JPH0747488A - 低温ろう付方法 - Google Patents
低温ろう付方法Info
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- JPH0747488A JPH0747488A JP19496793A JP19496793A JPH0747488A JP H0747488 A JPH0747488 A JP H0747488A JP 19496793 A JP19496793 A JP 19496793A JP 19496793 A JP19496793 A JP 19496793A JP H0747488 A JPH0747488 A JP H0747488A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ろう付温度を低下した低温ろう付方法を提供す
る。 【構成】ＡｌまたはＡｌ合金とＣｕとのクラッド材から
なるろう材を、同一組成合金の液相線温度以下の温度で
加熱して、被接合部材のろう付を行う。
る。 【構成】ＡｌまたはＡｌ合金とＣｕとのクラッド材から
なるろう材を、同一組成合金の液相線温度以下の温度で
加熱して、被接合部材のろう付を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウムまたは
その合金材等のろう付方法、特にろう付温度の低い低温
ろう付方法に関する。
その合金材等のろう付方法、特にろう付温度の低い低温
ろう付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び解決しようとする課題】例えば、アル
ミニウムまたはその合金材等のろう付を行う場合、ろう
材を確実に溶融させるべく、ろう付温度を少なくとも該
ろう材の液相線温度より高く設定し、一般にはろう材の
液相線温度より１０〜２０℃高い温度に設定して加熱す
ることが行われている。
ミニウムまたはその合金材等のろう付を行う場合、ろう
材を確実に溶融させるべく、ろう付温度を少なくとも該
ろう材の液相線温度より高く設定し、一般にはろう材の
液相線温度より１０〜２０℃高い温度に設定して加熱す
ることが行われている。
【０００３】ところで、アルミニウムまたはその合金材
のろう付には一般にＡｌ−Ｓｉ系ろう材が用いられてい
るが、かかるＡｌ−Ｓｉ系ろう材は融点が該して高いう
え、前述のとおりろう付温度はさらに高く設定されるた
め、特に被接合部材に低融点材料が含まれている場合に
はろう材として使用できなかった。
のろう付には一般にＡｌ−Ｓｉ系ろう材が用いられてい
るが、かかるＡｌ−Ｓｉ系ろう材は融点が該して高いう
え、前述のとおりろう付温度はさらに高く設定されるた
め、特に被接合部材に低融点材料が含まれている場合に
はろう材として使用できなかった。
【０００４】そこで、ろう材にＣｕ等を添加することに
より、ろう材の融点を下げることも行われているが、ろ
う材をろう付可能な状態に溶融させるためには、ろう付
温度をやはりろう材の液相線温度より高く設定しなけれ
ばならず、ろう付温度の低下には限界があった。
より、ろう材の融点を下げることも行われているが、ろ
う材をろう付可能な状態に溶融させるためには、ろう付
温度をやはりろう材の液相線温度より高く設定しなけれ
ばならず、ろう付温度の低下には限界があった。
【０００５】この発明は、かかる技術的背景に鑑みてな
されたものであって、ろう付温度を低下した低温ろう付
方法の提供を目的とする。
されたものであって、ろう付温度を低下した低温ろう付
方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、ろう材の低融点化のためにＣｕを用い
るとともに、このＣｕを合金化したものではなく、Ｃｕ
とＡｌまたはＡｌ合金とのクラッド材として用い、該ろ
う材を、同一組成合金（クラッド材の各成分元素を溶解
鋳造等により合金化したものをいう）の液相線温度以下
の温度に加熱して、接合部材のろう付を行おうというも
のである。
に、この発明は、ろう材の低融点化のためにＣｕを用い
るとともに、このＣｕを合金化したものではなく、Ｃｕ
とＡｌまたはＡｌ合金とのクラッド材として用い、該ろ
う材を、同一組成合金（クラッド材の各成分元素を溶解
鋳造等により合金化したものをいう）の液相線温度以下
の温度に加熱して、接合部材のろう付を行おうというも
のである。
【０００７】即ち、この発明は、ＡｌまたはＡｌ合金と
