JPH0149600B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0149600B2 JPH0149600B2 JP16228285A JP16228285A JPH0149600B2 JP H0149600 B2 JPH0149600 B2 JP H0149600B2 JP 16228285 A JP16228285 A JP 16228285A JP 16228285 A JP16228285 A JP 16228285A JP H0149600 B2 JPH0149600 B2 JP H0149600B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brazing
- zinc
- flux
- aluminum
- alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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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
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3603—Halide salts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 技術分野
本発明は、アルミニウム又はその合金部材をろ
う付けして接合する方法に関する。
う付けして接合する方法に関する。
(ロ) 発明の背景
例えば、自動車用アルミニウム又はその合金製
のラジエーター、エバポレーター、コンデンサー
などを製造する場合、一般にアルミニウム又はア
ルミニウム合金の管、板等の所望の形状のものの
両方又は一方にろう材の皮材層を設けた合板（ブ
レージングシート）を持つ接合材を組立て、ろう
付け用溶剤（フラツクス）をその表面に付着さ
せ、組立部材を加熱することによりろう付けを行
なつている。
のラジエーター、エバポレーター、コンデンサー
などを製造する場合、一般にアルミニウム又はア
ルミニウム合金の管、板等の所望の形状のものの
両方又は一方にろう材の皮材層を設けた合板（ブ
レージングシート）を持つ接合材を組立て、ろう
付け用溶剤（フラツクス）をその表面に付着さ
せ、組立部材を加熱することによりろう付けを行
なつている。
しかしながら、これら製品の使用状態によつて
は、しばしばその腐食特に孔食が問題となる。
は、しばしばその腐食特に孔食が問題となる。
かかる腐食、孔食に対する耐食性向上の対策と
して、ろう付け用フラツクスに塩化亜鉛を混合し
て、ろう付け加熱時に亜鉛をろう付け部材表面に
析出させ、次いでその表面より内部に向つて亜鉛
の拡散層を形成させる方法が従来より知られてい
る。
して、ろう付け用フラツクスに塩化亜鉛を混合し
て、ろう付け加熱時に亜鉛をろう付け部材表面に
析出させ、次いでその表面より内部に向つて亜鉛
の拡散層を形成させる方法が従来より知られてい
る。
しかし、このフラツクスは潮解性が強く、耐食
を目的としながら塩化亜鉛が283℃で分解を始め、
さらに潮解性による水分の介在でアルミニウム部
材および亜鉛の酸化が進み、ろう付け性の低下と
亜鉛のアルミニウムへの拡散が阻害されることと
なる。
を目的としながら塩化亜鉛が283℃で分解を始め、
さらに潮解性による水分の介在でアルミニウム部
材および亜鉛の酸化が進み、ろう付け性の低下と
亜鉛のアルミニウムへの拡散が阻害されることと
なる。
従つて、本発明は耐食性の向上と同時にろう付
け性の向上を目的として、亜鉛をアルミニウム部
材表面に析出させ、次いで内部の向つて拡散させ
るため亜鉛化合物を含有するフラツクスを使用す
ることにより、潮解性がなくまた水を使用しない
優れたろう付けを行なう方法を提供するものであ
る。
け性の向上を目的として、亜鉛をアルミニウム部
材表面に析出させ、次いで内部の向つて拡散させ
るため亜鉛化合物を含有するフラツクスを使用す
ることにより、潮解性がなくまた水を使用しない
優れたろう付けを行なう方法を提供するものであ
る。
上記した如く、従来アルミニウム又はその合金
のろう付け接合をともなう製品の耐食性向上のた
めに、アルミニウム又はその合金部材の表面に亜
鉛の拡散層を形成することにより、内部のアルミ
ニウムに対し犠牲陽極として働く腐食防止法が知
られている。その方法を大別すると次の通りであ
る。
のろう付け接合をともなう製品の耐食性向上のた
めに、アルミニウム又はその合金部材の表面に亜
鉛の拡散層を形成することにより、内部のアルミ
ニウムに対し犠牲陽極として働く腐食防止法が知
られている。その方法を大別すると次の通りであ
る。
(a) あらかじめ接合部材の表面に亜鉛の被膜をメ
ツキにより又はその他の方法で形成し、ろう付
け加熱時にアルミニウム部材表面より内部にこ
