JPH09194976A - ろう付け用アルミニウム材 - Google Patents
ろう付け用アルミニウム材Info
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- JPH09194976A JPH09194976A JP2625496A JP2625496A JPH09194976A JP H09194976 A JPH09194976 A JP H09194976A JP 2625496 A JP2625496 A JP 2625496A JP 2625496 A JP2625496 A JP 2625496A JP H09194976 A JPH09194976 A JP H09194976A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 クラッド材を使用しないろう付け法に従い、
ろうの流動性が良好で優れたフィレットを形成でき、強
度にも優れたろう付け用アルミニウム材を提供する。 【構成】 非腐食性フラックスと金属粉末を用いてろう
付けされる部材であって、Fe：0.７〜2.５wt％、Mn：0.
５〜2.０wt％の１種または２種を含有し、Mg：0.２wt％
以下であり、非腐食性フラックスと金属粉末を塗布する
表面から２０μｍの深さにおいて最大径で５μｍを超え
る第２相粒子の数が２００個／mm2 以下である。
ろうの流動性が良好で優れたフィレットを形成でき、強
度にも優れたろう付け用アルミニウム材を提供する。 【構成】 非腐食性フラックスと金属粉末を用いてろう
付けされる部材であって、Fe：0.７〜2.５wt％、Mn：0.
５〜2.０wt％の１種または２種を含有し、Mg：0.２wt％
以下であり、非腐食性フラックスと金属粉末を塗布する
表面から２０μｍの深さにおいて最大径で５μｍを超え
る第２相粒子の数が２００個／mm2 以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はろう付け用アルミニ
ウム材に係り、クラッド材を使用しないろう付け法に従
いろうの流動性が良好で、しかも強度に優れたフィレッ
トを形成することのできるアルミニウム材を提供しよう
とするものである。
ウム材に係り、クラッド材を使用しないろう付け法に従
いろうの流動性が良好で、しかも強度に優れたフィレッ
トを形成することのできるアルミニウム材を提供しよう
とするものである。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム材（本発明においては特に
断らない限りアルミニウム合金をも含む意味でアルミニ
ウム材という）を用いて所望の機器を形成するにはろう
付けが成形後の加工を必要としないことから一般的な手
法であり、しかもアルミニウムは軽量で熱伝導性などに
おいて他の材料に求めることのできない優れた特質を有
していることから従来から広く採用されて来た。例えば
車輌用熱交換器の如きは、熱媒体の通過するチューブ材
に対してその熱効率を向上させるためのフイン材をろう
付けしたものが用いられることが一般的であってこのよ
うなアルミニウム材のろう付けは接合部にろう材とフラ
ックスとを夫々添加供給して加熱する手法が知られてい
るが、この手法は作業操作が煩雑で、しかもろう付の均
一性に欠ける欠点がある。即ちこのようなことから芯材
にろう材層をクラッドしたブレージングシートが広く採
用されている。
断らない限りアルミニウム合金をも含む意味でアルミニ
ウム材という）を用いて所望の機器を形成するにはろう
付けが成形後の加工を必要としないことから一般的な手
法であり、しかもアルミニウムは軽量で熱伝導性などに
おいて他の材料に求めることのできない優れた特質を有
していることから従来から広く採用されて来た。例えば
車輌用熱交換器の如きは、熱媒体の通過するチューブ材
に対してその熱効率を向上させるためのフイン材をろう
付けしたものが用いられることが一般的であってこのよ
うなアルミニウム材のろう付けは接合部にろう材とフラ
ックスとを夫々添加供給して加熱する手法が知られてい
るが、この手法は作業操作が煩雑で、しかもろう付の均
一性に欠ける欠点がある。即ちこのようなことから芯材
にろう材層をクラッドしたブレージングシートが広く採
用されている。
【０００３】これに対し近年において、上記したクラッ
ド材を使用しないでろう付けする方法が提案されてお
り、例えば弗化アルミニウムカリウム系の非腐食性弗化
物フラックスと金属珪素粉末の混合物でろう付けするこ
とが米国特許第５１０００４８号に開示されている。即
ちこの方法ではアルミニウム材料表面に塗布された珪素
がろう付け温度でアルミニウム材料中へ急速に拡散し、
アルミニウム材料表面部がAl−Si共晶組成近くになると
溶融（共晶温度：５７７℃）し、ろうとなって部材相互
間の接合がなされる。
