JPWO2019151315A1 - ろう付け方法 - Google Patents
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Abstract
Description
該被ろう付け物の上部全体を覆う上部覆い部と、該被ろう付け物の側部の少なくとも一部を覆う側部覆い部と、からなる覆い部材(1)で、該上部覆い部を該被ろう付け物の上部に接触させて、該被ろう付け体を覆い、且つ、該覆い部材(1)の該上部覆い部の全体又は一部を覆う上部伝熱促進部と、該被ろう付け物の下部の全体又は一部を覆う下部伝熱促進部と、からなる伝熱促進部材(1)で、該上部伝熱促進部を該覆い部材(1)の該上部覆い部に接触させ、該下部伝熱促進部を該被ろう付け物の下部に接触させて、該被ろう付け物及び該覆い部材を挟み込ませた状態で、ろう付け炉内に配置し、次いで、不活性ガス雰囲気中で、該被ろう付け物をろう付け加熱して、該被ろう付け物のろう付けを行うこと、
を特徴とするろう付け方法を提供するものである。
該被ろう付け物の下部全体を覆う下部覆い部と、該被ろう付け物の側部の少なくとも一部を覆う側部覆い部と、からなる覆い部材(2)で、該下部覆い部を該被ろう付け物の下部に接触させて、該被ろう付け体を覆い、且つ、該覆い部材(2)の該下部覆い部の全体又は一部を覆う下部伝熱促進部と、該被ろう付け物の上部の全体又は一部を覆う上部伝熱促進部と、からなる伝熱促進部材(2)で、該下部伝熱促進部を該覆い部材(2)の該下部覆い部に接触させ、該上部伝熱促進部を該被ろう付け物の上部に接触させて、該被ろう付け物及び該覆い部材を挟み込ませた状態で、ろう付け炉内に配置し、次いで、不活性ガス雰囲気中で、該被ろう付け物をろう付け加熱して、該被ろう付け物のろう付けを行うこと、
を特徴とするろう付け方法を提供するものである。
該被ろう付け物の側部の少なくとも一部を覆う覆い部材(3)で、該被ろう付け物を覆い、且つ、該被ろう付け物の上部の全体又は一部を覆う上部伝熱促進部と、該被ろう付け物の下部の全体又は一部を覆う下部伝熱促進部と、からなる伝熱促進部材(3)で、該上部伝熱促進部を該被ろう付け物の上部に接触させ、該下部伝熱促進部を該被ろう付け物の下部に接触させて、該被ろう付け物を挟み込ませた状態で、ろう付け炉内に配置し、次いで、不活性ガス雰囲気中で、該被ろう付け物をろう付け加熱して、該被ろう付け物のろう付けを行うこと、
を特徴とするろう付け方法を提供するものである。
該被ろう付け物の上部の一部を覆う上部伝熱促進部と、該被ろう付け物の下部の全体又は一部を覆う下部伝熱促進部と、からなる伝熱促進部材(4)で、該上部伝熱促進部を該被ろう付け物の上部に接触させ、該下部伝熱促進部を該被ろう付け物の下部に接触させて、該被ろう付け物を挟み込ませ、且つ、該被ろう付け物の上部のうち該上部伝熱促進部で覆われていない部分を覆う上部覆い部と、該被ろう付け物の側部の少なくとも一部を覆う側部覆い部と、からなる覆い部材(4)で、該被ろう付け体を覆った状態で、ろう付け炉内に配置し、次いで、不活性ガス雰囲気中で、該被ろう付け物をろう付け加熱して、該被ろう付け物のろう付けを行うこと、
を特徴とするろう付け方法を提供するものである。
該被ろう付け物の上部全体を覆う上部覆い部と、該被ろう付け物の側部の少なくとも一部を覆う側部覆い部と、からなる覆い部材(1)で、該上部覆い部を該被ろう付け物の上部に接触させて、該被ろう付け体を覆い、且つ、該覆い部材(1)の該上部覆い部の全体又は一部を覆う上部伝熱促進部と、該被ろう付け物の下部の全体又は一部を覆う下部伝熱促進部と、からなる伝熱促進部材(1)で、該上部伝熱促進部を該覆い部材(1)の該上部覆い部に接触させ、該下部伝熱促進部を該被ろう付け物の下部に接触させて、該被ろう付け物及び該覆い部材を挟み込ませた状態で、ろう付け炉内に配置し、次いで、不活性ガス雰囲気中で、該被ろう付け物をろう付け加熱して、該被ろう付け物のろう付けを行うこと、
を特徴とするろう付け方法である。
