JPH1183332A - アルミニウムのフラックスろう接方法とその炉 - Google Patents

アルミニウムのフラックスろう接方法とその炉

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JPH1183332A JP9276354A JP27635497A JPH1183332A JP H1183332 A JPH1183332 A JP H1183332A JP 9276354 A JP9276354 A JP 9276354A JP 27635497 A JP27635497 A JP 27635497A JP H1183332 A JPH1183332 A JP H1183332A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属マッフルを炉内に用いないで、所望の炉
内雰囲気下でアルミニウムやアルミニウム合金部品のフ
ラックスろう接を行う方法を提供する。また、この方法
に好適な連続式雰囲気炉を提供する。 【解決手段】 フラックスろう接されるアルミニウム部
品、特にそれに塗付されたフラックスの酸化を防ぐため
の連続式雰囲気炉の炉内雰囲気をいれる炉内壁内の空間
を、断熱材を介して該炉内壁の外方にあって炉殻を構成
する金属外壁を外気に対して気密にすることによって大
気から保護する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金になる部品のろう接方法、更に詳細に
は、これらの部品のフラックスを用いたろう接方法にか
かわるものである。本発明は、このようなろう接方法に
好適に用いうる雰囲気炉にもかかるものである。
【0002】
【従来の技術】鉄や銅とそれらの合金の多くは、水素や
一酸化炭素を含む還元性のガスを雰囲気として用いる炉
内で高温にさらされると還元されるので、かかる雰囲気
炉内でそれらのろう接を行えばフラックスを必要としな
い。一方、アルミニウムやその合金は極めて低い酸素分
圧下でも還元されないので、上記した如き還元性の雰囲
気炉内で加熱してもろう接することができない。従っ
て、アルミニウムやその合金のろう接は、雰囲気によら
ずにフラックスを使用して行われてきた。即ち、これら
の今迄のろう接方法を要約すると、鉄や銅とそれらの合
金の炉内ろう接には還元性雰囲気を用いフラックスは不
要であるが、アルミニウムやその合金のろう接にはフラ
ックスを必要とし還元性雰囲気は無用であると言うこと
になる。ところが、近来、フラックスを用いたアルミニ
ウムやその合金のろう接にも高純度の窒素ガス等の不活
性雰囲気を使用することが有用、あるいは必須となって
きた。
【0003】これは、フッ化アルミニウム、テトラフル
オロアルミニウム酸カリウム、フッ化ナトリウム等のフ
ッ素化合物や、フッ素化合物を含むアルカリ金属塩化物
で構成され融点が500〜550℃のフラックスは、ア
ルミニウムのろう接に多用されているが、近時これらの
水に溶けにくいフラックスの使用量を最低限に止めるこ
とにより、ろう接後の水洗いの用水量を低減したり、水
洗工程を廃止するなどの改善が公害対策として進められ
ていることに原因する。公害対策のためばかりでなく、
フラックスの使用量を少なくすることは経済的であり、
ろう接したアルミニウム製品へのフラックスの残査の付
着が少なくなって美麗なろう接製品を得ることができ、
更にまた炉がフラックスで浸食されるのを防ぐことがで
きる。
【0004】しかしながら、フラックスの使用料を最低
限に止めるためにろう接なされるアルミニウム部品に薄
く塗付されたフラックスは、高温で容易に酸化してしま
う。上述した種類のフラックスの酸化物は1,000℃
以上の融点を有するので、一般に用いられているAl−
Si系のろう材の融点が500〜630℃であり、加熱
温度が580〜660℃のアルミニウムやその合金のろ
う接では、このように酸化してしまうフラックスは全く
役に立たず、ろう接されるアルミニウムやその合金の二
次酸化をも招いてしまう。
【0005】そこで、上述した通りに、フラックスを用
いたアルミニウムやその合金のろう接でも、フラックス
の酸化を防ぐために不活性雰囲気下での加熱が必須とな
ってきた。このために、高純度の窒素ガスを満した気密
構造の金属マッフルを炉中に内装し、金属マッフル中の
不活性雰囲気下でアルミニウムやその合金をフラックス
を用いてろう接することが広く実用化された。この金属
マッフルは、フラックスの酸化を防ぐための雰囲気を外
乱から保護すると共に、金属マッフルとこのマッフルが
