JPH03169478A - アルミニウム材のろう付方法 - 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 この発明はアルミニウム材のろう付方法、例えばろう付
仕様によるアルミニウム製熱交換器の製造に好適に用い
られるアルミニウム材のろう付方法に関する。

なお、この明細書において、アルミニウムの語はその合
金を含む意味で用いる。

従来の技術 例えば、自動車用ラジエーター、カークーラー用エバボ
レーター、コンデンサーその他電機、機械用のアルミニ
ウム製熱交換器やアルミニウム製の自動車用給気マニホ
ルド等をろう付によって製作する場合、真空ろう付の場
合を除き、塩化物系フラックスを用いて熱交換器構成部
材をろう付接合する方法が多く用いられている。

従来、かかるフラックスろう付を行う場合、まず塩化物
系ブラックスを水または溶剤中に懸濁させたのち、この
懸濁液を、接合すべきアルミニウム材の表面にスプレー
法、シャワー法、浸漬法等により塗布し、次いでこれを
予熱乾燥して水分を蒸発除去し、しかるのち非酸化性雰
囲気中で所定温度に加熱し、接合用ろう材を溶融してろ
う付を行っていた。

発明が解決しようとする課題 しかし、この方法では懸濁液の塗布作業や塗布後の乾燥
作業が必要であり、生産性が良くなかった。しかも、ア
ルミニウム接合部材が複雑な形状の場合には、自動フラ
ックス塗布が困難で、作業員が直接ハケ等で塗布する必
要があり、作業性が良くなかった。また、乾燥のための
乾燥炉が必要であることから設備が大型化する欠点もあ
った。さらに懸濁液の温度管理や塗布量の管理が面倒で
もあった。さらにまた、アルミニウム材へのブラックス
付着量が概して多いため、ろう付炉内が汚染されるとか
炉中で溶融したフラックスが滴下して炉内に蓄積される
１１ｆ態を生じ、このため炉のクリーニング、オーバー
ホールの頻度を多くせざるを得ないという問題もあった
。さらにはまた、塩化物系フラッグスを塗布してろう付
を行うと、溶融したフラックスとアルミニウムとの反応
によりアルミニウム材の表面がエッチングされ、色調ム
ラや光沢ムラを呈して外観体裁を損うという問題もあっ
た。

さらにはまた、塩化物系フラッグスを塗布してろう付を
行った場合、該フラックスが腐食性を有するためろう付
後洗浄による残渣除去が必要であり、後処理工程に時間
がかかるという問題もあった。

この発明はかかる問題を一挙に解決すべくなされたもの
であって、懸濁液の塗布工程や予熱乾燥工程が不要であ
り、しかもフラックスによるろう付炉の汚染等が少なく
、かつろう付後の洗浄工程を簡素化でき、またろう付後
のアルミニウム材表面の色調ムラや，光沢ムラがほとん
どないアルミニウム材のろう付方法の提供を目的とする
ものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、発明者は挿々実験と研究を
重ねた結果、塩化物系フラックスをアルミニウム材に懸
濁肢として塗布しなくても、塩化物系フラッグスの微粉
末粒子を含む雰囲気中でアルミニウム接合部材を配置し
て所定温度に加熱することで良好なろう付を行い得るこ
とを見出し、この発明を完威しえたものである。

即ち、この発明は、炉内を塩化物系フラックスの微粉末
粒子を含む雰囲気に調整し、該雰囲気中でアルミニウム
接合部材を所定温度に加熱し、接合用ろう材を溶融して
ろう付を行うことを特徴とするものである。

