JPH054192B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH054192B2 JPH054192B2 JP28964689A JP28964689A JPH054192B2 JP H054192 B2 JPH054192 B2 JP H054192B2 JP 28964689 A JP28964689 A JP 28964689A JP 28964689 A JP28964689 A JP 28964689A JP H054192 B2 JPH054192 B2 JP H054192B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brazing
- flux
- melting point
- aluminum
- filler metal
- 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
この発明はろう付用フラツクス、特にアルミニ
ウム合金鋳物、ダイカスト、Al−Cu−Mg系、
Al−Zn−Mg系高力合金などを含む接合部材のろ
う付に好適に用いられるろう付用フラツクスに関
する。 従来の技術 アルミニウムまたはその合金からなる接合部材
を相互にろう付する場合、Al−Si系ろう材を用
いたフラツクスろう付が従来より行われている。
ところで、例えば、展伸材と鋳物材とのろう付に
より形成される自動車用のアルミニウム製吸気マ
ニホルドとかその他自動車、産業機械、家電、事
務機器等に用いられる各種部品のように、接合部
材に鋳物材やダイカスト、三元高力合金等が含ま
れる場合には、鋳物材等の融点が概して低いため
ろう材としても融点の低いものを用いる必要があ
る。そこで、かかるフラツクスろう付においては
従来、Al−Si系合金に亜鉛及び銅を添加含有し
て低融点化を図つたろう材が用いられており、そ
の代表例としては現有の最低融点ろう材たる4245
合金（代表組成Al−10wt％Si−10wt％Zn−3wt
％Cu）がある。 発明が解決しようとする課題 しかしながら、このようなろう材を用いてもな
お鋳物材等の種類によつては融点が高過ぎ、良好
なフラツクスろう付を行うことが困難な場合があ
つた。このため、さらに低融点化を図るべくAl
−Si−高Zn系ろう材（例えばAl−10wt％Si−
30wt％Zn合金ろう材、融点約530℃）を用いる試
みがなされている。しかしこの場合には、高Zn
含有合金ろう材の表面に生成される酸化皮膜が強
固でありこの酸化皮膜がろう付性を阻害するとい
う新たな問題を派生するものであつた。 この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので
あつて、AC4C等の鋳物材、ADC12等のダイカス
ト、三元高力合金等のように従来ろう付が困難で
あつた部材のろう付を可能とすることを目的とす
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、In，Sn，Bi
がろう付時に高Zn含有合金ろう材の表面酸化皮
膜を弱める作用を有することに着目し、これらの
成分を塩化物系フラツクスに含有せしめることに
より、高Zn含有合金ろう材の実用を可能とし、
ひいては鋳物材等のろう付を可能としたものであ
る。 即ち、この発明は、Si：４〜12wt％、Zn：15
〜55wt％を含有し、残部アルミニウム及び不可
避不純物よりなるアルミニウム合金ろう材用のフ
ラツクスであつて、該フラツクスは、塩化物系フ
ラツクスをベースとしてこれにIn，Sn，Bi各成
分の１種または２種以上が、これら成分と塩化物
系フラツクスとの合計量に占める含有量において
In：0.2〜2.0wt％、Sn：0.5〜3.0wt％、Bi：0.5〜
3.0wt％の割合で含有されてなることを特徴とす
るろう付用フラツクスを要旨とする。 まず、本発明フラツクスの使用対象となるAl
−Si−高Znろう材の各成分の添加意義と組成範
囲の限定理由について説明すると、Siはろう材の
融点を低下させるとともに流動性を高めるのに必
要なものである。しかし、その含有量が4wt％未
満ではそれらの効果に乏しく、逆に12wt％を超
えて含有されると却つて融点の急激な上昇を招
き、ろう材として使用できなくなる。Siの特に好
ましい含有量は５〜8wt％である。Znはろう材の
低融点下に極めて有効な元素である。しかし、そ
の含有量が15wt％未満ではその効果に乏しく、
逆に55wt％を超えると加工性の悪化を来す。特
に好ましいZnの含有量は20〜50wt％である。 次に本発明に係るフラツクスについて説明する
と、塩化物系フラツクスをベースとして用いたの
は、塩化物系フラツクスはその融点が概して低い
ことから、融点の低い鋳物材等のろう付に好適だ
からである。この塩化物系フラツクスの組成は特
に限定されるものではなく、従来から使用されて
いるものを任意に使用すれば良いが、好適には、
BaCl2，KCl，NaClを主成分としてこれにNaF，
NH4Ｆなどを添加したものを用いるのが良い。
具体的な組成としては、例えば、BaCl2：45wt
％、KCl：33wt％、NaCl：20wt％、NH4Ｆ：
2wt％である。 塩化物系フラツクスに含有されるIn，Sn，Bi
はろう付時に溶融した前記ろう材が濡れ拡がる
際、高Zn含有ろう材の表面に形成された強固な
酸化膜を弱く欠陥あるものとするのに有効な元素
である。かかる効果の点でこれらはいずれも均等
物として評価されるものであり、少なくとも１種
が含有されれば足りる。フラツクス中のこれら
In，Sn，Bi各成分の含有量は、これら成分と塩
化物系フラツクスとの合計量即ちフラツクス全体
に対しIn：0.2〜2.0wt％、Sn：0.5〜3.0wt％、
Bi：0.5〜3.0wt％の割合となるように含有される
必要がある。フラツクス全体に対し、Inが0.2wt
％未満、Snが0.5wt％未満、Biが0.5wt％未満で
は上記効果を発揮できないものとなる。逆にInが
2.0wt％を超え、Snが3.0wt％を超え、Biが3.0wt
％を超えても効果が飽和することから経済的な無
駄を招く。特に好ましい範囲はIn：0.3〜1.5wt
％、Sn：0.8〜2.5wt％、Bi：0.8〜2.5wt％であ
る。この発明に係るフラツクスの製造は、一般的
には、ベースとなる塩化物系フラツクスの粉末
に、上記割合となるように秤量したIn，Sn，Bi
の１種または２種以上の粉末を添加混合すること
により行いうるが、必ずしもIn，Sn，Bi単体の
粉末を用いなければならないものではなく、Al
−Sn合金粉末等の形で混合しても良い。 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。こうし
て作製した懸濁液をアルミニウム接合部材のいず
れか一方に均一に塗布する。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Al−Si−
高Zn含有合金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
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、前記ろう材
を溶融する。この溶融したろう材が濡れ拡がる際
に、フラツクス中のIn，Sn，Biの作用によりろ
う材表面の酸化膜が弱められ、ろう材の濡れ拡が
りが促進されて良好なろう付接合が達成される。 発明の効果 上記のようなこの発明に係るフラツクスによれ
ば、In，Sn，Biの１種または２種以上の所定量
の含有により、Al−４〜12wt％Si−15〜55wt％
Zn合金ろう材を用いてのろう付時に、該ろう材
表面に形成された強固な酸化膜を弱化させ欠陥あ
るものとすることができる。その結果、該ろう材
の適度な流動を促進して接合部分に十分なフイレ
ツトを形成することができ、良好なろう付を達成
できる。従つて、低い融点を持ちながらもその強
固な酸化膜のために従来困難であつた高Zn含有
合金ろう材を用いてのろう付が可能となり、アル
ミニウム展伸材相互のろう付においては勿論のこ
と、特に鋳物材とりわけAC4Cのような固相線温
度の低い鋳物材やダイカスト、高力合金等の確実
かつ強固な接合を実現できる。 実施例 次に、この発明の実施例を示す。 Si，Zn量を各種に変えたAl−Si−高Zn合金押
出材からなるろう材を用意した。一方、塩化物系
フラツクス粉末をベースとしてこれにIn，Sn，
Bi粉末の１種または２種以上を添加混合してあ
るいは混合することなく、各種のフラツクスを製
造した。そしてろう材とフラツクスとを第１表の
ように組合せた。ここで、フラツクス中のIn，
Sn，Biのフラツクス全体に占める含有量は第１
表に示すとおりであつた。
ウム合金鋳物、ダイカスト、Al−Cu−Mg系、
Al−Zn−Mg系高力合金などを含む接合部材のろ
う付に好適に用いられるろう付用フラツクスに関
する。 従来の技術 アルミニウムまたはその合金からなる接合部材
を相互にろう付する場合、Al−Si系ろう材を用
いたフラツクスろう付が従来より行われている。
ところで、例えば、展伸材と鋳物材とのろう付に
より形成される自動車用のアルミニウム製吸気マ
ニホルドとかその他自動車、産業機械、家電、事
務機器等に用いられる各種部品のように、接合部
材に鋳物材やダイカスト、三元高力合金等が含ま
れる場合には、鋳物材等の融点が概して低いため
ろう材としても融点の低いものを用いる必要があ
る。そこで、かかるフラツクスろう付においては
従来、Al−Si系合金に亜鉛及び銅を添加含有し
て低融点化を図つたろう材が用いられており、そ
の代表例としては現有の最低融点ろう材たる4245
合金（代表組成Al−10wt％Si−10wt％Zn−3wt
％Cu）がある。 発明が解決しようとする課題 しかしながら、このようなろう材を用いてもな
お鋳物材等の種類によつては融点が高過ぎ、良好
なフラツクスろう付を行うことが困難な場合があ
つた。このため、さらに低融点化を図るべくAl
−Si−高Zn系ろう材（例えばAl−10wt％Si−
30wt％Zn合金ろう材、融点約530℃）を用いる試
みがなされている。しかしこの場合には、高Zn
含有合金ろう材の表面に生成される酸化皮膜が強
固でありこの酸化皮膜がろう付性を阻害するとい
う新たな問題を派生するものであつた。 この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので
あつて、AC4C等の鋳物材、ADC12等のダイカス
ト、三元高力合金等のように従来ろう付が困難で
あつた部材のろう付を可能とすることを目的とす
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、In，Sn，Bi
がろう付時に高Zn含有合金ろう材の表面酸化皮
膜を弱める作用を有することに着目し、これらの
成分を塩化物系フラツクスに含有せしめることに
より、高Zn含有合金ろう材の実用を可能とし、
ひいては鋳物材等のろう付を可能としたものであ
る。 即ち、この発明は、Si：４〜12wt％、Zn：15
〜55wt％を含有し、残部アルミニウム及び不可
避不純物よりなるアルミニウム合金ろう材用のフ
ラツクスであつて、該フラツクスは、塩化物系フ
ラツクスをベースとしてこれにIn，Sn，Bi各成
分の１種または２種以上が、これら成分と塩化物
系フラツクスとの合計量に占める含有量において
In：0.2〜2.0wt％、Sn：0.5〜3.0wt％、Bi：0.5〜
3.0wt％の割合で含有されてなることを特徴とす
るろう付用フラツクスを要旨とする。 まず、本発明フラツクスの使用対象となるAl
−Si−高Znろう材の各成分の添加意義と組成範
囲の限定理由について説明すると、Siはろう材の
融点を低下させるとともに流動性を高めるのに必
要なものである。しかし、その含有量が4wt％未
満ではそれらの効果に乏しく、逆に12wt％を超
えて含有されると却つて融点の急激な上昇を招
き、ろう材として使用できなくなる。Siの特に好
ましい含有量は５〜8wt％である。Znはろう材の
低融点下に極めて有効な元素である。しかし、そ
の含有量が15wt％未満ではその効果に乏しく、
逆に55wt％を超えると加工性の悪化を来す。特
に好ましいZnの含有量は20〜50wt％である。 次に本発明に係るフラツクスについて説明する
と、塩化物系フラツクスをベースとして用いたの
は、塩化物系フラツクスはその融点が概して低い
ことから、融点の低い鋳物材等のろう付に好適だ
からである。この塩化物系フラツクスの組成は特
に限定されるものではなく、従来から使用されて
いるものを任意に使用すれば良いが、好適には、
BaCl2，KCl，NaClを主成分としてこれにNaF，
NH4Ｆなどを添加したものを用いるのが良い。
具体的な組成としては、例えば、BaCl2：45wt
％、KCl：33wt％、NaCl：20wt％、NH4Ｆ：
2wt％である。 塩化物系フラツクスに含有されるIn，Sn，Bi
はろう付時に溶融した前記ろう材が濡れ拡がる
際、高Zn含有ろう材の表面に形成された強固な
酸化膜を弱く欠陥あるものとするのに有効な元素
である。かかる効果の点でこれらはいずれも均等
物として評価されるものであり、少なくとも１種
が含有されれば足りる。フラツクス中のこれら
In，Sn，Bi各成分の含有量は、これら成分と塩
化物系フラツクスとの合計量即ちフラツクス全体
に対しIn：0.2〜2.0wt％、Sn：0.5〜3.0wt％、
Bi：0.5〜3.0wt％の割合となるように含有される
必要がある。フラツクス全体に対し、Inが0.2wt
％未満、Snが0.5wt％未満、Biが0.5wt％未満で
は上記効果を発揮できないものとなる。逆にInが
2.0wt％を超え、Snが3.0wt％を超え、Biが3.0wt
％を超えても効果が飽和することから経済的な無
駄を招く。特に好ましい範囲はIn：0.3〜1.5wt
％、Sn：0.8〜2.5wt％、Bi：0.8〜2.5wt％であ
る。この発明に係るフラツクスの製造は、一般的
には、ベースとなる塩化物系フラツクスの粉末
に、上記割合となるように秤量したIn，Sn，Bi
の１種または２種以上の粉末を添加混合すること
により行いうるが、必ずしもIn，Sn，Bi単体の
粉末を用いなければならないものではなく、Al
−Sn合金粉末等の形で混合しても良い。 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。こうし
て作製した懸濁液をアルミニウム接合部材のいず
れか一方に均一に塗布する。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Al−Si−
高Zn含有合金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
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、前記ろう材
を溶融する。この溶融したろう材が濡れ拡がる際
に、フラツクス中のIn，Sn，Biの作用によりろ
う材表面の酸化膜が弱められ、ろう材の濡れ拡が
りが促進されて良好なろう付接合が達成される。 発明の効果 上記のようなこの発明に係るフラツクスによれ
ば、In，Sn，Biの１種または２種以上の所定量
の含有により、Al−４〜12wt％Si−15〜55wt％
Zn合金ろう材を用いてのろう付時に、該ろう材
表面に形成された強固な酸化膜を弱化させ欠陥あ
るものとすることができる。その結果、該ろう材
の適度な流動を促進して接合部分に十分なフイレ
ツトを形成することができ、良好なろう付を達成
できる。従つて、低い融点を持ちながらもその強
固な酸化膜のために従来困難であつた高Zn含有
合金ろう材を用いてのろう付が可能となり、アル
ミニウム展伸材相互のろう付においては勿論のこ
と、特に鋳物材とりわけAC4Cのような固相線温
度の低い鋳物材やダイカスト、高力合金等の確実
かつ強固な接合を実現できる。 実施例 次に、この発明の実施例を示す。 Si，Zn量を各種に変えたAl−Si−高Zn合金押
出材からなるろう材を用意した。一方、塩化物系
フラツクス粉末をベースとしてこれにIn，Sn，
Bi粉末の１種または２種以上を添加混合してあ
るいは混合することなく、各種のフラツクスを製
造した。そしてろう材とフラツクスとを第１表の
ように組合せた。ここで、フラツクス中のIn，
Sn，Biのフラツクス全体に占める含有量は第１
表に示すとおりであつた。
【表】
【表】
次に、上記組合せのろう材とフラツクスを用い
てろう付を行い、そのろう付性を調べた。ろう付
は次の手順で行つた。即ち、各フラツクスをそれ
ぞれ水に懸濁させて10％濃度の懸濁液をつくり、
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AC4Cから
なるアルミニウム鋳物ブロツクに6063アルミニウ
ム合金製パイプを組付けたものを用い、各ろう材
を接合部に配置した。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ガス雰囲気の炉中ろう付により雰囲気温度555
〜560℃で加熱した。 そして、ろう付後の接合部の状態を目視観察し
たところ、No.１〜５の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ており、ろう付性に
優れたものであつた。これに対し、No.６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と高Zn含有
アルミニウム合金ろう材とを用いることにより、
アルミニウム鋳物材等のろう付が可能であること
を確認しえた。
てろう付を行い、そのろう付性を調べた。ろう付
は次の手順で行つた。即ち、各フラツクスをそれ
ぞれ水に懸濁させて10％濃度の懸濁液をつくり、
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AC4Cから
なるアルミニウム鋳物ブロツクに6063アルミニウ
ム合金製パイプを組付けたものを用い、各ろう材
を接合部に配置した。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ガス雰囲気の炉中ろう付により雰囲気温度555
〜560℃で加熱した。 そして、ろう付後の接合部の状態を目視観察し
たところ、No.１〜５の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ており、ろう付性に
優れたものであつた。これに対し、No.６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と高Zn含有
アルミニウム合金ろう材とを用いることにより、
アルミニウム鋳物材等のろう付が可能であること
を確認しえた。
Claims (1)
- １ Si：４〜12wt％、Zn：15〜55wt％を含有
し、残部アルミニウム及び不可避不純物よりなる
アルミニウム合金ろう材用のフラツクスであつ
て、該フラツクスは、塩化物系フラツクスをベー
スとしてこれにIn，Sn，Bi各成分の１種または
２種以上が、これら成分と塩化物系フラツクスと
の合計量に占める含有量においてIn：0.2〜2.0wt
％、Sn：0.5〜3.0wt％、Bi：0.5〜3.0wt％の割合
で含有されてなることを特徴とするろう付用フラ
ツクス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28964689A JPH03151190A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | ろう付用フラックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28964689A JPH03151190A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | ろう付用フラックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03151190A JPH03151190A (ja) | 1991-06-27 |
| JPH054192B2 true JPH054192B2 (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=17745936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28964689A Granted JPH03151190A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | ろう付用フラックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03151190A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012196713A (ja) * | 2012-05-14 | 2012-10-18 | Keihin Thermal Technology Corp | 扁平管の製造方法および扁平管半製品の製造装置 |
-
1989
- 1989-11-07 JP JP28964689A patent/JPH03151190A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03151190A (ja) | 1991-06-27 |
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