JPS63115672A - アルミニウム又はアルミニウム合金材のろう付方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はフッ化物系の非腐食性フラックスを用いるマグ
ネシウム含有アルミニウム材又はアルミニウム合金材の
ろう付方法に関する。

（従来の技術） フッ化物系の非腐食性フラックス、すなわちフルオロア
ルミニウム酸カリウム系フラックス（Ｋ：ｌＡ交Ｆ５．
ＫＡｌＦ３．に２ＡｉＦ５など）を使用したろう付方法
はアルミニウム合金製自動車用熱交換器、例えばラジェ
ータ、コンデンサ、エバポレータなどの製造に広く利用
されている。この非腐食性フラックスを使用するろう付
法（以下ＮＢ法という）は潮解性、腐食性を有しない上
記フラックスを使用することにより、これまての塩化物
系フラックスで必要とされたろう打抜の湯洗、硝酸洗浄
、水洗などの処理を省略てき、製造コストを安価にする
ことを回部にした。

ＮＢ法てはこれまで使用されたブレージング材のほとん
どか使用されるが、マグネシウムを含有した材料、例え
ばＪＩＳ規格７Ｎ０１合金（Ｍｇ含有量１．０〜２．０
重量％（以下、重量％を単に％という））、６９５１合
金（同０．４０〜０．８０％）、３００５合金（同０．
２０〜０．６％）てはフラックス中のフッ素と材料中の
マグネシウムか反応し、ろう付界面でその反応生成物が
ろう材の流動を阻止するため完全なろう付ができない。

この点を改良するため、活性度の高いフラックスの開発
あるいはろう付方法の開発か進められており、例えばマ
グネシウム含有量の多いアルミニウム合金材料をろう打
曲に真空炉中で加熱することによりマグネシウムを蒸発
させ材料の表面付近のマグネシウム含有量を所定値未満
にした後ろう付けする方法か提案されている（特開昭６
０＝２４７４６９号公報）。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、特開昭６０−２４７４６９号公報に記載
された方法は ■真空炉かないと実施てきない、 ■部品全体からマグネシウムあるいは亜鉛か蒸発し、材
料強度、耐食性を劣化させるおそれかある。例えば亜鉛
が表層部で少なく、内部で多くなるとみばえのよくない
ふくれ状の腐食形態が発生する。

■真空加熱により表面に厚い酸化皮膜が形成され、逆に
ろう付性を低下させる などの欠点がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者は上記の従来法の欠点を克服するため鋭意研究
を行った結果、マグネシウム含有アルミニウム材又はア
ルミニウム合金材を非腐食性フラックスを用いて所定の
方法で前処理することによりその目的を達成できること
を見出した０本発明はこの知見に基づいてなされたもの
である。

すなわち本発明は、マグネシウムを０．２％以上含有す
るアルミニウム又はアルミニウム合金からなる部材をフ
ッ化物系の非腐食性フラックスでろう付するに当り、前
処理として、ろう付部分にフッ化物系の非腐食性フラッ
クスを塗布し、６２０℃以丁の温度に加熱後フラックス
残渣層を除去し、次いでろう付工程を行うことを特徴と
するマグネシウム含有アルミニウム又はアルミニウム合
金材のろう付方法を提供するものである。

本発明において前処理の好ましい実施態様としては （ａ）アルミニウム又はアルミニウム合金からなる部材
にフッ化物系の非腐食性フラックス溶液を塗布後１５０
〜６２０’Ｃに加熱し、冷却後フラックス残渣層を除去
する方法及び （ｂ）アルミニウム又はアルミニウム合金からなる部材
を予め溶融したフッ化物系の非腐食性フラックス液中に
浸漬し、引上げ後フラックス残渣層を除去する方法 がある。

ろう付の前処理として（ａ）の方法を行う場合４布する
フラックスは有効成分として１％程度の濃度で水に分散
させた液を使用することかできる。加熱温度は必ずしも
フラックスの溶融温度まで加熱しなくてもよいがｉｓｏ
’ｃより低いと上程なマグネシウムの表面濃度低下か生
じないので１５０〜６００’Ｃの温度範囲か好ましい、
加熱所要時間は温度か高いほど短くてよいが、６００℃
で約１分間保持すれば上程である。

