム合金
製の熱交換器を始め各種構造体のろう付けに用いられ
る。
【０００３】この真空ろう付け用ブレージングシートに
は各種の芯材用アルミニウム合金とろう材用アルミニウ
ム合金が開発され、現在ではＪＩＳ Ｚ ３２６３によ
り規格化されている。熱交換器に使用される真空ろう付
け用ブレージングシートとしては、芯材としてＪＩＳ
Ａ ３００３（Ａｌ−０．１５wt％Ｃｕ−１．１wt％Ｍ
ｎ）、ＪＩＳ Ａ ３００５（Ａｌ−１．１wt％Ｍｎ−
０．４wt％Ｍｇ）、ＪＩＳ Ａ ３１０５（Ａｌ−０．
６wt％Ｍｎ−０．６wt％Ｍｇ）合金を用い、ろう材とし
てＪＩＳ ＢＡ ４００４（Ａｌ−１０wt％Ｓｉ−１．
５wt％Ｍｇ）、ＪＩＳ ＡＡ ４１０４（Ａｌ−１０wt
％Ｓｉ−１．５wt％Ｍｇ−０．１wt％Ｂｉ）合金を通常
用いる。またブレージングシートの板厚は０．５〜１．
２mmであり、ろう材は５〜１５％のクラッド率で片面あ
るいは両面にクラッドされる。
は各種の芯材用アルミニウム合金とろう材用アルミニウ
ム合金が開発され、現在ではＪＩＳ Ｚ ３２６３によ
り規格化されている。熱交換器に使用される真空ろう付
け用ブレージングシートとしては、芯材としてＪＩＳ
Ａ ３００３（Ａｌ−０．１５wt％Ｃｕ−１．１wt％Ｍ
ｎ）、ＪＩＳ Ａ ３００５（Ａｌ−１．１wt％Ｍｎ−
０．４wt％Ｍｇ）、ＪＩＳ Ａ ３１０５（Ａｌ−０．
６wt％Ｍｎ−０．６wt％Ｍｇ）合金を用い、ろう材とし
てＪＩＳ ＢＡ ４００４（Ａｌ−１０wt％Ｓｉ−１．
５wt％Ｍｇ）、ＪＩＳ ＡＡ ４１０４（Ａｌ−１０wt
％Ｓｉ−１．５wt％Ｍｇ−０．１wt％Ｂｉ）合金を通常
用いる。またブレージングシートの板厚は０．５〜１．
２mmであり、ろう材は５〜１５％のクラッド率で片面あ
るいは両面にクラッドされる。
【０００４】こうした真空ろう付け用ブレージングシー
トを用いた中空構造を有するアルミニウム合金製熱交換
器としてはドロンカップタイプのエバポレータ、オイル
クーラー、ラジエターなどが製造されている。例えばド
ロンカップタイプのエバポレータは、ブレージングシー
トより図２、図３に示す部材(1) を作製し、この部材
(1) を図４に示すように積層し、積層した部材(1) 間に
コルゲートフィン(2) を配設して真空ろう付けしたもの
で、ろう付けは１０-5〜１０-4Torr台の真空中で約６０
０℃に加熱して行われる。
トを用いた中空構造を有するアルミニウム合金製熱交換
器としてはドロンカップタイプのエバポレータ、オイル
クーラー、ラジエターなどが製造されている。例えばド
ロンカップタイプのエバポレータは、ブレージングシー
トより図２、図３に示す部材(1) を作製し、この部材
(1) を図４に示すように積層し、積層した部材(1) 間に
コルゲートフィン(2) を配設して真空ろう付けしたもの
で、ろう付けは１０-5〜１０-4Torr台の真空中で約６０
０℃に加熱して行われる。
【０００５】この真空ろう付けではブレージングシート
のろう材中に添加されたＭｇが４００℃付近から徐々に
蒸発し始め、炉内酸化性ガスをＨ2 Ｏ＋Ｍｇ→ＭｇＯ＋
Ｈ2、Ｏ2 ＋２Ｍｇ→２ＭｇＯの反応に従うゲッター作
用で除去するとともに蒸発時にろう材表面の酸化皮膜の
破壊作用を行いろう付けを可能にする。またろう材中の
Ｓｉはろう材の融点を下げ、ろう付け温度を低めてろう
付け性を良好にする作用を有する。さらにろう材にＢｉ
を添加する場合があるのは、Ｂｉはろうの流動性を向上
させると共に、Ｍｇの蒸発を促進し、皮膜を破壊され易
くする働きを有しているからである。
のろう材中に添加されたＭｇが４００℃付近から徐々に
蒸発し始め、炉内酸化性ガスをＨ2 Ｏ＋Ｍｇ→ＭｇＯ＋
Ｈ2、Ｏ2 ＋２Ｍｇ→２ＭｇＯの反応に従うゲッター作
用で除去するとともに蒸発時にろう材表面の酸化皮膜の
破壊作用を行いろう付けを可能にする。またろう材中の
Ｓｉはろう材の融点を下げ、ろう付け温度を低めてろう
付け性を良好にする作用を有する。さらにろう材にＢｉ
を添加する場合があるのは、Ｂｉはろうの流動性を向上
させると共に、Ｍｇの蒸発を促進し、皮膜を破壊され易
くする働きを有しているからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで真空ろう付け
の場合、ろう付け性に及ぼす大きな要因の１つにろう材
表面の状態がある。例えば、ろう材表面に油、ゴミ等の
汚れや厚い酸化皮膜が付着した場合、ろう付け性が低下
してしまう。そこでこれらの問題を解決してろう付け性
を向上させるために、通常は最終焼鈍前の洗浄により表
面に付着した汚れや酸化皮膜の除去を行う。しかし、洗
浄を行った場合でも条件によりろう付け性が不安定にな
り結果としてろう付け不良が発生することがある。
の場合、ろう付け性に及ぼす大きな要因の１つにろう材
表面の状態がある。例えば、ろう材表面に油、ゴミ等の
汚れや厚い酸化皮膜が付着した場合、ろう付け性が低下
してしまう。そこでこれらの問題を解決してろう付け性
