KR20140112505A - Method for surface brazing between aluminum alloy member and copper alloy member - Google Patents

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Abstract

단층형의 브레이징 시트를 사용하여 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재를 무플럭스로 면 경납땜하는 방법은 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이에, Si:1.0 내지 12질량%, Mg:0.1 내지 5.0질량%를 포함하고, 잔량부가 Al 및 불가피적 불순물을 포함하는 성분 조성을 갖고, 두께 15 내지 200㎛의 납땜재를 포함하는 단층 브레이징 시트를 끼워 넣어 면 접촉시킨 상태에서, 불활성 가스 분위기 하에서, 경납땜 온도 510 내지 550℃로 유지하면서, 0.6㎫ 이상의 면압을 부가하면서 무플럭스로 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재를 경납땜한다.A method of brazing and brazing an aluminum alloy member and a copper alloy member in a fluxless manner using a single-layered brazing sheet is characterized in that 1.0 to 12 mass% of Si, 0.1 to 5.0 mass% of Mg, Layer brazing sheet having a component composition containing Al and inevitable impurities and having a thickness of 15 to 200 mu m is interposed and brought into contact with the surface of the single-layer brazing sheet so that the brazing temperature 510 The aluminum alloy member and the copper alloy member are brazed in a flux-free manner while applying a surface pressure of 0.6 MPa or more.

Description

알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 면 경납땜 방법 {METHOD FOR SURFACE BRAZING BETWEEN ALUMINUM ALLOY MEMBER AND COPPER ALLOY MEMBER}[0001] METHOD FOR SURFACE BRAZING BETWEEN ALUMINUM ALLOY MEMBER AND COPPER ALLOY MEMBER [0002]

본 발명은 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재를, 브레이징 시트를 사용하여 불활성 가스 분위기 중, 무플럭스로 면 경납땜하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for brazing an aluminum alloy member and a copper alloy member in a flux-less atmosphere in an inert gas atmosphere using a brazing sheet.

최근, 차량 탑재용 IGBT 등의 발열을 면 접촉으로 냉각하는 열교환 시스템의 수요가 높아지고 있어, 알루미늄 부재와 구리 부재를 면 경납땜하는 기술이 필요해지고 있다. 예를 들어, 구리판과 세라믹스의 판을 맞댄 열전도성, 전기적인 절연성이 양호한 기판과, 알루미늄 합금제의 수냉 부재를 접합하는 경우, 상기 기판의 구리판과 상기 수냉 부재의 알루미늄 합금면을 면 경납땜하는 기술이 필요해진다.2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for a heat exchange system for cooling the heat generated by an in-vehicle IGBT by surface contact, and a technique for surface brazing of an aluminum member and a copper member is required. For example, in the case of joining a substrate having a good thermal conductivity and electrical insulation property to a water-cooled member made of an aluminum alloy, the aluminum plate surface of the copper plate and the aluminum alloy surface of the water-cooled member are brazed Technology is needed.

이 면 경납땜 기술에 있어서는, 알루미늄 합금 부재와 구리판 사이에 납땜재를 삽입하여 경납땜 가열을 행하기 때문에, 접합부에 공극 결함 등이 발생하기 쉽고, 플럭스를 사용하면 플럭스를 봉입하기 쉬운 구조로 되어 있다. 따라서, 경납땜 기술 중에서도 비교적 어려운 기술로 되어 있다.In this surface brazing technique, a solder material is interposed between an aluminum alloy member and a copper plate to thermally braze it, so that voids are likely to be generated in the joint, and when the flux is used, the flux is easily sealed have. Therefore, it is a relatively difficult technique in brazing technology.

한편, 플럭스를 사용하지 않는 알루미늄 부재와 구리 부재의 면 경납땜 접합 기술로서, 진공 경납땜법을 적용한 면 경납땜 접합 기술을 들 수 있다. 예를 들어, 비특허문헌 1에는 알루미늄판(A1050)과 무산소 구리판(C1020) 사이에 Al-Si-Mg-Bi계 박납땜재(4104 상당, 융점:832K)를 끼워 넣고, 초기 하중 0.1㎫을 부가하여, 진공로 중에서 783 내지 823K(510 내지 550℃)로 유지하여, 면 경납땜하는 기술에 대해 제시되어 있다. 이 비특허문헌 1에 제시된 기술에서는, 경납땜 유지 시간 중에 Cu 모재 중으로의 Al의 확산이 활발화되어 금속간 화합물 δ상이 생성되고, 또한 냉각 시에 Al측에 있어서 금속간 화합물 θ상이 정출하고, 이로 인해 조인트 강도(경납땜 강도)가 저하되는 것이 시사되어 있다.On the other hand, as a technique of surface brazing bonding of an aluminum member and a copper member which do not use flux, there is a surface brazing bonding technique using a vacuum brazing method. For example, in Non-Patent Document 1, an Al-Si-Mg-Bi based thin brazing material (equivalent to 4104, melting point: 832K) is sandwiched between an aluminum plate A1050 and an oxygen free copper plate C1020 and an initial load of 0.1 MPa In addition, there is proposed a technique of surface brazing by maintaining the temperature at 783 to 823 K (510 to 550 ° C) in a vacuum furnace. In the technique disclosed in the non-patent document 1, diffusion of Al into the Cu base material becomes active during the brazed holding time to generate the intermetallic compound δ phase, and during the cooling, the intermetallic compound θ phase is crystallized on the Al side, This suggests that the strength of the joint (brazing strength) is lowered.

또한 특허문헌 1에는 Al재와 Cu재를, 납땜재를 통해 접합한 납땜 구체를 만드는 경우에, 미리 Al재와 Cu재 중 적어도 한쪽의 접합 개소에 Ni 도금을 실시하여 도금층을 형성시키고, 그 후에, 납땜재, 예를 들어 Al-Si, 또는 Al-Si를 주체로 하는 합금을 포함하는 납땜재를 사용하여 Al재와 Cu재를 납땜하는 기술이 제시되어 있다.Also, in Patent Document 1, in the case of making a solder ball in which an Al material and a Cu material are bonded together through a brazing material, at least one of the joining portions of the Al material and the Cu material is previously plated with Ni to form a plating layer, A brazing material such as Al-Si or an alloy mainly containing Al-Si is used to solder an Al material and a Cu material.

또한 특허문헌 2에는 알루미늄(Al) 또는 알루미늄(Al) 합금제의 부재와 구리 또는 구리 합금제의 부재의 접합 시에, 상기 구리 또는 구리 합금제의 부재의 접합면에 은(Ag)을 포함하는 금속층을 형성하고, 이 금속층과 상기 알루미늄(Al) 또는 알루미늄(Al) 합금제의 부재의 접합면과 Al-Si계의 합금 납땜재를 사용하여 경납땜함으로써, 잔존한 상기 금속층과, 잔존한 상기 금속층과, Al-Ag의 금속간 화합물이 생성된 영역이 존재하는 반응층을 형성하고, 이 반응층은 상기 납땜재, 은(Ag) 및 알루미늄(Al)의 반응에 의해 구성되어, 그 매트릭스상으로 메쉬 형상으로 생성하는 상기 Al-Ag의 금속간 화합물을 존재시키는 것을 특징으로 하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금제의 부재와 구리 또는 구리 합금제의 부재의 접합 방법이 제시되어 있다.Patent Document 2 discloses a method of manufacturing a copper alloy member that includes silver (Ag) on a bonding surface of a member made of aluminum (Al) or aluminum (Al) alloy and a member made of copper or a copper alloy, The metal layer is brazed and the metal layer is brazed with a bonding surface of an aluminum (Al) or aluminum (Al) alloy member and an Al-Si based alloy brazing material, A reaction layer in which a metal layer and a region where an intermetallic compound of Al-Ag is generated are formed, and the reaction layer is constituted by reaction of the brazing material, silver (Ag) and aluminum (Al) In which an intermetallic compound of Al-Ag generated in the form of a mesh is made to exist between the member made of aluminum or aluminum alloy and the member made of copper or a copper alloy.

일본 특허 출원 공개 소56-109157Japanese Patent Application Laid-open No. 56-109157 일본 특허 제3917503호Japanese Patent No. 3917503

경금속 용접 Vol.40(2002) No.9, p13-20Light metal welding Vol.40 (2002) No.9, p13-20

그런데, 비특허문헌 1에 있어서는, Al-Cu 경납땜 조인트의 파괴 거동이 상세하게 조사되어 있고, 최종 파단 위치의 주요부는 θ상과 δ상이라고 하는 2종류의 다른 금속간 화합물 사이의 계면이 아니라, θ상 내부인 것이 명확하게 되어 있다. 그리고 상기 비특허문헌 1에서는, 알루미늄 부재와 구리 부재의 경납땜 접합 시에는, 필연적으로 납땜재의 용융 응고를 수반하므로, 조인트 강도의 향상에 필요한 정도로 금속간 화합물층의 생성을 제어하는 것은 원리적으로 곤란하다고 결론지어져 있다. 또한, 상기 비특허문헌 1에 제시된 기술에서는, 진공 경납땜을 채용하고 있고, 이로 인해 생산성 효율이 낮고, 비용이 높다는 결점이 있다.However, in the non-patent document 1, the fracture behavior of an Al-Cu brazed joint is examined in detail, and the main part of the final fracture position is not an interface between two kinds of other intermetallic compounds, , and the inside of the? phase. In the above non-patent document 1, melting and solidification of the brazing material is necessarily accompanied by the brazing of the aluminum member and the copper member, and therefore it is in principle difficult to control the generation of the intermetallic compound layer to the extent necessary for the improvement of the joint strength . In addition, in the technique disclosed in the above non-patent document 1, vacuum brazed solder is employed, which leads to a drawback that the productivity is low and the cost is high.