ド材を使用しないでろう付けする方法が提案されてお
り、例えば弗化アルミニウムカリウム系の非腐食性弗化
物フラックスと金属珪素粉末の混合物でろう付けするこ
とが米国特許第５１０００４８号に開示されている。即
ちこの方法ではアルミニウム材料表面に塗布された珪素
がろう付け温度でアルミニウム材料中へ急速に拡散し、
アルミニウム材料表面部がAl−Si共晶組成近くになると
溶融（共晶温度：５７７℃）し、ろうとなって部材相互
間の接合がなされる。
【０００４】具体的には、弗化物フラックスと金属珪素
粉末との混合物がドライパウダーまたは水やアルコール
等の揮発性液体に懸濁させスラリー状として塗布される
ものであり、該混合物の配合は重量比で１：１〜３：１
程度であり、混合物の塗布量は５〜３０ｇ／ｍ2 、ろう
付け温度は５７７℃以上で、その時間は２〜５分である
が、最適条件として珪素約３０％の混合物を２０〜３０
ｇ／ｍ2 塗布し、またろう付け用材料としては純Al材や
Al−１％Mn材などが示されている。
粉末との混合物がドライパウダーまたは水やアルコール
等の揮発性液体に懸濁させスラリー状として塗布される
ものであり、該混合物の配合は重量比で１：１〜３：１
程度であり、混合物の塗布量は５〜３０ｇ／ｍ2 、ろう
付け温度は５７７℃以上で、その時間は２〜５分である
が、最適条件として珪素約３０％の混合物を２０〜３０
ｇ／ｍ2 塗布し、またろう付け用材料としては純Al材や
Al−１％Mn材などが示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した米国特許第５
１０００４８号に開示された方法はクラッド材とする必
要がないことから工程ないしコスト的に頗る有利であっ
てメリットが大きく、またスクラップの再生利用上にお
いても異物混入が少くて有利であるが、ろう付け条件で
金属珪素と部材のアルミニウムが反応してろうを形成
し、このろうが部材間に流動してフィレットを形成する
ものであるから、ろうの流動性はフィレットの形成に大
きく影響し、ろうの流動性を良好としてより良好なフィ
レットを形成すべきこととなる。
１０００４８号に開示された方法はクラッド材とする必
要がないことから工程ないしコスト的に頗る有利であっ
てメリットが大きく、またスクラップの再生利用上にお
いても異物混入が少くて有利であるが、ろう付け条件で
金属珪素と部材のアルミニウムが反応してろうを形成
し、このろうが部材間に流動してフィレットを形成する
ものであるから、ろうの流動性はフィレットの形成に大
きく影響し、ろうの流動性を良好としてより良好なフィ
レットを形成すべきこととなる。
【０００６】ところが、この場合においてろう付け後の
強度を考慮すると、単にろうの流動性のみを求めること
は好ましい手法となし得ない。即ち、例えば純Al材はろ
うの流動性に優れ、良好なフィレットを形成するとして
もろう付け後の強度においては劣っている。またＪＩＳ
３００３に代表される３０００系合金はろう付け後の強
度は十分であるとしても、ろうの流動性に劣り、形成さ
れるフィレットが小さいので良好なフィレットを得難
い。
強度を考慮すると、単にろうの流動性のみを求めること
は好ましい手法となし得ない。即ち、例えば純Al材はろ
うの流動性に優れ、良好なフィレットを形成するとして
もろう付け後の強度においては劣っている。またＪＩＳ
３００３に代表される３０００系合金はろう付け後の強
度は十分であるとしても、ろうの流動性に劣り、形成さ
れるフィレットが小さいので良好なフィレットを得難
い。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来技術における課題を解決することについて検討を重
ねた結果、弗化物フラックスと金属珪素粉末の混合物を
用いてろう付けする条件下において、より良好なフィレ
ットを形成する部材を追求した結果、アルミニウム部材
中の第２相化合物はろうの流動性を妨げるとう知見を得
て本発明を得たものである。即ち本発明は非腐食性フラ
ックスと金属粉末を用いてろう付けされる部材を特定の
ものとすることによって従来技術における課題を的確に
解決することに成功したものであって、以下の如くであ
る。
従来技術における課題を解決することについて検討を重
ねた結果、弗化物フラックスと金属珪素粉末の混合物を
用いてろう付けする条件下において、より良好なフィレ
ットを形成する部材を追求した結果、アルミニウム部材
中の第２相化合物はろうの流動性を妨げるとう知見を得
て本発明を得たものである。即ち本発明は非腐食性フラ
ックスと金属粉末を用いてろう付けされる部材を特定の
ものとすることによって従来技術における課題を的確に
解決することに成功したものであって、以下の如くであ
る。
【０００８】非腐食性フラックスと金属粉末を用いてろ
う付けされる部材であって、Fe：0.７〜2.５wt％、Mn：
0.５〜2.０wt％の１種または２種を含有し、Mg：0.２wt
