JPS6138777A - アルミニウム系材料のろう付け方法 - Google Patents
アルミニウム系材料のろう付け方法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
上
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アルミニウム系材料のろう付け所望部をろう
材により接合する方法に関するものである。
材により接合する方法に関するものである。
最近、自動車用ラジェーター等熱交換器を軽量化等の必
要性からアルミニウムおよびアルミニウム合金材料（以
下Ａｌ系材料という）により製作するようになってきた
。Ａｌ系材料をラジェーター等に仕上げるためには、少
なくともＡｌ系材料同志を結合する方法が必要である。
要性からアルミニウムおよびアルミニウム合金材料（以
下Ａｌ系材料という）により製作するようになってきた
。Ａｌ系材料をラジェーター等に仕上げるためには、少
なくともＡｌ系材料同志を結合する方法が必要である。
結合方法としては、ろう付けが作業能率の良さ。
又は得られる結合形態等から見て最も適したものである
。 。
。 。
従来からＡ／系材料のろう付けには、ろう材として該Ａ
ｌ系材料より若干融点の低いアルミニウムーシリコン（
ｋｌ−８ｉ）共晶合金が主として使用されている。
ｌ系材料より若干融点の低いアルミニウムーシリコン（
ｋｌ−８ｉ）共晶合金が主として使用されている。
また、ろう材がＡｌ糸材料と良好に接合するためには、
該材料の表面に存在する酸化物被膜等の汚れを除去する
必要がある。これらの汚れを除去するためにはろう材と
共にフラックスをろう付け所望部に供給する。
該材料の表面に存在する酸化物被膜等の汚れを除去する
必要がある。これらの汚れを除去するためにはろう材と
共にフラックスをろう付け所望部に供給する。
出願人は、Ａｌ系材料のろう付け用フラックスとしてに
２ＡｌＦ６が有効であることを見出し、ろう付け方法発
明として既に出願した（特願昭５８−１９１３１１号）
。この方法において、 Ｋ、Ａ／Ｆ５は被ろう付け体の
表面に、化成処理により形成されるものである。しかし
、被ろう付け体を化成処理する“場合には、ろう付け所
望部のみでなく、他の必ずしも必要としない部分にまで
フラックスが形成される。そこで９本発明者らは、被ろ
う付け体のろう付け所望部のみにに２ＡＩＦ６フラツク
スを供給することを目的に、鋭意研究を進めた結果。
２ＡｌＦ６が有効であることを見出し、ろう付け方法発
明として既に出願した（特願昭５８−１９１３１１号）
。この方法において、 Ｋ、Ａ／Ｆ５は被ろう付け体の
表面に、化成処理により形成されるものである。しかし
、被ろう付け体を化成処理する“場合には、ろう付け所
望部のみでなく、他の必ずしも必要としない部分にまで
フラックスが形成される。そこで９本発明者らは、被ろ
う付け体のろう付け所望部のみにに２ＡＩＦ６フラツク
スを供給することを目的に、鋭意研究を進めた結果。
本発明を為すに至った。
本発明は、ろう材としてのアルミニウム合金板をカリウ
ム，フツ素を含有する処理溶液と接触せしめることによ
り２表面にに、ＡｌＦ３からなる化成処理層を形成する
化成処理工程と、上記化成処理を施したアルミニウム合
金板をアルミニウム系材料からなる２以上の被ろう付け
材間に挾持し。
ム，フツ素を含有する処理溶液と接触せしめることによ
り２表面にに、ＡｌＦ３からなる化成処理層を形成する
化成処理工程と、上記化成処理を施したアルミニウム合
金板をアルミニウム系材料からなる２以上の被ろう付け
材間に挾持し。
アルミニウム合金板の融点以上、被ろう付け材の融点以
下の温度に加熱したのち、冷却することにより、上記被
ろう付け材同志をろう付けするろう付け工程とからなる
ことを特徴とするアルミニウム系材料のろう付け方法で
ある。
下の温度に加熱したのち、冷却することにより、上記被