또한, 특허문헌 1에 있어서 제시된 기술에서는, 미리 Al재와 Cu재 중 적어도 한쪽의 접합 개소에 Ni 도금을 실시하여 도금층을 형성시킬 필요가 있고, 특허문헌 2에 있어서 제시된 기술에서는, 인서트재로서 고가의 은(Ag)을 사용해야만 해, 비용이 증가하고, 공정도 번잡해질 우려가 있다.Further, in the technique disclosed in Patent Document 1, it is necessary to form a plating layer by Ni plating in advance at the joining portion of at least one of the Al material and the Cu material. In the technique disclosed in Patent Document 2, It is necessary to use silver (Ag), which leads to an increase in cost and a problem in that the process becomes troublesome.

이로 인해, 안정된 경납땜 품질을 확보하면서, 또한 비용 상승을 초래하지 않는 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재를 면 경납땜하는 기술의 개발이 요망되고 있다.Accordingly, development of a technique for surface brazing solder of an aluminum alloy member and a copper alloy member which does not cause a rise in cost while ensuring stable brazing quality is desired.

본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 단층형 브레이징 시트에 의해 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재를 불활성 가스 분위기 중에서 무플럭스면 경납땜할 때에, 금속간 화합물층의 성장을 억제시켜, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이의 열전도율을 높게 유지하면서, 경납땜 강도(전단력)가 우수한 면 경납땜하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an aluminum alloy member and a copper alloy member which are capable of suppressing the growth of an intermetallic compound layer when aluminum alloy members and a copper alloy member are brazed in a flux- It is an object of the present invention to provide a technique of surface-brazing excellent in brazing strength (shearing force) while maintaining a high thermal conductivity between an alloy member and a copper alloy member.

본 발명의 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 면 경납땜 방법은, 그 목적을 달성하기 위해, Si:1.0 내지 12질량%, Mg:0.1 내지 5.0질량%를 포함하고, 잔량부가 Al 및 불가피적 불순물을 포함하는 성분 조성을 갖고, 두께 15 내지 200㎛의 납땜재를 포함하는 단층 브레이징 시트를 사용하여 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재를 면 경납땜하는 방법이며, 상기 브레이징 시트를 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이에 끼워 넣어 면 접촉시킨 상태에서, 불활성 가스 분위기 하에서, 경납땜 온도 510 내지 550℃로 유지하면서, 0.6㎫ 이상의 면압을 부가하면서 무플럭스로 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재를 경납땜하는 것을 특징으로 한다.In order to attain the object, the method for brazing the aluminum alloy member and the copper alloy member of the present invention comprises 1.0 to 12 mass% of Si and 0.1 to 5.0 mass% of Mg, and the remaining amount of Al and inevitable impurities Wherein the brazing sheet is brazed to the aluminum alloy member and the copper alloy member by using a single layer brazing sheet including a brazing material having a thickness of 15 to 200 mu m, The aluminum alloy member and the copper alloy member are brazed in a flux-less manner while maintaining a brazing temperature of 510 to 550 DEG C while applying a surface pressure of 0.6 MPa or more in an inert gas atmosphere. do.

상기 납땜재에 포함되는 불가피적 불순물로서의 Cu, Mn, Zn은 각각 1.0질량% 미만으로 하는 것이 바람직하다.It is preferable that Cu, Mn, and Zn as inevitable impurities contained in the brazing material are each less than 1.0% by mass.

또한, 상기 납땜재는 두께 15 내지 150㎛, 또한 두께 15 내지 100㎛로 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the brazing material has a thickness of 15 to 150 mu m and a thickness of 15 to 100 mu m.

또한, 면 경납땜되는 알루미늄 합금 부재로서는, 적어도 고상선 온도가 520℃ 이상인 것이 바람직하다. 알루미늄 합금 부재로서는, 고상선 온도가 550℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 알루미늄 합금 부재로서는, 예를 들어 AA1000계와 같이 고상선 온도가 600℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다.As the aluminum alloy member to be brazed to the surface, it is preferable that the solidus temperature is at least 520 캜. As the aluminum alloy member, it is more preferable that the solidus temperature is 550 캜 or higher. As the aluminum alloy member, for example, it is more preferable that the solidus temperature is 600 占 폚 or higher like AA1000 series.

또한, 상기 경납땜 온도가 510 내지 550℃인 것이 바람직하다.The brazing temperature is preferably 510 to 550 ° C.

그리고, 면 경납땜 시의 상기 경납땜 온도에 있어서의 유지 시간은 2분 이상으로, 특히 5분 이상으로 하는 것이 바람직하다.The holding time at the brazing temperature at the time of surface brazing is preferably 2 minutes or more, particularly 5 minutes or more.

또한, 면 경납땜 시의 상기 불활성 가스가 질소 가스이고, 특히 상기 불활성 가스의 산소 농도는 500ppm 이하로 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the inert gas during the surface brazing is nitrogen gas, and the oxygen concentration of the inert gas is preferably 500 ppm or less.

본 발명에 의해 제공되는 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 면 경납땜 방법에 따르면, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재를 불활성 가스 분위기 중에 있어서 플럭스 프리이고, 또한 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이에 특정한 면압을 부가하여 면 경납땜하고 있다. 이로 인해, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이 발생하기 쉬운 공극 결함 등을 억제할 수 있어, 결과적으로 품질이 안정된 면 경납땜을 실시할 수 있다.According to the brazing method of the aluminum alloy member and the copper alloy member provided by the present invention, the aluminum alloy member and the copper alloy member are flux-free in an inert gas atmosphere, and the specific surface pressure between the aluminum alloy member and the copper alloy member And then brazed to the surface. As a result, it is possible to suppress void defects and the like which are likely to occur between the aluminum alloy member and the copper alloy member, and consequently, the surface brazing can be performed with stable quality.

상기 면 경납땜 방법에 따르면, 불활성 가스 분위기 중에서의 경납땜이 가능하고, 연속로에 의한 생산 방식을 채용할 수 있으므로, 뱃치로에 의한 진공 경납땜의 경우에 비해, 생산 효율이 높고, 또한 단층형의 브레이징 시트를 사용하고 있으므로, 전체적으로 저비용화가 도모된다. 또한 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이에 0.6㎫ 이상의 면압을 부가하여 경납땜하고 있으므로, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이에 삽입된 납땜재는 용융하면 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이에서 효율적으로 배출되게 된다. 이로 인해, 특히 Al측에 있어서의 θ상 등의 금속간 화합물의 생성을 억제하는 것이 가능해져, 금속간 화합물층의 두께를 얇게 할 수 있고, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이의 열전도율을 높게 유지하면서, 경납땜 강도(전단력)가 우수한 면 경납땜을 실시할 수 있다.According to the surface brazing method, it is possible to braze in an inert gas atmosphere and employ a production method of continuous furnace. Therefore, compared to the case of vacuum brazing with a batch furnace, production efficiency is high, Type brazing sheet is used, the overall cost can be reduced. Further, since brazing is performed by adding a surface pressure of 0.6 MPa or more between the aluminum alloy member and the copper alloy member, the brazing material inserted between the aluminum alloy member and the copper alloy member is efficiently discharged between the aluminum alloy member and the copper alloy member do. This makes it possible to suppress the generation of an intermetallic compound such as a phase in particular on the Al side so that the thickness of the intermetallic compound layer can be reduced and the thermal conductivity between the aluminum alloy member and the copper alloy member can be kept high , And brazing strength (shearing force) are excellent.

도 1은 역T자 시험편의 형상을 설명하는 도면.
도 2는 금속 조직 관찰용ㆍ열전도율 측정용 시험편의 형상을 설명하는 도면.
도 3은 전단 시험 방법을 설명하는 개념도.
도 4는 가압식 경납땜 시험 지그를 설명하는 개념도.
도 5는 금속간 화합물층의 두께 측정을 설명하는 사진.
도 6은 화합물층의 두께에 미치는 납땜 시의 부가 압력의 영향을 도시하는 도면.
도 7은 전단 강도에 미치는 화합물층 두께의 영향을 도시하는 도면.
도 8은 열전도율에 미치는 화합물층 두께의 영향을 도시하는 도면.
도 9는 부가 압력 0.2㎫에 있어서의 단면 금속 조직을 나타내는 사진.
도 10은 부가 압력 0.6㎫에 있어서의 단면 금속 조직을 나타내는 사진.
도 11은 경납땜 온도와 유지 시간의 영향을 도시하는 도면.
도 12는 납땜재 중의 Mg 첨가량의 영향을 도시하는 도면.
도 13은 납땜재 중의 Si 첨가량의 영향을 도시하는 도면.
도 14는 납땜재 중의 불순물 함유량의 영향을 도시하는 도면.
도 15는 납땜재의 두께의 영향을 도시하는 도면.
도 16은 경납땜 분위기 중의 산소 농도의 영향을 도시하는 도면.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig.
2 is a view for explaining a shape of a test piece for observing a metal structure and measuring a thermal conductivity.
3 is a conceptual diagram illustrating a shear test method.
4 is a conceptual view for explaining a pressure brazed test jig.
5 is a photograph illustrating the thickness measurement of the intermetallic compound layer.
6 is a view showing the effect of an additional pressure on the thickness of a compound layer during soldering;
7 is a graph showing the influence of the thickness of the compound layer on the shear strength.
8 is a graph showing the influence of the thickness of the compound layer on the thermal conductivity.
9 is a photograph showing a cross-section metal structure at an additional pressure of 0.2 MPa.
10 is a photograph showing a cross-section metal structure at an additional pressure of 0.6 MPa.
11 is a view showing the effect of brazing temperature and holding time.
12 is a diagram showing the influence of the amount of Mg added in the brazing material.
13 is a view showing the influence of the amount of Si added in the brazing material.
14 is a diagram showing the influence of an impurity content in a brazing material.
15 is a view showing the influence of the thickness of the brazing material.
16 is a diagram showing the influence of oxygen concentration in a brazing atmosphere.

