JPS60184490A - ろう付用フラツクス - 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】 技術分野 本発明はアルミニウム及びアルミニウム合金材（以下単
にアルミニウム材という）とアルミニウム材、及びアル
ミニウム材と他の金属材や非金属材２例えば、アルミニ
ウムー鋼材、アルミニウムーステンレス材、アルミニウ
ムーセラミックス材のろう付接合を行なう際に、当該材
料の被接合部分に塗布する反応性フラックスに関するも
のでめシ、特にフッ化アルミニウムーフッ化カリウム−
フッ化アルミニウムアンモン等から成るフッ化物系フラ
ックスに関するものでめる。

従来技術 一般にろう付手段は一工程で完成品を得ることが困難な
複雑な形状をしたものか、製品の品質特性をより向上式
せたい場合等において用いられており、近年その適用分
野が拡大さｎつつめるが、かようなろう付接合を行なう
場合、例えばアルミニウム材相互間をろう付するような
場合には、ろう付温度近傍でアルミニウム材間の接合面
の酸化物皮膜を破壊してアルミニウム材同士が金属接触
するようにすると共にろう付温度近傍で溶融する溶融ろ
う材の上記接合面に対するろう材の濡ｎ拡がシ性を良好
にするためにフラックスが用いら扛ておシ、従来この種
フラックスの主流は塩化物系でめつ友。

しかしながら当該塩化物系フラックスはその優ｎた特性
にもかかわらず水溶性でかつ吸湿性であるため、フラッ
クス自身やろう何時の反応残渣が接合材に付着残留した
場合に当該接合部においてアルミニウム材を腐食させる
という欠点がめつｆｃ。

このため塩化物系フラックス？使用する場合にはろう付
作業後すみやかに残留分を洗浄除去する工程が必須でめ
った。また、例え洗浄操作を行なう場合でも狭小なろう
何部を有する製品のときには、未除去のフラックスが残
存し腐食を発生させてしまうことがしばしばゐつ７’Ｃ
ｎ このような塩化物系フラックスの腐食問題を回避できる
反応性フラックスとしては、米国特許第３．９５１．３
２８号に開示さしているフッ化アルミニウム（ＡｔＦａ
　）−フッ化カリウム（ＫＦ　）系フラックスが注目さ
し実用化されている。

しかし、とｎに提案さしているＡｔＦａ　ＫＦ系フラッ
クスの場合にはマグネシウム（Ｍｇｌ含有するアルミニ
ウム材のろう付に使用したとき、ろう材のアルミニウム
材に対する濡ｎ拡がシ性を悪化し、ろう付性そのものを
劣化させ所望の接合強度が得られないという問題がるり
、実用的にはマグネシウム（Ｍｇ）含有量が０゜４％程
度のアルミニウム合金のろう接にしか適用することが出
来なかった。

上記したフシックス特性を改善したフラックスとして、
特開昭５８−１３２３９４号、特開昭５８−１６７０９
７号等に見られるように、フッ化リチウム（ＬｉＦ）　
２０モル％（ｉ、ｓ〜７．０　重量％）程度加えること
が提案さｎておシ、そしなシの効果がるることが本発明
者等によっても確認さｎているが、マグネシウム（Ｍｇ
）が１．０重量係以上の高含有率になるに従って、ろう
付性が不安定となる傾向は否めなかった。

発明の目的 本発明は上記したような従来のＡｔＦａ　ＫＦ　−Ｌｉ
Ｆ系フラックスにおける問題点の解決策としてＡｔＦＢ
　ＫＦ　ＮＨ４ＡｔＦ４　（或は、（ＮＨ４）８ＡｔＦ
６）系フラックスを提供することを目的とするもので、
さらに詳しくは、付加的にＩ、、１ａＡｔＦ６−および
に２ＬｉＡｔＦ６等のフッ化物を含有するフラックスを
提供することを目的とするものである。

発明の構成 本発明は単体化合物表示でフッ化アルミニウム（ＡｔＦ
Ｂ）　６０〜５０重量係、フッ化カリウム（ＫＦ’）４
０〜５０重量％全含有するフルオアルミン酸カリウム、
またはフルオアルミン酸カリウムとフッ化アルミニウム
との混合組成物ｋｌｏｏ重量係とし、この全量に対して
フッ化アルミニウムアンモン（ＮＨ４ＡｔＦ４或は（Ｎ
Ｈ４）ａＡｔＦ６）を５〜１５重量係配合してなること
を特徴とするフラックスを提供するものでめる。さらに
本発明フラックスのろう付性、濡れ広がシ性を向上でせ
ると共に、フラックスの融点の低下を目的とする等の為
に付加的に加えるＬｉ８ＡｔＦ６　、およびに２ＬｉＡ
ｔＦ６等のフッ化物から選ばれた少なくとも１種類と、
フッ化アルミニウムアンモンを全量として２０重量係含
有することを特徴とするフラックス全提供するものであ
る。

本発明によるフラックスの特徴を以下に詳細に述べると
、本スラックスの組成範囲内の融点はほぼ５６９〜５８
０℃でろって、アルミニウム材中の滝含有量が２重量係
近辺までのアルミニウム材＋７）７）う付が可能でロシ
、約４００℃前後で活性化するフッ化アルミニウムアン
モン（ＮＨ４ＡｔＦ４／（ＮＨ４）ａＡｔＦｓ　）が上
記したような従来のフラックスでは十分に破壊すること
の出来なかったろう何時に生成するマグネシュウムの酸
化物（例えばＭｇＯ，ＭｇＯ，Ａｔ２０ａ等）の強固な
膜を積極的に破壊し、ろう材のアルミニウム材への濡扛
広が９性を一層向上させることが後述の比較例１に示す
如く確認てれておシ。

