JPH067927A - フラックス入りろう材を用いたMg含有アルミニウム合金材のろう付方法 - Google Patents

フラックス入りろう材を用いたMg含有アルミニウム合金材のろう付方法

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JPH067927A
JPH067927A JP15330292A JP15330292A JPH067927A JP H067927 A JPH067927 A JP H067927A JP 15330292 A JP15330292 A JP 15330292A JP 15330292 A JP15330292 A JP 15330292A JP H067927 A JPH067927 A JP H067927A
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JP
Japan
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brazing
flux
aluminum alloy
fluoride
alloy material
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JP15330292A
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English (en)
Inventor
Ichiro Iwai
一郎 岩井
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Showa Aluminum Can Corp
Original Assignee
Showa Aluminum Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】フッ化物系フラックスを用いたMg含有アルミ
ニウム合金材のろう付において、Mgとフラックスとの
反応を抑制して優れたろう付を行い得るMg含有アルミ
ニウム合金材のろう付方法を提供する。 【構成】Mg:0.4〜1.5wt%を含有するアルミニ
ウム合金材をろう付対象とし、ろう材として、Siとフ
ッ化物系フラックスを含み、さらにAl及び不可避不純
物を含み、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5〜13wt%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99.5:0.5〜60:40の割合で配合さ
れ、かつ密度が理論値の90%以上である材料を用い
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、Mgを含有するアル
ミニウム合金材のフラックスろう付方法、例えば熱交換
器におけるユニオンとチューブとのトーチろう付とか、
熱交換器の炉中ろう付等に用いられる、フラックス入り
ろう材を用いたMg含有アルミニウム合金材のろう付方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】Mg含有アルミニウム合金材は高強度で
あるため、強度の要求される各種アルミニウム製品の材
料として広く用いられている。
【0003】しかしながら、Mg含有アルミニウム合金
材はろう付性、特に非腐食性のフッ化物系フラックスを
用いたろう付性に劣るものであったため、自動者用ラジ
エータ、カークーラー用エバポレータ、コンデンサのよ
うなろう付品の材料としての適用には限界があった。
【0004】すなわち、従来一般にフラックスろう付
は、フラックス懸濁液を接合すべきアルミニウム材に塗
布し、乾燥したのち、所定温度に加熱することにより行
われていたが、アルミニウム材表面に多量のフラックス
が付着するため、殊にフッ化物系フラックスを用いた場
合には、ろう材が溶融し始める前の温度でフラックス中
のFとアルミニウム中のMgとが反応してアルミニウム
材表面にMgF等の針状、粉状の反応生成物が形成され
る。そして、これがろう材の濡れ広がりを妨害すると考
えられ、結果的に十分なろう付を行うことができず、こ
のことがMg含有アルミニウム材のろう付品への適用拡
大を妨げる原因となっていた。
【0005】この発明は、かかる事情に鑑みてなされた
ものであって、フッ化物系フラックスを用いたMg含有
アルミニウム合金材のろう付において、Mgとフラック
スとの反応を抑制して、優れたろう付を行い得るMg含
有アルミニウム合金材のろう付方法の提供を目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、ろう材とし
て所定量のフッ化物系フラックスを混入したフラックス
入りろう材を用いることで、上記目的を達成し得たもの
である。
【0007】即ち、この発明は、Mg:0.4〜1.5
wt%を含有するアルミニウム合金材をろう付するに際
し、ろう材として、Siとフッ化物系フラックスを含
み、さらにAl及び不可避不純物を含み、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
5〜13wt%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99.5:0.5
〜60:40の割合で配合され、かつ密度が理論値の9
0%以上である材料を用い、このろう材を被接合部に配
置し加熱してろう付を行うことを特徴とする、フラック
ス入りろう材を用いたMg含有アルミニウム合金材のろ
う付方法を要旨とする。
【0008】本発明によるろう付方法の対象となるアル
ミニウム合金材は、Mgを0.4〜1.5wt%含有する
ものであるが、他の成分としてCu、Si、Fe、Zn
等の1種または2種以上を含有したものであっても良
い。なお、Mg含有量が0.4wt%未満のアルミニウム
合金については、従来の方法によってもろう付が可能で
あり、この発明の適用意義がない。また、Mg含有量が
1.5wt%を越えるものについては、Mgとフラックス
との反応が促進されるため本発明によってもろう付が困
難である。
【0009】本発明に用いるろう付において、AlとS
iとは、アルミニウム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5wt%未満の場合、ある
いは13wt%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5〜13wt%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。
【0010】また、上記各元素のほかにろう材の強度向
上のためにCu、Mg、Zn等を、フラックスを除く元
素の合計値に対してそれぞれ0.05〜5wt%程度含有
せしめても良い。
【0011】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
AlF5 、K3 AlF6 等の錯体化物を用いれば良い。
【0012】ろう材中のフラックスの配合比率は、フラ
ックスを除く元素即ちAlとSi等の合計に対して、こ
れとフッ化物系フラックスとが重量比で99.5:0.