該被ろう付け物の下部全体を覆う下部覆い部と、該被ろう付け物の側部の少なくとも一部を覆う側部覆い部と、からなる覆い部材(2)で、該下部覆い部を該被ろう付け物の下部に接触させて、該被ろう付け体を覆い、且つ、該覆い部材(2)の該下部覆い部の全体又は一部を覆う下部伝熱促進部と、該被ろう付け物の上部の全体又は一部を覆う上部伝熱促進部と、からなる伝熱促進部材(2)で、該下部伝熱促進部を該覆い部材(2)の該下部覆い部に接触させ、該上部伝熱促進部を該被ろう付け物の上部に接触させて、該被ろう付け物及び該覆い部材を挟み込ませた状態で、ろう付け炉内に配置し、次いで、不活性ガス雰囲気中で、該被ろう付け物をろう付け加熱して、該被ろう付け物のろう付けを行うこと、
を特徴とするろう付け方法である。
該被ろう付け物の側部の少なくとも一部を覆う覆い部材(3)で、該被ろう付け物を覆い、且つ、該被ろう付け物の上部の全体又は一部を覆う上部伝熱促進部と、該被ろう付け物の下部の全体又は一部を覆う下部伝熱促進部と、からなる伝熱促進部材(3)で、該上部伝熱促進部を該被ろう付け物の上部に接触させ、該下部伝熱促進部を該被ろう付け物の下部に接触させて、該被ろう付け物を挟み込ませた状態で、ろう付け炉内に配置し、次いで、不活性ガス雰囲気中で、該被ろう付け物をろう付け加熱して、該被ろう付け物のろう付けを行うこと、
を特徴とするろう付け方法である。
該被ろう付け物の上部の一部を覆う上部伝熱促進部と、該被ろう付け物の下部の全体又は一部を覆う下部伝熱促進部と、からなる伝熱促進部材(4)で、該上部伝熱促進部を該被ろう付け物の上部に接触させ、該下部伝熱促進部を該被ろう付け物の下部に接触させて、該被ろう付け物を挟み込ませ、且つ、該被ろう付け物の上部のうち該上部伝熱促進部で覆われていない部分を覆う上部覆い部と、該被ろう付け物の側部の少なくとも一部を覆う側部覆い部と、からなる覆い部材(4)で、該被ろう付け体を覆った状態で、ろう付け炉内に配置し、次いで、不活性ガス雰囲気中で、該被ろう付け物をろう付け加熱して、該被ろう付け物のろう付けを行うこと、
を特徴とするろう付け方法である。
また、(i)本発明の第一の形態のろう付け方法において、「伝熱促進部材及び覆い部材の設置位置より内側の体積(B)」とは、覆い部材(1)の内壁(覆い部材(1)の側部覆い部の下端が下部伝熱促進部(1)の上面に接していない場合は、覆い部材(1)の内壁及び内壁の延長面)と、下部伝熱促進部(1)の上面(下部伝熱促進部(1)に貫通部が形成されている場合は、下部伝熱促進部(1)の上面及び上面の延長面)と、により囲まれる部分の体積を指す。図10に示す形態例の場合、覆い部材2aの内壁221aと下部伝熱促進部32aの上面321aとにより囲まれる部分71の体積を指す。図11に示す形態例の場合、覆い部材2a1の内壁221a1及び内壁の延長面222a1と下部伝熱促進部32a1の上面321a1とにより囲まれる部分72の体積を指す。
また、(ii)本発明の第二の形態のろう付け方法において、「伝熱促進部材及び覆い部材の設置位置より内側の体積(B)」とは、覆い部材(2)の内壁(覆い部材(2)の側部覆い部の上端が上部伝熱促進部(2)の下面に接していない場合は、覆い部材(2)の内壁及び内壁の延長面)と、上部伝熱促進部(2)の下面(上部伝熱促進部(2)に貫通部が形成されている場合は、上部伝熱促進部(2)の下面及び下面の延長面)と、により囲まれる部分の体積を指す。
また、(iii)本発明の第三の形態のろう付け方法において、また、「伝熱促進部材及び覆い部材の設置位置より内側の体積(B)」とは、覆い部材(3)の内壁(覆い部材(3)の上端が上部伝熱促進部(3)の下面に接していない場合は、覆い部材(3)の内壁及び内壁の延長面)と、上部伝熱促進部(3)の下面(上部伝熱促進部(3)に貫通部が形成されている場合は、上部伝熱促進部(3)の下面及び下面の延長面)と、下部伝熱促進部(3)の上面(下部伝熱促進部(3)に貫通部が形成されている場合は、下部伝熱促進部(3)の上面及び上面の延長面)と、により囲まれる部分の体積を指す。
