JPS58190881A - セラミツクス管とアルミニウム管の接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、セラミックス管とアルミニウム管との接合
方法に関する。

なお、この明細書において、アルミニウムの語は、アル
ミニウム合金を含む意味において用いられる。

たとえば整流装置における整流素子の冷却装置において
は、放熱用の上部凝縮部と、これに連通され内部に整流
素子の許容」１限温度以下で蒸発するフロン等の液状冷
媒が封入された整流素子取付用の下部蒸発部との間の連
通管路中に、一般的には電気絶縁材としてのセラミック
ス管が介在されて、素子の不導通期間時おける凝縮部間
の短絡、絶縁劣化に基づ（危険を回避するように配慮さ
れている。而して、上記のような整流素子冷却装置の場
合には、セラミックス管を」一部凝縮部および下部蒸発
部と連通接続するために、金属製のそれらの接続用管端
部と一体に接合しなければならない。ところが、これら
の接続用管部がアルミニウム製であるような場合、従来
ではこれを直接セラミックス管と接合することができな
かったため、例えはそれらの中間にステンレス管を介在
させ、該ステンレス管を予めアルミニウム管に摩擦圧接
等の方法で接合したのち、該ステンレス管をセラミック
ス管と銀ろう、ソルダーガラス等によって接合するとい
うような方法が採られていた。もとよりこのような接合
方法によるときは、アルミニウム管とステンレス管、ス
テンレス管トセラミックス管の二段階の接合操作を必要
とし作業がきわめて面倒であった。

この発明は、」１記のような面倒な二段階の接合作業を
回避するべく、セラミックス管を一工程でアルミニウム
管に充分強固に接合しうる方法を提供しようとするもの
であり、セラミックス管の管端部に予め所定の金属被覆
層を形成したのち、アルミニウムΦブレージングシート
ヲ介してろう付けを行うものとすれは、両管の充分に強
固な接合を達成しうろことを見出し、このような知見に
基づいて完成されたものである。

即ち、この発明によるセラミックス管とアルミニウム管
の接合方法の１つは、アルミニウム管と接合すべきセラ
ミックス管の管端部に、該端部を断面略コ字状に被覆す
るようにＭＯまたはＭｏ−Ｍｎ合金からなる金属被覆層
を形成する一方、アルミニウム・プレージングシートを
、内周縁に前記セラミックス管の金属被覆層の内面に嵌
合される環状曲縁を有し、外周縁に前記アルミニウム管
の管端部外面に嵌合される環状曲縁を有する断面クラン
ク形のリング状に形成し、該プレージングシートを介し
てセラミックス管とアルミニウム管を突き合わせ状に配
してろう付は処理を行うことを特徴とするものであり、
更にもう１つの発明は、上記セラミックス管の金属被覆
層上に更に、該被覆層及びアルミニウムの両者になじみ
性の良い金属からなる１ないし複数の鍍金層を形成した
のち、上記プレージングシートによるろう付けを行うこ
とを特徴とするものである。

ＭＯまたはＭｏ　−Ｍｎ合金からなる金属被覆層は、一
般的にはその金属粉末をセラミックス上に焼結すること
によって形成されるものであり、その厚さは、１０〜３
０μとくに２０μ程度とするのが普通である。かつその
被覆形態は、セラミックス管の端面と、管端部内外両周
面とを連続状に被覆する断面略コ字状となされるもので
あるか、その内面被覆部分の長さは、後述のプレージン
グシートにおける内周縁の環状面縁の長さとの相対関係
においてそれよりやや長い目に定められるものであり、
一方性面被覆部分の長さは、極く短かく例えは３ｍｍ程
度に定められるものである。

アルミニウムφプレージングシートは、２Ｓ１３Ｓ等の
アルミニウム芯材の両面にＡＩ　−Ｓｉ−Ｍｇ系ろう材
をクラッドした公知物を好適に使用しうるものであり、
この両面プレージングシートの使用によって前記被覆層
を形成したセラミックス材に対してアルミニウム材の直
接的かつ強固なろう付けを可能にするものである。

ここに、該プレージングシートハ、セラミックス管とア
ルミニウム管の突き合わせ管端面間に介在される輪状の
平担部の内周縁と外周縁に、それぞれ金属被覆層を形成
したセラミックス管の管端部内面にしっくりとはめ込ま
れる短筒状ないしは環状の口縁と、これとは反対向きの
、アルミニウム管の管端部外面にしっくりと嵌合される
同じく短筒状ないしは環状の口縁とを有する断面り形に
形成されるものである。