内装された炉の内壁との間に設けられた電気抵抗発熱体
を飛散するフラックスから保護して、フラックスによる
電気的な障害が発熱体に生じるのを防ぐ役割をもなす。
【0006】一方、このような金属マッフルは、アルミ
ニウムのフラックスろう接が広く実用化されるのに従っ
てその量産規模の拡大と高効率化が求められてきたため
に、長大化して長さが10メートル以上にもなり、これ
を分割して継いでも一本が相当に長大になった。このよ
うな長大なマッフルの取扱は多大な労役を要するものと
なった。更には、マッフルの底部にマッフルが干渉して
穿孔ができ不具合が生じれば、かかる長大な金属マッフ
ルの取り外しと交換に多くの費用と時間と労役が必要と
なる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、金
属マッフルを用いることなく、アルミニウムやその合金
のフラックスろう接を窒素等の雰囲気下で炉内で連続し
て行う方法と、そのための雰囲気炉を提供することを目
的としたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明においては、ろう
接されるためにろう材とフラックスとを施したアルミニ
ウムやその合金部品の組立体、特にそのフラックスの酸
化を防ぐために用いられる不活性雰囲気と大気との遮断
を、炉内壁内の空間内に装備される従来の気密型の金属
マッフルによって行うものでなく、断熱材を介して炉内
壁の外方にあって炉殻を構成する金属外壁を気密な構造
にすることによって行って、炉内壁内の空間内に直接に
導入され、この空間を満たす雰囲気を大気から保護する
ものである。
【0009】尚、炉殻をなす金属外壁と炉内壁とを貫通
して炉内壁内に向けて取り付けられる機器、例えば雰囲
気ガス導入管、温度計、発熱体、雰囲気監視計等も外気
に対して気密な構造とする。また、前記した種類のフラ
ックスの成分中の無機塩は、高温で酸化物系耐火物をも
著しく浸食するので、この種の浸食に対して強い炭素質
耐火材をもって炉内壁を構築することが好ましい。更に
また、炉内壁の底部を構成する炉床を炉の長手方向を横
切る方向で分割しておけば、炉の長手方向でこの分割さ
れた炉床板を押し出し、もしくは引き出して炉床を点検
し、その必要な部分を交換することが容易である。
【0010】
【発明の実施の態様】以下に、本発明の一実施態様を添
付図面を参照して説明する。図1は、本発明の方法を実
施するために好適な連続式雰囲気炉の要部の説明的な断
面図で、符号1はろう接が行われる炉内の空間を作る断
面が矩形状で、炉の長手方向にのびるトンネル状の炉内
壁である。この炉内壁は炭素質耐火材である純黒鉛を焼
結した板でつくられている。この炉内壁1の一部であっ
てその底部をなす炉床1′は、炉の長手方向を横切る方
向で所望の枚数に分割されて敷設されている。
【0011】断熱材2を介して炉内壁1の外方にあって
炉殻を構成する鋼板2′は外気に対して気密につくられ
ている。符号3は炉内壁内にある発熱部4をそれぞれ有
する一対の電気抵抗発熱体で、炉殻をなす鋼板2′を貫
通するその外方端は気密ボックス6によって外気に対し
て気密に保たれる。発熱体3の発熱部4は、飛散するフ
ラックスによって絶縁障害を起こさぬようにセラミック
のスリーブ5で保護されている。セラミックスの代わり
に、フラックスに対して耐蝕性をもつその他の金属材料
等で発熱部4を保護してもよい。
【0012】符号7は、炉の長手方向で炉内壁内の空間
を循環して、ろう接されるアルミニウム部品を搬送する
コンベヤーで、好適には炭素質耐火材でつくる。例え
ば、実公平7−29046号に記載される種類のエンド
レス・コンベヤーを用いる。
【0013】図中に図示されていないが、炉殻をなす金
属外壁の鋼板2′と炉内壁1とを貫通して炉内壁内に向
けて取り付けられた機器、即ち、雰囲気ガス導入管、温
度計、雰囲気監視計も、発熱体3と同様に外気に対して
気密な構造とした。
【0014】上記した構造になる連続式雰囲気炉の炉内
壁1がつくる空間(幅650mm、長さ6,000m
m、実効高さ180mm)中に、その中央上部に設けら
れた雰囲気導入管(図示せず)より毎時33mの高純
度の窒素ガスを直接に送った。と共に、発熱体3とその
他の前記した機器の気密ボックス6内にも窒素ガスを送
っておいた。炉内壁内の空間がつくる加熱室を発熱体3
によって600℃に保った。
【0015】この炉内空間中に、コンベヤー7に乗せ
て、ろう接されるアルミニウム部品の組立体を毎時60
個ずつ連続して送った。このアルミニウム部品組立体に
は、1個につき60gのフッ素化合物を含むアルカリ金