上記（ｂ）のろう打曲処理として部材のろう付部分を溶
融フラックスに浸漬する場合の条件は濃度ｌＯＯ％で約
６００℃に保持した溶融フラックス中に約３０秒間浸漬
すればよい。

本発明においてこの前処理に用いられるフッ化物系非腐
食性フラックスとは従来ＮＢ法などに用いられているも
のを用いることがてき、例えば特公昭５Ｂ−２７０３７
！）に記載されているフルオロアルミニウム酸カリウム
系フラックス（Ｋ３Ａ交Ｆ５．ＫＡ交Ｆ４．に２Ａ交Ｆ
５など）か好ましいものとしてあげられる。

本発明において、非腐食性フラックスはアルミニウム又
はアルミニウム合金からなる部材の所定部位だけでなく
、部材全体に塗布または浸漬してもよい。これは、この
処理によりごく表層のマグネシウム濃度か低下するたけ
で強度低下はほとんど問題にならず、また亜鉛濃度の低
下は全くなく耐食性の低下が生じる恐れはないからであ
る。

この前処理における加熱時の雰囲気は大気雰囲気、窒素
ガス中のような不活性雰囲気のいずれでもよい。

次に前処理におけるフラックス残渣層の除去は、ろう付
を行う部材の形状等に応じて適宜の方法か採用され、例
えばエメリーベーパー等での研磨又はアルカリもしくは
酸溶液による洗浄、あるいはこれらの組合せか用いられ
る。

フラックス残渣層は、例えば非腐食性フラックスかアル
ミニウム又はアルミニウム合金材中のマグネシウムと反
応してマグネシウムが表面で濃化した部分（マグネシウ
ム濃化層）であり、カリウム、フッ素なども検出される
。上記の除去処理は、このフラックス残渣層を完全に除
去されるまで行う、アルカリ洗浄は例えば６０℃の濃度
５％水酸化ナトリウム水溶液中に１分間浸漬すれば１−
分である。この場合は、その後３０％の硝酸水溶液での
デスマット処理および水洗処理が必要である。また酸溶
液による洗浄は６０℃の濃度３％フッ酸水溶液中に３０
秒間浸漬して行われる。

このようにして前処理したアルミニウム又はアルミニウ
ム合金材は、常法により、フッ化物系の非腐食性フラッ
クスを用い１例えばＮＢ法によりろう付けされる。この
ろう付方法自体については特に制限はない。

（実施例） 以下実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ 第１図に示すＪＩＳ規格７ＮＯ１合金からなるコンデン
サ配管用コネクタｌと第２図に示す同３００３合金から
なる配管２（外径１６ｍ組肉厚１ｍ＋ｗ）とをろう付接
合した。まずろう打曲処理として第１図に示すコンデン
サ配管用コネクタｌのろう行部分及びその近傍１ａ、ｌ
ｂに、アセトン脱脂処理後濃度１％のフッ化アルミニウ
ム酸カリウム塩フラックス溶液をはけを用いて塗布した
。

次いでコネクタｌを窒素雰囲気中で６００℃に１分間加
熱し、冷却後エメリーベーパてフラックス残渣層を除去
した。次にこのコネクタｌとアセトン脱脂処理した配管
２を第３図に示すように組合わせ、その接合部に符号３
で示す４０４７合金（ろう合金）のフィラー（太さ１．
６ｍｍ）を巻きつけ、濃度５％のフッ化アルミニウム酸
カリウム塩フラックス溶液をはけを用いて塗布し、１５
０℃においてフラックスを乾燥させた後、窒素雰囲気中
て６００℃に加熱してろう付接合した。こうして得られ
た接合品を第４図に示した。なお同図において第３図と
同符号は回しものを示す、接合断面のミクロ観察を行っ
た結果、接合部に巣およびリークの発生はなく良好なろ
う付が得られていることか分った。また、この接合品を
ＣＡＳＳ試験（１００時間）にかけコネクタ表面のふく
れ状態の腐食発生状況を試験したが、ふくれ状の腐食の
発生は皆無で通常のピッティング形態を示した。