Ｃｕとのクラッド材からなるろう材を、同一組成合金の
液相線温度以下の温度で加熱して、被接合部材のろう付
を行うことを特徴とする低温ろう付方法を要旨とする。
Ｃｕとのクラッド材からなるろう材を、同一組成合金の
液相線温度以下の温度で加熱して、被接合部材のろう付
を行うことを特徴とする低温ろう付方法を要旨とする。
【０００８】上記において、Ｃｕは、クラッド材と同一
組成合金の液相線温度以下の温度で、クラッド材に液相
を生じさせ、もって低温ろう付を可能とする役割を果た
すが、液相線温度以下の温度でクラッド材に液相が生じ
る理由は次のように推測される。
組成合金の液相線温度以下の温度で、クラッド材に液相
を生じさせ、もって低温ろう付を可能とする役割を果た
すが、液相線温度以下の温度でクラッド材に液相が生じ
る理由は次のように推測される。
【０００９】即ち、ろう付加熱時の温度上昇により、Ｃ
ｕはクラッド界面からＡｌまたはＡｌ合金層へ拡散す
る。この拡散によりＣｕ濃度が大きくなると、拡散部分
において低温度で溶融が開始される。そして、Ｃｕの拡
散の進行とともに溶融が進行してついには平衡状態とな
り、クラッドろう材全体が液相化しあるいは表面に液相
が溜まる。そして、この液相部分を利用してろう付を行
うものである。一方、溶解鋳造による合金ろう材では、
ミクロ組織的に点在するＣｕ濃度の大きい偏析共晶部よ
り溶融が開始され、全領域に溶融領域が広がっていくた
め、ろう付可能な液相状態を実現するためには、液相線
温度より高い温度で加熱する必要があると考えられる。
ｕはクラッド界面からＡｌまたはＡｌ合金層へ拡散す
る。この拡散によりＣｕ濃度が大きくなると、拡散部分
において低温度で溶融が開始される。そして、Ｃｕの拡
散の進行とともに溶融が進行してついには平衡状態とな
り、クラッドろう材全体が液相化しあるいは表面に液相
が溜まる。そして、この液相部分を利用してろう付を行
うものである。一方、溶解鋳造による合金ろう材では、
ミクロ組織的に点在するＣｕ濃度の大きい偏析共晶部よ
り溶融が開始され、全領域に溶融領域が広がっていくた
め、ろう付可能な液相状態を実現するためには、液相線
温度より高い温度で加熱する必要があると考えられる。
【００１０】なお、本発明に用いる複合クラッドろう材
によれば、Ｃｕの拡散により拡散部分のＣｕ濃度が増加
し、これに起因して溶融が開始されるため、溶融開始温
度は同一組成合金における液相線温度より低いのはもと
より、固相線温度よりも低い場合もあり得る。従って固
相線温度よりも低い温度でのろう付も可能となる。例え
ば、４０４５／Ｃｕ／４０４５の３層構造のクラッドろ
う材（Ｃｕ量５０wt％）を熱解析すると、約５２０℃で
溶融を開始し、完全溶融後冷却過程で認められる固相線
温度（同一組成の合金ろう材の固相線温度と同じ）は約
５５８．２℃であった。また、液相線温度は約５６６．
４℃であった。つまり、上記のクラッドろう材は、同一
組成合金の固相線温度約５５８．２℃よりも低い約５２
０℃の温度からろう付が可能となる。同様に、Ｃｕ／４
０４５／Ｃｕの３層構造のクラッドろう材（Ｃｕ量５
１．５wt％）も、約５２０℃以上の温度でろう付が可能
であるが、同一組成合金の液相線温度は約５８０．４
℃、固相線温度は約５５２．８℃である。
によれば、Ｃｕの拡散により拡散部分のＣｕ濃度が増加
し、これに起因して溶融が開始されるため、溶融開始温
度は同一組成合金における液相線温度より低いのはもと
より、固相線温度よりも低い場合もあり得る。従って固
相線温度よりも低い温度でのろう付も可能となる。例え
ば、４０４５／Ｃｕ／４０４５の３層構造のクラッドろ
う材（Ｃｕ量５０wt％）を熱解析すると、約５２０℃で
溶融を開始し、完全溶融後冷却過程で認められる固相線
温度（同一組成の合金ろう材の固相線温度と同じ）は約
５５８．２℃であった。また、液相線温度は約５６６．
４℃であった。つまり、上記のクラッドろう材は、同一
組成合金の固相線温度約５５８．２℃よりも低い約５２
０℃の温度からろう付が可能となる。同様に、Ｃｕ／４
０４５／Ｃｕの３層構造のクラッドろう材（Ｃｕ量５
１．５wt％）も、約５２０℃以上の温度でろう付が可能
であるが、同一組成合金の液相線温度は約５８０．４
℃、固相線温度は約５５２．８℃である。
【００１１】ろう材のクラッド態様は特に限定されるこ
とはなく、図１（ａ）に示すように、Ｃｕ層（１）とＡ
ｌまたはＡｌ合金層（２）との２層クラッドでも良い