又、従来のフラックスではアルミニウム材の表面に拡散
して来たマグネシュウム（Ｍｇ）元素が、フラックスの
有効成分（ＫＡｌＦ３　）と反応して、当該フラックス
の基本組成のバランスを後述の比較例２に示す如くくず
す方向にめり、スラックス本来の特性が損われるのに反
し２本発明のフラックスは上記したようにフッ化アルミ
ニウムアンモンが他のフラックス成分に優先してＭｇ元
素と反応するために、フラックスの基本成分のバランス
を損なうことなくその特性を十分に活かすことが出来る
ものでるる□ 又、フッ化アルミニウムアンモンとして、フッ化アルミ
ニウム／フッ化カリウム比６０：４０〜５０　：　５０
に相当する混合組成物を全量として、５〜１５重量裂重
量式含有のが好ましく、５重量製以下ではほとんど加え
た効果がなく、又、２０重量％を超えて添加すると逆に
ろう付性が低下するのみならず黒色不溶性残渣が発生し
て、好ましくなく、前述の範囲内においては、フッ化ア
ルミニウムアンモンはアルミニウム材の表面全活性にし
た後ＮＨ４Ｆとして蒸発するため、ろう付後の残渣には
存在しないことも確認されたー さらに、付加的に加えるＬｌ　ａ　ＡｔＦａ　ｋ　およ
びに２ＬｉＡｔＦａ　等ｏフッ化物をフッ化アルミニウ
ムアンモンとの全量として２０重量係の添加することに
よシ本発明フラックスのろう付性、ろう材の濡扛拡がり
性？さらに向上させると共に、フラックスの融点の低下
をも望み得るが、それ以上や以下の量を添加し几場合に
は、前述の効果は望めないばかりか、フラックスの融点
上昇や、残渣の発生が多くなる等の不都合が生じる。

さらに１本発明の７ラツクスの場合においては。

フッ化アルミニウムアンモンを除＜　ＡｔＦａとＫｌ”
ハフルオアルミン酸塩又はフルオアルミン酸塩とフッ化
アルミニウムとが共存している形で存在している状態が
好ましく、フルオアルミン酸塩の形としてはＫＡｔＦ４
　ｓ　ＫｓＡｔＦ６ｈ等であるが、フラックスの製造方
法によっては前述の錯塩よりも不安定な化合物例えばに
２ＡｔＦ８・Ｈ２Ｏ等が微量存在することもｌ）得るが
、ろう何時の昇温によって前述の錯塩の形に変態するの
で、その存在はさして問題にナラないし、一方％ＡｔＦ
　ａと■がフルオアルミン酸塩として存在することが望
まれる理由は、フラックスの均質性や安定性めるいはフ
ラックス融点に対する信頼性等が優れているからでめる
。

次に本発明のフラックスの製造方法について詳述する。

初ずフッ化アルミニウムアンモンは１例えば次の方法で
容易に製造される。

韮＋Ａｔ（ＯＨ）　ａ　＋　ＮＨａ　ＯＨ−→ＮＨ，ｉ
　ＡｌＦ２又は（ＮＨ４）　ａＡｔＦ６次に本発明の主
几るフラックスについては。

ＫＡｔＦ４とＫａＡｔＦｓ　が所定の配合となるように
調整した１００重量係に対して上記した方法等で製造式
れたＮＨ４ＡｔＦ４又は（ＮＨ４）ａＡｔＦ　ｓ　の５
〜１５重量％ｅ三者粉体混合することによってもよく、
当該混合を行うに際し、ＮＨ４ＡｔＦ、ｓ又は（ＮＨ４
）８ＡｔＦ４　とさらに付加的に加える他のフッ化物の
少なくとも１種類を加えて全量２０重重量板下で囲者粉
体混合する方法でもよく、さらに、　ＡｔＦｇと汀とを
所定の配合となるように調整し、混合溶融させた後。

当該溶融凝固物を粉砕したものを１００重量係に対して
ＮＨ４ＡｔＦ４又は（ＮＨ４）ＢＡｔＦ６　の５〜１５
重量％を王者粉体混合することによってもよく、当該混
合を行うに際し＊　Ｎ）（４ＡｔＦ４又は（ＮＨ４）ａ
ＡｔＦ４とさらに付加的に刃口える他のフッ化物の少な
くとも１種類を加えて全量２０重重量板下で王者粉体混
合する方法でもよく、さらにＫＡｔＦ　４とａ　Ｋａ　
ｋｌ−Ｆ４を得る段階で７ラツクスの主たる成分の水酸
化物Ａｔ（ＯＨ）ａ　、　ＫＯＨ’ｆｒフッ酸水溶液に
溶解し反応させる湿式法により生成したフッ化物を乾燥
させた後ＮＨ４ＡｌＦ２或いは（ＮＨ４）　５ＡｔＦｓ
　を５〜１５重量％を加えて両者を粉体混合したり、　
ＮＨａＡｔＦ４或いは（ＮＨａ　）ａＡｔＦ　ｅ　と付
加的に加える他のフッ化物の少くとも１種類を加えて全
量２０重重量板下を力Ｄ　、ｔて三者を粉体混合するこ
とで得ら扛る。

本発明のフラックスは前述のような各種の製造方法によ
って製造テ牡得る外、その他の適宜の類似の方法でも可
能で１）、特に限定するものではなく、又、フラックス
中の不可避的不純物が２係程度に止まるように使用原料
の純度や製造条件の調整を行なうのが望ましい。又、フ
ラックスの粉体の大きさは、微細なほど好ましく１通常
は７４μ以下とするのが適当でるる。

本発明のフラックスはこのようなフッ化物組成の形態を
有することによって従来のＡｔＦｇ　ＫＦ系ブラックス
よシもろう材の高Ｍｇ含有アルミニウム合金材への濡れ
拡が９性をさらに良好にすると共にフラックスの主たる
組成分が脚と反応して消費さｎることなく安定的な組成
比を維持することが可能となることで、ろう付性の安定
が計れるなどろう付可能なアルミニウム材の適用範囲の
拡大が期待できるのでめる。