％以下であり、非腐食性フラックスと金属粉末を塗布す
る表面から２０μｍの深さにおいて最大径で５μｍを超
える第２相粒子の数が２００個／mm2 以下であることを
特徴としたろう付け用アルミニウム材。
う付けされる部材であって、Fe：0.７〜2.５wt％、Mn：
0.５〜2.０wt％の１種または２種を含有し、Mg：0.２wt
％以下であり、非腐食性フラックスと金属粉末を塗布す
る表面から２０μｍの深さにおいて最大径で５μｍを超
える第２相粒子の数が２００個／mm2 以下であることを
特徴としたろう付け用アルミニウム材。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明によるものは非腐食性フラ
ックスと金属粉末を用いてろう付けされる部材であっ
て、非腐食性フラックスと金属珪素の混合物が塗布され
たアルミニウム部材は、ろう付け条件下で金属珪素と部
材のアルミニウムが反応してろうを形成し、ろうの表面
張力によって部材間の隙間に流動進入しフィレットを形
成して部材相互がろう付けされる。
ックスと金属粉末を用いてろう付けされる部材であっ
て、非腐食性フラックスと金属珪素の混合物が塗布され
たアルミニウム部材は、ろう付け条件下で金属珪素と部
材のアルミニウムが反応してろうを形成し、ろうの表面
張力によって部材間の隙間に流動進入しフィレットを形
成して部材相互がろう付けされる。
【００１０】本発明において用いる上記非腐食性フラッ
クスはLiF 、NaF 、KF、CaF2、AlF2、SiF4等の弗化物に
よる粉末混合物、もしくはこれらを溶融後粉末としたも
の、あるいは上記弗化物の錯化合物、たとえばKAlF4 、
K2AlF6、K3AlF6、K2SiF6等の単味もしくは混合物、また
はこれらを溶融後粉末としたもの等であって、このよう
な弗化物系のフラックスは何れのものもアルミニウムに
対して塩化物の如き腐食性を有しない。なおこのものの
粉末としての寸法は平均で0.１〜３０μｍ程度のもの
で、好ましくは平均で１〜１０μｍである。
クスはLiF 、NaF 、KF、CaF2、AlF2、SiF4等の弗化物に
よる粉末混合物、もしくはこれらを溶融後粉末としたも
の、あるいは上記弗化物の錯化合物、たとえばKAlF4 、
K2AlF6、K3AlF6、K2SiF6等の単味もしくは混合物、また
はこれらを溶融後粉末としたもの等であって、このよう
な弗化物系のフラックスは何れのものもアルミニウムに
対して塩化物の如き腐食性を有しない。なおこのものの
粉末としての寸法は平均で0.１〜３０μｍ程度のもの
で、好ましくは平均で１〜１０μｍである。
【００１１】アルミニウム材と合金化して溶融し、ろう
を形成する金属粉末としては珪素粉末の外に亜鉛粉末な
どがあり、またZnを含有し、好ましくは１０〜３０％の
Znを含有する珪素−亜鉛合金粉末等がある。然してこの
ような金属粉末は前記フラックス粉末と混合され、各種
形状に加工されたろう付部材を組合わせて成る被ろう付
部材表面に塗布される。この場合珪素粉末の他に３０％
以下の亜鉛粉末や２０％以下の銅粉末を添加混合して塗
布してもよい。特に珪素を前もって合金化することはコ
ストがかさむ不利があり、好ましくは金属の単体を粉末
として被ろう付部体に塗布して用いるのがよい。なかで
も珪素はフラックス粉末との混合物スラリーの媒体とし
て水を用いた場合に、水との反応が殆んどないので特に
好ましい。金属粉末の寸法は平均で0.５〜５０μｍ程
度、好ましくは平均で１〜２０μｍである。
を形成する金属粉末としては珪素粉末の外に亜鉛粉末な
どがあり、またZnを含有し、好ましくは１０〜３０％の
Znを含有する珪素−亜鉛合金粉末等がある。然してこの
ような金属粉末は前記フラックス粉末と混合され、各種
形状に加工されたろう付部材を組合わせて成る被ろう付
部材表面に塗布される。この場合珪素粉末の他に３０％
以下の亜鉛粉末や２０％以下の銅粉末を添加混合して塗
布してもよい。特に珪素を前もって合金化することはコ
ストがかさむ不利があり、好ましくは金属の単体を粉末
として被ろう付部体に塗布して用いるのがよい。なかで
も珪素はフラックス粉末との混合物スラリーの媒体とし
て水を用いた場合に、水との反応が殆んどないので特に
好ましい。金属粉末の寸法は平均で0.５〜５０μｍ程
度、好ましくは平均で１〜２０μｍである。
【００１２】フラックス粉末と金属粉末はドライパウダ
ーまたは水やアルコール等の揮発性液体に懸濁して混合
物のスラリーとする。該混合物の配合は重量比で0.５：
１〜１０：１程度で、金属が珪素のときは１：１〜４：
１が好ましい。揮発性液体に懸濁する場合の混合物と揮
発性液体の配合比率は金属粉末や揮発性液体の種類およ
び塗布方法によって適宜選定すればよいが、概ね重量比
で0.１：１から３：１程度である。
ーまたは水やアルコール等の揮発性液体に懸濁して混合