し、図１（ｂ）のようにＣｕ層（１）の表裏両面にＡｌ
またはＡｌ合金層（２）（２）をクラッドした３層サン
ドイッチ構造でも良いし、逆に図１（ｃ）のようにＡｌ
またはＡｌ合金層（２）の表裏両面にＣｕ層（１）
（１）をクラッドした３層サンドイッチ構造でも良い。
また、図１（ｄ）のように、Ｃｕ層（１）とＡｌまたは
Ａｌ合金層（２）が交互に存在する４層以上のクラッド
態様であっても良い。
とはなく、図１（ａ）に示すように、Ｃｕ層（１）とＡ
ｌまたはＡｌ合金層（２）との２層クラッドでも良い
し、図１（ｂ）のようにＣｕ層（１）の表裏両面にＡｌ
またはＡｌ合金層（２）（２）をクラッドした３層サン
ドイッチ構造でも良いし、逆に図１（ｃ）のようにＡｌ
またはＡｌ合金層（２）の表裏両面にＣｕ層（１）
（１）をクラッドした３層サンドイッチ構造でも良い。
また、図１（ｄ）のように、Ｃｕ層（１）とＡｌまたは
Ａｌ合金層（２）が交互に存在する４層以上のクラッド
態様であっても良い。
【００１２】而して、ろう材全体に占めるＣｕ量は、ク
ラッドの形態によって変えるのが好ましい。例えば、図
１（ａ）、（ｂ）、（ｄ）のように、ろう材の片面側あ
るいは両面側にＣｕ層が配置されている場合には、ろう
材全体に占めるＣｕ量を１〜５２．５wt％に規定するの
が良い。Ｃｕ量が５２．５wt％を越えるとＣｕ層の溶融
開始が起こらない危険がある。一方、Ｃｕ量が１wt％未
満ではろう付に必要な液相の量に乏しいものとなり、接
合不良を引き起こす恐れがある。特に１０〜３０wt％に
規定されるのが好ましい。
ラッドの形態によって変えるのが好ましい。例えば、図
１（ａ）、（ｂ）、（ｄ）のように、ろう材の片面側あ
るいは両面側にＣｕ層が配置されている場合には、ろう
材全体に占めるＣｕ量を１〜５２．５wt％に規定するの
が良い。Ｃｕ量が５２．５wt％を越えるとＣｕ層の溶融
開始が起こらない危険がある。一方、Ｃｕ量が１wt％未
満ではろう付に必要な液相の量に乏しいものとなり、接
合不良を引き起こす恐れがある。特に１０〜３０wt％に
規定されるのが好ましい。
【００１３】一方、図１（ｂ）に示されるように、ろう
材の両面側にＡｌまたはＡｌ合金層（２）が配置され、
中間にＣｕ層（１）が配置されている場合には、ろう材
全体に占めるＣｕ量を６〜９５wt％に規定するのが良
い。Ｃｕ量が９５wt％を越えると、ＡｌまたはＡｌ合金
の絶対量が不足するため、ＣｕがＡｌまたはＡｌ合金層
のみならず被接合部材へも拡散して該被接合部材の組成
を変化させる危険がある。一方、Ｃｕ量が６wt％未満で
は、やはりろう付に必要な液相の量に乏しいものとな
り、接合不良を引き起こす恐れがある。特に２０〜６０
wt％に規定されるのが好ましい。
材の両面側にＡｌまたはＡｌ合金層（２）が配置され、
中間にＣｕ層（１）が配置されている場合には、ろう材
全体に占めるＣｕ量を６〜９５wt％に規定するのが良
い。Ｃｕ量が９５wt％を越えると、ＡｌまたはＡｌ合金
の絶対量が不足するため、ＣｕがＡｌまたはＡｌ合金層
のみならず被接合部材へも拡散して該被接合部材の組成
を変化させる危険がある。一方、Ｃｕ量が６wt％未満で
は、やはりろう付に必要な液相の量に乏しいものとな
り、接合不良を引き起こす恐れがある。特に２０〜６０
wt％に規定されるのが好ましい。
【００１４】前記Ｃｕ層（１）は、拡散作用を十分に行
わせるため純度９９．０％以上のＣｕにより構成される
のが好ましい。また、ＡｌまたはＡｌ合金層（２）の組
成は特に限定されることはなく、純Ａｌでも良いし、Ａ
ｌ−Ｓｉ系合金でも良いし、Ａｌ−Ｚｎ系合金でも良
く、被接合部材の材質や要求される性能に応じて適宜選
択使用すれば良い。なお、クラッドは常法に従い圧延に
より行えば良い。
わせるため純度９９．０％以上のＣｕにより構成される
のが好ましい。また、ＡｌまたはＡｌ合金層（２）の組
成は特に限定されることはなく、純Ａｌでも良いし、Ａ
ｌ−Ｓｉ系合金でも良いし、Ａｌ−Ｚｎ系合金でも良
く、被接合部材の材質や要求される性能に応じて適宜選
択使用すれば良い。なお、クラッドは常法に従い圧延に
より行えば良い。
【００１５】ろう付に際し、上記クラッドろう材は、こ
れをアルミニウムまたはアルミニウム合金材等からなる
被接合部材のろう付予定部位に配置し、要すればフラッ
クスを付着したのち、同一組成合金の液相線温度以下の
温度で加熱し、ろう材を溶融してろう付が達成される。