また、(iv)本発明の第四の形態のろう付け方法において、また、「伝熱促進部材及び覆い部材の設置位置より内側の体積(B)」とは、覆い部材(4)の内壁(覆い部材(4)の側部覆い部の下端が下部伝熱促進部(4)の下面に接していない又は覆い部材(4)の上部覆い部の内側端が上部伝熱促進部(4)の外側面に接していない場合は、覆い部材(4)の内壁及び内壁の延長面)と、上部伝熱促進部(4)の下面(上部伝熱促進部(4)に貫通部が形成されている場合は、上部伝熱促進部(4)の下面及び下面の延長面)と、下部伝熱促進部(4)の上面(下部伝熱促進部(4)に貫通部が形成されている場合は、下部伝熱促進部(4)の上面及び上面の延長面)と、により囲まれる部分の体積を指す。
アルミニウム材料として、熱間圧延により心材の片面にろう材をクラッドし、冷間圧延により板厚0.5mmに圧延し、焼鈍することで、片面にろう材がクラッドされているブレージングシートを作製した。該ブレージングシートの心材合金は、1.2質量%のMn、0.6質量%のSi、0.15質量%のCu及び0.5質量%のMgを含有し、残部Alからなるアルミニウム合金であり、ろう材合金は、10質量%のSiを含有し、残部Alからなるアルミニウム合金であった。
次いで、得られたブレージングシートを、ろう材を凹面にして、図1及び図2に示す被ろう付け物の形状にプレス成形(直径40mm)し、これを2枚組み合わせて被ろう付け物とした。
また、JIS A3003、板厚0.5mmの板材をプレス成形し、図1に示す覆い部材(上部覆い部の直径:50mm、側部覆い部の高さ:16mm)を作製した。厚さ2mmのステンレス製の板を2枚用意し、それぞれ4隅に固定ネジ用の穴をあけて、伝熱促進部材(上部伝熱促進部及び下部伝熱促進部)を作製した。
次いで、図1に示すように、被ろう付け物に覆い部材を上から被せた状態で、それらを、伝熱促進部材で上下から挟み込んで、固定ネジで固定し、被ろう付け物、覆い部材及び伝熱促進部材の組み付け体を得た。このとき、被ろう付け物の上部に覆い部材の上部覆い部が接触し、上部覆い部材に伝熱促進部材の上部伝熱促進部が接触し、被ろう付け物の下部に伝熱促進部材の下部伝熱促進部が接触していた。
被ろう付け物、覆い部材及び伝熱促進部材の組み付け体を、窒素ガス雰囲気のろう付け炉内に設置し、100℃以下の温度で10分間放置した後、ろう付け炉を600℃まで加熱してろう付けを行った。その結果、被ろう付け物を600℃まで昇温するのに要した時間は、20分であった。
また、ろう付け後のろう付け物を半分に切断し、ろう付け物の内部と外部のフィレット形成状態を観察した。その結果、ろう付け物の内部と外部のいずれにおいても、良好なフィレットが形成されていた。
実施例1の覆い部材を用いないこと以外は、実施例1と同様に行った。すなわち、比較例1では、被ろう付け物を、伝熱促進部材で上下から挟み込んで、固定ネジで固定し、被ろう付け物及び伝熱促進部材の組み付け体を得た。このとき、被ろう付け物の上部に伝熱促進部材の上部伝熱促進部が接触し、被ろう付け物の下部に伝熱促進部材の下部伝熱促進部が接触していた。
その結果、被ろう付け物を600℃まで昇温するのに要した時間は、20分であった。
また、ろう付け後のろう付け物を半分に切断し、ろう付け物の内部と外部のフィレット形成状態を観察したところ、内部では良好なフィレトが形成されているものの、外部のフィレットは不連続であり、良好なろう付性は得られなかった。
比較例1と同様にして、被ろう付物及び伝熱促進部材の組み付け体を作成した。次いで、被ろう付物及び伝熱促進部材の組み付け体の全体を、上から被せることにより覆うことができる箱型の覆い(JIS A3003、板厚0.5mmの板材を、150mm×150mm×高さ50mmのサイズに加工したもの。)を作製し、被ろう付物及び伝熱促進部材の組み付け体に、該箱型の覆いを被せて、該組み付け体全体を覆った。次いで、実施例1と同様に加熱してろう付を行った。
その結果、被ろう付物を600℃まで昇温するのに要した時間は、60分であった。