即ち２本発明のフラックスの使用によｐ、Ａｔ−Ｃｕ系
合金及びＭｇ’ｅ　２％以上含むＡｔ−廊系合金を除い
て大部分のアルミニウム合金製品が展伸材であるか鋳物
材でるるかの製造履歴を問わずろう付可能である。また
１本フラックスはアルミニウム材のろう付板外にも、ア
ルミニウム材と鋼材。

アルミニウム材とステンレス材、アルミニウム材とセラ
ミックス材等のろう付にも適用しうるものである。

本発明のフラックスを用いたろう付性は、従来提案され
ているＡｔＦｓ　−ＫＦ系フラックスで適用さ扛ている
と同様の方法が適用さ乳る。

即ち、ろう付作業前において適宜接合面に脱脂処理や地
荒し処理等の前処理を行なった後、粉体のままろう何面
にフラックスを載置する方法及びろう何時に残渣を生じ
ない媒体１例えば水と７ラツクス全混合して水性スラリ
ー（フラックス量として５〜６０重量％）とし、適当な
塗布手段（はけ塗り、スプレー塗り、シャワー塗υ、浸
漬塗シ）で接合面にフラックス塗布量が３〜１５　ｇ／
ｍ’程度になるように塗布した後、乾燥させる工程を経
る方法、或いは前述の各方法においてろう材の粉粒体を
フラックスに混合ぢせて、同一の処理を行なう方法等適
宜の方法によってフラックスを接合面に塗布し１次いで
ろう材をフラックス全塗布した面に載置する。本発明の
フラックスに用いるろう材としては、従来のスラックス
に用いられるろう材と同等の融点が５８０℃近辺にある
アルミニウム合金１例えばＪＩＳ規格表示でＡ−４３４
３、Ａ−４０４５。

Ａ−４０７４合金の使用が適当である。

又、と扛らの合金材は接合面の形状やろう付作業の簡便
性を勘案して、粉粒体状、線状、板状、打ち抜き板状、
或いは芯材とのクラッド状等の適宜の形態において使用
される。

次に、ろう材を接合面に載置した被接合材相互を所定形
状になるように適当々治具を用いて組付けた後、窒素ガ
ス等の不活性ガス雰囲気中で更に好ましくは雰囲気中の
水分が２５０　ｐｐｍ以下となっている乾燥雰囲気下で
５９０〜６１０℃のろう付温度で３〜２０分間保持する
ことによってろう付処理が完了する。

ろう付処理は被接合材の形状や所望の生産性に対応して
適宜のろう付手段、装置が採用さｔ得るが、一般的には
トーチろう付装置、高周波ろう付装置並びに炉中ろう付
装置等が使用さｎる。

本発明のフラックスは１以上のようなろう付方法で使用
されるが、接合面上の酸化物破壊性能。

ろう材のアルミニウム材への濡れ拡がシの促進性、ろう
付反応時におけるスラックス組成の安定性ならびに残渣
の発生、接合性の全ての評価項目に於いて従来のＡｔＦ
ａ　ＫＦ系フラックスに比して遜色なく、むしろそれ以
上のフラックス性能を有することが確認嘔ｆ′した。ま
た、従来適用が困難でめった高濃度マグネシウム含有ア
ルミニウム材のろう付も極めて容易となった。また、フ
ラックス構成成分にフッ化物を用いたため、ろう付作業
後のフラックス除去工程例えば洗浄処理工程を不要とす
るものでメジ、塩化物系フラックスな用いる場合と比較
して工程の省略化と製品の使用時における腐食の問題を
回避出来ることも実用上優れた特性でるると言える。

以下に１本発明のフラックスの使用態様を明らかにする
ための実施例を示す。

比較例１ 第１図のように下板５０膿×５０調×１．０露ｔの大き
さのＪＩＳ規格表示Ａ−１０５０のアルミニウム材に％
　ｌＯ調×５０閣×１゜０−の大きはで１２ｏ０の角度
を付したＡ−１０５０のアルミニウム材の上板を置き、
ＪＩＳ規格表示Ａ−４０４７のアルミニウム合金材から
彦る２、ＯＬ＋＋＋＋ｌφで長さ５咽のろう材を上板に
接して置き１本発明のフラックスを所定配合したものと
、特開昭５８−１６７０９７号に示さ−ｎ、たフラック
スの所定配合のものをそｎぞｎ１５％濃度のスラリーと
し、当該フラックスに酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を重
量係でｏ、ｉ　、　ｏ。２，０゜４　、０．６　。

０．８　、１．０加え、夫々のろう付性について比較試
験を行なった結果。

ｌ）、特開昭５８−１６７０９７号によシ所定配合さ扛
たフラックスは、ＭｇＯｋ　０．６％以上加えるとろう
材の濡れ広がり性が低下し、健全なろう付が得られなか
った、 ２）。本発明により所定配合されたフラックスでは。

ＭｇＯをｔ、ｏ　％添加しても健全なろう付が得られる
ことが確認された。

比較例２ 第２図のように５０闘Ｘ５０ｍｍＸ１．Ｏ−の大き式の
ＪＩＳ規格衣示Ａ−１０５０のアルミニウム材とＪＩＳ
規格表示Ａ−６０６１アルミニウム材上に１本発明によ
シ所定配合し几フシックスと、米国特許第３９５１３２
８号に示さし所定配合したフラックスをそれぞれ１００
■乗せてろう付？行なった後。

当該残渣ｔＸ線回折方法によシ回折しＫｇ　ＡｔＦｔ、
対ＫＡｔＦａの量比を比較した結果衣−１に示す通りで
めった。

以上の結果のごとく１本発明フラックスは、フッ化アル
ミニウムアンモン（ＮＨ４ＡｔＦ４　又ｕ（ＮＨａ　）
　ａＡｔＦ　ｓ　）が、フラックスの基本組成でめるに
８ＡｔＦ６やＫ）、ｔＦ４に先がけてＭｇＯに対し活性
化を示し、フラックスの基本組成のバランスを損なうこ
となくフラックス本来の作用を十分に行ない得ることが
確認出来た。