物のスラリーとする。該混合物の配合は重量比で0.５：
１〜１０：１程度で、金属が珪素のときは１：１〜４：
１が好ましい。揮発性液体に懸濁する場合の混合物と揮
発性液体の配合比率は金属粉末や揮発性液体の種類およ
び塗布方法によって適宜選定すればよいが、概ね重量比
で0.１：１から３：１程度である。
【００１３】被ろう付部品にフラックス粉末と金属粉末
との混合物を塗布する方法については本発明において特
に規定されるものでなく、混合物がドライパウダーのと
きは静電やエヤスプレー法が、またスラリーのときはス
プレーや浸漬法が適用でき、何れにしても能率的に実施
できる。混合物の塗布量としてはチューブなどの目的と
する部品面積に対して３〜５０ｇ／ｍ2 程度であり、珪
素粉末を約３０％とした混合物では１０〜３０ｇ／ｍ2
が好ましい。
との混合物を塗布する方法については本発明において特
に規定されるものでなく、混合物がドライパウダーのと
きは静電やエヤスプレー法が、またスラリーのときはス
プレーや浸漬法が適用でき、何れにしても能率的に実施
できる。混合物の塗布量としてはチューブなどの目的と
する部品面積に対して３〜５０ｇ／ｍ2 程度であり、珪
素粉末を約３０％とした混合物では１０〜３０ｇ／ｍ2
が好ましい。
【００１４】上記のようにしてフラックス粉末と金属粉
末との混合物を塗布して得られた被ろう付部品のろう付
けは従来からの非腐食性フラックスろう付法とほぼ同様
の条件で行われる。珪素粉末を使用したときのろう付温
度は５８０〜６２０℃で、保持時間は０〜１０分程度で
ある。
末との混合物を塗布して得られた被ろう付部品のろう付
けは従来からの非腐食性フラックスろう付法とほぼ同様
の条件で行われる。珪素粉末を使用したときのろう付温
度は５８０〜６２０℃で、保持時間は０〜１０分程度で
ある。
【００１５】上記したようなろう付法における反応メカ
ニズムを、前記のような金属珪素粉末と弗化アルミニウ
ムカリウム共晶系非腐食性フラックスを用いた場合につ
いて具体的に示すと、以下のような過程に解析すること
ができる。 ５６２℃前後における弗化アルミニウムカリウム系非
腐食性フラックスの溶融。 アルミニウム材料表面における酸化皮膜破壊。 金属珪素粉末のアルミニウム材料表層部への拡散。 珪素濃度の高くなった表層部がAl−Si共晶温度（５７
７℃）で溶融開始。 金属珪素粉末の完全消滅までアルミニウム材料を溶か
しながらAl−Si共晶溶融液を生成。 共晶溶融液がろう材となり接合部に流動してフィレッ
トを形成（６００℃程度まで）。
ニズムを、前記のような金属珪素粉末と弗化アルミニウ
ムカリウム共晶系非腐食性フラックスを用いた場合につ
いて具体的に示すと、以下のような過程に解析すること
ができる。 ５６２℃前後における弗化アルミニウムカリウム系非
腐食性フラックスの溶融。 アルミニウム材料表面における酸化皮膜破壊。 金属珪素粉末のアルミニウム材料表層部への拡散。 珪素濃度の高くなった表層部がAl−Si共晶温度（５７
７℃）で溶融開始。 金属珪素粉末の完全消滅までアルミニウム材料を溶か
しながらAl−Si共晶溶融液を生成。 共晶溶融液がろう材となり接合部に流動してフィレッ
トを形成（６００℃程度まで）。
【００１６】本発明においては上記したようにろう付け
されるアルミニウム部材に対しFeおよびMnの１種または
２種を特定範囲内において添加するもので、これらの添
加理由は以下の如くである。 Fe：0.７〜2.５％。 Feは、添加した大部分が鋳造時に金属間化合物として晶
出し、その後の圧延加工によって微細に分断（第２相粒
子）され、アルミニウム部材のろう付け後強度を高める
効果がある。その添加量が0.７％未満ではその効果が小
さく、一方2.５％を超えると巨大な晶出物が晶出し易く
なって圧延加工性が低下するので2.５％を上限とする。 Mn：0.５〜2.０％。 Mnも添加した多くが鋳造時に金属間化合物として晶出
し、その後の圧延加工によって微細に分断（第２相粒
子）されてアルミニウム部材のろう付け後強度を高める
のに効果がある。添加量が0.５％未満ではその効果が乏
しく、2.０％を超えると巨大な晶出物が生成しやすくな
り、圧延加工性が低下する。
されるアルミニウム部材に対しFeおよびMnの１種または
２種を特定範囲内において添加するもので、これらの添
加理由は以下の如くである。 Fe：0.７〜2.５％。 Feは、添加した大部分が鋳造時に金属間化合物として晶
出し、その後の圧延加工によって微細に分断（第２相粒
子）され、アルミニウム部材のろう付け後強度を高める
効果がある。その添加量が0.７％未満ではその効果が小
さく、一方2.５％を超えると巨大な晶出物が晶出し易く
なって圧延加工性が低下するので2.５％を上限とする。 Mn：0.５〜2.０％。 Mnも添加した多くが鋳造時に金属間化合物として晶出
し、その後の圧延加工によって微細に分断（第２相粒
子）されてアルミニウム部材のろう付け後強度を高める