5〜60:40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99.5:0.5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、60:40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、フラックス含有ろう
材そのものの製造が困難となる。フッ化物系フラックス
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97:3〜70:30であり、特に好まし
くは重量比で97:3〜85:15である。
【0013】この発明に係るフラックス含有Al合金ろ
う材の製造方法は特に限定されることはないが、一般に
は、Al粉末とSi粉末と要すればさらにCu等とフラ
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。而して、内部空気の残留によりフラック
ス含有ろう材の密度は、Al、Si等及びフラックス単
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、ろう材の密度が理
論値に対して90%以上でなければならない。ろう材の
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、その後の二次加工も困
難で実際上ろう材としての機能にも劣るものとなる。特
に好ましくは、ろう材の密度はこれを理論値の95%以
上とするのが良い。
【0014】この発明に係るフラックス含有ろう材の好
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粉末と要すれば
Cu等の粉末とさらに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、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を単体で用いなければならないものではな
く、Al−Si系合金の粉末の形で用いても良い。
【0015】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。
【0016】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、成形体に押出等の二次加工を施して所
期するろう材を得る。
【0017】ろう付に際してはMg含有アルミニウム合
金の被接合部にろう材を配置して加熱する。フラックス
はろう材中に含有されているから、ろう材が溶け始める
約577℃程度の温度まではフラックスはその作用を発
揮できず、ろう材が溶け始めたのちにフラックスはその
作用を発揮するものと推測され、その結果フラックス作
用とろう材の濡れ拡がりが同時的に進行してフラックス
とMgとが反応する前にろう材が濡れ拡がるものと推測
され、良好なろう付が達成される。
【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)、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。
【0020】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200m
mのAl缶にそれぞれ大気中にて充填した。
【0021】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。
【0022】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。
【0023】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。
【0024】上記により押出が可能であった平板状フラ
ックス含有ろう材については、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。
【0025】続いて、上記ろう材を長さ50mm×幅3
mm×厚さ3mmに切り出した。一方、図1に示すよう
に、Al−0.5wt%Mg合金基材(1)にA3003
合金薄板(2)を、縦形立設状態に配置するとともに薄
板(2)の両側に、上記のろう材(3)を配置し、N2
雰囲気中で600〜610℃×5分加熱して基材(1)
と薄板(2)とをろう付し、ろう付性を評価した。その
結果を表1に示す。
【0026】
【表1】 表1の結果から、この発明によれば、フッ化物系フラッ
クスを用いてのMg含有アルミニウム合金材のろう付を
良好に行い得ることを確認し得た。
【0027】
【作用】ろう材が溶けるまでフッ化物系フラックスとA
l−Mg系合金中のMgとの反応が回避され、反応生成
物が生じる前にろう材が濡れ拡がるものと推測される。
【0028】
【発明の効果】この発明は上述の次第で、ろう材とし
て、Siとフッ化物系フラックスを含み、さらにAl及
び不可避不純物を含み、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5〜13wt%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99.5:0.5〜60:40の割
合で配合され、かつ密度が理論値の90%以上である材
料を用いてろう付を行うから、フッ化物系フラックスを
用いたMg含有アルミニウム合金のろう付を極めて良好
に行うことができ、Mg含有アルミニウム合金材のろう
付品への用途拡大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に用いた被接合部材とろう材との配置関
係を示す正面図である。
【符号の説明】
1…Mg含有Al合金材 3…ろう材

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Mg:0.4〜1.5wt%を含有するア
    ルミニウム合金材をろう付するに際し、ろう材として、
    Siとフッ化物系フラックスを含み、さらにAl及び不
    可避不純物を含み、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5〜13wt%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99.5:0.5〜60:40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
    用い、このろう材を被接合部に配置し加熱してろう付を
    行うことを特徴とする、フラックス入りろう材を用いた
    Mg含有アルミニウム合金材のろう付方法。
JP15330292A 1992-06-12 1992-06-12 フラックス入りろう材を用いたMg含有アルミニウム合金材のろう付方法 Pending JPH067927A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100625090B1 (ko) * 2005-03-02 2006-09-20 모딘코리아 유한회사 고 마그네슘 알루미늄 합금용 접합시트 및 고 마그네슘 알루미늄 합금 접합방법

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