また、フラックス残渣層除去法として６０℃に加熱した
濃度５％の水酸化ナトリウム溶液中に１分間浸漬する方
法を用いた場合も上記と同様の良好なろう付が得られた
。

なお、上記と同様にしてろう付の前処理としてフッ化ア
ルミニウム酸カリウム塩フラックス溶液を塗布し６００
　’Ｃに加熱した別のコネクタ部品の断面についてマグ
ネシウム含有量分布をＥＰＭＡ線分析により測定した。

その結果を第５図に示す。第５図（Ａ）はろう打曲てあ
り、第５図（Ｂ）はフラックス塗布加熱後の状態である
。第５図（Ｂ）に示されるように、合金表面にマグネシ
ウムか濃化された層が形成されており、この部分かフラ
ックス残渣層である。通常の方法てはこの残液層（マグ
ネシウムの他にカリウム、フッ素も検出される）のため
ろう付が良好に実施できないが、本発明方法によればこ
のフラックス残渣層を除去するのでマグネシウムの含有
量が少なく酸化皮膜が薄い表面か得られ良好なろう付接
合を行うことができる。

実施例２ アセトン脱脂処理した第１図のコンデンサ配管用コネク
タｌのろう付部分及びその近傍１ａ、ｔｂにフッ化アル
ミニウム酩カリウム塩フラックス溶液を塗布し、６００
℃に加熱する代りに、同部分１ａをるつぼ内で５７０℃
に加熱したフッ化アルミニウム酸カリウム塩フラックス
溶融液に１分間浸漬する以外は実施例１と同様の操作に
よりコンデンサ配管用コネクタｌと配管２のろう付接合
を行った。得られた接合品について実施例１の場合と同
じ方法により接合部のミクロｌｔｌ！察およびＣＡＳＳ
試験を行ったが、実施例１と同様に良好なろう付結果か
得られていることか確認できた。

比較例 コネクタｌと配管２に対し前処理を行わずにアセトン脱
脂処理のみ行った以外は実施例１と同様にしてろう付を
行った。この試料について断面ミクロ観察を行ったとこ
ろ、接合部に巣が発生しており、リークもあり、満足な
ろう付が得られていないことか認められた。

（発明の効果） マグネシウム含有アルミニウム合金材のろう付において
、ろう付の前処理工程としてフッ化物系の非腐食性フラ
ックスを塗布後、加熱し、フラックス残渣層を除去する
ことにより巣、リーク、ふくれ状の腐食などのない良好
なろう付継手を得ることができる。また、この前処理工
程は真空炉を使用する必要がなく、低コスト化が可能で
あり、亜鉛成分を減少させないので強度、耐食性の低下
もなく、優れたろう付を達成する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例において使用した
コンデンサ配管用コネクタおよび配管の斜視図であり、
第３図および第４図は同実施例のろう付部分の斜視図お
よび断面図である。第５図（Ａ）、（Ｂ）はコネクタの
断面のマグネシウム含有量分布を示すグラフであり、第
５図（Ａ）はろう打曲、第５図（Ｂ）はフラックス塗布
加熱後の分布をそれぞれ示すグラフである。 符号の説明 ｌ・・・コンデンサ配管用コネクタ ２・・・配管、３・・・ろう合金 第３図 第　　４　　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　マグネシウムを０．２重量％以上含有するアル
   ミニウム又はアルミニウム合金からなる部材をフッ化物
   系の非腐食性フラックスでろう付するに当り、前処理と
   して、ろう付部分にフッ化物系の非腐食性フラックスを
   塗布し、６２０℃以下の温度に加熱後フラックス残渣層
   を除去し、次いでろう付工程を行うことを特徴とするマ
   グネシウム含有アルミニウム又はアルミニウム合金材の
   ろう付方法。
2. （２）　前処理がフッ化物系の非腐食性フラックス溶液
   を塗布後、１５０〜６２０℃に加熱し、冷却後フラック
   ス残渣層を除去することからなる特許請求の範囲第１項
   記載のアルミニウム又はアルミニウム合金材のろう付方
   法。
3. （３）　前処理が、アルミニウム又はアルミニウム合金
   部材を予め溶融したフッ化物系の非腐食性フラックス液
   中に浸漬し、引上げ後フラックス残渣層を除去すること
   からなる特許請求の範囲第１項記載のアルミニウム又は
   アルミニウム合金材のろう付方法。