ろう付け材同志をろう付けするろう付け工程とからなる
ことを特徴とするアルミニウム系材料のろう付け方法で
ある。
まず２本発明における化成処理工程について説明する。
本工程は、ろう材としてのアルミニウム合金板（板状ろ
う材という）の表面に、フラックスとしてのに＋ＡｌＦ
６１：形成する工程である。本発明における板状ろう材
は、被ろう付け材ＣＡｌ糸材料）の融点よりも低融点を
有するアルミニウム合金からなるものである。通常はア
ルミニウムーシリコン（ｋｌ−８ｉ）共晶合金がよく使
用される。
う材という）の表面に、フラックスとしてのに＋ＡｌＦ
６１：形成する工程である。本発明における板状ろう材
は、被ろう付け材ＣＡｌ糸材料）の融点よりも低融点を
有するアルミニウム合金からなるものである。通常はア
ルミニウムーシリコン（ｋｌ−８ｉ）共晶合金がよく使
用される。
該合金は、シリコンを３〜１３ｗｔ％含有したアルミニ
ウム合金が望ましい。板状ろう材の表面をの表面に接触
すると、Ａ／糸材料の酸化物被膜を除去するとともに、
アルミニウムには何の作用をも及ぼさないという性質を
有する物質である。
ウム合金が望ましい。板状ろう材の表面をの表面に接触
すると、Ａ／糸材料の酸化物被膜を除去するとともに、
アルミニウムには何の作用をも及ぼさないという性質を
有する物質である。
′ 本発明におけるに、ＡｌＦ３からなる化成処理層を
− ４ −一 有する板状ろう材の作り方は、たとえば２次のようであ
る。
− ４ −一 有する板状ろう材の作り方は、たとえば２次のようであ
る。
上記板状ろう材を、カリウムおよびフッ素を含有する処
理溶液に浸漬等の方法により接触させると、該接触部位
では、処理溶液中のカリウムおよびフッ素と、被処理材
であるろう材のアルミニウムとが化学反応して該ろう材
の表面に強固に結合したに２ＡＩＦ６の層が生成する。
理溶液に浸漬等の方法により接触させると、該接触部位
では、処理溶液中のカリウムおよびフッ素と、被処理材
であるろう材のアルミニウムとが化学反応して該ろう材
の表面に強固に結合したに２ＡＩＦ６の層が生成する。
該層はろう材の全表面を覆っているものがよい。
該Ｋｇ ＡＩＦｓ ’ｄ １次工程のろう付け工程にお
けるフラックスとして有効に作用するものである。
けるフラックスとして有効に作用するものである。
上記処理溶液の調製には、（ハくつかの方法がある。
まず、その一つは７ツ化水素カリウム（ＫＨＦ ２ ）
を水に溶解する方法である。より具体的には、１１の水
に、ＫＨＦ、を０．０１〜１モル溶解したものかに２Ａ
ＩＦ６を効率よく生成するのに望ましい。
を水に溶解する方法である。より具体的には、１１の水
に、ＫＨＦ、を０．０１〜１モル溶解したものかに２Ａ
ＩＦ６を効率よく生成するのに望ましい。
ＫＨＦ！１の量が０．０１モル／１未満の場合には。
Ｋ２ＡｌＦ３の生成連関が低く、所望の量のに２Ａ／Ｆ
５を生成するのに長時間を有する。一方、１モル／１以
上の場合には、溶液濃度が高いのでｅＫｍＡｌｌＦｓが
生成しゃす＜ 、 ＫｇＡＡ’Ｆ６を効率よく得ること
ができない。
５を生成するのに長時間を有する。一方、１モル／１以
上の場合には、溶液濃度が高いのでｅＫｍＡｌｌＦｓが
生成しゃす＜ 、 ＫｇＡＡ’Ｆ６を効率よく得ること
ができない。
該処理溶液の他の調製方法としては，フツ化カリウム（
ＫＦ）とフッ化水素（ＨＦ）とを水に溶解して混合水溶
液としてもよい。また、水酸化カリウム（ＫＯＨ）とフ
ッ化水素とを水に溶解したものでもよい。
ＫＦ）とフッ化水素（ＨＦ）とを水に溶解して混合水溶
液としてもよい。また、水酸化カリウム（ＫＯＨ）とフ
ッ化水素とを水に溶解したものでもよい。
これらの水溶液は、該水溶液に含まれるフッ素がカリウ
ムに対して２モル比で１〜１０であって。
ムに対して２モル比で１〜１０であって。
且つカリウムが０．０１〜１モル／ｌ含有しているもの
がよい。上記モル比が１０以上になると、必要厚さ以上