のに効果がある。添加量が0.５％未満ではその効果が乏
しく、2.０％を超えると巨大な晶出物が生成しやすくな
り、圧延加工性が低下する。
【００１７】本発明においては、Mgがアルミニウム部材
中に含有されると、ろう付け工程の前記過程で溶融し
たフラックスが、このMgと反応してMgF2やKMgF2 を生成
し、フラックスの役割として重要な前記の過程が阻害
される。このためMgの含有量を0.２％以下、好ましくは
0.１％以下に規制するもので、このようにすることによ
り上記したのろう付け過程が阻害されることなく進
行する。
中に含有されると、ろう付け工程の前記過程で溶融し
たフラックスが、このMgと反応してMgF2やKMgF2 を生成
し、フラックスの役割として重要な前記の過程が阻害
される。このためMgの含有量を0.２％以下、好ましくは
0.１％以下に規制するもので、このようにすることによ
り上記したのろう付け過程が阻害されることなく進
行する。
【００１８】前記した第２相粒子は、金属粉末と合金化
してろうを形成するに当ってアルミニウム部材の表面か
ら約２０μｍの深さ範囲に生成し、この第２相粒子の組
成はアルミニウム部材の組成によって変化するもので、
Al−Fe系合金であれば例えばAl3Fe 、Al−Fe−Si系合金
であれば例えばα−AlFeSi、Al−Fe−Mn系合金であれば
例えばα−Al（Fe、Mn) Si、Al−Mn系合金であれば例え
ばAl6Mn として存在するが、その大きさが５μｍ以下で
あればろう付条件で溶解し、また一部溶けきらずに存在
したとしてもろうの流動性に大きな影響はない。大きさ
が５μｍ以上の第２相粒子はろう付け条件下で一部溶解
したとしてもそれほどは溶けずに残存するが、その数が
少いならばろうの流動性に大きな影響がないので２００
個／mm2以下、好ましくは１００個／mm2 以下に規定す
る。
してろうを形成するに当ってアルミニウム部材の表面か
ら約２０μｍの深さ範囲に生成し、この第２相粒子の組
成はアルミニウム部材の組成によって変化するもので、
Al−Fe系合金であれば例えばAl3Fe 、Al−Fe−Si系合金
であれば例えばα−AlFeSi、Al−Fe−Mn系合金であれば
例えばα−Al（Fe、Mn) Si、Al−Mn系合金であれば例え
ばAl6Mn として存在するが、その大きさが５μｍ以下で
あればろう付条件で溶解し、また一部溶けきらずに存在
したとしてもろうの流動性に大きな影響はない。大きさ
が５μｍ以上の第２相粒子はろう付け条件下で一部溶解
したとしてもそれほどは溶けずに残存するが、その数が
少いならばろうの流動性に大きな影響がないので２００
個／mm2以下、好ましくは１００個／mm2 以下に規定す
る。
【００１９】更に本発明におけるアルミニウム材は、Mg
を0.２％未満に規制したものであれば強度および耐食性
向上のため1.５％までのSi、1.５％までのCu、3.０％ま
でのZn、夫々0.３％までのCr、Ti、Zr、In、Snの単独ま
たは複合含有は本発明の効果を妨げるものではない。む
しろ、用途に応じて要求される各種特性に即応せしめて
必要量を適宜に選択して添加することが望ましい。また
被ろう付け部品の耐食性を高めるために必要に応じて表
面に溶射などの手段によってZnを付着させることもでき
る。
を0.２％未満に規制したものであれば強度および耐食性
向上のため1.５％までのSi、1.５％までのCu、3.０％ま
でのZn、夫々0.３％までのCr、Ti、Zr、In、Snの単独ま
たは複合含有は本発明の効果を妨げるものではない。む
しろ、用途に応じて要求される各種特性に即応せしめて
必要量を適宜に選択して添加することが望ましい。また
被ろう付け部品の耐食性を高めるために必要に応じて表
面に溶射などの手段によってZnを付着させることもでき
る。
【００２０】なお本発明の如き部材は、例えばアルミニ
ウム溶湯を厚さで３５mm以下、好ましくは２０mm以下の
スラブに連続鋳造し、圧延して板とすることによって得
られる。これは上記の如き厚さに連続鋳造、圧延して板
とすることによって溶湯が急冷凝固され、第２相粒子が
微細に晶出し、しかも圧延で晶出した第２相粒子がさら
に分断されるからであって、特に上記の如き厚さに連続
鋳造、圧延して得られた板は第２相粒子が画像解析（解
析限界大きさで0.５μｍ）によれば大きさで0.５〜５μ
ｍのものが５０００個／mm2 以上と多く、強度に優れて
いる。
ウム溶湯を厚さで３５mm以下、好ましくは２０mm以下の
スラブに連続鋳造し、圧延して板とすることによって得
られる。これは上記の如き厚さに連続鋳造、圧延して板
とすることによって溶湯が急冷凝固され、第２相粒子が
微細に晶出し、しかも圧延で晶出した第２相粒子がさら
に分断されるからであって、特に上記の如き厚さに連続
鋳造、圧延して得られた板は第２相粒子が画像解析（解
析限界大きさで0.５μｍ）によれば大きさで0.５〜５μ