を向上させるために、通常は最終焼鈍前の洗浄により表
面に付着した汚れや酸化皮膜の除去を行う。しかし、洗
浄を行った場合でも条件によりろう付け性が不安定にな
り結果としてろう付け不良が発生することがある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者らは上記問題につ
いて検討した結果、以下の結論を得た。即ち洗浄を行っ
た場合に、洗浄のムラによりろう材表面に酸化皮膜の厚
い部分と薄い部分が生じる。厚い部分の面積占有率が多
いと皮膜破壊やゲッター作用が起こり難くなり、ろう付
け性が低下する。このことから、ブレージングシートの
ろう材表面の酸化皮膜の厚さおよびその面積占有率とろ
う付け性の関係を見出した。
いて検討した結果、以下の結論を得た。即ち洗浄を行っ
た場合に、洗浄のムラによりろう材表面に酸化皮膜の厚
い部分と薄い部分が生じる。厚い部分の面積占有率が多
いと皮膜破壊やゲッター作用が起こり難くなり、ろう付
け性が低下する。このことから、ブレージングシートの
ろう材表面の酸化皮膜の厚さおよびその面積占有率とろ
う付け性の関係を見出した。
【０００８】即ち本発明は、ＡｌまたはＡｌ合金からな
る芯材の片面または両面に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ま
たはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉ系合金からなるろう材をク
ラッドした真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージン
グシートにおいて、ろう材表面における厚さ１２０Å以
下の酸化皮膜の面積占有率が７０％以上であることを特
徴とする真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージング
シートである。
る芯材の片面または両面に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ま
たはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉ系合金からなるろう材をク
ラッドした真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージン
グシートにおいて、ろう材表面における厚さ１２０Å以
下の酸化皮膜の面積占有率が７０％以上であることを特
徴とする真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージング
シートである。
【０００９】
【作用】本発明に用いる芯材は、通常真空ろう付けに用
いられる合金（ＪＩＳ Ａ ３００３、ＪＩＳ Ａ ３
００５、ＪＩＳ Ａ ３１０５）、またはＡｌ−Ｍｎ−
Ｃｕ系（３ＸＸＸ系改良）、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｃｕ−
Ｍｎ系（６ＸＸＸ系改良）の開発合金ならば特に問題に
ならない。またろう材は、通常真空ろう付けに用いられ
るＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（ＪＩＳ ＢＡ ４００４）
Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉ系合金（ＪＩＳ ＢＡ ４１０
４）ならば、特に問題にはならない。
いられる合金（ＪＩＳ Ａ ３００３、ＪＩＳ Ａ ３
００５、ＪＩＳ Ａ ３１０５）、またはＡｌ−Ｍｎ−
Ｃｕ系（３ＸＸＸ系改良）、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｃｕ−
Ｍｎ系（６ＸＸＸ系改良）の開発合金ならば特に問題に
ならない。またろう材は、通常真空ろう付けに用いられ
るＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（ＪＩＳ ＢＡ ４００４）
Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉ系合金（ＪＩＳ ＢＡ ４１０
４）ならば、特に問題にはならない。
【００１０】本発明において、ろう材表面の酸化皮膜厚
さを１２０Å以下としたのは以下の理由による。酸化皮
膜の厚さが１２０Å以下の場合、ろう付け加熱途中にＭ
ｇの蒸発が４００℃付近より生じるが、そこでのＭｇは
酸化皮膜全面から酸化皮膜をポーラスにするように起こ
り、ろう溶融時にＭｇは急激に蒸発し、酸化皮膜を細か
く破壊し、ろう付け性を向上させる。しかし、酸化皮膜
の厚さが１２０Åを超える場合、ろう付け加熱中にＭｇ
の蒸発が酸化皮膜の弱いところから重点的に起こり、逆
に他の部分の酸化皮膜は厚く強固に成長する。そして、
ろう付け溶融時にＭｇは急激に蒸発するが、その際の蒸
発も加熱途中と同様の箇所を中心に起こるため、ろう材
表面の酸化皮膜は十分破壊しきれず、ろうとろうの濡れ