통상, 면 경납땜할 때에는, 접합하는 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이에 납땜재를 삽입하여 경납땜 가열을 행하기 때문에, 필연적으로 납땜재의 용융 응고를 수반하고 있다. 즉, 경납땜 후라도 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이에 납땜재가 잔존하는 한, 조인트 강도의 향상에 필요한 정도로 금속간 화합물층의 생성을 제어하는 것은 곤란하다. 이로 인해, 경납땜 제품의 품질에 편차가 발생하기 쉽다.Generally, in the case of surface brazing, a brazing material is inserted between an aluminum alloy member to be bonded and a copper alloy member, and brazing heating is carried out, which inevitably involves melting and solidification of the brazing material. That is, as long as the brazing material remains between the aluminum alloy member and the copper alloy member even after brazing, it is difficult to control the generation of the intermetallic compound layer to the extent necessary for improving the strength of the joint. As a result, the quality of the brazed product tends to vary.

또한, 특허문헌 1에 제시된 바와 같이 Al재와 Cu재 중 적어도 한쪽의 접합 개소에 Ni 도금을 실시하는 경우나, 특허문헌 2에 제시되어 있는 바와 같이 인서트재로서 고가의 은(Ag)을 사용하는 경우라도, 결국 Al-Si계의 합금 납땜재를 사용하여 경납땜을 행하기 때문에, 비용이 증가하고, 공정도 번잡해질 우려가 있다.In addition, as shown in Patent Document 1, when Ni plating is applied to the joint portion of at least one of the Al material and the Cu material, or when expensive silver (Ag) is used as the insert material as shown in Patent Document 2 The soldering is performed by using the Al-Si alloy soldering material, so that the cost is increased and the process is also troublesome.

따라서, 본 발명자들은 종래 기술에 비해 저비용이고 품질이 안정된 면 경납땜법에 대해 예의 검토를 거듭하는 과정에서, 본 발명에 도달하였다.Accordingly, the present inventors have reached the present invention in a process of carefully examining a surface brazing method at a low cost and a stable quality as compared with the prior art.

이하에 그 상세를 설명한다.The details will be described below.

우선 본 발명은, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이에 Al-Si-Mg계 합금 납땜재를 포함하는 최대한 두께가 얇은 단층 브레이징 시트를 끼워 넣고, 면 접촉시킨 상태에서 특정한 면압을 부여하여 브레이징 시트를 충분히 용해시킴과 함께, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 계면을 적시면서 용융한 납땜재를 계면으로부터 적극적으로 배출하여, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이에 형성되는 금속간 화합물층의 두께를 얇게 하는 것이 가능한 면 경납땜 방법이다. 금속간 화합물층의 두께를 얇게 할 수 있었으므로, 경납땜 강도가 높은 접합체를 얻을 수 있다.First, the present invention is characterized in that a single-layer brazing sheet having a minimum thickness including an Al-Si-Mg alloy brazing material is sandwiched between an aluminum alloy member and a copper alloy member and a specific surface pressure is applied in a state of surface contact, Dissolving the solder material sufficiently while dissolving the interface between the aluminum alloy member and the copper alloy member and actively discharging the melted solder material from the interface to thin the thickness of the intermetallic compound layer formed between the aluminum alloy member and the copper alloy member Possible surface brazing method. Since the thickness of the intermetallic compound layer can be reduced, a joined body having a high brazing strength can be obtained.

알루미늄 합금 부재는 알루미늄 합금판이어도 되고, 알루미늄 합금 압출재나 알루미늄 합금 주물이어도 상관없다. 마찬가지로 구리 합금 부재는, 구리 합금판이어도 되고, 구리 합금 압출재나 구리 합금 주물이어도 상관없다. 예를 들어, 알루미늄 합금제의 부품과 구리 합금제의 부품끼리가 연결될 수 있도록 걸림 결합부를 설치하고, 당해 걸림 결합부에 브레이징 시트를 끼워 넣는 부위를 설치하도록 해도 된다. 요컨대 본 발명에 있어서, 피접합재는 알루미늄 합금판이나 구리 합금판으로 한정되지 않고, 적어도 일부에 경납땜 가능한 평활면을 갖는 알루미늄 합금제 및 구리 합금제의 것이면 어떤 것이어도 된다.The aluminum alloy member may be an aluminum alloy plate or an aluminum alloy extruded material or an aluminum alloy casting. Similarly, the copper alloy member may be a copper alloy plate, a copper alloy extruded material, or a copper alloy cast material. For example, a latching portion may be provided so that a component made of an aluminum alloy and a component made of a copper alloy can be connected to each other, and a portion for fitting the brazing sheet into the latching portion may be provided. In short, in the present invention, the material to be bonded is not limited to an aluminum alloy plate or a copper alloy plate, and any material may be used as long as it is made of an aluminum alloy material and a copper alloy material having at least a smooth brazable surface.

본 발명의 면 경납땜법을 적용하는 알루미늄 합금 부재로서는, 적어도 고상선 온도가 520℃ 이상인 알루미늄 합금을 포함하는 것이 바람직하다.The aluminum alloy member to which the surface brazing method of the present invention is applied preferably includes an aluminum alloy having a solidus temperature of at least 520 캜.

후기에서 상세하게 서술하는 Al-Si계의 납땜재를 사용할 때, 당해 납땜재를 충분히 용해하기 위해서는, 510℃ 이상의 경납땜 온도가 필요하고, 피접합재인 알루미늄 합금 부재로서는 그 고상선 온도가 520℃ 이상인 것에 적용하는 것이 필요하다. 피접합재인 알루미늄 합금 부재의 고상선 온도가 520℃ 미만이면, 경납땜의 가열에 있어서, 알루미늄 합금 부재의 적어도 일부가 용해되어 버릴 가능성이 있다. 보다 바람직한 알루미늄 합금 부재의 고상선 온도는 550℃ 이상이다. 더욱 바람직한 알루미늄 합금 부재의 고상선 온도는 600℃ 이상이다.When an Al-Si based brazing material described in detail later is used, a brazing temperature of 510 DEG C or more is required for sufficiently dissolving the brazing material, and the solidus temperature of the aluminum alloy member to be bonded is 520 DEG C Or more. If the solidus temperature of the aluminum alloy member to be bonded is less than 520 캜, there is a possibility that at least a part of the aluminum alloy member is dissolved in the heating of the brazing. More preferably, the solidus temperature of the aluminum alloy member is 550 DEG C or higher. More preferably, the solidus temperature of the aluminum alloy member is 600 占 폚 or higher.

본 발명의 제1 특징점은 비용을 억제하기 위해 브레이징 시트로서, 소정의 조성과 두께를 갖는 납땜재 단층을 포함하는 것을 사용한 점에 있다.The first feature of the present invention resides in the use of a brazing sheet comprising a soldering material layer having a predetermined composition and thickness to suppress the cost.

따라서, 우선 납땜재에 대해 설명한다.Therefore, first, the brazing material will be described.

납땜재로서, Si:1.0 내지 12질량%, Mg:0.1 내지 5.0질량%를 포함하고, 잔량부가 Al 및 불가피적 불순물을 포함하는 성분 조성을 갖는 합금이며, 두께가 15 내지 200㎛인 알루미늄 합금 박판을 사용한다.An aluminum alloy thin plate having a composition of 1.0 to 12% by mass of Si and 0.1 to 5.0% by mass of Si and having a composition of Al and inevitable impurities, and having a thickness of 15 to 200 占 퐉, use.

SiSi :1.0 내지 : 1.0 to 12질량12 mass %

Si는 그 함유량에 의해 브레이징 시트의 액상선의 온도를 내림과 함께, 면 경납땜 중의 습윤성을 개선하기 위한 원소이다. Si 함유량이, 1.0질량%에 만족되지 않으면, 브레이징 시트의 액상선의 온도가 지나치게 높아지고, 소정의 경납땜 온도에 도달해도 브레이징 시트의 용해가 불충분해져, 충분한 경납땜 강도(전단 응력)가 얻어지지 않을 가능성이 있다. 반대로, Si 함유량이, 12질량%를 초과하면, 주조 중에 주괴 중앙부에 초정 Si가 석출(정출)될 가능성이 높아져, 가령 건전한 열연판이 얻어졌다고 해도 마이크로적으로 균질한 조직의 브레이징 시트를 얻는 것이 곤란해진다.Si is an element for reducing the temperature of the liquidus line of the brazing sheet by its content and improving the wettability in the surface brazing. If the Si content is not satisfied by 1.0% by mass, the temperature of the liquidus line of the brazing sheet becomes excessively high, and even if the brazing sheet reaches a predetermined brazing temperature, the brazing sheet becomes insufficient and sufficient brazing strength (shear stress) There is a possibility. On the other hand, when the Si content exceeds 12 mass%, there is a high possibility that the primary Si precipitates (crystallizes) in the central portion of the ingot during casting, and even if a good hot rolled sheet is obtained, it is difficult to obtain a microstructured, It becomes.

따라서, 납땜재 중의 Si 함유량은 1.0 내지 12질량%의 범위로 한다. 보다 바람직한 Si 함유량은 2.0 내지 12질량%의 범위이다. 더욱 바람직한 Si 함유량은 3.0 내지 12질량%의 범위이다.Therefore, the Si content in the brazing material is in the range of 1.0 to 12 mass%. The more preferable Si content is in the range of 2.0 to 12 mass%. The more preferable Si content is in the range of 3.0 to 12 mass%.

