JPS58202996A - ろう付方法 - Google Patents

ろう付方法

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Publication number
JPS58202996A
JPS58202996A JP8482682A JP8482682A JPS58202996A JP S58202996 A JPS58202996 A JP S58202996A JP 8482682 A JP8482682 A JP 8482682A JP 8482682 A JP8482682 A JP 8482682A JP S58202996 A JPS58202996 A JP S58202996A
Authority
JP
Japan
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brazing
flux
brazed
alloy
corrosion
Prior art date
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Pending
Application number
JP8482682A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiko Shioda
塩田 勝彦
Takashi Fukumaki
服巻 孝
Satoshi Ogura
小倉 慧
Osamu Asai
治 浅井
Ryozo Tomosaki
良蔵 友崎
Takeshi Uchida
内田 武士
Takao Funamoto
舟本 孝雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP8482682A priority Critical patent/JPS58202996A/ja
Publication of JPS58202996A publication Critical patent/JPS58202996A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
    • B23K35/3603Halide salts
    • B23K35/3605Fluorides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

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】 本発明けAj又はAt合金ろう付方法に係り、特に熱交
換器の接合に係り、特にフラックスを用いたろう付方法
に関する。
従来の米国特許第3951328号の7ラツクスけKF
とAtr、’i溶解して、K、AjF6とKAtF4の
混合物を造る。その中でKFとAjF、の成分範囲が1
9w1%と広く、この範囲を状態図で調査すると共融点
よりKF力1量増加してもその溶融温度は著しく高くな
る。例えばKFが50wt%(ALP35Qwt%) 
の場合、フラックスの11111点t1560〜約70
0Cを示すことになり、ろう付温度(600〜610C
)  では半溶融状態となる。半溶融状態での溶剤は、
活性度が著しく低下し、7ラツクス作用を十分に発揮す
るには至らなhoこのように溶解法で造るフラックスは
配合に厳密さが要求されるし、それに伴” Ks A 
l p、とKAtF4 の混合比を常に一定にすること
は非常に困難である。このことはろうのぬれ性の良否を
左右し、ぬれ性の悪込ろう付品が発生する恐れがあった
本発明の目的はht−si系のろう材をろう付温度でろ
うの拡がbを助長し、かつろう付後フラックスの除去を
必要とせず、常に一定の溶融温度を有し、−齋りラック
スが非腐食性で、水切り性の高い7ラツクスを提供する
ことにある。
フラックスが常に安定なフラックス作用をするには一定
溶融範囲でなければならない。その理想は成分範囲が階
無の時である。溶解法で造る場合は、それを期待するの
け困難である。これらの牽伸を満たすものとして、状態
図からKAtF、単一化合物成分で達成できるのではな
いかと考え念。しかし溶解製造方法では非常に困難なこ
とから、その解決策を化学反応により造ることを見い出
した。
化学反応式は文献を参考にしたもので(1)、(2)式
のようである。
4HF+AtrOH)s→HAtF4+3H1O・・・
(11HAjFn +KOH−+KAjF4+Ht O
・・・(2)このような反応式で造ったKktP、は他
の融点を有する成分を含有せず、我々が望んでhた常に
一定の溶融点を持つフラックスが出来た。しかもこのフ
ラックスけ560〜5!49の融点を示し、ろう付温度
範囲590〜620Cで十分なフラックス作用があるこ