性が低下しろう切れが生じる。
さを１２０Å以下としたのは以下の理由による。酸化皮
膜の厚さが１２０Å以下の場合、ろう付け加熱途中にＭ
ｇの蒸発が４００℃付近より生じるが、そこでのＭｇは
酸化皮膜全面から酸化皮膜をポーラスにするように起こ
り、ろう溶融時にＭｇは急激に蒸発し、酸化皮膜を細か
く破壊し、ろう付け性を向上させる。しかし、酸化皮膜
の厚さが１２０Åを超える場合、ろう付け加熱中にＭｇ
の蒸発が酸化皮膜の弱いところから重点的に起こり、逆
に他の部分の酸化皮膜は厚く強固に成長する。そして、
ろう付け溶融時にＭｇは急激に蒸発するが、その際の蒸
発も加熱途中と同様の箇所を中心に起こるため、ろう材
表面の酸化皮膜は十分破壊しきれず、ろうとろうの濡れ
性が低下しろう切れが生じる。
【００１１】また本発明において、ブレージングシート
のろう材表面における厚さ１２０Å以下の酸化皮膜の面
積占有率を７０％以上としたのは以下の理由による。す
なわち厚さ１２０Å以下の酸化皮膜の面積占有率を７０
％未満の場合、酸化皮膜の厚い部分の面積が多くＭｇの
ゲッター作用が十分行われずろう付け性が不安定とな
る。
のろう材表面における厚さ１２０Å以下の酸化皮膜の面
積占有率を７０％以上としたのは以下の理由による。す
なわち厚さ１２０Å以下の酸化皮膜の面積占有率を７０
％未満の場合、酸化皮膜の厚い部分の面積が多くＭｇの
ゲッター作用が十分行われずろう付け性が不安定とな
る。
【００１２】上記、表面状態を有するブレージングシー
トの製造方法としては酸やアルカリによる化学的方法、
あるいはブラシ等による機械的方法がある。
トの製造方法としては酸やアルカリによる化学的方法、
あるいはブラシ等による機械的方法がある。
【００１３】
【実施例】次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。ＪＩＳ Ａ３００３合金からなる芯材の両面にＳｉ
１０．０wt％、Ｍｇ１．２wt％を含み、残部がＡｌと不
可避的不純物とからなるろう材を片面１５％でクラッド
し、ソーキング、熱間圧延、中間焼鈍、冷間圧延を施し
て、厚さ０．６mmの板材を製造した。その後、この板材
をｐＨ１０の弱アルカリ液（アルカリ液組成：ＮａＯＨ
＋Ｎａ2 ＣＯ3 ）を用い、洗浄温度および洗浄時間を変
えることにより各種表面状態を有するブレージングシー
トを製造した。このようにして製造したブレージングシ
ートの酸化皮膜厚さをグロー放電分光分析で約４mm径の
面積について１００カ所測定し、測定後の段差測定によ
り１２０Å以下の厚さを有する酸化皮膜の面積占有率に
換算した。結果を表１に示す。そしてこれらのブレージ
ングシートを図１に示す、すきま充填試験によりろう付
け性の評価を行った。すきま充填試験は図１に示すよう
に母材（ＪＩＳ Ａ３００３合金）(3) の上にブレージ
ングシート(4) を置きＳＵＳの棒(5) で片側にすきまを
作り真空ろう付けを行い、ろう付け加熱後のフィレット
(6) の長さ（ｌ）を測定した。ろう付け条件は真空度５
×１０-5Torr、加熱温度５９５℃で３min 保持した。こ
の結果を表１に併記した。
る。ＪＩＳ Ａ３００３合金からなる芯材の両面にＳｉ
１０．０wt％、Ｍｇ１．２wt％を含み、残部がＡｌと不
可避的不純物とからなるろう材を片面１５％でクラッド
し、ソーキング、熱間圧延、中間焼鈍、冷間圧延を施し
て、厚さ０．６mmの板材を製造した。その後、この板材
をｐＨ１０の弱アルカリ液（アルカリ液組成：ＮａＯＨ
＋Ｎａ2 ＣＯ3 ）を用い、洗浄温度および洗浄時間を変
えることにより各種表面状態を有するブレージングシー
トを製造した。このようにして製造したブレージングシ
ートの酸化皮膜厚さをグロー放電分光分析で約４mm径の
面積について１００カ所測定し、測定後の段差測定によ
り１２０Å以下の厚さを有する酸化皮膜の面積占有率に
換算した。結果を表１に示す。そしてこれらのブレージ
ングシートを図１に示す、すきま充填試験によりろう付
け性の評価を行った。すきま充填試験は図１に示すよう
に母材（ＪＩＳ Ａ３００３合金）(3) の上にブレージ
ングシート(4) を置きＳＵＳの棒(5) で片側にすきまを
作り真空ろう付けを行い、ろう付け加熱後のフィレット
(6) の長さ（ｌ）を測定した。ろう付け条件は真空度５
×１０-5Torr、加熱温度５９５℃で３min 保持した。こ
の結果を表１に併記した。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１から明らかなようにろう材表面におけ
る厚さ１２０Å以下の酸化皮膜の面積占有率が７０％以
上である本発明例No．１〜４は比較例No．５、６、従来
例No．７と比較してフィレット長さが長くろう付け性が
良好である。
る厚さ１２０Å以下の酸化皮膜の面積占有率が７０％以
上である本発明例No．１〜４は比較例No．５、６、従来
例No．７と比較してフィレット長さが長くろう付け性が