ｍのものが５０００個／mm2 以上と多く、強度に優れて
いる。
【００２１】
【実施例】次の表１におけるＡ〜Ｊに示すような組成を
有する厚さ１mmの圧延板を作成し供試材とした。具体的
にはＡ、Ｂ、Ｇは双ベルト方式、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは双ロ
ール方式の連続鋳造機を用いて鋳造し、Ａ、Ｂ、Ｇはス
ラブ厚が１６mm、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが７mmであって、これ
らを冷間圧延し、Ａ、Ｂ、Ｇは厚さ1.３mmで、３５０℃
×２時間の中間焼鈍後冷間圧延を施し、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ
は冷間圧延ままのものである。またＨ、Ｉ、Ｊに示す組
成の合金は、スラブ厚５０８mmにＤＣ鋳造し、熱間圧
延、冷間圧延して、厚さ1.３mmで３５０℃×２時間の中
間焼鈍、冷間圧延した。
有する厚さ１mmの圧延板を作成し供試材とした。具体的
にはＡ、Ｂ、Ｇは双ベルト方式、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは双ロ
ール方式の連続鋳造機を用いて鋳造し、Ａ、Ｂ、Ｇはス
ラブ厚が１６mm、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが７mmであって、これ
らを冷間圧延し、Ａ、Ｂ、Ｇは厚さ1.３mmで、３５０℃
×２時間の中間焼鈍後冷間圧延を施し、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ
は冷間圧延ままのものである。またＨ、Ｉ、Ｊに示す組
成の合金は、スラブ厚５０８mmにＤＣ鋳造し、熱間圧
延、冷間圧延して、厚さ1.３mmで３５０℃×２時間の中
間焼鈍、冷間圧延した。
【００２２】
【表１】
【００２３】上記のようにして得られた各供試材より幅
２５mm、長さ５５mmの各試験片を切出し、イソプロピル
アルコールに珪素粉末とフラックスの混合物（重量比は
２：１）を懸濁したスラリー中に浸漬して垂直に引上
げ、温風で乾燥後片面に付着した混合物を刷毛で除去
し、混合物付着量１９〜２１ｇ／ｍ2 とした。またこの
ようにして混合物を塗布した面の上に幅２５mm、長さ２
５mmの供試材１、１を図１に示すように垂直に立てた逆
Ｔ字型試験片を組立て、窒素ガス雰囲気中で昇温速度５
０℃／min 、６００℃での保持時間３分間のろう付け試
験を行った結果は次の表２に示す通りであった。
２５mm、長さ５５mmの各試験片を切出し、イソプロピル
アルコールに珪素粉末とフラックスの混合物（重量比は
２：１）を懸濁したスラリー中に浸漬して垂直に引上
げ、温風で乾燥後片面に付着した混合物を刷毛で除去
し、混合物付着量１９〜２１ｇ／ｍ2 とした。またこの
ようにして混合物を塗布した面の上に幅２５mm、長さ２
５mmの供試材１、１を図１に示すように垂直に立てた逆
Ｔ字型試験片を組立て、窒素ガス雰囲気中で昇温速度５
０℃／min 、６００℃での保持時間３分間のろう付け試
験を行った結果は次の表２に示す通りであった。
【００２４】
【表２】
【００２５】前記表２における最大径５μｍを超える第
２相粒子の数については供試材の表面を深さ２０μｍま
で研磨し、解析限界0.５μｍの画像解析装置によって最
大径５μｍを超える第２相粒子の数を測定した値であ
り、またろう付性については外観の目視観察および接合
部断面のフィレット面積（左右フィレットの平均）の測
定により評価した結果であって、「良好」とは図２
（ａ）に示すフィレット２のようにフィレット面積の大
きいもの、「不良」とはこのフィレット面積が第２図
（ｂ）のフィレット３のように小さいものを言うもの
で、具体的な値は表２の如くである。
２相粒子の数については供試材の表面を深さ２０μｍま
で研磨し、解析限界0.５μｍの画像解析装置によって最
大径５μｍを超える第２相粒子の数を測定した値であ
り、またろう付性については外観の目視観察および接合
部断面のフィレット面積（左右フィレットの平均）の測
定により評価した結果であって、「良好」とは図２
（ａ）に示すフィレット２のようにフィレット面積の大
きいもの、「不良」とはこのフィレット面積が第２図
（ｂ）のフィレット３のように小さいものを言うもの
で、具体的な値は表２の如くである。
【００２６】更にろう付後の強度については供試材を５
０℃／min の昇温速度で加熱し、６００℃で３分間保持
した後、５０℃／min の速度で冷却し、通常の引張試験
により抗張力を測定した結果である。
０℃／min の昇温速度で加熱し、６００℃で３分間保持
した後、５０℃／min の速度で冷却し、通常の引張試験
により抗張力を測定した結果である。
【００２７】即ち、前記した表２の結果によると、第２