このプレージングシートを介して行うろう付けは、常法
による真空ブレージング法によって行うのが一般的であ
るが、特に該方法のみに限定されるものではなく、不活
性ガスブレージング法等によることも許容される。

接合物の接合強度は、セラミックス管にＭＯまたはＭｏ
　−Ｍｎ被覆層のみを形成した場合よりも、更にその上
に、該被覆層及びアルミニウムの両者になじみ性の良好
な金属を予め鍍金したものとすることによって一層増大
せしめることができる。このような鍍金層の形成に好適
な金属としては、ＡＩ　及びＮｉ　を具体的に挙示する
ことかできる。ＡＩおよびＮｉ　を比較すると、Ｎｉ鍍
金層の場合よりＡＩ鍍全金層場合の方が、相対的には良
好な接合強度が得られるが、更に好ましくは、ＭＯまた
はＭｏ　−Ｍｎ合金被覆層」−に予めＮ１からなる第１
鍍金層を形成したのち、その上にＡ１　からなる第２鍍
金層を形成したものとすることにより、Ｎ１　あるいは
ＡＩ　単独の鍍金層を形成したいずれの場合よりも更に
一部強固な接合強度を得ることができる。これらの鍍金
層の厚さは、単層において５μ程度のものとすることに
より所期の効果を良好に達成しつる。

この発明によれば、セラミックス管とアルミニウム管と
の接合が可能となり、従来のように中間にステンレス管
を介して二段階に接合する場合に較べて、接合工程の大
幅な簡素化をはかることができ、その接合製品のコスト
ダウンをはかることができる。しかも接合部の継手形状
において、プレージングシートが断面クランク形のもの
となされ、その両面の環状面縁がセラミックス管とアル
ミニウム管の管端部に嵌合されるものとなされているか
ら、接合に際してのセラミックス管とプレージングシー
トとアルミニウム管との王者のセツティングを簡単かつ
確実になしつると共に、両管がその端面のみならず周面
部においてもプレージングシートを介して接合されるの
で、接合強度が大となる。更に、セラミックス管の内側
にプレージングシートの環状面縁が嵌合される結果、両
者の線膨張率の差によってろう付は時にプレージングシ
ートがセラミックス管側の内面に押し付けられることに
なり、両者の接合が良好に行われると共に、プレージン
グシートと金属被覆層との重なり部分の端縁にフィレッ
トが形成され得ることも相俟って、愈々接合強度を大な
るものとなしうる。

次に、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

実施例１ 第１図に示すように、短筒状のセラミックス管（１）に
対してその両端にアルミニウム管＋２１　＋２１を突き
合わせ状態に接合しようとするものであって、この接合
を行うに際しては、先ずセラミックス管（１）の両端部
に、該端部を断面略コ字状に被覆する状態にＭＯ粉末を
焼結し、厚さ２０μの被覆層（３）を形成する。この被
覆層の内面被覆部（３ａ）の長さは８馴とし、外面被覆
部（３１））の長さは３ｗｎとした。

一方、アルミニウム芯材の両面にＡＩ　−Ｓｉ−Ｍｇ系
ろう材をクラッドした厚さ］、　６　ｒｒａｎのプレー
ジングシート（４）を用い、これを、内周縁に前記被覆
層（３）の内側にしつ（りとはまり込む直径で長さ５＋
＋＋ｍの環状凸線（４ａ）を有し、外周縁にアルミニウ
ム管（２）の外周面にしつ（りと被嵌しうる直径で長さ
５馴の環状凸線（４１））を有する断面フラング形、即
ちｈ形のリング状に成形した。

そして、このプレージングシート（４）を介してセラミ
ックス管（１）の両端にアルミニウム管＋２１　＋２１
を突き合わせ状態に配置し、真空ブレージング処理を施
した。ここに、ろう付は条件は、真空度を５　Ｘ　１０
”　Ｔｏｒｒとし、５５０℃で２０分間の予熱後、６１
０℃で５分間加熱してろう付けを行い、炉冷するものと
した。

