JPS6350119B2 - - Google Patents
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- JPS6350119B2 JPS6350119B2 JP55139831A JP13983180A JPS6350119B2 JP S6350119 B2 JPS6350119 B2 JP S6350119B2 JP 55139831 A JP55139831 A JP 55139831A JP 13983180 A JP13983180 A JP 13983180A JP S6350119 B2 JPS6350119 B2 JP S6350119B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
- B23K35/282—Zn as the principal constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
本発明はアルミニウム材料の接合に用いるろう
材に係り、特にフラツクスなしで非酸化性雰囲気
の下でろう付する低融点ろうに関する。 従来アルミニウム（以下Alと記す）合金同志
ないしはAl合金と異種金属材料との接合用ろう
材としては、Al―Si系のろう、Zn―Al系の高温
はんだ、Sn―Zn系の低温はんだが主として用い
られてきた。Siを５〜12重量％その他Cuまたは
Znを数％含有するAl―Si系ろうは最近非酸化性
雰囲気でろう付されるようになり、耐食性はフラ
ツクス使用時のときより一段と向上した。しか
し、ろう付温度が590〜610℃ときわめて高く、母
材であるAl合金の融点580〜660℃と接近してい
るため、厳密なろう付温度の管理が要求されてい
た。更にろう付箇所によつては590〜610℃の局部
加熱によつて熱的損傷を受けたり、変形を起こし
たりして生産上の問題点になつている。Sn―Zn
系２元合金はZnが９％で共晶組織を形成し、融
点も200℃程度と低く作業性の点で好ましい。し
かし耐食性は極端に悪く、室内中に放置しておく
だけでもろう付部の腐食破壊が進行するので、不
活性ガス雰囲気や真空中などの特殊な環境下しか
使用できない。なおろう付のときには有機化合物
あるいは塩化物等のフラツクスを用いる。Alを
１〜５％含有するZn―Al系ろうはろう付温度が
400℃前後であり、母材の融点580〜660℃と比べ
ると150℃以上の温度差があり作業上有利と言え
る。しかしながら従来のZn―Al系合金ろうはろ
う付に際してはAlの酸化被膜が強固なため、通
常、塩化物とフツ化物の混合塩のフラツクスが用
いられる。そのためろう付後のフラツクス除去工
程が入るとともに複雑な形状のものは完全に除去
出来なく、それに伴い耐食性においても著しく劣
る欠点を有した。 本発明の目的は、Al合金をフラツクスを用い
ることなく低温で良好なろう付継手を得ることの
できるろう材を提供するにある。 本発明のろう材は、重量でAlを２〜８％、Li
とCaの一方を３％以下含有し、残部がZnよりな
ることを特徴とする。 Alまたはその合金の表面に生成されてる酸化
被膜は強固である。添加元素として選んだCa又
はLiはAlのろう付温度約450℃で蒸気圧が高く、
なおかつ酸素との親和力が高い金属である。この
添加元素を含有させたZn―Al系のろうとAlで構
成した継手をろう付温度450℃に加熱したArガス
雰囲気炉に入れ、数分間保持して冷却すると良好
なろう付継手が得られた。良好なろう付継手が得
られる原因としてろう付温度において、蒸気圧の
高い添加元素が母材との界面に現われ、そして極
く近傍に位置するAl2O3のO2と結合し、清浄な母
材表面がろうと接触したためと考えられる。添加
元素の濃度を重量でLiを0.3〜１％、Caを0.5〜
1.5％とすることによりろうの融点を著しく変化
させることなく、ろうの流動性、ろう付後の外観
等の特性が従来ろうより著しく改善できる。また
この成分範囲は母材表面のO2との結合を十分に
行うことのできる範囲であり、好ましい範囲であ
る。 本発明のろう材において、Alの含有量は２〜
８重量％とする。Alの含有は、Znとの二元共晶
によつてろうの融点を下げる効果があり、ろう付
作業をしやすくする。しかし、２％未満又は８％
を超えるとろうの流動性が悪くなり、ろう付後の
表面に凹凸が生じやすくなる。Li又はCaは、酸
素との親和力が著しく高く450℃前後のろう付温
度でAl母材表面の酸化被膜と結びついて還元作
業を著しく促進する。しかし、いずれも３％を超
えるとろうの融点を上昇させろう付作業性を悪く
すると共にろうの流動性も低下させる。 以下に本発明の添加元素を加えたZn―Al系の
ろう合金を用いた具体的実施例につき説明する。
材に係り、特にフラツクスなしで非酸化性雰囲気
の下でろう付する低融点ろうに関する。 従来アルミニウム（以下Alと記す）合金同志
ないしはAl合金と異種金属材料との接合用ろう
材としては、Al―Si系のろう、Zn―Al系の高温
はんだ、Sn―Zn系の低温はんだが主として用い
られてきた。Siを５〜12重量％その他Cuまたは
Znを数％含有するAl―Si系ろうは最近非酸化性
雰囲気でろう付されるようになり、耐食性はフラ
ツクス使用時のときより一段と向上した。しか
し、ろう付温度が590〜610℃ときわめて高く、母
材であるAl合金の融点580〜660℃と接近してい
るため、厳密なろう付温度の管理が要求されてい
た。更にろう付箇所によつては590〜610℃の局部
加熱によつて熱的損傷を受けたり、変形を起こし
たりして生産上の問題点になつている。Sn―Zn
系２元合金はZnが９％で共晶組織を形成し、融
点も200℃程度と低く作業性の点で好ましい。し
かし耐食性は極端に悪く、室内中に放置しておく