また、ろう付後のろう付物を半分に切断し、ろう付物の内部と外部のフィレット形成状態を観察したところ、内部では良好なフィレットが形成されているものの、外部のフィレットは不連続であり、良好なろう付性は得られなかった。
アルミニウム材料として、熱間圧延により心材の片面にろう材をクラッドし、冷間圧延により板厚0.4mmに圧延し、焼鈍することで、片面にろう材がクラッドされているブレージングシートを作製した。該ブレージングシートの心材合金は、1.2質量%のMn、0.6質量%のSi、0.5質量%のCu及び0.5質量%のMgを含有し、残部Alからなるアルミニウム合金であり、ろう材合金は、10.0質量%のSiを含有し、残部Alからなるアルミニウム合金であった。
次いで、得られたブレージングシートを、ろう材を凹面にして、図15に示す被ろう付け物1aの形状にプレス成形した。被ろう付け物の内側の寸法は、55.5×18.0×10.0mmであった。
また、JIS A3003、板厚0.5mmの板材をプレス成形し、図15に示す覆い部材2gを作製した。覆い部材の内側の寸法は、72.0×32.0×10.0mm(実施例2)、100.0×40.0×10.0mm(実施例3)であった。更に、JIS A3003の板材(板厚0.5mm)を切断し、底板部材1bを作製した。底板部材1bは被ろう付け物1aとろう付けする部材であり、被ろう付け物1aの一部となる部材であり、被ろう付け物1aの下部を覆う部材である。底板部材1bの寸法は、80.0×40.0mm×0.5mm(実施例2)、108.0×48.0mm×0.5mm(実施例3)であった。厚さ2mmのステンレス製の板を2枚用意し、それぞれ4隅に固定ネジ用の穴をあけて、伝熱促進部材(上部伝熱促進部及び下部伝熱促進部)を作製した。
次いで、図15に示すように、被ろう付け物に覆い部材を上から被せた状態で、それらを、伝熱促進部材で上下から挟み込んで、固定ネジで固定し、被ろう付け物、覆い部材及び伝熱促進部材の組み付け体を得た。このとき、被ろう付け物の上部に覆い部材の上部覆い部が接触し、上部覆い部材に伝熱促進部材の上部伝熱促進部が接触し、底板部材の下部に伝熱促進部材の下部伝熱促進部が接触していた。なお、組み付け後、覆い部材と底板部材との間には、隙間が確認された。
被ろう付け物、覆い部材及び伝熱促進部材の組み付け体を、窒素ガス雰囲気のろう付け炉内に設置し、100℃以下の温度で10分間放置した後、ろう付け炉を600℃まで加熱してろう付けを行った。
また、ろう付け後のろう付け物を半分に切断し、ろう付け物の内部と外部のフィレット形成状態を観察した。その結果、ろう付け物の内部と外部のいずれにおいても、良好なフィレットが形成されていた。
Claims (12)
- アルミニウム合金製の被ろう付け物を不活性ガス雰囲気中でフラックスを用いないでろう付けするろう付け方法であって、
該被ろう付け物の上部全体を覆う上部覆い部と、該被ろう付け物の側部の少なくとも一部を覆う側部覆い部と、からなる覆い部材(1)で、該上部覆い部を該被ろう付け物の上部に接触させて、該被ろう付け体を覆い、且つ、該覆い部材(1)の該上部覆い部の全体又は一部を覆う上部伝熱促進部と、該被ろう付け物の下部の全体又は一部を覆う下部伝熱促進部と、からなる伝熱促進部材(1)で、該上部伝熱促進部を該覆い部材(1)の該上部覆い部に接触させ、該下部伝熱促進部を該被ろう付け物の下部に接触させて、該被ろう付け物及び該覆い部材を挟み込ませた状態で、ろう付け炉内に配置し、次いで、不活性ガス雰囲気中で、該被ろう付け物をろう付け加熱して、該被ろう付け物のろう付けを行うこと、
を特徴とするろう付け方法。 - アルミニウム合金製の被ろう付け物を不活性ガス雰囲気中でフラックスを用いないでろう付けするろう付け方法であって、