良好である。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したように本発明ブレージング
シートを使用することにより、自動車クーラー用ドロン
カップタイプのオイルクーラー、エバポレータ、インタ
ークーラー、ラジエター等のろう付け性を向上させ、安
定な操業が行える等工業上顕著な効果を呈する。
シートを使用することにより、自動車クーラー用ドロン
カップタイプのオイルクーラー、エバポレータ、インタ
ークーラー、ラジエター等のろう付け性を向上させ、安
定な操業が行える等工業上顕著な効果を呈する。
【図１】すきま充填試験における試験片および試験要領
を説明する図。
を説明する図。
【図２】ドロンカップエバポレータ用部材（成形体）を
示す平面図。
示す平面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ′線における断面図。
【図４】ドロンカップエバポレータの一例を示す図。
１ 部材 ２ コルゲートフィン ３ 母材 ４ ブレージングシート ５ ＳＵＳ棒 ６ フィレット
Claims (1)
- 【請求項１】 ＡｌまたはＡｌ合金からなる芯材の片面
または両面にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金またはＡｌ−Ｓｉ
−Ｍｇ−Ｂｉ合金からなるろう材をクラッドした真空ろ
う付け用アルミニウム合金ブレージングシートにおい
て、ろう材の表面における厚さ１２０Å以下の酸化皮膜
の面積占有率が７０％以上であることを特徴とする真空
ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18166392A JPH06686A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18166392A JPH06686A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06686A true JPH06686A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=16104696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18166392A Pending JPH06686A (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 真空ろう付け用アルミニウム合金ブレージングシート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06686A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012057197A1 (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-03 | 関東冶金工業株式会社 | アルミニウム部材のろう付方法、ならびに、これに使用するろう付装置 |
| JP2012096237A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Mitsubishi Alum Co Ltd | フラックスレスろう付用アルミニウム合金ブレージングシートおよびアルミニウム材のフラックスレスろう付け方法 |
-
1992
- 1992-06-16 JP JP18166392A patent/JPH06686A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012057197A1 (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-03 | 関東冶金工業株式会社 | アルミニウム部材のろう付方法、ならびに、これに使用するろう付装置 |
| US9216468B2 (en) | 2010-10-28 | 2015-12-22 | Kanto Yakin Kogyo Co., Ltd. | Method for brazing aluminum members and brazing apparatus used for same |
| JP5845189B2 (ja) * | 2010-10-28 | 2016-01-20 | 関東冶金工業株式会社 | アルミニウム部材のろう付方法、ならびに、これに使用するろう付装置 |
| JP2012096237A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Mitsubishi Alum Co Ltd | フラックスレスろう付用アルミニウム合金ブレージングシートおよびアルミニウム材のフラックスレスろう付け方法 |
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