これによって得られた第２図に示すような接合物は、セ
ラミックス管（１）とアルミニウム管（２）（２）とが
充分強固に接合されたものであり、被覆層（３）とプレ
ージングシート（４）との重なり部分の端縁にフィレッ
ト（５）の形成か認められるものであった。

実施例２ 第３図に示すように、セラミックス管（１）の両端部に
、該端部を実施例］と同様に被覆する状態にＭｏ　−Ｍ
ｎ粉末を焼結して厚さ２０μの被覆層（１３）を形成し
たのち、更にその表面に、Ｎｉ鍍金層（６）を形成し、
他は実施例１と同様にしてろう付けを行った。これによ
り得られた接合物は、接合強度において実施例１のもの
よりやや優れたものであった。

実施例３ 実施例２のＮｉ鍍金層（６）に代えてＡＩ鍍全金層形成
したものとし、他は実施例２と同様にしてろう付けを行
った。これにより得られた接合物は実施例２の接合物よ
り更に一段と接合強度に優れたものであった。

実施例４ 第４図に示すように、セラミックス管（１）の両端部に
Ｍｏ　−Ｍｎからなる厚さ２０μの被覆層（１３１を形
成したのち、その表面にＮｉ鍍金を施して厚さ５μの第
１鍍金層（１６）を形成し、更にその表面にＡＩ鍍金を
施して厚さ５μの第２鍍金層１２Ｇ）を形成し、た。然
るのちその他は前記実施例１と同様にしてろう付けを行
った。これにより得られた接合物は、前記実施例１〜３
によるいずれのものより更に接合強度に優れたものであ
った。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図は第１実
施例における接合前の状態の縦断面図、第２図はその接
合後の状態の縦断面図、第３図は第２および第３の実施
例におけるセラミックス管の縦断面図、第４図は第４実
施例におけるセラミックス管の縦断面図である。 （１）・・・セラミックス管、（２）・・・アルミニウ
ム管、＋３１　＋１３１　・ＭＯまたはＭｏ　−Ｍｎ　
（７）被覆層、＋４１　・・・プレージングシート、（
６）・・・鍍金層、（１６）・・・第１鍍金層、（２６
）・・・第２鍍金層。 以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　アルミニウム管と接合すべきセラミックス管
   の管端部に、該端部を断面略コ字状に被覆するようにＭ
   ＯまたはＭＯ−Ｍｎ合金からなる金属被覆層を形成する
   一方、アルミニウム・プレージングシートを、内周縁に
   前記セラミックス管の金属被覆層の内面に嵌合される環
   状曲縁を有し、外周縁に前記アルミニウム管の管端部外
   面に嵌合される環状曲縁を有する断面クランク形のリン
   グ状に形成し、該プレージングシートを介してセラミッ
   クス管とアルミニウム管を突き合わせ状に配してろう付
   は処理を行うことを特徴とするセラミ・ンクス管とアル
   ミニウム管の接合方法。 ＋２１　　アルミニウム管と接合すべきセラミックス管
   の管端部に、該端部の周壁を断面略コ字状に被覆するよ
   うにＭｏまたはＭｏ　−Ｍｎ合金からなる金属被覆層を
   形成し、更にその上に該金属被覆層およびアルミニウム
   の両者になじみ性の良い金属からなる１ないし複数の鍍
   金層を形成する一方、アルミニウム・プレージングシー
   トを、内周縁に前記セラミックス管の金属被覆層の内面
   に嵌合される環状曲縁を有し、外周縁に前記アルミニウ
   ム管の管端部外面に嵌合される環状曲縁を有する断面ク
   ランク形のリング状に形成し、該プレージングシートを
   介してセラミックス管とアルミニウム管を突き合わせ状
   に配してろう付は処理を行うことを特徴とするセラミ・
   ンクス管とアルミニウム管の接合方法。 （３）　　鍍金層がアルミニウムからなる特許請求の範
   囲第２項記載のセラミ・ノクス管とアルミニウム管の接
   合方法。 （４）　　鍍金層がニッケルからなる特許請求の範囲第
   ２項記載のセラミックス管とアルミニウム管の接合方法
   。 （５）鍍金層が、ニッケルからなる第１鍍金層とその」
   二に形成されたアルミニウムからなる第２鍍金層とから
   なる特許請求の範囲第２項記載のセラミックス管とアル
   ミニウム管の接合方法。