液相線温度以下の温度に限定したのは、液相線温度を越
える温度では、従来の合金ろう材のろう付温度と差異が
なくなり、この発明の適用意義がなくなるからである。
れをアルミニウムまたはアルミニウム合金材等からなる
被接合部材のろう付予定部位に配置し、要すればフラッ
クスを付着したのち、同一組成合金の液相線温度以下の
温度で加熱し、ろう材を溶融してろう付が達成される。
液相線温度以下の温度に限定したのは、液相線温度を越
える温度では、従来の合金ろう材のろう付温度と差異が
なくなり、この発明の適用意義がなくなるからである。
【００１６】
【作用】ろう付加熱時の温度上昇により、Ｃｕはクラッ
ド界面からＡｌまたはＡｌ合金層（２）へと拡散し、そ
の部分のＣｕ濃度が増加し、拡散部分が低温度で溶融を
開始する。そして、Ｃｕの拡散の進行とともに溶融も進
行しついには平衡状態となり、クラッドろう材全体が液
相化しあるいは表面に液相が溜まる。そして、この液相
部分を利用して被接合部材のろう付が行われる。
ド界面からＡｌまたはＡｌ合金層（２）へと拡散し、そ
の部分のＣｕ濃度が増加し、拡散部分が低温度で溶融を
開始する。そして、Ｃｕの拡散の進行とともに溶融も進
行しついには平衡状態となり、クラッドろう材全体が液
相化しあるいは表面に液相が溜まる。そして、この液相
部分を利用して被接合部材のろう付が行われる。
【００１７】
【実施例】次に、この発明の実施例を示す。
【００１８】純度９９．０％のＣｕと、Ａｌ−Ｓｉ合金
またはＡｌ−Ｚｎ合金とを常法に従いクラッドして、表
１の試料Ｎｏ１、３、５に示す形態のクラッドろう材を
製作した。ろう材全体に占めるＣｕ量、Ｓｉ量、Ｚｎ量
はそれぞ表１のとおりとした。
またはＡｌ−Ｚｎ合金とを常法に従いクラッドして、表
１の試料Ｎｏ１、３、５に示す形態のクラッドろう材を
製作した。ろう材全体に占めるＣｕ量、Ｓｉ量、Ｚｎ量
はそれぞ表１のとおりとした。
【００１９】そして、上記各クラッド材を加熱して、溶
融開始温度を調べたところ、表１に示すとおりであっ
た。
融開始温度を調べたところ、表１に示すとおりであっ
た。
【００２０】一方、上記クラッドろう材と同一組成のＡ
ｌ−Ｃｕ−Ｓｉ合金、Ａｌ−Ｃｕ−Ｚｎ合金を溶解鋳造
法により製作した（試料Ｎｏ２、４、６）。これらの合
金の固相線温度、液相線温度を調べたところ、表１のと
おりであった。
ｌ−Ｃｕ−Ｓｉ合金、Ａｌ−Ｃｕ−Ｚｎ合金を溶解鋳造
法により製作した（試料Ｎｏ２、４、６）。これらの合
金の固相線温度、液相線温度を調べたところ、表１のと
おりであった。
【００２１】次に、Ａ３００３合金からなる２枚のアル
ミニウム板を逆Ｔ字状に突き合わせるとともに、突き合
わせ部に上記の各ろう材を配置した。そして、塩化物系
フラックスを使用し、試料Ｎｏ１〜４についてはＮ2 雰
囲気中で５３５℃×５分、試料Ｎｏ５、６についてはＮ
2 雰囲気中で４８０℃×５分それぞれ保持してろう付を
行った。ろう付後、接合部のろう付状態を目視観察し
た。その結果を表１に示す。
ミニウム板を逆Ｔ字状に突き合わせるとともに、突き合
わせ部に上記の各ろう材を配置した。そして、塩化物系
フラックスを使用し、試料Ｎｏ１〜４についてはＮ2 雰
囲気中で５３５℃×５分、試料Ｎｏ５、６についてはＮ
2 雰囲気中で４８０℃×５分それぞれ保持してろう付を
行った。ろう付後、接合部のろう付状態を目視観察し
た。その結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】 上記表１からわかるように、本発明に用いるクラッドろ
う材は、溶融開始温度が同一組成合金の固相線温度より
も低く、かつ低温で良好なろう付が可能であることを確
認し得た。
う材は、溶融開始温度が同一組成合金の固相線温度より
も低く、かつ低温で良好なろう付が可能であることを確
認し得た。
【００２３】
【発明の効果】この発明は上述の次第で、Ｃｕ層とＡｌ
またはＡｌ合金層とのクラッド材からなるろう材を、同
一組成合金の液相線温度以下の温度に加熱して、被接合
部材のろう付を行うことを特徴とするものであるから、
同一組成の合金ろう材のように、液相線温度を越えるろ
う付温度に設定することなくろう付を行うことができ
る。その結果、ろう付温度を低くすることができ、低融
点の被接合部材のろう付も可能となり、ろう付の適用範
囲を拡大することができる。
またはＡｌ合金層とのクラッド材からなるろう材を、同
一組成合金の液相線温度以下の温度に加熱して、被接合