に化成処理層を成長させることとなり好筐しくない。ま
たモル比が１以下で注に２Ａ／Ｆ６を生成せしめること
が困難となる。
がよい。上記モル比が１０以上になると、必要厚さ以上
に化成処理層を成長させることとなり好筐しくない。ま
たモル比が１以下で注に２Ａ／Ｆ６を生成せしめること
が困難となる。
これらの処理溶液をフッ化カリウム又は水酸化カリウム
と７ツ化水素との混合水溶液とする理由としては，フツ
素を加えることによって，フツ素のモル比を増加させる
目的の他に処理溶液を酸性にして、アルミニ６ムとの反
応を促進させるためでもある。
と７ツ化水素との混合水溶液とする理由としては，フツ
素を加えることによって，フツ素のモル比を増加させる
目的の他に処理溶液を酸性にして、アルミニ６ムとの反
応を促進させるためでもある。
該ろう材の粉末と処理溶液との接触時間は処理溶液中の
カリウムおよびフッ素の濃度、処理溶液の温度によって
一部には決まらないが、たとえば０．５秒〜２０分程度
の範囲がよい。
カリウムおよびフッ素の濃度、処理溶液の温度によって
一部には決まらないが、たとえば０．５秒〜２０分程度
の範囲がよい。
該接触によって、該処理溶液が、ＫＦとＨＦが混合した
形態の溶液であることから、ろう材の表面に存在する酸
化物被膜が破壊され、アルミニウムとカリウムおよびフ
ッ素が化成反応し、に２ＡＩＦ６を生成する。該に、Ａ
ＩＦ、の生成は、処理溶液の温度によっても変化する。
形態の溶液であることから、ろう材の表面に存在する酸
化物被膜が破壊され、アルミニウムとカリウムおよびフ
ッ素が化成反応し、に２ＡＩＦ６を生成する。該に、Ａ
ＩＦ、の生成は、処理溶液の温度によっても変化する。
当然常温でも充分に化学反応が進行する。しかし、処理
溶液の温度を４０〜７０°Ｃに上昇せしめると、特に酸
化被膜の除去が完全に、しかも急速に行なわれる。その
結果。
溶液の温度を４０〜７０°Ｃに上昇せしめると、特に酸
化被膜の除去が完全に、しかも急速に行なわれる。その
結果。
Ｋ、ＡＩＦ、がろう材の表面に生成する。その後。
Ｋ！ＡＩＦ、が所望量生成したところで、ろう材と処理
溶液との接触を断つのがよい。ＫＩＩＡＩＦ６生成量は
１ｎ？当り２〜６１程度がよい。以上のようにして。
溶液との接触を断つのがよい。ＫＩＩＡＩＦ６生成量は
１ｎ？当り２〜６１程度がよい。以上のようにして。
板状ろう材の表面に、７ラツクスとしてのに２ＮＩＦ＆
からなる被膜を形成することができる。
からなる被膜を形成することができる。
次に９本発明におけるろう付け工程について説明する。
本工程はまず上記板状ろう材を、被ろう付け材のろう付
け所望部に挾持するように、被ろう付け材を仮組立てす
る。その後被ろう付け体を所定の温度に加熱し、ろう付
けを行なう工程である。
け所望部に挾持するように、被ろう付け材を仮組立てす
る。その後被ろう付け体を所定の温度に加熱し、ろう付
けを行なう工程である。
本発明における被ろう付け材は、ろう材よりも高い融点
を有するＡｌ系材料を所望の形状に加工した部品をいう
。本工程では、これらの部品を組合せてろう付けするが
、ろう付けする部位は１部品同志が互いに接触する部分
となっている。この接触部分へ、前記の、化成処理工程
を施した板状ろう材を挾持せしめる。接触部分が多数並
列しての厚さは、ろう付け個所の大きさ９分布状況等に
よって変え、ろう付け部に適量のろう材が供給されるよ
うにするのがよい。
を有するＡｌ系材料を所望の形状に加工した部品をいう
。本工程では、これらの部品を組合せてろう付けするが
、ろう付けする部位は１部品同志が互いに接触する部分
となっている。この接触部分へ、前記の、化成処理工程
を施した板状ろう材を挾持せしめる。接触部分が多数並
列しての厚さは、ろう付け個所の大きさ９分布状況等に
よって変え、ろう付け部に適量のろう材が供給されるよ
うにするのがよい。
該ろう付け工程におはる加熱温度は、被ろう付け体を構
成するＡｌ系材料の融点以下でろう材の一−一 ８ 融点以上の温度がよい。