とを確認した。そしてこのフラックスを用い九ろう付方
法は、まず出来るだけ細かく粉末法のことを考慮して水
溶液とし、その水溶液をろう行部分及びその近傍に付着
させろう付するものである。またろう付後の残渣フラッ
クスはx+W回折によりKAtF4のみが検出された。
KAtv’、は吸湿性がなhことは知られており、この
性質から残渣スラックスの除去は不要であり、腐食の心
配も要らない。
フィン、管等のAt及びAt合金をkl−8i系のろう
材を用りてろう付する場合、一般的に行われてiる方法
はプレージングシートによることが多い。プレージング
シートとは心材にろう材より高融点の材料を、皮材に心
材より低融点のろう材を組合せ一体化したものを呼んで
いる。はとんどは一方がプレージングシートで他方tf
A を又はAj金合金組合せの場合が多い。この組合せ
の接合で、ろう付の&l?g、y左右する大きな因子は
フラックスである。7ラレクスの大きな作用#f接合表
面の酸化皮膜を除去し、ろう材が接合母材にぬれて拡が
らせることである。そのためにはフラックスの活性温度
をろう付温度より約301Z’根低くすることが必要に
なってくる。そして次のIB望としては使用したフラッ
クスの後部sIフラックスの除去)を無くすことである
。なぜならフラックス除去にかかる設備、人件費等は大
きな価格負担を与えるからである。このようなフラック
スは今迄皆無に等しいが、米国特許第3951328号
明細書にFiKaAjFs h KAtFaの錯体混合
微粉物を使用することを考えている。しかし十分でなく
、その解決策を種々検討した結果、KFとAz、Fsを
モル%で50対50ないしは47:53の配合比にする
ことにより優れたフラックス特性があることを見い出し
た。KAtF4成分を形成する50対50ではその融点
゛が560C〜574Ct−示し、ろう付温度(615
C)  より31C低く、ろうの拡がりを著しく向上さ
せる。またKAtF、とAlFmの混合物成分を形成す
る47二53の配合比フラックスはその融点が574C
〜約6200とわずかに上昇するがろうの拡がりはほと
んど低下しない範囲である。そしてこのフラックスはろ
う付後At又けAj金合金ろう行部分を含む表面にKA
tF4とA/:F’3混合物力為ら成る微視的な凹凸残
渣を形成する。この凹凸表面は従来法の欠点とされてい
た結露形成をなくす効果を果たし友。すなわち結露しな
iとhうことけ局部電池による電食が生じ峻いことを意
味1−1その結果、ろう件部品の耐食性が向上すること
が明らかとなった。勿論、残渣7ラツクスには水溶性の
ないことFi当然である。
なお本発明のモル%成分範囲のフラックスは、化学用品
質のKFとA t P、の粉末を所定重量秤量し、混合
し、不活性ガスを流した黒鉛るつは中で、約650Cで
溶解へ、よく攪拌した後黒錯鋳型に鋳込んで作製する。
実施例1 化学反応により作製しfc KAtFaフラックスをま
ずボールミルを使い粉砕した。一定微粉末を得るため2
00メツシユの篩を通した。フラックスの量はろうの流
動性に著しく影響を及ぼすことと、ろう付後の残渣のこ
とを考慮して水溶液とし、その濃度を検討した。その結
果、約10%の水溶液が良好で以下の試験片及び熱交換
器のろう付に用いた。ろう付の試験片を第1図(A、B
)に示す。
(2)はろうの拡がりをテストするもので、 (B)け
腐食試験における試験片である。ろうの拡がりけ1tの
1050母板1上に2.4φ#を13φに加工した、4
343ろう材2を乗せた。腐食試験け1tの1050母
板1上に1tのプレージングシートC心材:3003、
皮材:4343)3を直角に配置した。夫々の試験片の
ろう材面及びその近傍に先程作製した10%水溶液フラ
ックス4を付着させ、次に約120C程度に加熱をして
予め水分を蒸発させる。そして乾燥状態になったところ
でN、雰囲気の電気炉に挿入し、615Cに加熱してろ
う付した。また本発明と同じ条件下、但し10%水溶液
(47wt%KF’−53wt%AtFs)の米国特許
第3951328号のフライクスで、同じ試験片をろう
付し、拡がり性と鹸諭:性を比較した。その結果、拡が
りでは本発明の値が20〜2..3Hに対し、米国特許
のものは1.7〜1.9@の値を示し、本発明の方が優
れて−る。腐食試験はJ l5H8601フラツクス残
渣は除去していない。その結果、米国特許の試験片にけ
電食示生じ易いことが仰られている母材とろう材の近傍
に多くの孔食(1050母板上に)が、その他の部分に
も観察され、その孔食深さは0.6鴫にも達して匹た。
それに対し本発明の7ラツクスを用すた試験片には、は
とんど孔食され友様子は見られず、優れた耐食性を示し
た。この原因は残渣フラックスが緻密な皮膜なため、電
食を阻止しているととによるものと思われる。次に第2
図に示す一交換器のろう付を試みた。