MgMg :0.1 내지 5.: 0.1 to 5. 0질량0 mass %

Mg은 스스로 산화됨으로써, 환원제로서 작용하므로, 경납땜 가열에 의한 알루미늄 합금 부재와 브레이징 시트의 납땜재의 계면에 있어서의 알루미늄의 산화를 억제하여, 면 경납땜 중의 습윤성을 개선하기 위한 원소라고 생각된다. Mg 함유량이, 0.1질량%에 만족되지 않으면, 경납땜 온도나 유지 시간에도 의하지만, 그 효과가 불충분해져, 충분한 경납땜 강도(전단 응력)가 얻어지지 않을 가능성이 있다. 반대로, Mg 함유량이, 5.0질량%를 초과하면, 주괴를 열연할 때의 롤로의 부하가 커지고, 또한 모서리 깨짐도 발생하므로, 열연이 곤란해진다. 납땜재의 가공성을 고려하면, Mg 함유량은 낮은 편이 바람직하다.Mg is considered to be an element for suppressing the oxidation of aluminum at the interface between the aluminum alloy member and the brazing material of the brazing sheet by brazing heating because of its own oxidation and thereby reducing the wettability in the surface brazing. If the Mg content is not satisfied at 0.1 mass%, the effect becomes insufficient depending on the brazing temperature and the holding time, and sufficient brazing strength (shear stress) may not be obtained. On the other hand, when the Mg content exceeds 5.0 mass%, the load on the roll at the time of hot rolling the ingot becomes large, and corner cracking also occurs, so that hot rolling becomes difficult. Considering the workability of the brazing material, it is preferable that the Mg content is low.

따라서, 납땜재 중의 Mg 함유량은 0.1 내지 5.0질량%의 범위로 한다. 보다 바람직한 Mg 함유량은 0.1 내지 4.0질량%의 범위이다. 더욱 바람직한 Mg 함유량은 0.1 내지 3.0질량%의 범위이다.Therefore, the Mg content in the brazing material is set in the range of 0.1 to 5.0 mass%. A more preferable Mg content is in the range of 0.1 to 4.0 mass%. The Mg content is more preferably in the range of 0.1 to 3.0 mass%.

잔량부는 Al과 불가피적 불순물을 포함한다.The remainder portion contains Al and unavoidable impurities.

불가피적 불순물로서는 Fe, Cu, Mn, Zn 등을 들 수 있지만, 이들 원소에 대해서는, Fe:1.0질량% 미만, Cu:1.0질량% 미만, Mn:1.0질량% 미만, Zn:1.0질량% 미만의 범위이면, 본 발명의 효과를 방해하는 것은 아니다. 따라서, 불가피적 불순물로서의 상기 성분 함유량은 각각 1.0질량% 미만으로 하는 것이 바람직하다.As the inevitable impurities, Fe, Cu, Mn, Zn and the like can be mentioned. However, these elements are preferably contained in an amount of less than 1.0% by mass of Fe, less than 1.0% by mass of Cu, less than 1.0% by mass of Mn and less than 1.0% Range does not hinder the effect of the present invention. Therefore, the content of the above-mentioned components as the inevitable impurities is preferably less than 1.0% by mass each.

또한, 그 밖의 불순물 원소로서, Cr, Ni, Zr, Ti, V, B, Sr, Sb, Ca, Na 등도 생각할 수 있지만, Cr:0.5질량% 미만, Ni:0.5질량% 미만, Zr:0.2질량% 미만, Ti:0.2질량% 미만, V:0.1질량% 미만, B:0.05질량% 미만, Sr:0.05질량% 미만, Sb:0.05질량% 미만, Ca:0.05질량% 미만, Na:0.01질량% 미만의 범위이면, 본 발명에 관한 브레이징 시트의 성능 특성을 크게 저해하는 일이 없으므로, 불가피적 불순물로서 포함하고 있어도 된다. Pb, Bi, Sn, In에 대해서는, 각각 0.02질량% 미만, 그 밖에 각 0.02질량% 미만이며, 이 범위에서 관리 외 원소를 함유해도 본 발명의 효과를 방해하는 것은 아니다.It is also possible to use Cr, Ni, Zr, Ti, V, B, Sr, Sb, Ca and Na as other impurity elements. Less than 0.1% by mass of Ti, less than 0.1% by mass of Ti, less than 0.05% by mass of B, less than 0.05% of Sr, less than 0.05% of Sb, less than 0.05% , The performance characteristics of the brazing sheet according to the present invention are not significantly deteriorated and may be included as inevitable impurities. Pb, Bi, Sn, and In are 0.02 mass% or less and 0.02 mass% or less, respectively, and the presence of the non-controlled element in this range does not hinder the effect of the present invention.

브레이징Brazing 시트를 구성하는 납땜재의 두께;15 내지 200㎛ Thickness of the brazing material constituting the sheet: 15 to 200 탆

본 발명에 관한 단층형 브레이징 시트를 구성하는 납땜재의 두께는 건전한 면 경납땜을 달성할 수 있는 두께이면 된다. 두께가 15㎛ 미만이면, 충분한 경납땜 강도를 얻을 수 없을 가능성이 있다. 두께가 200㎛를 초과하면, 접합면으로부터 배출되는 납땜재의 양이 지나치게 많아져, 고비용으로 된다. 따라서, 납땜재의 두께 범위는 15 내지 200㎛로 한다. 보다 바람직한 두께의 범위는 15 내지 150㎛이다. 더욱 바람직한 두께의 범위는 15 내지 100㎛이다.The thickness of the brazing material constituting the single-layer brazing sheet according to the present invention may be a thickness that can achieve sound surface brazing. If the thickness is less than 15 mu m, sufficient brazing strength may not be obtained. If the thickness exceeds 200 占 퐉, the amount of the brazing material discharged from the bonding surfaces becomes excessively large, resulting in a high cost. Therefore, the thickness range of the brazing material is 15 to 200 mu m. A more preferable range of the thickness is 15 to 150 占 퐉. A more preferable thickness range is 15 to 100 占 퐉.

납땜재를Brazing material 포함하는 단층형  Single layer type 브레이징Brazing 시트의 제조 방법 Method of manufacturing sheet

예를 들어, 100㎛ 두께의 납땜재를 포함하는 단층형 브레이징 시트이면, 이하와 같이 제조한다.For example, a single-layer brazing sheet including a brazing material having a thickness of 100 mu m is produced as follows.

원료가 되는 잉곳, 스크랩 등을 배합하여, 용해로에 투입하고, 소정의 납땜재 조성을 포함하는 알루미늄 용탕을 용제한다. 용해로는, 버너의 화염에 의해 직접 원료를 가열 용해하는 버너로가 일반적이다. 알루미늄 용탕이 소정의 온도, 예를 들어 800℃에 도달한 후, 적량의 제재(除滓)용 플럭스를 투입하고, 교반봉에 의해 용탕의 교반을 행하여, 모든 원료를 용해한다. 그 후, 성분 조정을 위해, 추가의 원료, 예를 들어 Mg 등을 투입하고, 30 내지 60분 정도의 진정을 행한 후, 표면에 부유하는 메탈 스컴을 제거한다. 알루미늄 용탕이 소정의 온도, 예를 들어 740℃까지 냉각된 후, 출탕구부터 홈통으로 출탕하고, 필요에 따라서, 인라인 회전 탈가스 장치, CFF 필터 등을 통해 주조를 개시한다. 또한, 용해로와 유지로가 병설되어 있는 경우에는, 용해로에서 용제된 용탕을 유지로로 탕 이동한 후, 유지로에서 또한 진정 등을 행한 후 주조를 개시한다.An ingot as a raw material, scrap and the like are mixed and charged into a melting furnace, and a molten aluminum containing a predetermined brazing composition is dissolved. The melting furnace is generally a burner which directly melts the raw material by the flame of the burner. After the molten aluminum reaches a predetermined temperature, for example, 800 占 폚, an appropriate amount of flux for slag removal is introduced and the molten metal is stirred by a stirring rod to dissolve all the raw materials. Thereafter, for adjustment of the components, an additional raw material, for example, Mg or the like is added, and the metal scum floating on the surface is removed after sedimentation for about 30 to 60 minutes. After the aluminum molten metal is cooled to a predetermined temperature, for example, 740 占 폚, the molten metal is spouted from the tapping trough to the trough, and casting is started, if necessary, through an in-line rotary degassing apparatus, a CFF filter or the like. In addition, when the melting furnace and the furnace are installed in parallel, the molten metal in the melting furnace is moved to the furnace furnace, and then the furnace is also subjected to soaking and the casting is started.

DC 주조기의 재킷은 1개 주입이어도 되지만, 생산 효율을 중시하는 다수 주입의 것이어도 된다. 예를 들어, 700㎜×450㎜의 사이즈의 수냉식 주형 내에, 딥 튜브, 플로트를 통해 주탕하면서, 주조 속도 60㎜/min으로 하형을 내리고, 수냉식 주형 하부에 있어서 응고 쉘층에 대해 직접 수냉(Direct Chill)을 행하면서, 섬프 내의 용탕을 응고 냉각시켜, 소정의 치수, 예를 들어 700㎜×450㎜×4500㎜ 치수의 슬래브를 얻는다. 주조 종료 후, 슬래브의 선단, 후단부를 절단하여 편면 25㎜의 양면 면삭을 실시하여, 400㎜ 두께로 한 슬래브를 소킹로에 삽입하고, 450 내지 540℃×1 내지 12시간의 균질화 처리(HO 처리)를 실시한다. 균질화 처리 후, 슬래브를 소킹로로부터 취출하여, 열간 압연기에 의해 어떤 패스인지의 열간 압연을 실시하여, 예를 들어 6㎜ 두께의 열간 압연판 코일(Reroll)을 얻는다.The jacket of the DC casting machine may be one injection, but it may be a multiple injection which emphasizes production efficiency. For example, the lower mold is lowered at a casting speed of 60 mm / min while pouring through a dip tube and float in a water-cooled mold having a size of 700 mm × 450 mm, and direct cooling The molten metal in the sump is coagulated and cooled to obtain a slab having a predetermined size, for example, a size of 700 mm x 450 mm x 4500 mm. After completion of the casting, the front end and the rear end of the slab were cut to obtain a double-sided surface of 25 mm in length. A slab having a thickness of 400 mm was inserted into the soaking furnace and homogenized at 450 to 540 캜 for 1 to 12 hours ). After the homogenization treatment, the slab is removed from the soaking furnace, and subjected to hot rolling in any pass by a hot rolling mill to obtain a hot rolled sheet coil (Reroll) having a thickness of, for example, 6 mm.