該被ろう付け物の下部全体を覆う下部覆い部と、該被ろう付け物の側部の少なくとも一部を覆う側部覆い部と、からなる覆い部材(2)で、該下部覆い部を該被ろう付け物の下部に接触させて、該被ろう付け体を覆い、且つ、該覆い部材(2)の該下部覆い部の全体又は一部を覆う下部伝熱促進部と、該被ろう付け物の上部の全体又は一部を覆う上部伝熱促進部と、からなる伝熱促進部材(2)で、該下部伝熱促進部を該覆い部材(2)の該下部覆い部に接触させ、該上部伝熱促進部を該被ろう付け物の上部に接触させて、該被ろう付け物及び該覆い部材を挟み込ませた状態で、ろう付け炉内に配置し、次いで、不活性ガス雰囲気中で、該被ろう付け物をろう付け加熱して、該被ろう付け物のろう付けを行うこと、
を特徴とするろう付け方法。 - アルミニウム合金製の被ろう付け物を不活性ガス雰囲気中でフラックスを用いないでろう付けするろう付け方法であって、
該被ろう付け物の側部の少なくとも一部を覆う覆い部材(3)で、該被ろう付け物を覆い、且つ、該被ろう付け物の上部の全体又は一部を覆う上部伝熱促進部と、該被ろう付け物の下部の全体又は一部を覆う下部伝熱促進部と、からなる伝熱促進部材(3)で、該上部伝熱促進部を該被ろう付け物の上部に接触させ、該下部伝熱促進部を該被ろう付け物の下部に接触させて、該被ろう付け物を挟み込ませた状態で、ろう付け炉内に配置し、次いで、不活性ガス雰囲気中で、該被ろう付け物をろう付け加熱して、該被ろう付け物のろう付けを行うこと、
を特徴とするろう付け方法。 - アルミニウム合金製の被ろう付け物を不活性ガス雰囲気中でフラックスを用いないでろう付けするろう付け方法であって、
該被ろう付け物の上部の一部を覆う上部伝熱促進部と、該被ろう付け物の下部の全体又は一部を覆う下部伝熱促進部と、からなる伝熱促進部材(4)で、該上部伝熱促進部を該被ろう付け物の上部に接触させ、該下部伝熱促進部を該被ろう付け物の下部に接触させて、該被ろう付け物を挟み込ませ、且つ、該被ろう付け物の上部のうち該上部伝熱促進部で覆われていない部分を覆う上部覆い部と、該被ろう付け物の側部の少なくとも一部を覆う側部覆い部と、からなる覆い部材(4)で、該被ろう付け体を覆った状態で、ろう付け炉内に配置し、次いで、不活性ガス雰囲気中で、該被ろう付け物をろう付け加熱して、該被ろう付け物のろう付けを行うこと、
を特徴とするろう付け方法。 - 前記被ろう付け物の内側の体積(A)に対する前記伝熱促進部材及び前記覆い部材の設置位置より内側の体積(B)の比(B/A)が1.0〜5.0であることを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載のろう付け方法。
- 前記被ろう付け物の内側の体積(A)に対する前記覆い部材により側部が覆われている部分の前記被ろう付け物の内側の体積(C)の比(C/A)が0.8
以上であることを特徴とする請求項1〜5いずれか1項記載のろう付け方法。 - 前記被ろう付け物の内側の体積(A)に対する前記覆い部材の側部覆い部の下端より上にある部分の前記被ろう付け物の内側の体積(C1)の比(C1/A)が0.8以上であることを特徴とする請求項6項記載のろう付け方法。
- 前記被ろう付け物の内側の体積(A)に対する前記覆い部材の側部覆い部の上端より下にある部分の前記被ろう付け物の内側の体積(C2)の比(C2/A)が0.8以上であることを特徴とする請求項6記載のろう付け方法。
- 前記被ろう付け物の内側の体積(A)に対する前記覆い部材の上端より下にある部分の前記被ろう付け物の内側の体積(C3)の比(C3/A)が0.8以上であることを特徴とする請求項6記載のろう付け方法。
- 前記被ろう付け物の内側の体積(A)に対する前記覆い部材の側部覆い部の下端より上にある部分の前記被ろう付け物の内側の体積(C4)の比(C4/A)が0.8以上であることを特徴とする請求項6記載のろう付け方法。
- 前記覆い部材がアルミニウム製又はアルミニウム合金製であり、且つ、前記伝熱促進部材がステンレス製、鉄製、カーボン製又はセラミック製であることを特徴とする請求項1〜10いずれか1項記載のろう付け方法。
- 前記覆い部材を形成するアルミニウム合金がMgを含有することを特徴とする請求項11記載のろう付け方法。
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