JPH08511201A - ろう付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ろう付方法において、フッ化カリウムとフッ化アルミニウムから生成される化合物またはその他の無機フラックス型材料よりなる群から選ばれるフラックス型材料で、アルミニウム合金溶加材を被覆し、その粒子層を上記の物品の少なくとも一方に塗布して、物品間の接合部の少なくとも一部分またはそれに隣接する部分に上記粒子を保持する工程、および加熱してフラックス型材料および上記アルミニウム合金溶加材を溶解して、ろう付接合部を形成する工程からなる方法を開示した。

Description

【発明の詳細な説明】 ろう付方法 本発明は二以上の金属物品のろう付接合方法に関する。 アルミニウム系材料などの金属からなる物品を、二以上接合する場合にろう付 工程を用いることがよく知られている。しかしながら、アルミニウム材料の場合 には、公知の方法はすべて、工程制御が困難であり、それ故、ろう接接合部の信 頼性が乏しい、使用できる材料が限られている、原価が高い、あるいはこれらの 要因が複合して発生するなどの問題がある。 例えば車両用ラジエータなどの、アルミニウム熱交換器の製造に広く用いられ ている公知の方法では、ラジエータを構成しているアルミニウム材料を先ず、基 材（substrate）であるアルミニウム材料よりも融点が低い第二のアルミニウム 合金のろう付用合金（brazing alloy）でクラッド（clad）しなければならない 。通常、このクラッディング（cladding）は、ロールボンディングなどの冷間圧 接法で行われるもので、非常に高価で、しかも実施することによりまた新しい問 題をも生じる。 ラジエータ組立品に用いられているチューブ類と部品類は、数が多く、サイズ も異なっているので、まずシート材料あるいは平らなストリップ材料をクラッド 工程で処理して、これから各種ラジエータ部品類に加工するのが経済的に妥当で ある。チューブ部品類の場合、シーム溶接（seam-weld）によって基材のアルミ ニウム材料とクラッド合金（cladding alloy）とを互いに融着させる。このよう にして得た溶接領域の合金の融点は、熱影響帯（heat affected zone）（ＨＡＺ ）のチューブ部品の肉厚全体にわたり、基材よりも低い。このため、ＨＡＺの溶 接チューブにろう（braze）が圧入し、クラックおよび／または多数のピンホー ル（多孔） を生じ、大量のスクラップが出る原因となる。 クラッドろう付用合金（clad brazing alloy）は通常、ほとんど共融組成のア ルミニウム・シリコン合金である。クラッド合金（cladding alloy）からシリコ ンが、クラッド領域全体にわたって基材中に拡散して、クラッドろう付用合金が 溶融する前でさえ、融解温度を低下させる傾向がある。これは、圧入と多孔の問 題を悪化させる。 ラジエータのチューブ部分は、製法が原因で相対的に弱い。しかも、すぐに分 かる漏れがないチューブでも相対的に弱く、ラジエータ内の水圧の上下による屈 曲を原因とする疲労で、早期に破損する。実用面では、疲労耐性に優れ強度が高 いアルミニウム合金を、公知のろう付工程で使うことができない。というのは、 フラックスを使用しても合金成分と反応するため、フラックスによる効果を得る ことができないし、またアルミニウム合金の融解挙動に悪影響をあたえることが 知られているからである。米国特許第３，９５１，３２８号では、上記で説明し たアルミニウム熱交換器のろう付法を開示している。この特許では、フッ化カリ ウムとフッ化アルミニウムとを、遊離フッ化カリウムが残存しないように、とも に融合して形成されたフッ化アルミン酸カリウム（potassium fluoaluminate） をフラックスとして使用する方法が説明されている。融合混合物は、粉末に粉砕 して、フラックスとして使用する。また、フラックス粉末をアルミニウム合金ろ う粉末と混合し、タイプが異なる粉粒からなる物理的混合物を形成して、クラッ ドしていないアルミニウム材料からなる部品類をろう付加工するのに使用するこ とも記載されている。しかし、この後者の方法で形成した接合部の品質は相対的 に悪く、不良品発生率が高い。