管のAt合金5とプレージングシートのフィン6との間
に本発明の化学反応で作製したKktF、・10%水溶
液を付着させ、615Cでろう付した。その結果、健全
なろう付7が行われていた。
また本発明の7ラツクスを熱分析C指差熱分析)11“
36・1o″”4560〜゛“C〜°1・   1実施
f12 上記の溶解方法により作製したフラックスを200メツ
シユの#II全通し、一定微粉末を適用した。ここで使
用したフラックスはKEとAtFmをモル%で49対5
1の成分音用いた。フラックスの量はろうの流動性に著
しく影響を及ぼすことと、ろう付後の残渣のことを考慮
して水溶液としその濃度を検討した。その結果、約7%
の水溶液が良好で以下の試験片及び熱交換器のろう付に
用いた。
ろう付の試験片を第1図(A、B)に示すとおりである
。夫々の試験片のろう材面及びその近傍に先程作製した
7%水溶液フラックス7を付着させ、次に約120C程
度に加熱をして予め水分を蒸発させる。そして乾燥状態
になつ友ところでN、雰囲気の電気炉に挿入し、615
Cに加熱した。また本発明と同じ条件下、但し10%水
溶液(47wt%KF−53wt%AtFa)の米国特
許第3951328号のフラックスで、同じ試験片を作
製し、拡がり性と耐食性を比較した。その結果、拡がり
では本発明の値が21〜z4培に対し、米国特許のもの
は1.7〜1.9倍と本発明が優れている。腐食試験は
JISH8601のキャス試験で行い、その結果、米国
特許の試験片には電食が生じ易いことが知られている母
材とろう材の近傍に多くの孔食r1050母板上に)が
、その他の部分にも存在し、その孔食深さは0.6■に
も達していた。それに対し本発明のフラックスを用いた
試験片には、はとんど孔食された様子は見られず、著し
く優れた耐食性を示した。すなわち、本発明スラックス
はろう付後かとなった。
次に結露状態の有無を確認するために第2図に示した熱
交換器をろう付した。本発明のフラックスは上記の試験
片作製と同様な条件であるが、従来法の7ラツクスには
市販品の塩化物(Licts。
%NaC140%、KCl20%、KF3%、ZnC4
7%)を用−て、同様に615Cでろう付し友。結露テ
ストは実機に取り付け、その状態を観察した。その結果
、従来法の熱交換器には水滴が多数付着しているのに対
し、本発明の7“ラックスを用いた熱交換器には全く水
滴は見られなかった。
本発明によればJI823263に規格化されている一
般的なAtろう材を使用することができ、かつろう付後
フラックスの除去を必要としない九め設備費、人件費等
を安価にで龜る。またフラックスの製造に際し、溶解が
不要なため、容易に製造することができ、それに伴って
安価になる。更に残渣フラックスは非腐食性に付、ろう
件部品の信頼性が一段と高い等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図囚はろうの拡がり試験前の試験片形状を示す斜視
図、第1図0け腐食試験に使用する、ろう付前の試験片
形状を示す斜視図、第2図はAt又ukt合金の管とプ
レージングシートのフィンを組合せた熱交換器を本発明
の7ラツクスを用いてろう付した後のろう付状況を示し
九斜視図でるる。 1・・・At及びAt合金母材、2・・・At−84系
のろう材、3・・・ht−st:$r1皮材とするブレ
ーク11 ングシート、4・・・フラックス、5・・・At及U)
、を合金の管、6・・・プレージングシートのフィン、
7・・ろう。 弔 l 図 (A) 、i2  図 第1頁の続き 0発 明 者 舟本孝雄 日立市幸町3丁目1番1号株式 %式%

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 、 KAjF’4 を水に溶かして跪F4の水溶液
    を製造する工程、ろう付部分に該水溶液を付着する工程
    、不活性ガス雰囲気中でろう付温度に加熱する工程とか
    ら成るろう付方法。    −2、前記ろう付温度は5
    90〜620Cの範囲で行う特許請求の範囲第1項のろ
    う付方法。 3、前記KAtF4 t−化学反応により作製する特許
    請求の範囲第1項のろう付方法。 4.47〜50モル%のKF及び残部AtF’、からな
    るKJLtF、又けKAtF、及びAIFlの粉末を製
    造し、該粉末の水溶液中にろう件部活管浸漬し、ろう付
    部分に前記フラックスを付着させ、次いでろう付する特
    許請求の範囲第1項に記載のろう付方法。
JP8482682A 1982-05-21 1982-05-21 ろう付方法 Pending JPS58202996A (ja)

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