成するＡｌ系材料の融点以下でろう材の一−一 ８ 融点以上の温度がよい。
加熱雰囲気は、非酸化性雰囲気が最も望まｌ−いが、少
量の酸素が存在する雰囲気でもよい。
量の酸素が存在する雰囲気でもよい。
本ろう付け工程においては、に！ＡｌＦ６が７ラツクス
として作用し、Ａｌ系材料の酸化被膜を除去する。この
とき９本発明において使用するろう材には、その両面に
７ラツクスが被覆されているので、ろう材と接している
部分のみの醸化被膜が除去される。すなわち、ろう付け
に必要な部分のみ酸化被膜が除去される。しかし、Ａｌ
系材料のアルミニウムとは反応しない。その結果、ろう
材とＡｌ系材料との「ぬれ性」が良好となり、健全なろ
う付け接合部を形成することができる。
として作用し、Ａｌ系材料の酸化被膜を除去する。この
とき９本発明において使用するろう材には、その両面に
７ラツクスが被覆されているので、ろう材と接している
部分のみの醸化被膜が除去される。すなわち、ろう付け
に必要な部分のみ酸化被膜が除去される。しかし、Ａｌ
系材料のアルミニウムとは反応しない。その結果、ろう
材とＡｌ系材料との「ぬれ性」が良好となり、健全なろ
う付け接合部を形成することができる。
本ろう付け工程を施したときのろう付け所望部における
現象の詳細は明らかでないが１次のように考えられる。
現象の詳細は明らかでないが１次のように考えられる。
まず温度が上昇して約５６０°Ｃになると、フラックス
としてのに！ ＡｌＩＦ５の一部が融解し始める。融解
したフラックスは、Ａｌ糸材料の表面と反応し、Ａｌ系
材料の酸化被膜を除去する。さらに、温度を上昇させる
とろう付け所望部に供給したろう材が融解し、酸化被膜
のないＡｌ系材料の表面と接触する。Ａｌ系材料の表面
は。
としてのに！ ＡｌＩＦ５の一部が融解し始める。融解
したフラックスは、Ａｌ糸材料の表面と反応し、Ａｌ系
材料の酸化被膜を除去する。さらに、温度を上昇させる
とろう付け所望部に供給したろう材が融解し、酸化被膜
のないＡｌ系材料の表面と接触する。Ａｌ系材料の表面
は。
ろう材との「ぬれ性」が良好となっており、ろう材はろ
う付け所望部の部材間に広がる。ろう材がろう付け部に
おいて充分に広がったところで冷却すれば、ろう材が凝
固して部材同志を接合し、被ろう付け体のろう付け所望
部がろう付けされる。
う付け所望部の部材間に広がる。ろう材がろう付け部に
おいて充分に広がったところで冷却すれば、ろう材が凝
固して部材同志を接合し、被ろう付け体のろう付け所望
部がろう付けされる。
本発明によれば、板状ろう材の両面にに２ＡｇＦ６から
なる７ラツクスを被覆し、該板状ろう材を被ろう付け材
間に挾持したのち、加熱するので、被ろう付け材のろう
付け部のみを酸化膜除去でき。
なる７ラツクスを被覆し、該板状ろう材を被ろう付け材
間に挾持したのち、加熱するので、被ろう付け材のろう
付け部のみを酸化膜除去でき。
ろう材を流動させることができる。
その結果、ろう付け所望部にろう材が均一に分布した良
好なろう付け接合部を得ることができる。
好なろう付け接合部を得ることができる。
以下実施例を説明する。
まず１幅３０酊、長さ１００ｗｇ、厚さ０．１ ｍのＡ
ｌ−７％Ｓｉ合金からなる帯ｆ、２枚用意し。
ｌ−７％Ｓｉ合金からなる帯ｆ、２枚用意し。
板状ろう材とした。
次にＩｎのイオン交換水にＫＨＦｇ ｋ ０．２モル溶
解した処理液を用意し、これに上記板状ろう材を４０°
Ｃで２分間浸漬し、ろう材表面にに２ＡｅＦ。
解した処理液を用意し、これに上記板状ろう材を４０°
Ｃで２分間浸漬し、ろう材表面にに２ＡｅＦ。
被膜を形成した。
一方、大きさ３ ＱＩｒＭ×１００１１．厚さ１ａｘ（
７’）ＪＩＳ ｓ ｏ ｏｆｉ材のＡ１合金板１を２枚
用意し、さらに幅３０ｆｆ、厚さ０．１ ｆｉｌの同材
質のＡ／合金帯を第２図に示すように折９曲げたＡｆｉ
合金波板２を用意した。その後、板状ろう材３．Ａ１合