れを拡散させて所定の厚さの拡散層を形成させ
るもの。
ツキにより又はその他の方法で形成し、ろう付
け加熱時にアルミニウム部材表面より内部にこ
れを拡散させて所定の厚さの拡散層を形成させ
るもの。
(b) ろう付け用フラツクスに亜鉛化合物を混合
し、ろう付け時の加熱と溶融により接合部材表
面に亜鉛析出層又は亜鉛溶接層を作り、これを
その後内部に向つて拡散させる方法。
し、ろう付け時の加熱と溶融により接合部材表
面に亜鉛析出層又は亜鉛溶接層を作り、これを
その後内部に向つて拡散させる方法。
本発明は上記(b)で示した亜鉛化合物を含有する
フラツクスを使用するろう付け方法に属するもの
であるが、従来法では次の如き不利を有するもの
である。
フラツクスを使用するろう付け方法に属するもの
であるが、従来法では次の如き不利を有するもの
である。
(a)の方法は(b)と比較して、亜鉛の被膜を接合部
材にメツキまたはその他の方法で作る工程が加わ
る不利があり、この亜鉛被膜はろう付け加熱時の
温度420℃で溶融が始まり、アルミニウム又はそ
の合金部材と合金を作つて部材強度を低下せしめ
る。しかもまた、亜鉛被膜の表面は酸化され易
く、ろう付け性と亜鉛の析出を阻害する。
材にメツキまたはその他の方法で作る工程が加わ
る不利があり、この亜鉛被膜はろう付け加熱時の
温度420℃で溶融が始まり、アルミニウム又はそ
の合金部材と合金を作つて部材強度を低下せしめ
る。しかもまた、亜鉛被膜の表面は酸化され易
く、ろう付け性と亜鉛の析出を阻害する。
また、(b)の方法としては、フラツクスに塩化亜
鉛を混合して行なうろう付けが最もよく知られて
いる。このフラツクスを例示すると、ZnCl2、
LiCl、KCl、NaClおよびLiFなどのフツ化物の混
合物があり、またCaClを含むものもある。
鉛を混合して行なうろう付けが最もよく知られて
いる。このフラツクスを例示すると、ZnCl2、
LiCl、KCl、NaClおよびLiFなどのフツ化物の混
合物があり、またCaClを含むものもある。
一般に、ろう付け作業は接合部材の組立後、フ
ラツクスを水またはその他の溶剤で糊状又は懸濁
液として塗付し、これを乾燥して行うが、このよ
うなフラツクス中のZnCl2、LiCl、CaClは潮解性
が強いため、乾燥しても水分を完全には除去でき
ない。なお、ZnCl2は温度283℃で分解が始まり、
亜鉛の酸化が進んでろう付け性が低下し、また亜
鉛の析出も阻害される不利もある。
ラツクスを水またはその他の溶剤で糊状又は懸濁
液として塗付し、これを乾燥して行うが、このよ
うなフラツクス中のZnCl2、LiCl、CaClは潮解性
が強いため、乾燥しても水分を完全には除去でき
ない。なお、ZnCl2は温度283℃で分解が始まり、
亜鉛の酸化が進んでろう付け性が低下し、また亜
鉛の析出も阻害される不利もある。
アルミニウム又はその合金部材のろう付けは、
昇温途中及びろう材溶融時の酸化防止のため、一
般にろう付け雰囲気として、真空、高純度不活性
ガスおよび塩浴が用いられている。
昇温途中及びろう材溶融時の酸化防止のため、一
般にろう付け雰囲気として、真空、高純度不活性
ガスおよび塩浴が用いられている。
特にZnCl2を含むフラツクスを使用する炉中の
ろう付けでは、前述の通り水分の除去が困難であ
るため、不活性ガス雰囲気を使用しても意味がな
いので、ほとんどが空気雰囲気中で行なわれる。
ろう付けでは、前述の通り水分の除去が困難であ
るため、不活性ガス雰囲気を使用しても意味がな
いので、ほとんどが空気雰囲気中で行なわれる。
このために、接合部材の酸化が加熱初期から始
まり、この酸化物がフラツクスの溶融を待つて部
材の表面上に溶滓化し、該溶滓下で清浄になつた
表面ではじめてろう付けがなされる。
まり、この酸化物がフラツクスの溶融を待つて部
材の表面上に溶滓化し、該溶滓下で清浄になつた
表面ではじめてろう付けがなされる。
従つて、高純度ガス中のろう付けと比較してフ
ラツクスの使用量が著しく多くなり、また亜鉛の
析出、拡散も妨げられるなどの欠点が随伴する。
ラツクスの使用量が著しく多くなり、また亜鉛の
析出、拡散も妨げられるなどの欠点が随伴する。
(ハ) 発明の開示
本発明は前記問題点を解決するため、先ずアル
ミニウム又はその合金部材表面に析出させる亜鉛
源として、潮解性のないフツ化亜鉛を使用するこ
とに着目し、次にこのフツ化亜鉛を含むフラツク
スとして具備すべき条件、即ち化学活性即ちろう
付け部材及びろう付材面の清浄作用、フラツクス
とろう材間の置換性、ろうの広がりに関係する粘
度性、ぬれ性に関する溶融ろうと被覆フラツクス
の界面張力、フラツクスの融点などを満し、しか
も全体として潮解性がなく、かつろう付け後にフ
ラツクスの溶滓が容易に洗浄して除去できるフラ
ツクスを種々研究した結果、本発明が完成された
ものである。
ミニウム又はその合金部材表面に析出させる亜鉛
源として、潮解性のないフツ化亜鉛を使用するこ
とに着目し、次にこのフツ化亜鉛を含むフラツク