部材のろう付を行うことを特徴とするものであるから、
同一組成の合金ろう材のように、液相線温度を越えるろ
う付温度に設定することなくろう付を行うことができ
る。その結果、ろう付温度を低くすることができ、低融
点の被接合部材のろう付も可能となり、ろう付の適用範
囲を拡大することができる。
【図１】この発明に用いるろう材のクラッド態様の例を
示す断面図である。
示す断面図である。
１…Ｃｕ層 ２…ＡｌまたはＡｌ合金層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｋ 35/30 ３１０ Ｃ (72)発明者 田崎 清司 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内 (72)発明者 芦田 浩司 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 ＡｌまたはＡｌ合金とＣｕとのクラッド
材からなるろう材を、同一組成合金の液相線温度以下の
温度で加熱して、被接合部材のろう付を行うことを特徴
とする低温ろう付方法。 - 【請求項２】 ろう材の少なくとも片面側にＣｕ層
（１）が配置されており、かつろう材全体に占めるＣｕ
量が１〜５２．５wt％に規定されている請求項１に記載
の低温ろう付方法。 - 【請求項３】 ろう材の両面側にＡｌまたはＡｌ合金層
（２）が配置されており、かつろう材全体に占めるＣｕ
量が６〜９５wt％に規定されている請求項１に記載の低
温ろう付方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19496793A JPH0747488A (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 低温ろう付方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19496793A JPH0747488A (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 低温ろう付方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0747488A true JPH0747488A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=16333323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19496793A Pending JPH0747488A (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 低温ろう付方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747488A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010214425A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-30 | Hitachi Cable Ltd | ろう付け用クラッド材及びそれを用いた製品 |
| CN115070254A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-09-20 | 郑州机械研究所有限公司 | 一种硬质合金钎焊用复合钎料及其制备方法 |
-
1993
- 1993-08-05 JP JP19496793A patent/JPH0747488A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010214425A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-30 | Hitachi Cable Ltd | ろう付け用クラッド材及びそれを用いた製品 |
| CN115070254A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-09-20 | 郑州机械研究所有限公司 | 一种硬质合金钎焊用复合钎料及其制备方法 |
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