이 6㎜ 두께의 열간 압연판 코일에 어떤 패스의 냉간 압연을 실시하여, 소정의 두께, 예를 들어 100㎛ 두께의 납땜재를 포함하는 단층형 브레이징 시트를 얻는다. 또한, 냉간 압연 공정에 있어서, 냉간 압연판의 가공 경화가 현저한 경우에는, 필요에 따라서, 코일을 어닐러에 삽입하여, 유지 온도 300 내지 450℃의 중간 어닐링 처리를 실시하여, 냉간 압연판을 연화시키는 것이 바람직하다.A 6 mm thick hot-rolled sheet coil is cold-rolled in any pass to obtain a single-layered brazing sheet including a brazing material having a predetermined thickness, for example, a thickness of 100 mu m. When the work hardening of the cold rolled plate is remarkable in the cold rolling step, the coil is inserted into the annealer as necessary and subjected to an intermediate annealing treatment at a holding temperature of 300 to 450 DEG C to soften the cold rolled plate .

본 발명의 제2 특징점은 불활성 가스 분위기 하에서 플럭스를 사용하지 않고, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이에 특정한 면압을 부가하고 있는 점에 있다. 이로 인해, 납땜재가 용융되면 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이로부터 효율적으로 배출되어, 특히 Al측에 있어서의 θ상 등의 금속간 화합물의 생성을 억제하는 것이 가능해져, 금속간 화합물층의 두께를 얇게 할 수 있고, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이의 열전도율을 높게 유지하면서, 경납땜 강도(전단력)가 우수한 면 경납땜을 실시할 수 있다.A second feature of the present invention resides in that a specific surface pressure is added between the aluminum alloy member and the copper alloy member without using flux in an inert gas atmosphere. As a result, when the brazing material is melted, it is efficiently discharged from between the aluminum alloy member and the copper alloy member. In particular, it is possible to suppress the generation of intermetallic compounds such as the? -Phase on the Al side, And the surface brazing can be performed with excellent brazing strength (shearing force) while maintaining a high thermal conductivity between the aluminum alloy member and the copper alloy member.

불활성 가스 분위기 하 Under an inert gas atmosphere

전술한 바와 같이 브레이징 시트(납땜재)를 충분히 용해하여, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 계면을 적셔서 면 경납땜하기 위해서는, 적어도 유지 온도 510℃ 이상에서 소정 시간 유지하는 것이 필요하다.As described above, in order to sufficiently dissolve the brazing sheet (brazing material) to wet the interface between the aluminum alloy member and the copper alloy member, brazing must be maintained at least at a holding temperature of 510 DEG C or higher for a predetermined time.

이로 인해, 경납땜 가열 중이라도, 알루미늄 합금 부재나 구리 합금 부재의 경납땜면의 표면 혹은 브레이징 시트의 납땜재면의 산화를 억제하기 위해, 불활성 가스 분위기 하에서 면 경납땜을 행할 필요가 있다.Therefore, in order to suppress the oxidation of the surface of the brazing surface of the aluminum alloy member or the copper alloy member or the brazing material surface of the brazing sheet even during brazing heating, it is necessary to conduct surface brazing under an inert gas atmosphere.

불활성 가스로서는, 질소 가스, 아르곤 가스, 헬륨 가스 등을 사용할 수 있다. 또한, 불활성 가스 중의 산소 농도는 500ppm 이하인 것이 바람직하다. 불활성 가스 중의 산소 농도가 500ppm을 초과하면, 면 경납땜 후의 접합 강도(전단 응력)가 저하된다.As the inert gas, nitrogen gas, argon gas, helium gas, or the like can be used. The oxygen concentration in the inert gas is preferably 500 ppm or less. If the oxygen concentration in the inert gas exceeds 500 ppm, the bonding strength (shear stress) after surface warping is lowered.

보다 바람직한 불활성 가스 중의 산소 농도는 100ppm이다. 더욱 바람직한 불활성 가스 중의 산소 농도는 10ppm 이하이다. 구체적으로는, 공업용 질소 가스에 대해서는, 산소 농도 10ppm 이하로 규격이 정해져 있으므로, 비용면에서도 공업용 질소 가스를 사용하는 것이 가장 바람직하다.More preferably, the oxygen concentration in the inert gas is 100 ppm. More preferably, the oxygen concentration in the inert gas is 10 ppm or less. Concretely, for the industrial nitrogen gas, since the standard is set at an oxygen concentration of 10 ppm or less, it is most preferable to use industrial nitrogen gas from the viewpoint of cost.

물론, 경납땜 가열 중, 경납땜 온도 유지 중 및 냉각 중에는 가열 장치 내를 불활성 가스 분위기에서 충만시켜 두는 것이 바람직하다. 그러나, 전자기 유도 가열과 같이 급속 가열하는 경우에는 소정의 유지 온도에 도달하기 전에, 불활성 가스를 분사하여 가열 장치 내의 대기를 불활성 가스로 치환해도 된다.Of course, it is preferable to fill the inside of the heating apparatus in an inert gas atmosphere during brazing heating, during brazing temperature holding, and during cooling. However, in the case of rapid heating such as electromagnetic induction heating, the atmosphere in the heating device may be replaced with an inert gas by injecting an inert gas before reaching a predetermined holding temperature.

부가 addition 면압Surface pressure ;0.6㎫ 이상 ; 0.6 MPa or more

본 발명에 관한 면 경납땜 방법에 있어서, 소정의 조성의 브레이징 시트(납땜재)를 용해하여, 납땜재와 알루미늄 합금 부재, 납땜재와 구리 합금 부재를 면 접촉시킨 상태에서, 경납땜 가열을 행하지만, 이때 접합면에 대해 0.6㎫ 이상의 면압을 부가하면서, 소정의 경납땜 온도에서 유지할 필요가 있다. 물론, 경납땜 가열 시에는 면압을 부가하지 않고, 납땜재의 용융 온도에 도달하기 직전에, 노 내에 설치한 프레스 등에 의해 접합면에 대해 0.6㎫ 이상의 면압을 부가하여 면 경납땜을 행해도 된다.In the surface brazing method according to the present invention, a brazing sheet (brazing material) having a predetermined composition is dissolved, and brazing heating is performed in a state in which the brazing material and the aluminum alloy member, the brazing material and the copper alloy member are in surface contact with each other , It is necessary to maintain the soldering temperature at a predetermined value while applying a surface pressure of 0.6 MPa or more to the bonding surface. Needless to say, surface pressure brazing may be performed by adding a surface pressure of 0.6 MPa or more to the bonding surface by a press or the like provided in the furnace immediately before reaching the melting temperature of the brazing material, without applying surface pressure during brazing heating.

면압이 0.6㎫ 이상인 경우, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이에 삽입된 납땜재는, 용융하면 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 계면으로부터 효율적으로 배출되게 된다. 이로 인해, 특히 Al측에 있어서의 θ상 등의 금속간 화합물의 생성을 억제하는 것이 가능해진다. 구체적으로는, 예를 들어 금속간 화합물층의 두께를 30㎛ 이하로 할 수 있고, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이의 열전도율을 높게 유지하면서, 경납땜 강도(전단력)가 우수한 면 경납땜을 실시할 수 있다.When the surface pressure is 0.6 MPa or more, the brazing material inserted between the aluminum alloy member and the copper alloy member is efficiently discharged from the interface between the aluminum alloy member and the copper alloy member when molten. This makes it possible to suppress the generation of an intermetallic compound such as a phase in particular on the Al side. Concretely, for example, the thickness of the intermetallic compound layer can be set to 30 占 퐉 or less, and the surface-brazed solder having excellent brazing strength (shearing force) can be performed while maintaining a high thermal conductivity between the aluminum alloy member and the copper alloy member .

면압이 0.6㎫ 미만인 경우, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이에 삽입된 납땜재는, 용융한 후라도 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 계면으로부터 배출되기 어려워진다. 이로 인해, 구리 합금 부재 표면으로부터 용융 납땜재 중으로의 Cu 원자의 확산이 급속히 진행되어, 납땜재를 포함하는 Al측에 있어서의 θ상 등의 금속간 화합물의 생성을 억제할 수 없다. 결과적으로, 금속간 화합물층의 두께를 얇게 할 수 없어, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 계면의 열전도율이 저하될 뿐만 아니라, 충분한 경납땜 강도(전단 응력)를 얻을 수 없다. 물론, 면 경납땜 후의 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 계면의 열전도율을 높게 유지하면서, 경납땜 강도(전단 응력)를 충분히 확보하기 위해서는, 접합면에 대해 부가하는 면압은 높은 쪽이 바람직하다. 따라서, 바람직한 면압은 0.6㎫ 이상이다. 보다 바람직한 면압은 1.0㎫ 이상이다.When the surface pressure is less than 0.6 MPa, the brazing material inserted between the aluminum alloy member and the copper alloy member is hardly discharged from the interface between the aluminum alloy member and the copper alloy member even after melting. As a result, the diffusion of Cu atoms from the surface of the copper alloy member into the melted solder material progresses rapidly, and generation of an intermetallic compound such as the? -Phase on the Al side including the brazing material can not be suppressed. As a result, the thickness of the intermetallic compound layer can not be reduced, and the thermal conductivity at the interface between the aluminum alloy member and the copper alloy member is lowered, and sufficient brazing strength (shear stress) can not be obtained. Of course, in order to sufficiently secure the brazing strength (shearing stress) while maintaining the high thermal conductivity of the interface between the aluminum alloy member and the copper alloy member after the surface brazing, it is preferable that the surface pressure added to the bonding surface is high. Therefore, the preferable surface pressure is 0.6 MPa or more. A more preferable surface pressure is 1.0 MPa or more.