実施例１ 溶融後、粉砕して製造した単体化合物光示としてＡｔＦ
ＢとＫＦをそれぞれ５３゜２　：　４６．８からなるフ
ルオアルミン酸カリウムとフッ化アルミニウムとの混合
組成物の１００重量％に対してＮＨ，１ＡｔＦａと（Ｎ
Ｈ４）ａＡｔＦａ　ｋそれぞれ１５重量％を加えてフラ
ックスを調製した。

本フラックス粉末は融点が５７４℃でメジ、このフラッ
クスを水と混合して１０重量％の水性スラリーとし、ト
リクロルエチレンで脱脂処理したＪＩＳ規格弐示Ａ−１
０５０アルミニウム合金からなる偏平管と、　ＪＩＳ規
格界示Ａ−３００３アルミニウム合金を芯材とし、こｎ
にＡｔ−１０％５１−４％Ｃｕの合金を両面にクラッド
し几素材から製造したコルゲートフィン部材とを一体に
組付けた後当該スラリーをスプレー塗布し、１５０℃で
５分間乾燥処理した後、ベルトコンベヤ一式連続ろう付
炉内で窒素ガス雰囲気の下で６００℃５分間保持するこ
とによシ、各部材が一体化してなる自動車用コンデンサ
ーを複数個製作した。

得られたコンデンサーの品質評価試験では２コルゲート
フインと偏平管との接着率が平均９８％以上と良好であ
り、また２塩水噴霧によシ腐食促進試験を行なった所、
１．０００　時間経過した後も有害な孔食の発生が見ら
れず、接合強度も十分でメジ、本発明フラックスの優ｆ
ｌＲろう付性が確認で詐ると共に、フラックスによる製
品の耐食性に対する悪影響も見らｎず、フラックスとし
て所要の特性を全て満足するものでめつ几。

実施例２ 湿式法で製造式ｔたＫａＡｔＦ６及び臥ｔＦ４をＡｔＦ
ｓと汀の単体表示で５０：５０重量係となるようにそれ
ぞれ６５．７重量係と３４．３重量係配合して、全体で
１００重量係の混合組成物に（ＮＨ４）ａ　ｈｔＦ６　
とＬｉａＡｔＦｓ　’ｊｅそれぞ扛工Ｏ重量係と５重量
多湿合したものを加えて、フラックスを調整した。

本フラックス粉末は融点が５７１℃で６Ｄ、このフラッ
クスを水と混合してＩＯ重量係及び３０重量係の水性ス
ラリーとした。

次に実施例１と同様の自動車用コンデンサーを５０台用
意し、Ａ−１０５０アルミニウム合金からなる扁平管と
コルゲートフィンを一体に組付けた後、ろう何部分には
ｌＯ重量係のスラリー状フラックスをスプレーによシ塗
布し、１５０℃で５分間乾燥処理した。以上のようにし
て得らｎたコンデンサーの扁平管部両端面にＪＩＳ規格
衣示Ａ−７ＮＯ１押出形材よシ加工した管継手をセット
し、松葉状に加工したＪＩＳ規格Ａ−４０４５の２．４
叫φろう材を接合部にさし込み、３０重景係のスラリー
状フラックスをハケによ如塗布した後、再度当該部分を
１５０℃で約３分間乾燥処理した。

このようにして得ら扛たコンデンサーを窒素ガス雰囲気
中のパッチ式炉中に入れ６０５℃で３分間加熱しろう付
を行ない管継手一体のコンデンサーを得た。

得ら：ｊＬ７ｔコンデンサーの品質評価試験１行った所
、ヘリウムリークテストによる漏洩試験結果において５
０台全数に洩扛が認められず全数合格品でめった。又・
これらの合格品について、振動試験（４，４ｇ−８時間
振動）及び繰返し加圧試験（ＯＫｇ／ｃ＋＋ＩＧ−３０
Ｋｇ／Ｃ＋＋１Ｇ　１０　、０００回）を各５台行った
が、問題はなく全数合格品であった。更に。

破壊圧試験を５台について行なったが、１２０Ｋｙ／ｃ
＋４の圧力において扁平管が破壊したにもかかわらず管
継手と扁平管との接合部は破壊することなく健全なもの
でめった。