金板１、Ａ１合金波板２を第３図に示すように仮組立し
た。板状ろう材３は、Ａｅ合金板とＡ１合金波板とによ
り９弾性的に挾持され、第１図に示すように板状ろう材
３の表裏面に形成したに、ＡＩＦ、被膜４はそれぞれＡ
１合金板１の表面、Ａ１合金波板２の表面に接している
。
７’）ＪＩＳ ｓ ｏ ｏｆｉ材のＡ１合金板１を２枚
用意し、さらに幅３０ｆｆ、厚さ０．１ ｆｉｌの同材
質のＡ／合金帯を第２図に示すように折９曲げたＡｆｉ
合金波板２を用意した。その後、板状ろう材３．Ａ１合
金板１、Ａ１合金波板２を第３図に示すように仮組立し
た。板状ろう材３は、Ａｅ合金板とＡ１合金波板とによ
り９弾性的に挾持され、第１図に示すように板状ろう材
３の表裏面に形成したに、ＡＩＦ、被膜４はそれぞれＡ
１合金板１の表面、Ａ１合金波板２の表面に接している
。
上記仮組立品を窒素ガス雰囲気の加熱炉に入れて６２０
°Ｃ２分間保持後冷却した。その結果、全てのろう付け
所望部にはきれいなフィレットが形成され、良好な状態
でろう付け接合するＣとができた。
°Ｃ２分間保持後冷却した。その結果、全てのろう付け
所望部にはきれいなフィレットが形成され、良好な状態
でろう付け接合するＣとができた。
従来は、波板の材料にプレージングシートヲ使用すると
、波板表面のろう材が融解するので、波板に孔があいた
りする欠点があり、Ｍいものが使えなかった。しかし本
発明によれば、波形材料として薄物のＡｅ金合金使用す
ることができ、軽量化を計ることができる。
、波板表面のろう材が融解するので、波板に孔があいた
りする欠点があり、Ｍいものが使えなかった。しかし本
発明によれば、波形材料として薄物のＡｅ金合金使用す
ることができ、軽量化を計ることができる。
図は実施例を示し、第１図は、被ろう付け材であるＡ１
合金板１とＡ１合金波板の間に７ラツクス４を生成せし
めた板状ろう材３を挾持した状態を示す図、第２図は、
被ろう付け材であるＡ１合金波板２の斜視図、第３図は
仮組立品の平面図である。
合金板１とＡ１合金波板の間に７ラツクス４を生成せし
めた板状ろう材３を挾持した状態を示す図、第２図は、
被ろう付け材であるＡ１合金波板２の斜視図、第３図は
仮組立品の平面図である。
Claims (1)
- ろう材としてのアルミニウム合金板をカリウム，フツ
素を含有する処理溶液と接触せしめることにより，表面
にＫ＿２ＡｌＦ＿５からなる化成処理層を形成する化成
処理工程と，上記化成処理を施したアルミニウム合金板
をアルミニウム系材料からなる２以上の被ろう付け材間
に挾持せしめ，アルミニウム合金板の融点以上，被ろう
付け材の融点以下の温度に加熱したのち，冷却すること
により，上記被ろう付け材同志をろう付けするろう付け
工程とからなることを特徴とするアルミニウム系材料の
ろう付け方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16217584A JPS6138777A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | アルミニウム系材料のろう付け方法 |
| US06/659,423 US4619716A (en) | 1983-10-13 | 1984-10-10 | Method of brazing an aluminum material |
| CA000465269A CA1228770A (en) | 1983-10-13 | 1984-10-12 | Method of brazing an aluminum material |
| AU34208/84A AU561462B2 (en) | 1983-10-13 | 1984-10-12 | Brazing |
| DE8484112396T DE3465032D1 (en) | 1983-10-13 | 1984-10-13 | Method of brazing an aluminum material |