경납땜의Brazed 온도 조건;510 내지 550℃로 유지 Temperature condition: maintained at 510 to 550 캜

본 발명에 관한 면 경납땜 방법에 있어서, 소정의 조성의 브레이징 시트(납땜재)를 용해하여, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 계면을 적심과 함께, 용융한 납땜재를 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 계면으로부터 배출하면서, 확실히 면 경납땜을 행하기 위해서는, 적어도 경납땜 온도 510℃ 이상일 필요가 있다.In the surface brazing method of the present invention, a brazing sheet (brazing material) having a predetermined composition is dissolved to wet the interface between the aluminum alloy member and the copper alloy member, and the melted brazing material is bonded to the aluminum alloy member and the copper alloy In order to reliably perform surface brazing while discharging from the interface of the member, at least the brazing temperature needs to be 510 DEG C or higher.

경납땜 온도가 510℃ 미만인 경우에는, 납땜재의 용해가 불충분해져, 충분한 경납땜 강도(전단 강도)가 얻어지지 않는다. 물론, 허용할 수 있는 범위 내에서 유지 온도가 높은 쪽이 보다 충분한 경납땜 강도(전단 강도)가 얻어진다. 그러나, 유지 온도가, 550℃를 초과하면, 납땜재를 포함하는 Al측으로의 Cu 원자의 확산이 급속히 진행되어, 1000계의 알루미늄 합금 부재라도, 계면 부근의 고상선 온도가 저하됨으로써 순차적으로 국부 융해를 일으키고, 특정한 면압을 부가하고 있는 경우도 있고, 구리 합금 부재가 알루미늄 합금 부재에 깊게 박혀 버릴 가능성이 있다. 따라서, 바람직한 유지 온도는 510 내지 550℃의 범위이다.When the brazing temperature is less than 510 占 폚, the brazing material is insufficiently dissolved, and sufficient brazing strength (shearing strength) is not obtained. Of course, a brazing strength (shear strength) which is more sufficient can be obtained when the holding temperature is higher within an allowable range. However, when the holding temperature exceeds 550 DEG C, the diffusion of Cu atoms into the Al side including the brazing material progresses rapidly, and even when the aluminum alloy member of 1000 series is heated, the solidus temperature near the interface is lowered, And a specific surface pressure is applied to the aluminum alloy member. There is a possibility that the copper alloy member is deeply embedded in the aluminum alloy member. Thus, the preferred holding temperature is in the range of 510-550 占 폚.

경납땜의Brazed 유지 시간  Retention time

경납땜 온도에 있어서의 유지 시간은 2분 이상인 것이 바람직하다. 경납땜 온도에도 의하지만, 유지 시간이 2분 미만이면, 접합면에 있어서의 온도의 불균일에 의해, 충분한 경납땜 강도(전단 강도)가 얻어지지 않는다. 보다 바람직한 유지 시간은 5분 이상이다.The holding time at the brazing temperature is preferably at least 2 minutes. If the holding time is less than 2 minutes depending on the brazing temperature, sufficient brazing strength (shearing strength) can not be obtained due to uneven temperature on the bonding surfaces. A more preferable holding time is 5 minutes or more.

실시예 Example

브레이징Brazing 시트의 제작  Sheet production

소정의 각종 잉곳을 계량, 배합하여, 이형재를 도포한 #30 도가니에 9㎏씩(총 16 시료)의 원재료를 장입 장전하였다. 이들 도가니를 전기로 내에 삽입하여, 760℃에서 용해하여 스컴을 제거하고, 그 후, 용탕 온도를 740℃로 유지하였다. 다음에, 소형 회전 탈가스 장치에 의해, 용탕에 유량 1Nl/분으로 질소 가스를 10분간 불어 넣어, 탈가스 처리를 행하였다. 그 후 30분간의 진정을 행하여 용탕 표면에 부상한 스컴을 교반봉으로 제거하고, 또한 스푼으로 성분 분석용 주형에 디스크 샘플을 채취하였다.A predetermined variety of ingots were weighed and blended, and 9 kg (total of 16 samples) of raw materials were loaded into a # 30 crucible coated with a release material. These crucibles were inserted into an electric furnace and dissolved at 760 캜 to remove scum, and then the temperature of the molten metal was maintained at 740 캜. Next, nitrogen gas was blown into the molten metal at a flow rate of 1 N / min for 10 minutes by means of a small rotary degassing apparatus, and degassing treatment was carried out. Thereafter, sedimentation was performed for 30 minutes, scum floated on the surface of the molten metal was removed with a stirring rod, and a disc sample was taken in a casting mold for analysis by a spoon.

계속해서, 지그를 사용하여 순차적으로 도가니를 전기로 내로부터 취출하고, 200℃로 예열해 둔 5개의 금형(70㎜×70㎜×15㎜)에 알루미늄 용탕을 주입하였다. 각 시료의 디스크 샘플은 발광 분광 분석에 의해, 조성 분석을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.Subsequently, the crucible was sequentially taken out of the electric furnace by using a jig, and aluminum melt was injected into five metal molds (70 mm x 70 mm x 15 mm) preheated to 200 deg. The disk samples of each sample were subjected to compositional analysis by emission spectroscopic analysis. The results are shown in Table 1.

Figure pct00001
Figure pct00001

주괴는 압탕을 절단 후, 양면을 3㎜씩 면삭하여, 두께 9㎜로 하였다. 전기 가열로에 이 주괴를 장입하여, 100℃/hr의 승온 속도로 480℃까지 가열하고, 480℃×1시간의 균질화 처리를 행하고, 계속해서 열간 압연기에 의해 3㎜ 두께까지 열간 압연을 실시하였다.The ingot was cut in a pressure vessel, and the both surfaces were subjected to machining in 3 mm increments to a thickness of 9 mm. The ingot was charged into an electric furnace, heated to 480 占 폚 at a heating rate of 100 占 폚 / hr, homogenized at 480 占 폚 for 1 hour, and hot-rolled to a thickness of 3 mm by a hot rolling mill .

이 후, 열간 압연판에 냉간 압연을 실시하여, 0.2㎜ 두께의 냉연판으로 하고, 연화시키기 위해 400℃×2시간의 중간 어닐링을 실시하였다. 또한 냉간 압연을 실시하여, 0.06㎜(60㎛)의 최종 냉간 압연판으로 하였다. 또한, 납땜재 두께의 경납땜 강도(전단 응력)에 미치는 영향을 조사하기 위해, E 합금 납땜재에 대해서는, 두께 15㎛, 20㎛, 30㎛, 60㎛ 및 100㎛의 5수준의 최종 압연판을 제작하였다.Thereafter, the hot-rolled sheet was cold-rolled to form a cold-rolled sheet having a thickness of 0.2 mm and subjected to intermediate annealing at 400 ° C for 2 hours to soften it. Further, cold-rolling was performed to obtain a final cold-rolled sheet of 0.06 mm (60 탆). In order to investigate the effect of the brazing material thickness on the brazing strength (shear stress), the E-alloy brazing material was subjected to five levels of final rolled plates of thickness 15 占 퐉, 20 占 퐉, 30 占 퐉, 60 占 퐉 and 100 占 퐉 Respectively.

이 최종 냉간 압연판을 소정의 크기(15㎜×8㎜)로 절단하여, 복수매의 브레이징 시트(납땜재)로 하였다.This final cold-rolled sheet was cut into a predetermined size (15 mm x 8 mm) to obtain a plurality of brazing sheets (brazing materials).

역T자 시험편의 제작 Production of reverse T-test specimen

도 1에 도시한 바와 같이, AA1100 함금제의 블록 A(35㎜×35㎜×10㎜)의 35㎜×35㎜의 면상 중앙에 브레이징 시트(15㎜×8㎜)를 적재하고, 무산소 구리제(C1020)의 블록 B(18㎜×15㎜×8㎜)에 있어서의 15㎜×8㎜의 면을 상기 브레이징 시트에 겹치도록 하고 블록 A에 있어서의 35㎜×35㎜의 면상 중앙에 블록 B를 세워 설치하였다.As shown in Fig. 1, a brazing sheet (15 mm x 8 mm) was placed in the center of a 35 mm x 35 mm plane of a block A (35 mm x 35 mm x 10 mm) made of AA1100, (15 mm x 8 mm) in the block B (18 mm x 15 mm x 8 mm) of the block C1020 was superimposed on the brazing sheet, and the block B (35 mm x 35 mm) Respectively.

또한 도 4의 (a)에 도시한 바와 같은 가압식 경납땜 시험 지그를 사용하여 블록 B의 상면을 가압하면서, 시험로 내에 조립한 블록 등을 삽입하였다. 분위기를 불활성 가스로 치환하기 위해, 유량 10Nl/분으로 공업용 질소 가스(산소 농도 10ppm 이하의 질소)를 흘리면서, 블록 A에 설치한 열전대가 소정의 경납땜 온도를 나타낼 때까지, PID 제어에 의해 50℃/분의 속도로 가열하고, 소정의 경납땜 온도에서 소정의 시간 유지한 후, 저항선으로의 출력을 OFF로 하여, 조립한 블록 등을 노냉하였다. 블록 A에 설치한 열전대가 400℃ 이하를 나타낸 후, 조립한 블록 등을 노로부터 취출하여 실온까지 냉각하였다.Further, a block or the like assembled in the test furnace was inserted while pressing the upper surface of the block B by using a pressurized brazed test jig as shown in Fig. 4 (a). (Nitrogen with an oxygen concentration of 10 ppm or less) is fed at a flow rate of 10 Nl / min in order to replace the atmosphere with an inert gas, the PID control is repeated until the thermocouple provided in the block A exhibits a predetermined brazing temperature. Deg.] C / min, held at a predetermined brazing temperature for a predetermined time, turned off the output to the resistance wire, and cooled the assembled block and the like. After the thermocouple installed in the block A showed 400 DEG C or less, the assembled block or the like was removed from the furnace and cooled to room temperature.