スとして具備すべき条件、即ち化学活性即ちろう
付け部材及びろう付材面の清浄作用、フラツクス
とろう材間の置換性、ろうの広がりに関係する粘
度性、ぬれ性に関する溶融ろうと被覆フラツクス
の界面張力、フラツクスの融点などを満し、しか
も全体として潮解性がなく、かつろう付け後にフ
ラツクスの溶滓が容易に洗浄して除去できるフラ
ツクスを種々研究した結果、本発明が完成された
ものである。
本発明者の新たな知見になるフツ化亜鉛を亜鉛
源として含むフラツクスは、BaCl2、NaCl、KCl
からなることが見い出され、このフツクスは上述
した条件を満足することが実験の結果分つた。
源として含むフラツクスは、BaCl2、NaCl、KCl
からなることが見い出され、このフツクスは上述
した条件を満足することが実験の結果分つた。
このフラツクスは、BaCl2、NaCl、KClが重量
比でそれぞれ54.7、18.0、27.3の混合塩又は共融
塩の150μ以下の粉末に、ZnF2の150μ以下の粉末
を水を介在させることなく混合した融点約540℃
のフラツクスである。
比でそれぞれ54.7、18.0、27.3の混合塩又は共融
塩の150μ以下の粉末に、ZnF2の150μ以下の粉末
を水を介在させることなく混合した融点約540℃
のフラツクスである。
このとき、ZnF2の混合割合は重量比で0.5〜20
％の間が好適である。
％の間が好適である。
また、このフラツクスはろう材の溶融温度と対
応する575℃までの融点を持つものであればよく、
従つてその構成塩の混合比には許容幅がある。
応する575℃までの融点を持つものであればよく、
従つてその構成塩の混合比には許容幅がある。
即ち、BaCl2、NaCl、KClの重量比54.7、18.0、
27.3の共融温度は540℃であり、ZnF2を混合する
ことで融点が上昇するが、ZnF2の混合割合（重
量％）が上述の通り0.5〜20％のとき、BaCl2、
NaCl、KClの混合比率を55〜47：18〜20：27〜
33の範囲のものが使用できることになる。
27.3の共融温度は540℃であり、ZnF2を混合する
ことで融点が上昇するが、ZnF2の混合割合（重
量％）が上述の通り0.5〜20％のとき、BaCl2、
NaCl、KClの混合比率を55〜47：18〜20：27〜
33の範囲のものが使用できることになる。
本発明法によるフラツクスのろう付け部材への
塗付は、ろう付け部材の形状により、粉末のまま
であるいは水を含まない溶剤により懸濁液として
スプレーまたは浸漬して付着させる。
塗付は、ろう付け部材の形状により、粉末のまま
であるいは水を含まない溶剤により懸濁液として
スプレーまたは浸漬して付着させる。
(ニ) 本発明の実施例とその効果
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。
る。
BaCl2、NaCl、KClが重量比でそれぞれ54.7：
18.0：27.3の混合塩を共融したのち、これを粉砕
して150μ以下の粉末とし、またZnF2も150μ以下
の粉末とし、上記共融塩に対して重量比で３％を
水を含まない溶剤「パークロールエチレン」に共
融塩と共に投入して懸濁液とし、これをアルミニ
ウム又はその合金の接合部材の表面にスプレーに
より付着させ、乾燥後にろう付けした。
18.0：27.3の混合塩を共融したのち、これを粉砕
して150μ以下の粉末とし、またZnF2も150μ以下
の粉末とし、上記共融塩に対して重量比で３％を
水を含まない溶剤「パークロールエチレン」に共
融塩と共に投入して懸濁液とし、これをアルミニ
ウム又はその合金の接合部材の表面にスプレーに
より付着させ、乾燥後にろう付けした。
これに使用した接合部材は、A3003合金を芯材
とし、皮材にAl−Si合金をクラツドしたもので
あり、このろう材の溶融温度は576℃である。フ
ラツクスの溶融温度は約540〜560℃であつた。
とし、皮材にAl−Si合金をクラツドしたもので
あり、このろう材の溶融温度は576℃である。フ
ラツクスの溶融温度は約540〜560℃であつた。
ろう付け炉は加熱雰囲気として窒素を使用し、
炉内露点温度−40〜−55℃、ろう付け温度600〜
610℃とした。
炉内露点温度−40〜−55℃、ろう付け温度600〜
610℃とした。
以下の結果、本発明におけるフラツクスは潮解
性がなく、ろう付け時の炉内雰囲気の露点温度は
−35〜−50℃を維持することができた。このた
め、フラツクスの使用量はZnCl2を含むフラツク
スによるろう付けの約1/15以下であつた。
性がなく、ろう付け時の炉内雰囲気の露点温度は
−35〜−50℃を維持することができた。このた
め、フラツクスの使用量はZnCl2を含むフラツク
スによるろう付けの約1/15以下であつた。
本発明法にあつては、ろう付け加熱時の酸化が
防止されることと共に、フラツクスが溶融した後
にはじめて亜鉛がろう付け部材の表面に析出し、