更に、上記条件で比較的に行なった特開昭５８−１６７
０９７号に開示さ扛ているフラックスを調合してろう付
したコンデンサーにおいては、ヘリウムリークテストに
おいて３０％が不合格でめった。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそ扛ぞｔ本発明と従来技術との比較
試験に使用した試料材の形状を示す斜視図。 手続補正書（自発） ■、事件の表示 昭和５９年特許願第４０７９０号 ２、発明の名称 ろう付は用フラフクス ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　（４７４）日本軽金属株式会社 ４、代理人　〒１６４ 明細書の特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面
の簡単な説明の各欄および図面６、補正の内容　全文訂
正明細書　別紙の通り図面　別紙の通り ７、添付書類 明　細　書 り発明の名称 ろう肘用フラックス ２、特許請求の範囲 （υ　単体化合物表示にて重量比でフッ化アルミニウム
／フッ化カリウム比が６０：４０乃至５０：５０に相当
する組成を有するフルオアルミン酸カリウムまたはフル
オアルミン酸カリウムとフッ化アルミニウムとの混合組
成物１００重量部と。 フルオアルミン酸アンモニウム５乃至１５重量部とを含
有してなるろう肘用フラックス。 （２）単体化合物表示にて重量化でフッ化アルミニウム
／フッ化カリウム比が６０：４０乃至５゜：５０に相当
する組成を有するフルオアルミン酸カリウムまたはフル
オアルミン酸カリウムとフッ化アルミニウムとの混合組
成物１００重量部と、フルオアルミン酸アンモニウムと
フルオアルミン酸リチウムとを合計量で５〜２０重量部
含有してなるろう肘用フランクス。 ３、発明の詳細な説明 本発明はアルミニウムおよびアルミニウム合金材（以下
「アルミニウム材」という）とアルミニウム材またはア
ルミニウム材と異種金属材とをろう付接合するに際して
、その接合部に塗布し、接合部のろう付性を改善するた
めに用いられるろう肘用反応性フランクスに関する。 アルミニウム材のろう付接合においては、被接合材間に
ろう材を設置するか、あるいは予じめ被接合材の一方ま
たは両方にろう材をクラッドしておいて被接合材相互を
合せ、ろう材の溶融温度に加熱して、被接合部間に存在
するろう材を溶融させて接合を行表う。 従ってろう材としては融点が被接合材よシも３０〜４０
℃低いこと、またろう付温度、即ち溶融状態においてろ
う材が十分に被接合部間に広がるよう流動性がすぐれて
いることなどが要求され、これらの見地から一般的には
含珪素アルミニウム合金（溶融開始温度５２０〜５７７
℃）が用いられる。 またろう付温度は被接合材や使用するろう材合金の種類
によって異なるが一般に５８０〜６２０℃の温度でろう
付が行われる。 しかしてアルミニウム材は通常その表面が酸化皮膜で覆
われているために、これがろう付に際しての被接合材の
接合性を低下するので、ろう付に当っては予じめ被接合
材の接合面に反応性フラックスを塗布し、ろう付温度に
おいて接合面に生じている酸化皮膜を破壊除去し、金属
面を露出させることによってろう材による接合を強固且
つ容易にすることが行われる。 この反応性フラックスにはろう材の融点よりさらに低温
で溶融し、且つ接合面でのろう材の濡れ広が９性を良好
にする性質を有することが要求される。 従来、これらの性質を兼備するフラックスとしては融点
４５０乃至５４０℃で、且つろう材濡れ広がり性助長効
果もすぐれている塩化物系スラックスが多用されている
が、この系のフラックスは水溶性でかつ吸湿性があるた
め、ろう付部フラックスまたはその反応残渣が接合部に
残留するとこの部分のアルミニウム材を腐食させるとい
う欠点があった。 このため塩化物フラックスを使用した場合にはろう付作
業後に残留分を洗滌除去する工程が必要であり、また例
え洗滌操作を行なう場合でも狭少なろう何部を有する製
品のときには、しばしば未除去フラックスが存在し腐食
発生の原因となることがあった。 このような塩化物系フラックスによる腐食問題を回避で
きる反応性フラックスとしては米国特許第３，９５１，
３２８号に開示されているフッ化物系のフラックスが注
目されている。 上記米国特許第３，９５１，３２８号のフラックスは重
量比でフッ化アルミニウム／フッ化カリウム比が６０：
４０乃至５０：５０に相当する組成を有するフルオアル
ミン酸カリウム、即ちＫＡｔＦ、ｉ、又はＫＡｔＦａと
ＫｓＡｔＦ　ｅ　の緊密混合物、またはこれらのフルオ
アルミン酸カリウムとフッ化アルミニウムとの緊密混合
物よシなるものであり、非水溶性で且つ吸湿性もないの
でろう付部の残留フラックスによる被接合材の腐食を起
すことがなく、また一般的には被接合面の酸化物除去効
果、ろう材濡れ広がり性助長効果のいずれをも満足しう
るものであるが、このフラックスをマグネシウムを含む
アルミニウム材のろう付に使用すると、アルミニウム材
中のマグネシウムとフラックス成分とが反応を起してフ
ッ化マグネシウム（ＭｇＦ　）を生成し。 ろう材のアルミニウム材に対する濡れ拡がシ性を悪化し
、ろう付性が劣化するので、所望の接合強度が得られな
い問題があり、実際的にはマグネシラム含有量が０．４
　％以下のアルミニウム材のろう付にしか適用できなか
った。 本発明は上記フッ化物系フラックスにおける問題点をこ
の系のもつ利点を損なうことなく改善したものであって
、単体化合物表示にて重量比でフッ化アルミニウム／フ
ッ化カリウム比が６０　：４０乃至５０：５０に相当す
る組成を有するフルオアルミン酸カリウムまたはフルオ
アルミン酸カリウムとフッ化アルミニウムとの混合組成
物１００重量部とフルオアルミン酸アンモニウム５乃至