또한, 경납땜 분위기에 의한 산소 농도의 경납땜 강도(전단 응력)에 미치는 영향을 조사하기 위해, E 합금 납땜재(납땜재 두께:60㎛)에 대해서는, 공업용 질소(산소 농도 10ppm 이하의 질소) 외에, 산소 농도 500ppm의 질소, 산소 농도 2000ppm의 질소를 흘리면서, 혹은 질소를 흘리지 않고 대기 중에서, 경납땜 온도 540℃, 유지 시간 10분의 조건 하에서, 마찬가지로 하여 역T자 시험편의 제작을 행하였다.In order to investigate the influence of the oxygen concentration on the brazing strength (shear stress) by the brazing atmosphere, an industrial nitrogen (oxygen of 10 ppm or less in oxygen concentration) was used for the E alloy brazing material (brazing material thickness: In addition, an inverted-T test piece was produced in the same manner under the conditions of nitrogen gas of 500 ppm oxygen, nitrogen of 2000 ppm in oxygen concentration, nitrogen gas, and air atmosphere at a brazing temperature of 540 캜 and a holding time of 10 minutes.

전단 응력의 측정 Measurement of Shear Stress

상기와 같이 하여 제작한 역T자 시험편을 도 3과 같은 지그에 고정하고, 블록 A의 단부면(35㎜×10㎜의 면)으로부터 암슬러에 의해 가압하여(변형 속도:1㎜/분), 경납땜면에 있어서의 경납땜 강도(파단 전단 응력)의 측정을 행하였다.The thus prepared reverse T-shaped test piece was fixed to the jig as shown in Fig. 3, and pressed against the end surface (35 mm x 10 mm surface) of the block A by the arm slider (deformation rate: 1 mm / min) , And the brazing strength (fracture shear stress) on the brazed surface was measured.

금속 조직 관찰용ㆍ열전도율 측정용 시험편의 제작 Fabrication of test specimens for metal structure observation and thermal conductivity measurement

도 2에 도시한 바와 같이 AA1050 함금제의 블록 C(40㎜×40㎜×4㎜)의 40㎜×40㎜의 면상 중앙에 브레이징 시트(30㎜×30㎜)를 적재하고, 무산소 구리제(C1020)의 블록 D(30㎜×30㎜×2.5㎜)에 있어서의 30㎜×30㎜의 면을 상기 브레이징 시트에 겹치도록 하고 블록 C에 있어서의 40㎜×40㎜의 면상 중앙에 블록 D를 겹쳤다.As shown in Fig. 2, a brazing sheet (30 mm x 30 mm) was placed on the center of a 40 mm x 40 mm plane of block C (40 mm x 40 mm x 4 mm) of AA1050, 30 mm x 30 mm in the block D (30 mm x 30 mm x 2.5 mm) of the block C was placed on the brazing sheet and the block D was placed at the center of the surface of 40 mm x 40 mm in the block C I overlapped.

또한 도 4의 (b)에 도시한 바와 같은 가압식 경납땜 시험 지그를 사용하여 블록 D의 상면을 가압하면서, 시험로 내에 조립한 블록 등을 삽입하였다. 분위기를 불활성 가스로 치환하기 위해, 유량 10Nl/분으로 공업용 질소 가스(산소 농도 10ppm 이하의 질소)를 흘리면서, 블록 C에 설치한 열전대가 소정의 경납땜 온도를 나타낼 때까지, PID 제어에 의해 50℃/분의 속도로 가열하고, 소정의 경납땜 온도에서 소정의 시간 유지한 후, 저항선으로의 출력을 OFF로 하여, 조립한 블록 등을 노냉하였다. 블록 C에 설치한 열전대가 400℃ 이하를 나타낸 후, 조립한 블록 등을 노로부터 취출하여 실온까지 냉각하였다.Further, a block or the like assembled in the test furnace was inserted while pressing the upper surface of the block D by using a pressurized brazed test jig as shown in Fig. 4 (b). (Nitrogen with an oxygen concentration of 10 ppm or less) at a flow rate of 10 Nl / min in order to replace the atmosphere with an inert gas, the PID control is repeated until the thermocouple provided in the block C exhibits a predetermined brazing temperature. Deg.] C / min, held at a predetermined brazing temperature for a predetermined time, turned off the output to the resistance wire, and cooled the assembled block and the like. After the thermocouple installed in block C showed a temperature of 400 DEG C or less, the assembled block was taken out of the furnace and cooled to room temperature.

열전도율의 측정 Measurement of thermal conductivity

열전도율은 밀도, 비열, 열확산율을 곱하여 산출하였다. 밀도는 치수 및 중량 계측, 비열, 열확산율은 레이저 플래시법에 의해 각각 측정하였다. 측정 시험편은 금속 조직 관찰용ㆍ열전도율 측정용 시험편을 밀링 커터로 판 두께 2㎜로 가공한 후, 와이어 커트 방전 가공에 의해 직경 2㎜의 시험편으로 마무리한 것을 사용하였다. 레이저 플래시법은 얼박리코(주)제 열정수 측정 장치 TC-7000을 사용하였다.The thermal conductivity was calculated by multiplying the density, specific heat, and thermal diffusivity. Density, dimension and weight measurements, specific heat, and thermal diffusivity were measured by laser flash method. The test specimens used for the observation of metal structure and for the measurement of thermal conductivity were processed to a plate thickness of 2 mm with a milling cutter and then finished with a test piece having a diameter of 2 mm by wire cut electric discharge machining. As the laser flash method, TC-7000, a thermo-numerical value measuring device manufactured by Erbilco Co., Ltd. was used.

금속간Intermetallic 화합물층Compound layer 두께의 측정  Measurement of thickness

금속 조직 관찰용ㆍ열전도율 측정용 시험편의 중앙부 단면을 수지에 매립하여 경면 연마하고, 도 5에 도시한 바와 같이 금속 현미경 하에서 금속간 화합물층의 두께를 측정하였다. 도 5에 있어서, 상측의 영역은 Cu 기재[무산소 구리(C1020)], 하측의 영역은 Al 기재(AA1050 합금)이다. 이들 기재끼리의 접합 계면을 따라서, 상측에 δ상이 층상으로 생성되고, 하측에 θ상이 괴상으로 생성되어 있다. 접합 계면과 직교하도록 측정용 기준선을 설정하여, δ상과 Cu 기재의 경계(a점)와, θ상과 Al 기재의 경계(b점)의 거리를 측정하고, 이 거리를 금속간 화합물층의 두께로 하였다. 이와 같이 하여, 1 시험편에 대해 임의의 10개소의 단면에서 금속간 화합물층의 두께를 측정하고, 그 평균값을 화합물층 두께로 하였다.The center section of a test piece for observation of metal structure and thermal conductivity was embedded in a resin and subjected to mirror polishing, and the thickness of the intermetallic compound layer was measured under a metallurgical microscope as shown in Fig. 5, the upper region is a Cu base (oxygen-free copper (C1020)), and the lower region is an Al base (AA1050 alloy). A delta phase is formed in layers on the upper side and a &thetas; phase in the lower side is generated on the lower side along the bonding interface between these materials. The distance between the delta phase and the Cu substrate (point a) and the distance between the delta phase and the Al substrate (point b) were measured so as to be orthogonal to the bonding interface, Respectively. In this way, the thickness of the intermetallic compound layer was measured at 10 arbitrary sections on one test piece, and the average value was defined as the thickness of the compound layer.

또한, 상기 실시예의 설명 중에 있어서, 특별히 미세한 조건의 표시가 없는 것에 대해서는, E 합금 납땜재(납땜재 두께:60㎛) 및 피접합재[AA1100 합금제, 무산소 구리제(C1020)의 블록]를 사용하여, 공업용 질소(산소 농도 10ppm 이하의 질소)를 흘리면서, 경납땜 온도 540℃, 유지 시간 10분, 가압력 3㎫의 조건 하에서 경납땜을 행하고, 역T자 시험편의 제작 및 금속 조직 관찰용ㆍ열전도율 측정용 시험편의 제작을 행한 것이다.In the description of the above embodiments, E-alloy brazing material (brazing material thickness: 60 탆) and the material to be bonded (block of AA1100 alloy and oxygen-free copper (C1020) And brazing was performed under the conditions of a brazing temperature of 540 占 폚, a holding time of 10 minutes, and a pressing force of 3 MPa while nitrogen for industrial use (nitrogen of 10 ppm or less in oxygen concentration) was flowing to prepare an inverted T type test piece and a thermal conductivity And a test piece for measurement was produced.

그 결과를 표 2 내지 10 및 도 6 내지 16에 나타낸다.The results are shown in Tables 2 to 10 and Figs. 6 to 16.

Figure pct00002
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Figure pct00003
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Figure pct00004
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Figure pct00005
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Figure pct00006
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Figure pct00007
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Figure pct00008
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Figure pct00009
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Figure pct00010
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우선, 표 2에 나타내는 결과로부터, 0.6㎫ 이상의 면압을 부가하면서 경납땜을 행하면, 30㎛ 이하의 화합물층의 두께가 되는 것을 알 수 있다. 또한, 전단 강도에 미치는 화합물층 두께의 영향에 대해 보면, 화합물층 두께가 30㎛ 이하의 상태에서는 전단 강도가 증가하는 것을 알 수 있다. 열전도율에 미치는 화합물 두께의 영향에 대해 보면, 화합물층 두께가 30㎛ 이하의 상태에서는 열전도율이 증가하는 것을 알 수 있다. 또한, 화합물층의 두께에 미치는 납땜 시의 부가 압력의 영향에 대해 단면 조직 사진을 보면, 0.2㎫의 면압을 부가하면서 경납땜을 행하면, Al측에 있어서 θ상 등의 금속간 화합물이 크게 성장하고 있는 조직으로 되어 있지만, 0.6㎫의 면압을 부가하면서 경납땜을 행하면, Al측에 있어서 θ상 등의 금속간 화합물이 크게 성장하고 있지 않고, 얇고 대략 일정한 두께의 조직으로 되어 있어, 금속간 화합물의 생성이 억제된 것을 알 수 있다.First, from the results shown in Table 2, it can be understood that brazing is performed while adding a surface pressure of 0.6 MPa or more, whereby the thickness of the compound layer is 30 μm or less. As for the influence of the thickness of the compound layer on the shear strength, it can be seen that the shear strength increases when the thickness of the compound layer is 30 탆 or less. As for the influence of the compound thickness on the thermal conductivity, it can be seen that the thermal conductivity increases when the thickness of the compound layer is 30 탆 or less. In addition, a photograph of a cross-sectional structure with respect to the influence of the additional pressure at the time of soldering on the thickness of the compound layer shows that when brazing is performed while applying a surface pressure of 0.2 MPa, the intermetallic compound such as the? However, when brazing is performed while adding a surface pressure of 0.6 MPa, the intermetallic compound such as the? -Phase does not greatly grow on the Al side, and the structure becomes thin and has a substantially constant thickness, Is suppressed.

따라서, 납땜 시의 부가 압력에 대해서는, 0.6㎫ 이상의 면압을 부가하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다.Therefore, it is understood that it is preferable to add a surface pressure of 0.6 MPa or more to the additional pressure during soldering.

경납땜 온도에 대해서는, 510℃ 이상으로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다. 또한, 경납땜 온도 유지 시간은 2분 이상으로, 특히 5분 이상으로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다.As for the brazing temperature, it is understood that it is preferable to be 510 DEG C or more. It is also understood that the brazing temperature holding time is preferably 2 minutes or more, particularly preferably 5 minutes or more.

다음에, 납땜재를 구성하는 알루미늄 합금 중의 성분의 영향에 대해 보면, 540℃에서 경납땜했을 때에 원하는 전단 응력을 얻기 위해서는 0.1질량%의 Mg 함유로 충분하다. 그러나, 540℃에서 경납땜했을 때에 Mg 함유량이 0.01질량% 미만에서는 원하는 전단 응력이 얻어지고 있지 않다. 또한, Mg 함유량이 3.0질량%를 초과한 시료에서는 540℃에서의 경납땜을 행해도 전단 응력은 저하되지 않지만, 전술한 바와 같이 납땜재 자체의 가공성은 저하된다. 따라서, Mg의 바람직한 함유량은 0.1 내지 3.0질량%인 것을 알 수 있다.Next, regarding the influence of the components in the aluminum alloy constituting the brazing material, it is sufficient to contain 0.1 mass% of Mg in order to obtain a desired shear stress when soldering at 540 캜. However, when the Mg content is less than 0.01 mass% when brazed at 540 캜, desired shear stress is not obtained. In the case where the Mg content exceeds 3.0% by mass, the shear stress is not lowered even by brazing at 540 占 폚, but the workability of the brazing material itself deteriorates as described above. Therefore, the preferable content of Mg is 0.1 to 3.0 mass%.

Si 함유량에 대해 보면, 1.0 내지 12.0질량%의 범위에서, 충분한 전단 응력이 얻어지고 있지만, Si 함유량 0.5질량%에서는, 얻어지는 전단 응력이 약간 낮게 되어 있다.With respect to the Si content, a sufficient shear stress is obtained in the range of 1.0 to 12.0 mass%, but when the Si content is 0.5 mass%, the obtained shear stress is slightly lower.

따라서, Si의 바람직한 함유량은 1.0 내지 12.0질량%인 것을 알 수 있다.Therefore, the preferable content of Si is 1.0 to 12.0 mass%.

불가피적 불순물인 Cu, Mn, Zn에 대해서는, 각각 1.0질량% 미만의 함유이면, 전단 응력에 거의 영향을 미치고 있지 않은 것을 알 수 있다.It is understood that Cu, Mn and Zn, which are inevitable impurities, have almost no influence on the shear stress if they are each contained in an amount of less than 1.0% by mass.

납땜재의 두께에 대해서는, 15㎛ 이상의 두께이면, 우선 충분한 전단 응력이 얻어지고 있지만, 그 두께가 15㎛인 경우, 얻어지는 전단 응력이 약간 낮게 되어 있다. 따라서, 납땜재의 두께는 15㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 지나치게 두꺼우면 납땜재가 과잉으로 되어 버리므로, 상한은 200㎛인 것은 상기한 바와 같다.With respect to the thickness of the brazing material, if the thickness is 15 m or more, sufficient shear stress is first obtained, but when the thickness is 15 m, the obtained shear stress is slightly lower. Therefore, it is preferable that the thickness of the brazing material is 15 mu m or more. If the thickness is excessively large, the brazing material becomes excessively large, so that the upper limit is 200 mu m as described above.

경납땜 시의 분위기에 대해 보면, 적어도 질소 등의 불활성 분위기로 해야 하는 것을 알 수 있다. 특히 산소 함유량이 500ppm 이하인 불활성 가스 분위기로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다.As for the atmosphere during brazing, it is understood that the atmosphere should be at least an inert atmosphere such as nitrogen. It is preferable that the atmosphere is an inert gas atmosphere having an oxygen content of 500 ppm or less.

본 발명에 따르면, 안정된 경납땜 품질을 확보하면서, 또한 비용 상승을 초래하지 않는 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재를 면 경납땜하는 기술이 제공된다.
According to the present invention, there is provided a technique of surface brazing an aluminum alloy member and a copper alloy member that does not cause a rise in cost while ensuring stable brazing quality.

Claims (9)

Si:1.0 내지 12질량%, Mg:0.1 내지 5.0질량%를 포함하고, 잔량부가 Al 및 불가피적 불순물을 포함하는 성분 조성을 갖고, 두께 15 내지 200㎛의 납땜재를 포함하는 단층 브레이징 시트를 사용하여 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재를 면 경납땜하는 방법이며,
상기 브레이징 시트를 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재 사이에 끼워 넣어 면 접촉시킨 상태에서, 불활성 가스 분위기 하에서, 경납땜 온도 510 내지 550℃로 유지하면서, 0.6㎫ 이상의 면압을 부가하면서 무플럭스로 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재를 경납땜하는 것을 특징으로 하는, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 면 경납땜 방법.
Layer brazing sheet comprising a brazing material having a composition of 1.0 to 12 mass% of Si and 0.1 to 5.0 mass% of Si and a balance of Al and inevitable impurities and having a thickness of 15 to 200 占 퐉 A method of brazing an aluminum alloy member and a copper alloy member by surface brazing,
The brazing sheet was sandwiched between the aluminum alloy member and the copper alloy member so that the aluminum alloy member and the copper alloy member were in surface contact with each other while maintaining the brazing temperature at 510 to 550 캜 under an inert gas atmosphere, And the copper alloy member is brazed to the surface of the aluminum alloy member and the copper alloy member.
제1항에 있어서, 상기 납땜재에 포함되는 불가피적 불순물로서의 Cu가 1.0질량% 미만으로 제한되어 있는, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 면 경납땜 방법.The brazing method as claimed in claim 1, wherein Cu as an inevitable impurity contained in the brazing material is limited to less than 1.0% by mass. 제1항에 있어서, 상기 납땜재에 포함되는 불가피적 불순물로서의 Mn이 1.0질량% 미만으로 제한되어 있는, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 면 경납땜 방법.The method of brazing an aluminum alloy member and a copper alloy member according to claim 1, wherein Mn as an inevitable impurity contained in the brazing material is limited to less than 1.0% by mass. 제1항에 있어서, 상기 납땜재에 포함되는 불가피적 불순물로서의 Zn이 1.0질량% 미만으로 제한되어 있는, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 면 경납땜 방법.The brazing method as set forth in claim 1, wherein Zn as an inevitable impurity contained in said brazing material is limited to less than 1.0 mass%. 제1항에 있어서, 상기 브레이징 시트를 구성하는 납땜재는 두께 15 내지 150㎛인, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 면 경납땜 방법.The brazing method as claimed in claim 1, wherein the brazing material constituting the brazing sheet has a thickness of 15 to 150 탆. 제1항에 있어서, 상기 경납땜 온도에 있어서의 유지 시간이 2분 이상인, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 면 경납땜 방법.The brazing method as claimed in claim 1, wherein the holding time at the brazing temperature is not less than 2 minutes. 제1항에 있어서, 상기 경납땜 온도에 있어서의 유지 시간이 5분 이상인, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 면 경납땜 방법.The method of brazing the aluminum alloy member and the copper alloy member according to claim 1, wherein the holding time at the brazing temperature is not less than 5 minutes. 제1항에 있어서, 상기 불활성 가스가 질소 가스인, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 면 경납땜 방법.The method of brazing an aluminum alloy member and a copper alloy member according to claim 1, wherein the inert gas is a nitrogen gas. 제1항에 있어서, 상기 불활성 가스의 산소 농도가 500ppm 이하인, 알루미늄 합금 부재와 구리 합금 부재의 면 경납땜 방법.The method of brazing an aluminum alloy member and a copper alloy member according to claim 1, wherein the inert gas has an oxygen concentration of 500 ppm or less.
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