ろう付炉内の塩化物系フラックスの微粉末粒子は、ろう
付時のフラッグス作用即ち接合部の酸化皮膜を除去して
ろう材の濡れ性、流動性を向上させる作用を発揮し、良
好なろう付を実現する役割を果すものである。ここに、
塩化物系フラックスの具体的組成は特に限定されること
はない。例えばＮａＣ，Ｑ、Ｋｉ、Ｂ　ａ　（１！２等
の各微粉末粒子を用いれば良い。かかる塩化物系フラッ
クスの微粉末粒子は、１種類のものを単独で用いても良
く、あるいは２種以上の混合であっても良い。塩化物系
フラッグスの微粉末粒子を含む炉内の雰囲気は非酸化性
雰囲気とするのが良い。一般的にはＮ２、Ａｒ、Ｈｅガ
ス等の不活性ガス雰囲気に塩化物系フラックスの微粉末
粒子が含まれた雰囲気とする。雰囲気中の塩化物系フラ
ックス微粉末粒子の含有量は良好なフラックス作用を発
揮させるためには総量で０．　　５ｉ７／ｍ：以上に設
定するのが良い。０．５ｇ／ＴＩＬ未満では少なすぎて
良好なフラックス作用を発揮できない虞れがある。逆に
多すぎると経済的な無駄を招くため、好ましくは１００
ｇ／ＴＩｌ程度以下特に１０ｇ／Ｔｒｔ程度以下が良い
。

また前処理炉内の雰囲気中に水分や酸素は存在しないの
が望ましいが、Ｈ２　０　：　１　００００ｐｐｍ程度
以下、０２　：　１００００ｐｐＩｍ程度以下の混入量
であればろう付性にほとんど影響を与えることはない。

これらが１００００ｐｐｍを超えるとアルミニウム材の
表面酸化膜が厚くなり良好なろう付を妨げる虞れがある
。

ろう付炉内の雰囲気を塩化物系フラックスの微粉末粒子
を含む雰囲気に調整するための手段は特に限定されない
が、例えば微粉末状にした塩化物を不活性ガスとともに
送給するとか、熱対流、撹拌ファン、振動機等で炉内雰
囲気中に浮遊させるとか、あるいはこれらを適宜組合せ
た方法を挙げつる。また塩化物系フラックスの微粉末粒
子を収容した容器を炉内に配置し、熱対流等により浮遊
させる方法でも良い。いずれの場合も塩化物系フラック
スの微粉末粒子は、雰囲気中への浮遊を促進すべく５０
μｍ以下の粒径としておくのが良い。なお、不活性ガス
の流量は、塩化物系フラックスの微粉末粒子を均一に撹
拌するため、炉内流速として０．１〜１０ｃｍ／ｓｅｃ
に設定するのが良い。

なお、ろう付炉の形態はこの発明に影響を及ぼず事項で
はなく、コンベア式の連続炉であってもバッチ炉であっ
ても良く、いずれの炉に対してもこの発明を有効に適用
しうる。

上記により炉内を塩化物系フラックスの微粉末拉子含有
雰囲気に調整したのち、この雰囲気中でアルミニウム接
合部材よりも融点の低いアルミニウムろう材を用いて５
８０〜６３０℃程度の温度に加熱することによりろう材
を溶融し、良好なろう付接合が達或される。このろう付
時において、炉内の微粉末粒子はアルミニウム接合部材
の表面に効果的に付着してフラッグス作用を発揮するも
のと推測される。なお、ろう材にはＳｉ含有量約４．５
〜１３．５ｖｔ％程度のＡ，Ｑ−Ｓｉ系合金が用いられ
るのが普通であり、該ろう材は作業性の点から、通常、
接合されるべき部材の少なくとも一方のアルミニウム材
にクラッドして使用されるのが望ましい。