だけでもろう付部の腐食破壊が進行するので、不
活性ガス雰囲気や真空中などの特殊な環境下しか
使用できない。なおろう付のときには有機化合物
あるいは塩化物等のフラツクスを用いる。Alを
１〜５％含有するZn―Al系ろうはろう付温度が
400℃前後であり、母材の融点580〜660℃と比べ
ると150℃以上の温度差があり作業上有利と言え
る。しかしながら従来のZn―Al系合金ろうはろ
う付に際してはAlの酸化被膜が強固なため、通
常、塩化物とフツ化物の混合塩のフラツクスが用
いられる。そのためろう付後のフラツクス除去工
程が入るとともに複雑な形状のものは完全に除去
出来なく、それに伴い耐食性においても著しく劣
る欠点を有した。 本発明の目的は、Al合金をフラツクスを用い
ることなく低温で良好なろう付継手を得ることの
できるろう材を提供するにある。 本発明のろう材は、重量でAlを２〜８％、Li
とCaの一方を３％以下含有し、残部がZnよりな
ることを特徴とする。 Alまたはその合金の表面に生成されてる酸化
被膜は強固である。添加元素として選んだCa又
はLiはAlのろう付温度約450℃で蒸気圧が高く、
なおかつ酸素との親和力が高い金属である。この
添加元素を含有させたZn―Al系のろうとAlで構
成した継手をろう付温度450℃に加熱したArガス
雰囲気炉に入れ、数分間保持して冷却すると良好
なろう付継手が得られた。良好なろう付継手が得
られる原因としてろう付温度において、蒸気圧の
高い添加元素が母材との界面に現われ、そして極
く近傍に位置するAl2O3のO2と結合し、清浄な母
材表面がろうと接触したためと考えられる。添加
元素の濃度を重量でLiを0.3〜１％、Caを0.5〜
1.5％とすることによりろうの融点を著しく変化
させることなく、ろうの流動性、ろう付後の外観
等の特性が従来ろうより著しく改善できる。また
この成分範囲は母材表面のO2との結合を十分に
行うことのできる範囲であり、好ましい範囲であ
る。 本発明のろう材において、Alの含有量は２〜
８重量％とする。Alの含有は、Znとの二元共晶
によつてろうの融点を下げる効果があり、ろう付
作業をしやすくする。しかし、２％未満又は８％
を超えるとろうの流動性が悪くなり、ろう付後の
表面に凹凸が生じやすくなる。Li又はCaは、酸
素との親和力が著しく高く450℃前後のろう付温
度でAl母材表面の酸化被膜と結びついて還元作
業を著しく促進する。しかし、いずれも３％を超
えるとろうの融点を上昇させろう付作業性を悪く
すると共にろうの流動性も低下させる。 以下に本発明の添加元素を加えたZn―Al系の
ろう合金を用いた具体的実施例につき説明する。
【表】
ろう材の組成を第１表（重量％）に示す。Al
板には2tのJIS1050を、波板には1tのJIS1070を用
い、第１図に示す如く組合せた。すなわちAl板
１と１の間に波板２を組合せ、表に示すろう３を
Al板と波板の波頭の接する位置に配置した。こ
の試験片をArガス雰囲気の炉に挿入し、ろう接
温度450℃で10分間保持した。 また比較のために添加元素を含有しない、Zn
―５％Alろう（従来ろう）についても同様に450
℃で10分間保持してろう接した。 その結果、従来ろうを用いた継手は金属的接合
がほとんどみられず、Al板と波板との間から接
合強度皆無状態で剥離した。それに対し添加元素
を含有したろう接継手は第２図に示すようにAl
板と波板との接点で良好な隅肉４が形成され、引
張試験においてもろう接部から離れた波板から破
断した。ろう接部はいずれも健全であり、添加元
素の効果が明らかに認められた。 本実験例では非酸化性雰囲気としてAr不活性
雰囲気中について述べたが、この他にN2、アン
モニア、H2、または10-1〜10-3torrの低真空雰囲
気を使用したろう接も良好な接合部が得られる。
また添加元素入りのZn―Al系ろうはブレージン
グシートにも適用出来る。 以上、本発明によれば、AlおよびAl合金を溶
損することなく、フラツクスを用いずにろう接が
可能となることから、ろう接作業の能率向上およ
び信頼性の増大が計られた。
板には2tのJIS1050を、波板には1tのJIS1070を用
い、第１図に示す如く組合せた。すなわちAl板
１と１の間に波板２を組合せ、表に示すろう３を
Al板と波板の波頭の接する位置に配置した。こ
の試験片をArガス雰囲気の炉に挿入し、ろう接
温度450℃で10分間保持した。 また比較のために添加元素を含有しない、Zn
―５％Alろう（従来ろう）についても同様に450
℃で10分間保持してろう接した。 その結果、従来ろうを用いた継手は金属的接合
がほとんどみられず、Al板と波板との間から接
合強度皆無状態で剥離した。それに対し添加元素
を含有したろう接継手は第２図に示すようにAl
板と波板との接点で良好な隅肉４が形成され、引
張試験においてもろう接部から離れた波板から破
断した。ろう接部はいずれも健全であり、添加元
素の効果が明らかに認められた。 本実験例では非酸化性雰囲気としてAr不活性
雰囲気中について述べたが、この他にN2、アン
モニア、H2、または10-1〜10-3torrの低真空雰囲
気を使用したろう接も良好な接合部が得られる。
また添加元素入りのZn―Al系ろうはブレージン
グシートにも適用出来る。 以上、本発明によれば、AlおよびAl合金を溶
損することなく、フラツクスを用いずにろう接が
可能となることから、ろう接作業の能率向上およ
び信頼性の増大が計られた。
第１図はAl板と波板の波頭の接触部分に本発
明の低温ろうを配置した断面図、第２図は第１図
を450℃×10分間ろう接した後の隅肉形状を現わ
した断面図である。 １…Al板、２…波板、３…低温Alろう、４…
隅肉。
明の低温ろうを配置した断面図、第２図は第１図
を450℃×10分間ろう接した後の隅肉形状を現わ