| EP84112396A EP0140267B1 (en) | 1983-10-13 | 1984-10-13 | Method of brazing an aluminum material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16217584A JPS6138777A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | アルミニウム系材料のろう付け方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6138777A true JPS6138777A (ja) | 1986-02-24 |
Family
ID=15749438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16217584A Pending JPS6138777A (ja) | 1983-10-13 | 1984-07-31 | アルミニウム系材料のろう付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6138777A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001138043A (ja) * | 1999-11-08 | 2001-05-22 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | サンドイッチパネルの製造方法及びそれによって得られるサンドイッチパネル |
| WO2006018535A1 (fr) * | 2004-07-28 | 2006-02-23 | Alcan Rhenalu | Procede de formation d ' une couche de conversion sur un produit en alliage d ' aluminium avant le procede de brasage sans flux |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP16217584A patent/JPS6138777A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001138043A (ja) * | 1999-11-08 | 2001-05-22 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | サンドイッチパネルの製造方法及びそれによって得られるサンドイッチパネル |
| JP4544672B2 (ja) * | 1999-11-08 | 2010-09-15 | 住友軽金属工業株式会社 | サンドイッチパネルの製造方法及びそれによって得られるサンドイッチパネル |
| WO2006018535A1 (fr) * | 2004-07-28 | 2006-02-23 | Alcan Rhenalu | Procede de formation d ' une couche de conversion sur un produit en alliage d ' aluminium avant le procede de brasage sans flux |
| US7875129B2 (en) | 2004-07-28 | 2011-01-25 | Alcan Rhenalu | Method for forming a conversion layer on an aluminum alloy product prior to fluxless brazing |
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