１５重量部とを含有してなるアルミニウム材ろう何州フ
ラックスである。 本発明のフラックスによるときはマグネシウムを２重量
係附近まで含むアルミニウム材のろう付が可能であるの
でろう付可能なアルミニウム材の製品の分野の拡大が期
待される。 また、米国特許第３，９５１，３２８号に基ず〈従来の
フラックスは、その溶融温度乃至は溶融開始温度が理論
的にはフッ化アルミニウムとフッ化カリウムとの共融点
５６０℃附近にあシ、塩化物系フラックスに比べて可成
り高いため、当然のことながらろう付温度も約６００℃
以上とカシ実用土その適用できるろう材と被接合材の種
類が限定されてしまう欠点があるが、従来フラックスを
基準とし、その１００？ｉｉ部に対し、フルオアルミン
酸アンモニウムとフルオアルミン酸リチウムをその合計
量が５乃至２０重量部となるように混合することによっ
て、本発明の利点を損はずにフラックスの融点を降下さ
せ、ろう付適合アルミニウム合金材の種類を一層拡大さ
せることに成功した。 本発明において「フルオアルミン酸カリウム」とはＫＡ
ｌＦ３およびに８ＡｔＦ６等で表はされる錯化合物ヲ、
「フルオアルミン酸アンモニウム」トハ１東４ＡｔＦ４
および（ＮＨ，ａ）ａ　ＡｔＦ　６等で表わされる錯化
合物を、また、「フルオアルミン酸リチウム」とはＬｉ
ＡｔＦａ　、　Ｌｉ２ＡｔＦ５およびＩ、１ＢＡｔＦｅ
等で表はされる錯化合物をいい、これらの錯化合物はそ
れぞれ単味で含有される場合と、混合物で含有される場
合を含むものである。 なお、「アルミン酸カリウム」にはその製造法によって
は前述した錯化合物よシも不安定な化合物、例えばに２
ＡｔＦａφＨ２０等が微量生成し、フラックス中に混入
することもあシ得るが、ろう何時の昇温によって、前述
した錯化合物の形に変態する（９） ので、その存在はさして問題になら彦い。 本発明のフラックスにおいてフッ化物が基本的にフルオ
アルミン酸塩またはフルオアルミン酸塩とフッ化アルミ
ニウムとの緊密混合物として存在することが望まれる理
由は、これらの化合物は殆んど、あるいは全く吸湿性が
々いため組成安定性が高く、フラックス融点に対する信
頼性等がすぐれているからである。 本発明のフラックス成分中フルオアルミン酸カリウム、
フルオアルミン酸すチニウム等の錯化合物は通常この種
のフルオアルミン酸塩錯化合物の製造に際して採用され
る溶融法、湿式法によって得られるが、フルオアルミン
酸アンモニウムの場合には湿式法によってのみ得られる
。 従って、例えば湿式法を採用する場合には、フ（１０） ラックス成分の水酸化物（Ａｔ■扛ｓ　ｓ　ＫＯＨｔＮ
Ｉ（ａＯＨ、Ｌｉｅｕ　等）をフッ酸水溶液中に溶解、
反応させ、乾燥させることによって一段で所望組成のも
のとする方法でフラックスの製造を行左うことができる
し、また、溶融法、湿式法等適宜可能な別々の工程で製
造されたフルオアルミン酸塩を所望の組成となるように
均一混合し、水性スラリーとした後、再度乾燥させる方
法によっても製造することができる。また、その製造は
、その他適宜の類似の方法でも可能であシ、特に限定す
るものではない。 またフラックス中の不可避的不純物はその総量が３重量
部以下に止まるように使用原料の純度や製造条件の調整
を行なうことが好ましい。 また如何なる製造条件によるときも、フランク（１１） ス中の遊離のフッ化カリウムの存在は可及的に避けなけ
ればならない。 フラックスの粉末の大きさは微細力はど好ましく、通常
は８０μｍ以下とするのが適当である。 本発明のフラックスは米国特許第３，９５１，３２８号
に開示されたフラックスを基本とし、これにフルオアル
ミン酸アンモニウムの適量を加えることによって、従来
フラックスにおいて問題とされたマグネシウム含有アル
ミニウム材のろう付におけるろう材の濡れ拡がシ性を改
善し、マグネシウムを２重量％以上含むアルミニウム材
のろう付を可能としたものであるが、これはろう付時の
昇温過程において、約４００℃前後で活性化するフルオ
アルミン酸アンモニウム（ＮＥ（４ＡｔＦ４および／ま
たは（ＮＨ４）８ＡｔＦ６）が上記したような従来の７
ラツクス（１２） では十分に破壊することの出来なかったろう付時に生成
するマグネジ番ウムの酸化物（例えばＭｇＯｌＭｇＯ，
Ａｔ２０ａ等）の強固な膜を積極的に破壊し、ろう材の
アルミニウム材への濡れ広がシ性を一層向上させること
が後述の実施例１に示す如く確認されておシ、又、従来
の７ラツクスではアルミニウム材の表面に拡散して来た
マグネジ竪ウムｖｉｇ）元素が、スラックスの有効成分
ＣＩ（ＡｌＦ２）と反応して。 当該フラックスの基本組成のバランスを後述の実施例２
に示す如くくずす方向にあシ、フラックス本来の特性が
損われるのに反し、本発明のフラックスは上記したよう
にフルオアルミン酸アンモニウムが他のフラックス成分
に優先して陶元素と反応するために、フラックスの基本
成分のバランスを損なうことなくその特性を十分に活か
すことが（１３） 出来るものである。 又、本発明のフラックスにおいてフルオアルミン酸アン
モニウムを基本フシツク７１００重量部に対し５〜１５
重量部含有させる理由は、５重量部以下ではほとんど加
えた効果が彦〈、又、１５重量部を超えて添加すると逆
にろう付性が低下するのみならず黒色不溶性残渣が発生
して、好ましくなく、前述の範囲内においては、フルオ
アルミン酸アンモニウムはアルミニウム材の表面を活性
にしだ後ＮＨ４Ｆとして蒸発するため、ろう術後の残渣
には存在しないことも確認された。 本発明においては、さらに上記基本フラックスにフルオ
アルミン酸アンモニウムと共にフルオアルミン酸リチウ
ムを加え、両者の合計が基本フシツク７１００重量部に
対し、５〜２０重量部となる（１４） ようにすることにより、マグネシウム含有アルミニウム