発明の効果 この発明は上述の次第で、ろう付炉内を塩化物系フラッ
クスの微粉末粒子を含む雰囲気に調整し、該雰囲気中で
アルミニウム接合部材を所定温度に加熱し、接合用ろう
材を溶融してろう付を行うことを特徴とするものである
。従って、従来法のようなアルミニウム接合部材への懸
濁液の塗布の必要から生ずる不都合をすべて解決しつる
。即ち、懸濁液の塗布工程、塗布後の乾燥工程が一切不
要となるから、ろう付工程の簡略化を図ることができ生
産性を向上しうる。しかも、乾燥炉が不要となるから設
備の小型化を図りうる。しかもまた、繁雑な懸濁液の温
度管理や塗布量の管理等を不要となしえ、ろう付作業全
体の効率化を図りうる。さらに、フラックスとして作用
する塩化物系微粉末粒子の量は、従来の塗布方式の場合
のフラックス量に較べてはるかに少量で良いから経済的
に有利であるのに加えて、ろう付炉内の汚染が少なく、
しかも溶融したフラックスが炉内に滴下して炉内に蓄積
される事態も少なくなるから、クリーニング、オーバー
ホールの頻度が少なくて済む。さらには、塗布法による
場合に較べてアルミニウム材表面へのフラックスの付着
量がはるかに少なくなるから、溶融したフラックスとア
ルミニウムとの反応によりアルミニウム材の表面がエッ
チングされ、色調ムラや光沢ムラを呈して外観体裁を損
うという問題もなく、清浄で外観体裁に優れた高品質の
ろう付品の提供が可能となる。

かつろう付後のフラックス残渣も少なくなるから、残渣
除去のための洗浄工程を省略ないし簡略化できる。

また塩化物は比較的低い温度での溶融、ガス化が可能で
あるため、アルミニウム展伸材はもとより融点の低い鋳
物材のろう付にも本発明を好適に用いることができる。

実施例 次にこの発明の実施例を示す。

（実施例１〜４） ろう付炉内にＮ２ガスを送給することにより、水分量１
　００ｐｐｍ　，　０２　’ａ度７０ｐｐｍのＮ２ガス
雰囲気に調整した。

次いで、上記炉内にＫＣｆｉ、ＮａＣｐ、ＢａＣＱ２の
各微粉末粒子（平均粒径約２０μｍ）の１種または２種
を第１表のように組合せて送給し、炉内を塩化物系フラ
ックスの微粉末粒子含有雰囲気とした。該微粉末粒子の
含有量は第１表のとおりに設定した。

次に、肉厚０．８＃のＡＩ１００押出チューブ材と、Ａ
３００３合金を心材としｌ！　−　１　０％Ｓｉ合金を
皮材としたクラッド率１０％、厚さ０．１５ｍの両面プ
レージングシ一トよりなるフィン材とをコルゲート型熱
交換器に組立て、この組立物を上記前処理炉へ搬入し６
００’Ｃで５分間加熱してろう付を行った。

（比較例１、２） ＮａＣ，ＱとＫＣΩの混合物、及びＮａＣＪＪとＢａＣ
ｕ２の混合物をそれぞれ水に懸濁させて各１０νｔ％懸
濁液を作成した。そして、この懸濁液中に上記実施例と
同じ熱交換器組立物を浸漬してフラックスを塗布したの
ち乾燥した。

次いで、上記フラックス塗布組立物を直ちに水分量５０
ｐｐｍ，０２濃度４０ｐｐｆｆｌのＮ２ガス雰囲気のろ
う付炉に搬入し、６００℃で５分間加熱してろう付を行
った。

上記により得た各ろう付品につき、ろう付性、外観状態
を目視観察するとともに、フラックスの付着量のａＰｊ
定と表面処理性の評価を行った。

表面処理性は、各ろう付品の平板部にスプレー塗装を施
したのち、塗膜面にＩＩｎＩｎ角のマス目をけがいてテ
ープ剥離試験を実施し塗膜の残ったマス目の数で評価し
た（碁盤目試験）。それらの結果を第１表に示す。

Ｃ以下余白］ 以上の結果から、本発明によればフラックス使用量が少
ないにもかかわらず良好なろう付が達成されたばかりか
、得られたろう付品はその表面状態も良好であることを
確認しえた。

以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ろう付炉内を塩化物系フラックスの微粉末粒子を
   含む雰囲気に調整し、該雰囲気中でアルミニウム接合部
   材を所定温度に加熱し、接合用ろう材を溶融してろう付
   を行うことを特徴とするアルミニウム材のろう付方法。
2. （２）雰囲気中のフラックス粒子の含有量を０．５ｇ／
   ｍ＾３以上に設定する請求項１に記載のアルミニウム材
   のろう付方法。