続いて拡散するために、拡散層の形成は任意に制
御することができる利点がある。
防止されることと共に、フラツクスが溶融した後
にはじめて亜鉛がろう付け部材の表面に析出し、
続いて拡散するために、拡散層の形成は任意に制
御することができる利点がある。
即ち、本発明によればろう付け温度に対応する
加熱時間、特にろう材が溶融から凝固し冷却して
約400℃になるまで時間の調節と、フラツクス中
のZnF2の混合比の調整と、塗付濃度即ちろう付
け部材の表面の亜鉛濃度と拡散時間を調節すれば
よい。
加熱時間、特にろう材が溶融から凝固し冷却して
約400℃になるまで時間の調節と、フラツクス中
のZnF2の混合比の調整と、塗付濃度即ちろう付
け部材の表面の亜鉛濃度と拡散時間を調節すれば
よい。
本実施例によれば、ろう付け温度が600〜610
℃、ろう材の溶融から200℃までの冷却時間が約
４分間、ZnF2を20〜３％含有する本発明のフラ
ツクスを使い、かつ炉内露点が−30〜−50℃での
ろう付けで、部材表面の亜鉛濃度は５〜0.5％、
拡散深さが25〜15μの濃度勾配を持つた拡散層が
得られた。しかも、接合部材のろう付け接合は勿
論良好であつた。
℃、ろう材の溶融から200℃までの冷却時間が約
４分間、ZnF2を20〜３％含有する本発明のフラ
ツクスを使い、かつ炉内露点が−30〜−50℃での
ろう付けで、部材表面の亜鉛濃度は５〜0.5％、
拡散深さが25〜15μの濃度勾配を持つた拡散層が
得られた。しかも、接合部材のろう付け接合は勿
論良好であつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 塩化バリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウ
ムよりなりそれぞれの重量比が47〜55、18〜20、
27〜33である混合または共融塩の粉末にフツ化亜
鉛の粉末を混合または共融塩に対する重量比で
0.5〜20混合し、これをアルミニウム又はその合
金からなる接合材の表面に付着させ、温度540℃
以上に加熱して接合材のろう材を溶融して接合
し、かつその表面より内部に向つて亜鉛の拡散層
を形成させることを特徴とするアルミニウム又は
その合金のろう付け方法。 ２ 前記の混合または共融塩の粉末とフツ化亜鉛
の粉末を水を含有しない溶剤で混合して懸濁液と
し、アルミニウム又はその合金からなる接合材に
付着させる特許請求の範囲第１項記載のろう付け
方法。 ３ 前記の加熱、接合を不活性ガス雰囲気中で行
なう特許請求の範囲第１項又は第２記載のろう付
け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16228285A JPS6221497A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | アルミニウム又はアルミニウム合金のろう付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16228285A JPS6221497A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | アルミニウム又はアルミニウム合金のろう付け方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6221497A JPS6221497A (ja) | 1987-01-29 |
| JPH0149600B2 true JPH0149600B2 (ja) | 1989-10-25 |
Family
ID=15751514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16228285A Granted JPS6221497A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | アルミニウム又はアルミニウム合金のろう付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6221497A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62224496A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-02 | Kanto Yakin Kogyo Kk | アルミニウム又はアルミニウム合金のろう付け用フラツクス塗料組成物 |
-
1985
- 1985-07-23 JP JP16228285A patent/JPS6221497A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6221497A (ja) | 1987-01-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |