JPH054191B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH054191B2 JPH054191B2 JP17003889A JP17003889A JPH054191B2 JP H054191 B2 JPH054191 B2 JP H054191B2 JP 17003889 A JP17003889 A JP 17003889A JP 17003889 A JP17003889 A JP 17003889A JP H054191 B2 JPH054191 B2 JP H054191B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flux
- brazing
- aluminum
- fluoride
- cucl
- 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 - Lifetime
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- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Description
産業上の利用分野
この発明は、ろう付仕様によるアルミニウム製
熱交換器や自動車用吸気マニホールド等のろう付
に用いられるろう付用フラツクス及び該フラツク
スを用いた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、コンデンサー等
のアルミニウム製熱交換器や自動車用のアルミニ
ウム製吸気マニホールド等をろう付仕様によつて
製造する場合、塩化物系のフラツクスを用いて各
構成部材をろう付接合する方法が多く用いられて
いる。 しかしながら、上記の塩化物系フラツクスは、
腐食性残渣により耐食性を劣化させることから、
ろう付後に酸洗浄等によるフラツクスの十分な洗
浄除去処理が必要であり、その作業が煩雑である
うえ、複雑な構造の接合部材では十分な洗浄を行
うことができないというような欠点があつた。 そこで、最近では塩化物系フラツクスに代え本
質的に非腐食性であるフツ化物系フラツクスを用
いたろう付が行われている。 発明が解決しようとする課題 ところが、フツ化物系フラツクスは概して融点
が高いうえ、塩化物系フラツクスと比較して酸化
膜破壊作用及び酸化防止のためのカバーリング作
用に劣るという問題があつた。このため、接合部
材の酸化を避けるべく一般的には炉中雰囲気を
N2ガス等の不活性雰囲気にしてろう付が行われ
るが、酸化防止及び酸化膜破壊には十分なもので
はなく、例えば7003合金等の酸化され易い高Mg
含有アルミニウム材やSiが多量に添加されたアル
ミニウム鋳物材のろう付は困難であつた。 この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされ
たものであつて、Mg含有アルミニウム材や高Si
含有アルミニウム鋳物材のろう付を可能にする非
腐食性のフラツクス及び該フラツクスを用いたア
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 上記目的において、この発明は、フラツクスと
して非腐食性フラツクスであるフツ化物系フラツ
クスを基本的に用いるものとする一方、該フラツ
クスに所定範囲のCuCl（塩化第一銅）を添加する
ことでフツ化物系フラツクスのフラツクス作用の
弱さを補うことができることを見出し、かかる知
見に基いてこの発明を完成したものである。 即ち、この発明は、フツ化物系フラツクス：
99.5〜80wt％にCuCl：0.5〜20wt％が添加配合さ
れてなるろう付用フラツクス、及びフツ化物系フ
ラツクス：99.5〜80wt％とCuCl：0.5〜20wt％が
添加配合されてなるフラツクスを用い、該フラツ
クスを酸性溶媒に懸濁させ、該懸濁液をアルミニ
ウムからなる接合部材に塗布しかつ乾燥させたの
ち所定温度に加熱し、接合用ろう材を溶融してろ
う付するアルミニウム材のろう付方法を要旨とす
る。 まず、フラツクスについて説明すると、フツ化
物系フラツクスはフツ化物を成分とするフラツク
スをいうが、その組成は特に限定されない。フツ
化物系フラツクスの一例としては、KFとAlF3と
を共晶組成ないしはそれに近い組成範囲に含むよ
うに、KF水溶液にAlF3粉末を溶解せしめて発熱
反応を生じさせて水分を蒸発除去した後の残留物
からなるもの、あるいはKFとAlF3との混合物に
水を加えてペースト状としこれを乾燥したもの、
あるいはKAlF4とKFを80〜99.8wt％：20〜0.2wt
％程度の割合で混合した混合物、あるいはK3
AlF6とKAlF4を組成物とするもの等を挙げうる。 前記CuClは、接合部材表面の酸化を防止して
フツ化物系フラツクスのフラツクス作用の弱さを
補い、ろう材の濡れ性を向上してMg含有アルミ
ニウム材等に対しても良好なろう付を実現する役
割を果たす。即ち、本発明に係るフラツクスを通
常のN2雰囲気等の非酸化性雰囲気中で加熱する
と、400〜450℃の比較的低温でCuCl中の銅成分
がアルミニウム接合部材の表面に薄く均一に析出
するいわゆるカツパーライジング反応を生じると
ともに、CuCl中の塩素成分はAlと反応してAlCl3
となり飛散する。そしてこの析出した銅の薄層が
その後の加熱における接合部材の酸化防止に寄与
する。しかも、アルミニウム酸化膜がなく、銅に
よりろうの濡れ、拡がりのための前処理（Pre−
tinning）が行われることになるため、必要以上
にろう付温度及び時間をとる必要がなくなり良好
なろう付が可能となる。さらにCuClを添加する
ことでフラツクスの融点が低下するという利点も
ある。 CuClの上記の効果を有効に発揮させるために
は、その添加配合割合をフツ化物系フラツクス
99.5〜80wt％に対してCuCl：0.5〜20wt％とする
必要がある。0.5wt％未満では上記の効果に乏し
く、従つてMg含有アルミニウム材等の良好なろ
う付を行うことが困難になる。逆に20wt％を超
えて過多に添加されても却つて酸化防止効果が有
効に働かないものとなる。特に好ましいフツ化物
系フラツクスとCuClとの配合割合は97〜90wt
％：３〜10wt％である。 本発明に係るフラツクスは最も一般的には、フ
ツ化物系フラツクス粉末にCuCl粉末を添加混合
することにより作製される。ろう付を行うに際
し、上記フラツクスはこれを水等の溶媒中にスラ
リーの形で懸濁する。CuClの粉末は通常酸化さ
れCuOの青緑色の表面で覆われるため、懸濁に際
しては溶媒を酸性（通常は硝酸酸性）にすること
が必要である。こうして作製した懸濁液をアルミ
ニウムからなる接合部材のいずれか一方に均一に
塗布する。前記溶媒中への懸濁及び塗布を行い易
くし、ひいてはろう付性を良好にするために、フ
ラツクス成分の粉末粒径は、概ね200μm以下のも
のとするのが良い。また上記の塗布の手段は、噴
霧あるいははけ塗り等を適用することも可能であ
るが、量産性に適した均一な塗布手段として浸漬
法を用いることが推奨される。 アルミニウムからなる接合部材は、上記フラツ
クスの塗布後これを乾燥させ、次いで接合部材よ
り融点の低いアルミニウムろう材を用いて、好ま
しくはN2ガスその他不活性ガス雰囲気等の非酸
化性雰囲気中で、上記接合部材の融点より低くか
つフラツクスの融点よりも高い温度で加熱するこ
とにより、ろう材を溶融してろう付接合が達成さ
れる。このろう材は作業性の点から、接合される
べき部材の少なくとも一方のアルミニウム構成部
材にクラツドして使用されるのが望ましい。 なお、本発明は高Mg含有アルミニウム材等の
ろう付に適用するのが特に効果的であるが、他の
アルミニウム材のろう付に適用しても良いことは
勿論である。 発明の効果 上述のようなこの発明に係るフラツクスによれ
ば、CuClに含まれる銅成分がろう付加熱時の比
較的低温段階でアルミニウム接合部材の表面に析
出することにより、その後の加熱において該接合
部材の酸化を防止してろう材の濡れ拡がり性を向
上することができ、フツ化物系フラツクスの酸化
防止及び酸化膜破壊作用を補うものとなる。その
結果、通常のアルミニウム材は勿論のこと7003等
のMg含有アルミニウム材や高Si含有アルミニウ
ム鋳物材に対しても良好なろう付が可能となる。
しかも、CuClを添加したことによりフツ化物系
フラツクス単体に較べてフラツクスの融点を下げ
ることができ、ろう付可能なアルミニウム材の範
囲を拡大しうる。もとより、非腐食性のフツ化物
系フラツクスを主成分とするものであるから、塩
化物系フラツクスのような腐食性残渣による耐食
性の劣化等の問題は生じない。 実施例 AlF3：54.1wt％とKF：45.9wt％を均一に乾式
混合し、これに少量の水を加えてペースト状物と
し、次いでこのペースト状物を乾燥したのち粉砕
して粉末状のフツ化物系フラツクスとした。 そして、このフツ化物系フラツクスとCuClの
粉末を下記第１表の割合で混合して各種フラツク
スを作製するとともに、各フラツクスの融点を調
べた。
熱交換器や自動車用吸気マニホールド等のろう付
に用いられるろう付用フラツクス及び該フラツク
スを用いた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、コンデンサー等
のアルミニウム製熱交換器や自動車用のアルミニ
ウム製吸気マニホールド等をろう付仕様によつて
製造する場合、塩化物系のフラツクスを用いて各
構成部材をろう付接合する方法が多く用いられて
いる。 しかしながら、上記の塩化物系フラツクスは、
腐食性残渣により耐食性を劣化させることから、
ろう付後に酸洗浄等によるフラツクスの十分な洗
浄除去処理が必要であり、その作業が煩雑である
うえ、複雑な構造の接合部材では十分な洗浄を行
うことができないというような欠点があつた。 そこで、最近では塩化物系フラツクスに代え本
質的に非腐食性であるフツ化物系フラツクスを用
いたろう付が行われている。 発明が解決しようとする課題 ところが、フツ化物系フラツクスは概して融点
が高いうえ、塩化物系フラツクスと比較して酸化
膜破壊作用及び酸化防止のためのカバーリング作
用に劣るという問題があつた。このため、接合部
材の酸化を避けるべく一般的には炉中雰囲気を
N2ガス等の不活性雰囲気にしてろう付が行われ
るが、酸化防止及び酸化膜破壊には十分なもので
はなく、例えば7003合金等の酸化され易い高Mg
含有アルミニウム材やSiが多量に添加されたアル
ミニウム鋳物材のろう付は困難であつた。 この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされ
たものであつて、Mg含有アルミニウム材や高Si
含有アルミニウム鋳物材のろう付を可能にする非
腐食性のフラツクス及び該フラツクスを用いたア
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 上記目的において、この発明は、フラツクスと
して非腐食性フラツクスであるフツ化物系フラツ
クスを基本的に用いるものとする一方、該フラツ
クスに所定範囲のCuCl（塩化第一銅）を添加する
ことでフツ化物系フラツクスのフラツクス作用の
弱さを補うことができることを見出し、かかる知
見に基いてこの発明を完成したものである。 即ち、この発明は、フツ化物系フラツクス：
99.5〜80wt％にCuCl：0.5〜20wt％が添加配合さ
れてなるろう付用フラツクス、及びフツ化物系フ
ラツクス：99.5〜80wt％とCuCl：0.5〜20wt％が
添加配合されてなるフラツクスを用い、該フラツ
クスを酸性溶媒に懸濁させ、該懸濁液をアルミニ
ウムからなる接合部材に塗布しかつ乾燥させたの
ち所定温度に加熱し、接合用ろう材を溶融してろ
う付するアルミニウム材のろう付方法を要旨とす
る。 まず、フラツクスについて説明すると、フツ化
物系フラツクスはフツ化物を成分とするフラツク
スをいうが、その組成は特に限定されない。フツ
化物系フラツクスの一例としては、KFとAlF3と
を共晶組成ないしはそれに近い組成範囲に含むよ
うに、KF水溶液にAlF3粉末を溶解せしめて発熱
反応を生じさせて水分を蒸発除去した後の残留物
からなるもの、あるいはKFとAlF3との混合物に
水を加えてペースト状としこれを乾燥したもの、
あるいはKAlF4とKFを80〜99.8wt％：20〜0.2wt
％程度の割合で混合した混合物、あるいはK3
AlF6とKAlF4を組成物とするもの等を挙げうる。 前記CuClは、接合部材表面の酸化を防止して
フツ化物系フラツクスのフラツクス作用の弱さを
補い、ろう材の濡れ性を向上してMg含有アルミ
ニウム材等に対しても良好なろう付を実現する役
割を果たす。即ち、本発明に係るフラツクスを通
常のN2雰囲気等の非酸化性雰囲気中で加熱する
と、400〜450℃の比較的低温でCuCl中の銅成分
がアルミニウム接合部材の表面に薄く均一に析出
するいわゆるカツパーライジング反応を生じると
ともに、CuCl中の塩素成分はAlと反応してAlCl3
となり飛散する。そしてこの析出した銅の薄層が
その後の加熱における接合部材の酸化防止に寄与
する。しかも、アルミニウム酸化膜がなく、銅に
よりろうの濡れ、拡がりのための前処理（Pre−
tinning）が行われることになるため、必要以上
にろう付温度及び時間をとる必要がなくなり良好
なろう付が可能となる。さらにCuClを添加する
ことでフラツクスの融点が低下するという利点も
ある。 CuClの上記の効果を有効に発揮させるために
は、その添加配合割合をフツ化物系フラツクス
99.5〜80wt％に対してCuCl：0.5〜20wt％とする
必要がある。0.5wt％未満では上記の効果に乏し
く、従つてMg含有アルミニウム材等の良好なろ
う付を行うことが困難になる。逆に20wt％を超
えて過多に添加されても却つて酸化防止効果が有
効に働かないものとなる。特に好ましいフツ化物
系フラツクスとCuClとの配合割合は97〜90wt
％：３〜10wt％である。 本発明に係るフラツクスは最も一般的には、フ
ツ化物系フラツクス粉末にCuCl粉末を添加混合
することにより作製される。ろう付を行うに際
し、上記フラツクスはこれを水等の溶媒中にスラ
リーの形で懸濁する。CuClの粉末は通常酸化さ
れCuOの青緑色の表面で覆われるため、懸濁に際
しては溶媒を酸性（通常は硝酸酸性）にすること
が必要である。こうして作製した懸濁液をアルミ
ニウムからなる接合部材のいずれか一方に均一に
塗布する。前記溶媒中への懸濁及び塗布を行い易
くし、ひいてはろう付性を良好にするために、フ
ラツクス成分の粉末粒径は、概ね200μm以下のも
のとするのが良い。また上記の塗布の手段は、噴
霧あるいははけ塗り等を適用することも可能であ
るが、量産性に適した均一な塗布手段として浸漬
法を用いることが推奨される。 アルミニウムからなる接合部材は、上記フラツ
クスの塗布後これを乾燥させ、次いで接合部材よ
り融点の低いアルミニウムろう材を用いて、好ま
しくはN2ガスその他不活性ガス雰囲気等の非酸
化性雰囲気中で、上記接合部材の融点より低くか
つフラツクスの融点よりも高い温度で加熱するこ
とにより、ろう材を溶融してろう付接合が達成さ
れる。このろう材は作業性の点から、接合される
べき部材の少なくとも一方のアルミニウム構成部
材にクラツドして使用されるのが望ましい。 なお、本発明は高Mg含有アルミニウム材等の
ろう付に適用するのが特に効果的であるが、他の
アルミニウム材のろう付に適用しても良いことは
勿論である。 発明の効果 上述のようなこの発明に係るフラツクスによれ
ば、CuClに含まれる銅成分がろう付加熱時の比
較的低温段階でアルミニウム接合部材の表面に析
出することにより、その後の加熱において該接合
部材の酸化を防止してろう材の濡れ拡がり性を向
上することができ、フツ化物系フラツクスの酸化
防止及び酸化膜破壊作用を補うものとなる。その
結果、通常のアルミニウム材は勿論のこと7003等
のMg含有アルミニウム材や高Si含有アルミニウ
ム鋳物材に対しても良好なろう付が可能となる。
しかも、CuClを添加したことによりフツ化物系
フラツクス単体に較べてフラツクスの融点を下げ
ることができ、ろう付可能なアルミニウム材の範
囲を拡大しうる。もとより、非腐食性のフツ化物
系フラツクスを主成分とするものであるから、塩
化物系フラツクスのような腐食性残渣による耐食
性の劣化等の問題は生じない。 実施例 AlF3：54.1wt％とKF：45.9wt％を均一に乾式
混合し、これに少量の水を加えてペースト状物と
し、次いでこのペースト状物を乾燥したのち粉砕
して粉末状のフツ化物系フラツクスとした。 そして、このフツ化物系フラツクスとCuClの
粉末を下記第１表の割合で混合して各種フラツク
スを作製するとともに、各フラツクスの融点を調
べた。
【表】
次に、上記によつて得られた各フラツクスをそ
れぞれ５％硝酸水溶液に懸濁させていずれも10％
濃度の水性懸濁液をつくり、これを試験用の接合
すべきアルミニウム材の組立物の表面に浸漬法に
より均一に塗布した。この接合試験用のアルミニ
ウム材の組立物はA7003合金からなる長さ50mm、
幅50mm、厚さ1.5mmの第１部材に、A3003合金心
材の両面に4343合金からなるろう材をクラツドし
た長さ50mm、幅25mm、厚さ1.5mmの第２部材をＴ
字状に組合せたものを用いた。フラツクス懸濁液
を塗布した上記組立物は、次いでこれを乾燥した
のち、N2ガス雰囲気中で605℃×５分間加熱しろ
う付を行つた。 そして、ろう付後のろう付状態を目視観察した
ところ、No.１〜４の本発明に係るフラツクスを用
いたものでは、いずれも接合部に十分なフイレツ
トが形成され、ろう付性に優れたものであつた。
これに対しCuClを含まないNo.５のフラツクスを
用いたものでは、フイレツト形成が不十分で良好
なろう付がなされていなかつた。 従つて、本発明に係るフラツクスを用いると高
Mg含有アルミニウム材のろう付が可能であるこ
とを確認しえた。
れぞれ５％硝酸水溶液に懸濁させていずれも10％
濃度の水性懸濁液をつくり、これを試験用の接合
すべきアルミニウム材の組立物の表面に浸漬法に
より均一に塗布した。この接合試験用のアルミニ
ウム材の組立物はA7003合金からなる長さ50mm、
幅50mm、厚さ1.5mmの第１部材に、A3003合金心
材の両面に4343合金からなるろう材をクラツドし
た長さ50mm、幅25mm、厚さ1.5mmの第２部材をＴ
字状に組合せたものを用いた。フラツクス懸濁液
を塗布した上記組立物は、次いでこれを乾燥した
のち、N2ガス雰囲気中で605℃×５分間加熱しろ
う付を行つた。 そして、ろう付後のろう付状態を目視観察した
ところ、No.１〜４の本発明に係るフラツクスを用
いたものでは、いずれも接合部に十分なフイレツ
トが形成され、ろう付性に優れたものであつた。
これに対しCuClを含まないNo.５のフラツクスを
用いたものでは、フイレツト形成が不十分で良好
なろう付がなされていなかつた。 従つて、本発明に係るフラツクスを用いると高
Mg含有アルミニウム材のろう付が可能であるこ
とを確認しえた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ フツ化物系フラツクス：99.5〜80wt％に
CuCl：0.5〜20wt％が添加配合されてなるろう付
用フラツクス。 ２ フツ化物系フラツクス：99.5〜80wt％と
CuCl：0.5〜20wt％が添加配合されてなるフラツ
クスを用い、該フラツクスを酸性溶媒に懸濁さ
せ、該懸濁液をアルミニウムからなる接合部材に
塗布しかつ乾燥させたのち所定温度に加熱し、接
合用ろう材を溶融してろう付するアルミニウム材
のろう付方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17003889A JPH0335895A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | ろう付用フラックス及び該フラックスを用いたアルミニウム材のろう付方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17003889A JPH0335895A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | ろう付用フラックス及び該フラックスを用いたアルミニウム材のろう付方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0335895A JPH0335895A (ja) | 1991-02-15 |
| JPH054191B2 true JPH054191B2 (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15897460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17003889A Granted JPH0335895A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | ろう付用フラックス及び該フラックスを用いたアルミニウム材のろう付方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0335895A (ja) |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP17003889A patent/JPH0335895A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0335895A (ja) | 1991-02-15 |
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