材に対するろう材の濡れ拡がり性をさらに向上させると
共にフラックス融点を低下させた。 フルオアルミン酸アンモニウムとフルオアルミン酸リチ
ウムとの合計量が、上記範囲をはずれた場合には、却っ
てフラックスの融点が上昇し、またろう術後におけるフ
ラックス残渣の発生が多くなってろう付製品の外観を損
なうなど、種々の不都合を生ずるので好壕しくない。 また、本フラックスはアルミニウム材相互のろう付以外
にも、アルミニウム材とステンレス材、アルミニウム材
とセラミックス材等のろう付にも適用しうるものである
。 本発明の７ラツクスを用いたろう付性は、米国特許第３
９５１３２８号等に記載されているフッ化物（１５） 系フラックスで適用されていると同様の方法が適用され
る。 即ち、ろう付作業前において適宜接合面に脱脂処理や地
荒し処理等の前処理を行なった後、粉体の壕まろう何面
にフラックスを載置する方法及びろう何時に残渣を生じ
ない媒体１例えば水とフラックスを混合して水性スラリ
ー（フラックス量として５〜６０重量係）とし、適当な
塗布手段（はけ塗り、スプレー塗り、シャワー塗り、浸
漬塗シ）で接合面にフラックス塗布量が３〜１５　ｇ／
ｒｒｌ程度に彦るように塗布した後、乾燥させる工程を
経る方法、或いは前述の各方法においてろう材の粉粒体
をフラックスに混合させて、同一の処理を行なう方法等
適宜の方法によってフラックスを接合面に塗布し、次い
でろう材を７シツクスを塗布した（１６） 面に載置する。本発明のフラックスに用いるろう材とし
ては、従来のフラックスに用いられるろう材と同等の融
点が５８０℃近辺にあるアルミニウム合金、例えばＪＩ
Ｓ規格表示でＡ−４３４３、Ａ−４０４５。 Ａ−４０７４合金の使用が適当である。 又、これらの合金材は接合面の形状やろう付作業の簡便
性を勧業じて、粉粒体状、線状、板状、打ち抜き板状、
或いは芯材とのクラッド状等の適宜の形態において使用
される。 次に、ろう材を接合面に載置した被接合材相互を所定形
状になるように適当な治具を用いて組付けた後、窒素ガ
ス等の不活性ガス雰囲気中で更に好ましくは雰囲気中の
水分が２５０　ｐｐｍ以下となっている乾燥雰囲気下で
５９０〜６１０℃のろう付温度で３〜２０分間保持する
ことによってろう付処理（１７） が完了する。 ろう付処理は被接合材の形状や所望の生産性に対応して
適宜のろう付手段、装置が採用され得るが、一般的には
トーチろう付装置、高周波ろう付装置並びに炉中ろう付
装置等が使用される。 本発明のフラックスは、以上のようなろう付方法で使用
されるが、接合面上の酸化物破壊性能、ろう材のアルミ
ニウム材への濡れ拡・がシの促進性、ろう付反応時にお
けるフシックス組成の安定性ならびに残渣の発生、接合
性等の全ての評価項目において、従来のフッ化物系フラ
ックスに比し遜色なく、また従来適用が困難であった高
マグネシウム含有アルミニウム材のろう付への適用が可
能となるほか、フルオアルミン酸アンモニウムとフルオ
アルミン酸リチウムの両者を添加した場合には、（１８
） 上記効果に加えフラックス自体の融点も低下するので、
ろう付可能々アルミニウム材の合金種類を大巾に拡大す
ることができる。寸だ、フラックス成分に吸湿性の全く
、あるいは殆んどないフッ化物錯体および弗化アルミニ
ウムを使用したため、フラックスの保管取扱が容易であ
り、またろう付作業後の製品の洗浄処理も不要であって
、塩化物フラックス使用の場合と比較して洗浄工程が省
略され、またろう付製品使用時における腐食発の問題を
回避しうるなど実用上、その効果は太きい。 以上述べた本発明の優れた利点は以下に示す実施例によ
シ、一層明確化されるであろう。 実施例１ 本発明のフラックスと米国特許第３，９５１，３２８号
によるフラックスをそれぞれスラリー化したも（１９） のに酸化マグネシウム（ＭｇＯ）　ｋ添加量を変えて含
有させ、これらを一定の方法でろう付して、ろう付性の
良否を判定し、各フラックスの酸化マグネシウムに対す
る活性度を比較評価した。 即ち、第１図のように５０　＋ｍｎ　Ｘ　５０　ｍｍ　
Ｘ　１゜０叫の大きさのＪＩＳ規格表示Ａ−１０５０の
アルミニウム材下板（１）に、１０調Ｘ　５０　ｍＸ　
１．０膿の大きさで１２０°の角を付したＡ−１０５０
のアルミニウム材の上板（２）を置き、ＪＩＳ規格表示
Ａ−４０４７のアルミニウム合金材からなる２、０咽φ
で長さ５．０ｍのろう材（３）を上板に接して置き、米
国特許第３，９５１．３２８号の示されたフラックスの
所定配合のもの（ＡｔＦ８／ＫＦ４　重量比５０　：　
５０　＋　ＫＡＺＦ４：　６５−６重量部、　ＫａＡｔ
Ｆｓ　：　３４．４重量部）および上記組成のフラック
ス１００重量部にフルオアルミン酸ア（２０） ンモニウム（Ｎｌ（４ＡｔＦ４）　１０重量部を緊密混
合した本発明によるフラックスをそれぞれ１５５重量％
水中スラリーとし、これらのフラックスに酸化マグネシ
ウム（ＭｇＯ）を重量％で０．２　、０．４　、０．６
　。 ０．８および１．０ヲ加えて、それぞれのろう付性につ
いて比較試験を行なった結果、米国特許第３，９５１．
３２８号によ多配合されたフラックスはＭｇＯを０゜６
重量％以上加えると、ろう付の濡れ広が９性が低下し、
健全なろう付が得られ々かったのに対し、本発明により
所定配合して得られたフラックスでは、ＭｇＯ’ｔ”　
１゜０重量％添加しても健全なろう付が得られることが
確認された。 実施例２゜ 本発明のフラックスと米国特許第３，９５１，３２８号
によるフラックスのマグネシウム合金材に対すＣ２１） る組成安定性について比較評価した。 即ち、第２図に示す５０■×５０哩×１．０咽のＪＩＳ
規格表示Ａ　−６０６１（Ｍｇ含有量：１．０重量％）
アルミニウム材、またはこれと同じ大きさのＪＩＳ規格
表示Ａ　−７Ｎ０１　（Ｍｇ含有量：１．８重量％）ア