した断面図である。 １…Al板、２…波板、３…低温Alろう、４…
隅肉。
Claims (1)
- １ 少なくとも一方がアルミニウム材料よりなる
被接合材を非酸化性雰囲気の下で且つフラツクス
なしでろう付するためのろう材であつて、重量で
Alを２〜８％、LiとCaの一方を３％以下含有し、
残部がZnよりなることを特徴とする低温アルミ
ニウムろう。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13983180A JPS5767142A (en) | 1980-10-08 | 1980-10-08 | Low-temperature aluminum solder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13983180A JPS5767142A (en) | 1980-10-08 | 1980-10-08 | Low-temperature aluminum solder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5767142A JPS5767142A (en) | 1982-04-23 |
| JPS6350119B2 true JPS6350119B2 (ja) | 1988-10-06 |
Family
ID=15254500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13983180A Granted JPS5767142A (en) | 1980-10-08 | 1980-10-08 | Low-temperature aluminum solder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5767142A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05315189A (ja) * | 1992-04-01 | 1993-11-26 | Nec Corp | モールド外装型電気二重層コンデンサ及びその製造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5139704A (en) * | 1991-02-12 | 1992-08-18 | Hughes Aircraft Company | Fluxless solder |
| US6575353B2 (en) * | 2001-02-20 | 2003-06-10 | 3M Innovative Properties Company | Reducing metals as a brazing flux |
| FI121814B (fi) | 2008-07-02 | 2011-04-29 | Valvas Oy | Menetelmä kannatustangon sähkövirran ottajan aikaansaamiseksi ja kannatustanko |
| FI121813B (fi) * | 2009-06-25 | 2011-04-29 | Valvas Oy | Menetelmä elektrolyysissa käytettävän virtakiskon aikaansaamiseksi ja virtakisko |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS518109A (ja) * | 1974-06-07 | 1976-01-22 | British Steel Corp | |
| JPS5211148A (en) * | 1975-07-18 | 1977-01-27 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | High temperature solder for aluminium |
| JPS52139646A (en) * | 1976-05-19 | 1977-11-21 | Hitachi Ltd | High temperature solder alloy |
-
1980
- 1980-10-08 JP JP13983180A patent/JPS5767142A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS518109A (ja) * | 1974-06-07 | 1976-01-22 | British Steel Corp | |
| JPS5211148A (en) * | 1975-07-18 | 1977-01-27 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | High temperature solder for aluminium |
| JPS52139646A (en) * | 1976-05-19 | 1977-11-21 | Hitachi Ltd | High temperature solder alloy |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05315189A (ja) * | 1992-04-01 | 1993-11-26 | Nec Corp | モールド外装型電気二重層コンデンサ及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5767142A (en) | 1982-04-23 |
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