相粒子の５μｍを超えるものの数が２００個／mm2 以下
である本発明の条件を満足するものは、フィレット形状
が良好で、強度も高く、好ましいものであることが理解
される。これに対し５μｍを超える第２相粒子の数が２
００個を超える比較例Ｈおよび従来例Ｊのものはフィレ
ット面積が小さく、不適切であることが理解される。
相粒子の５μｍを超えるものの数が２００個／mm2 以下
である本発明の条件を満足するものは、フィレット形状
が良好で、強度も高く、好ましいものであることが理解
される。これに対し５μｍを超える第２相粒子の数が２
００個を超える比較例Ｈおよび従来例Ｊのものはフィレ
ット面積が小さく、不適切であることが理解される。
【００２８】なお比較例Ｇのものは表１に示されたよう
にMg量が0.３１％と多いため、フラックスが活性を失
い、ろう付性が低下して不良となったものであり、また
従来例Ｉのものは５μｍを超える第２相粒子の数が２０
０個／mm2 以下で、良好なろう付け性を示しているがFe
が0.３０％と低く、Mnも0.０１％以下と少いため、ろう
付け後の強度が低い。
にMg量が0.３１％と多いため、フラックスが活性を失
い、ろう付性が低下して不良となったものであり、また
従来例Ｉのものは５μｍを超える第２相粒子の数が２０
０個／mm2 以下で、良好なろう付け性を示しているがFe
が0.３０％と低く、Mnも0.０１％以下と少いため、ろう
付け後の強度が低い。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したような本発明によるときは
クラッド材を使用しないろう付け法により、ろう付け性
が良好で好ましいフィレットを的確に形成し、ろう付け
後の強度を高くすることができ、工程ないしコスト的に
有利でスクラップの再生利用上においても有利な手法に
より強靭なろう付け製品を有効に提供し得るものである
から工業的にその効果の大きい発明である。
クラッド材を使用しないろう付け法により、ろう付け性
が良好で好ましいフィレットを的確に形成し、ろう付け
後の強度を高くすることができ、工程ないしコスト的に
有利でスクラップの再生利用上においても有利な手法に
より強靭なろう付け製品を有効に提供し得るものである
から工業的にその効果の大きい発明である。
【図１】供試材の組付け状態を示した説明図である。
【図２】図１に示した供試材についてのろう付け状態を
模式的に示した説明図である。
模式的に示した説明図である。
１ アルミニウム部材 ２ 良好なフィレット ３ 不良なフィレット
【手続補正書】
【提出日】平成８年１月２９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来技術における課題を解決することについて検討を重
ねた結果、弗化物フラックスと金属珪素粉末の混合物を
用いてろう付けする条件下において、より良好なフィレ
ットを形成する部材を追求した結果、アルミニウム部材
中の第２相化合物はろうの流動性を妨げるという知見を
得て本発明を得たものである。即ち本発明は非腐食性フ
ラックスと金属粉末を用いてろう付けされる部材を特定
のものとすることによって従来技術における課題を的確
に解決することに成功したものであって、以下の如くで
ある。
従来技術における課題を解決することについて検討を重
ねた結果、弗化物フラックスと金属珪素粉末の混合物を
用いてろう付けする条件下において、より良好なフィレ
ットを形成する部材を追求した結果、アルミニウム部材
中の第２相化合物はろうの流動性を妨げるという知見を
得て本発明を得たものである。即ち本発明は非腐食性フ
ラックスと金属粉末を用いてろう付けされる部材を特定
のものとすることによって従来技術における課題を的確
に解決することに成功したものであって、以下の如くで
ある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】本発明において用いる上記非腐食性フラッ
クスはＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＣａＦ２、ＡｌＦ３ 、Ｓ
ｉＦ４等の弗化物による粉末混合物、もしくはこれらを
溶融後粉末としたもの、あるいは上記弗化物の錯化合
物、たとえばＫＡｌＦ４、Ｋ２ＡｌＦ５（Ｋ２ＡｌＦ５
・Ｈ２Ｏ）、Ｋ３ＡｌＦ６、Ｋ２ＳｉＦ６等の単味もし
くは混合物、またはこれらを溶融後粉末としたもの等で
あって、このような弗化物系のフラックスは何れのもの
もアルミニウムに対して塩化物の如き腐食性を有しな
い。なおこのものの粉末としての寸法は平均で０．１〜
３０μｍ程度のもので、好ましくは平均で１〜１０μｍ
である。
クスはＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＣａＦ２、ＡｌＦ３ 、Ｓ
ｉＦ４等の弗化物による粉末混合物、もしくはこれらを