ルミニウム材よりなる下板（υ上にＡｔＦａ／ＫＥ’重
量比が５５：４５の組成を有する米国特許第３，９５１
゜３２８号によるフラックス（’に３ＡｔＦ　６／ＫＡ
ｔＦ４重量比二〇。１９）と、このフラックス１００重
量部にフルオアルミン酸アンモニウム（ＮＥ（４ＡｔＦ
４）　１０重量部を加えた本発明によるフラックスとを
それぞれ１００■乗せてろう付墓度の６００℃まで加熱
した。 次に冷却後、板上のフラックスをＸ線回折法によシ回折
してＫｓＡＬＦａ／ＦＡｔＦ４　の量比を比較した結果
を第１表に示す。 （２２） 第　１　表 簀　ＫａＡｔＦｓ／ｉ仏ｔＦ４重量比 第１表の結果から、本発明のフラックスはろう付温度に
加熱しても、に８ＡｔＦ６／ＫＡＬＦ４重量比は殆んど
変化せず、これに対し米国特許第３．９５１，３２８号
によるフラックスでは重量比が可成り変化すること、換
言すれば本発明のフラックスはマグネシウム含有アルミ
ニウム合金のろう付に際し、ろう付性を殆んど損なうこ
となく安定的にろう付が行へるのに対し、米国特許によ
るフラックスは組成比の著しい変化に伴なってろう付性
が著しく低下（２３） することが判る。 実施例３ 湿式法で製造されたＫＢＡｔＦ　６及びＫＡＬＦ　４を
ｋＬＦｓとＫＦＦＩＦＦ光示重量比で５０：５０と々る
ようにそれぞれ６５．７重量％と３４゜３重量係配合し
た全体で１００重量部の混合組成物に（Ｍ（４）ｓＡｔ
Ｆｓ　１０重量部を加えて、フラックスを調整した。 本フラックス粉末は融点が５７１℃であシ、このフラッ
クスを水と混合して１０重量％及び３０重量％の水性ス
ラリーとした。 次に実施例１と同様の自動車用コンデンサーを５０台用
意し、’Ａ−１０５０アルミニウム合金からなる扁平管
とコルゲートフィンを一体に組付けた後、ろう何部分に
は１０重量％のスラリー状フラックスをスプレーによシ
塗布し、１５０℃で５分間（２４） 乾燥処理した。以上のようにして得られたコンデンサー
の扁平管部両端面にＪＩＳ規格表示Ａ−７ＮＯ１０句含
有量：１．５重量％）押出形材よシ加工した管継手をセ
ットし、松葉状に加工したＪＩＳ規格Ａ−４０４５の２
．４　ｒａｎφろう材を接合部にさし込み、３０重量％
のスラリー状フラックスを７・ケにより塗布した後、再
度当該部分を１５０℃で約３分間乾燥処理した。 このようにして得られたコンデンサーを窒素ガス雰囲気
中のバッチ式炉中に入れ６０５℃で３分間加熱しろう付
を行ない管継手一体のコンデンサーを得た。 得られたコンデンサーの品質評価試験を行った所、ヘリ
ウムリークテストによる漏洩試験結果において５０台全
数に洩れが認められず全数合格品（２５） であった。又、これらの合格品について、振動試験（４
，４ｇ−８時間振動）及び繰返し加圧試験（ＯＫｇ／ｃ
＋ｊ！Ｇ　３０Ｔ’４／ｃｒｌＧ　１０，０００回）を
各５台行ったが、問題は力く全数合格品であった。更に
、破壊圧試験を５台について行なったが、１２０　Ｋｙ
／ｃａの圧力において扁平管が破壊したにもかかわらず
管継手と扁平管との接合部は破壊することなく健全なも
のであった。 実施例４ 湿式法で製造されたに８ＡｔＦ６及びＫＡＬＦ４をＡｔ
Ｆ８とＫＦｆ）単体表示重量比で５０：５０となるよう
にそれぞれ６５．７重量％と３４．３重量％配合して得
られた混合組成物１００重量部に（ＮＨ４）８ＡｔＦ６
とＬ　ｉ　ａ　ＡｔＦ　ｓをそれぞれ１０重量部と５重
量部を混合したものを加えてフラックスを調整した。 ｃ２６） 本フラックス粉末は融点が５７１℃であり、とのフラッ
クスを水と混合して３００重量％水性ヌラリーとした。 次に自動車空調用配管継手としてＡ６０６３６０６３ア
ルミニウムｇ含有量０．６重量％）製丸管とＡ６０６１
６０６１アルミニウムｇ含有量１．０重量％）製継手ブ
ロックとを組み合せた後、接合部にＡ４０４７アルミニ
ウム合金ろう材ヲセットし上記スラリー状フラックスを
ブラシにより塗布し、１５０℃で約３分間乾燥処理した
。 これらの組付けられた継手部を窒素ガス雰囲気中のバッ
チ式炉に入れ６００℃で２分加熱しろう付を行ない管継
手を作成した。 得られた継手の品質評価試験を行なった結果デ ヘリウムリークナストによる漏洩試験では５０ケ（２７
） 全数に洩れがみとめられず全数合格品であった。 これら合格品について、振動試験（４，４Ｇ−８ｈｒ、
振動）および繰返し加圧試験（０−３０ＫｇＡＪＧ、１
０，０００回）を各１０ケ行なったが問題なく全数合格
品であった。さらに、耐圧試験を１０ケ行なったが、１
３０に９／ｃｄＨの圧力において丸管部が破壊したにも
かかわらずろう何部は破壊せず健全であった。 ４、図面の簡単な説明 第１図及び第２図はそれぞれ本発明と従来技術との比較
試験に使用した試料材の形状を示す斜視図である。 （１）・・・下板、（２）・・・上板、（３）・・・ろ
う材。 よ≧くさ ン ２図 一ζζ０− ノ２ う

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （υ　単体化合物表示にてフッ化アルミニウム６０〜５
   ０重量％、フッ化カリウム４０〜５０重量係を含有する
   フルオアルミン酸カリウム又はフルオアルミン酸カリウ
   ムとフッ化アルミニウムとの混合組成物１００重量係と
   、その全量に対してフッ化アルミニウムアンモ２５〜１
   ５重量％を含有してなることを特徴とするろう肘用フラ
   ンクス。 （２）付加的に加える他のフッ化物？少なくとも１種類
   含有する特許請求の範囲第１項記載の７ラツクス。 （３）　フッ化アルミニウムアンモンと前記付加的に加
   える他のフッ化物とを全量として２０重量係含有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のろう付用フ
   ラックス。