属塩化物になる融点が547℃のフラックスを付着させ
ておき、Al−Si系で融点が590℃のブレージング
シートを被覆しておいた。
【0016】炉内空間中へ送られた窒素ガスは、炉の長
手方向の両端の入口と出口より徐々に外気に流れるが、
炉内壁1の空間中への外気の進入は全くなく、炉内雰囲
気は常時酸素量25〜55ppmに保たれた。ろう接は
長時間にわたって良好に行われた。
【0017】
【発明の効果】本発明の方法によれば、上述した通りに
金属マッフルを用いないでも、アルミニウムやその合金
のフラックスろう接が所望の雰囲気下で連続して行いう
るので誠に経済的である。また、本発明の方法を実施す
るために用いられる連続式雰囲気炉の炉内雰囲気を外気
から遮断するために気密手段は、高温にさらされしかも
フラックスによって浸食される惧れのある炉室内にはな
くて炉殻上にあるので、それを構成するための材料の選
択とその構造が比較的に自由であり、且つその保守も容
易である。
【図面の簡単な説明】
図1は本発明の方法を実施するために好適な連続式雰囲
気炉の一例の要部を示す説明的な断面図である。
【符号の説明】
1−炉内壁 1′−炉内壁の一部をなす炉床 2−炉殻断熱材 2′−炉殻の気密な鋼板外壁 3−発熱体 4−発熱体の炉内にある発熱部 5−発熱部の保護スリーブ 6−気密ボックス 7−コンベヤー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F27D 1/00 F27D 1/00 D 7/06 7/06 B

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フラックスを用いてアルミニウムやその
    合金のろう接を炉内雰囲気下で連続して加熱して行う方
    法において、該加熱を炉内壁に囲まれて炉の長手方向に
    のびる空間がつくる炉内に導入される該雰囲気下で行
    い、かつ該雰囲気を外気から保護するために、断熱材を
    介して該炉内壁の外方にあって炉殻をつくる金属外壁を
    大気に対して気密にすることを特徴とするアルミニウム
    やその合金のフラックスろう接方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に述べる方法にして、金属外壁
    と炉内壁を貫通して炉内にのびる部分を有する機器類を
    金属外壁と協同して大気に対して気密にすることを特徴
    とするアルミニウムやその合金のフラックスろう接方
    法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に述べる方法にして、
    炉内壁をフラックスの化学的な浸食に対して安定な炭素
    質の耐火材料でつくることを特徴とするアルミニウムや
    その合金のフラックスろう接方法。
  4. 【請求項4】 請求項2に述べる方法にして、金属外壁
    と炉内壁を貫通して炉内にのびる部分を有する機器類の
    該部分をフラックスに対して耐蝕性を持つ金属またはセ
    ラミックで保護することを特徴とするアルミニウムやそ
    の合金のろう接方法。
  5. 【請求項5】 請求項1または3に述べる方法にして、
    炉内壁の底部をなす炉床を炉の長手方向を横切る方向で
    分割して敷設することを特徴とするアルミニウムやその
    合金のろう接方法。
  6. 【請求項6】 アルミニウムやその合金のフラックスろ
    う接用の連続式の雰囲気炉にして、炭素質の耐火材料で
    つくられた炉内壁で囲まれて炉の長手方向にのびる長尺
    な空間がそれ自体のみでそのままろう接のために加熱室
    を構成し、炉加熱室内に送られる窒素ガス等の所望の雰
    囲気は大気に対して気密な金属の炉殻外壁部によって外
    気より保護され、該加熱室内に臨む機器類の部分はフラ
    ックスに対して耐蝕性をもつ金属またはセラミックで保
    護され、かつ該機器類の炉殻外壁部から外方に突出する
    部分は該外壁と協同して大気に対して気密にされている
    ことを特徴とする上記の連続式の雰囲気炉。
  7. 【請求項7】 請求項6に述べるアルミニウムやその合
    金のフラックスろう接用の連続式の雰囲気炉にして、炉
    内壁の底部は炉床をなし、炉の長手方向を横切る方向で
    分割されて敷設されていることを特徴とする上記の連続
    式の雰囲気炉。
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