溶融後粉末としたもの、あるいは上記弗化物の錯化合
物、たとえばＫＡｌＦ４、Ｋ２ＡｌＦ５（Ｋ２ＡｌＦ５
・Ｈ２Ｏ）、Ｋ３ＡｌＦ６、Ｋ２ＳｉＦ６等の単味もし
くは混合物、またはこれらを溶融後粉末としたもの等で
あって、このような弗化物系のフラックスは何れのもの
もアルミニウムに対して塩化物の如き腐食性を有しな
い。なおこのものの粉末としての寸法は平均で０．１〜
３０μｍ程度のもので、好ましくは平均で１〜１０μｍ
である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】本発明においては、Ｍｇがアルミニウム部
材中に含有されると、ろう付け工程の前記過程で溶融
したフラックスが、このＭｇと反応してＭｇＦ２やＫＭ
ｇＦ３ を生成し、フラックスの役割として重要な前記
の過程が阻害される。このためＭｇの含有量を０．２％
以下、好ましくは０．１％以下に規制するもので、この
ようにすることにより上記したのろう付け過程が阻
害されることなく進行する。
材中に含有されると、ろう付け工程の前記過程で溶融
したフラックスが、このＭｇと反応してＭｇＦ２やＫＭ
ｇＦ３ を生成し、フラックスの役割として重要な前記
の過程が阻害される。このためＭｇの含有量を０．２％
以下、好ましくは０．１％以下に規制するもので、この
ようにすることにより上記したのろう付け過程が阻
害されることなく進行する。
Claims (1)
- 【請求項１】 非腐食性フラックスと金属粉末を用いて
ろう付けされる部材であって、Fe：0.７〜2.５wt％、M
n：0.５〜2.０wt％の１種または２種を含有し、Mg：0.
２wt％以下であり、非腐食性フラックスと金属粉末を塗
布する表面から２０μｍの深さにおいて最大径で５μｍ
を超える第２相粒子の数が２００個／mm2 以下であるこ
とを特徴としたろう付け用アルミニウム材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2625496A JPH09194976A (ja) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | ろう付け用アルミニウム材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2625496A JPH09194976A (ja) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | ろう付け用アルミニウム材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09194976A true JPH09194976A (ja) | 1997-07-29 |
Family
ID=12188134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2625496A Pending JPH09194976A (ja) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | ろう付け用アルミニウム材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09194976A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003520294A (ja) * | 2000-01-21 | 2003-07-02 | アルキャン・インターナショナル・リミテッド | 高伝導率アルミニウムフィン合金 |
| CN104114311A (zh) * | 2012-08-22 | 2014-10-22 | 日本轻金属株式会社 | 铝合金构件的面钎焊方法 |
-
1996
- 1996-01-22 JP JP2625496A patent/JPH09194976A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003520294A (ja) * | 2000-01-21 | 2003-07-02 | アルキャン・インターナショナル・リミテッド | 高伝導率アルミニウムフィン合金 |
| JP4911657B2 (ja) * | 2000-01-21 | 2012-04-04 | ノベリス・インコーポレイテッド | 高伝導率アルミニウムフィン合金 |
| CN104114311A (zh) * | 2012-08-22 | 2014-10-22 | 日本轻金属株式会社 | 铝合金构件的面钎焊方法 |
| CN104114311B (zh) * | 2012-08-22 | 2016-08-24 | 日本轻金属株式会社 | 铝合金构件的面钎焊方法 |
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