したがって現在、実用化されている工程ではクラ ッドろう付用合金の方法を採用している。 さらに、欧州特許出願第ＥＰ−Ａ−０１４０２６７号公報でも、アルミニウム 材料のろう付方法が開示されている。この方法では、アルミニウム材料上に、水 溶液から五フッ化アルミン酸カリウム（potassium pentafluoaluminate）のフラ ックス層を電気化学的析出により形成し、接合しようとする材料上またはろう粒 子上に化学的加工被膜を生じる。 本発明の目的は、アルミニウム基材をクラッドする必要がない、高い信頼性を もつろう付方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、いすれも本質的に疲労耐性に優れている、押出し成形し た高い強度をもつチューブ部分、および／または高い強度をもつアルミニウム合 金から製造した押出し成形によるチューブ部分を使用することができるろう付方 法を提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、ろう付溶化材（brazing filler material）とフ ラックス型材料を、接合しようとする部品上に正確に置くことができ、ろう付接 合部を形成するのに必要なこれら材料が少量ですみ、したがってむだを減らすこ とができるろう付方法を提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、溶解しているアルミニウム溶加材により基材を湿 潤し易くして、基材上に付着力のあるアルミニウム材料の被膜を形成する方法を 提供することにある。アルミニウム材料は実質的に純粋なアルミニウム、あるい はアルミニウム合金のいずれでもよい。 本発明の第一の実施態様としては、アルミニウム被覆材料よりも融点が高い基 材上に、付着力のあるアルミニウム材料の被膜を形成する方法において、上記の アルミニウム材料の粒子を、フッ化カリウムとフッ化アルミニウムをから生成さ れる化合物またはその他の無機材料からなる群から選ばれる無機フラックス型材 料で被覆し、その粒子層を塗布する工程、温度を上昇させて上記フラックス型材 料と上記アルミニウム被覆材料とを融解して上記基材に密着させる工程、および 基材を冷却して上記アルミニウム被覆材料を凝固させる工程からなる方法を提供 する。 本発明で使用する、フラックス型材料で被覆している粒子を含むアルミニウム 材料のいくつかおよびそれらの製法は、オスプレー金属社（Osprey Metals Limi ted）の英国特許出願第９３０２３８７．７号に基づいて優先権主張されている 国際特許出願第ＰＣＴ／ＧＢ９４／００２１９号において開示されている。した がって、これらの特許出願の内容は引用することにより本明細書の一部とする。 第一の実施態様の方法は、例えばスチールなどの第一鉄（ferrous）からなる 基材上にアルミニウム被膜を形成するのに用いることができる。この被膜は純粋 に保護を目的とした耐蝕性被膜として使用してもよいし、また第一鉄の基材とア ルミニウム材料からなる物品との間の中間界面層として形成し、形成と同時に、 あるいは若干の時をおいてからろう付法によりこの三層を結合させてもよい。 本発明の実施態様の一において、被覆しようとする基材に、液状樹脂またはプ ラスチック材料（以下、「樹脂」と言う）の層を先ず形成している。この液状樹 脂材料は、適当な樹脂を含み、例えばこの樹脂を溶媒に溶解させたものを用い、 塗布後、例えば加熱などによって溶媒を除去して凝固させる。液状樹脂を使用す ることにより、溶加材およびフラックス型材料を、基材の特定必要領域に正確に 置けるので、むだを省くことができる。液状樹脂を基材に塗布する方法は、プリ ント、噴霧、はけ塗り、塗装、あるいは当業者に知られている他の適当な塗布方 法のいずれでも用いることができる。 樹脂材料は、残滓が残らないように加熱によって除去することが望ましい。加 熱して、アルミニウム材料とフラックス型材料を溶解し始める前に、樹脂を完全 に除去すべきある。 例えばポリメタクリル酸メチルおよびその関連物などのアクリル樹脂類が好適 であると見い出されている。好適な溶媒としては、トリクロロエチレンなどの塩 素化炭化水素類、トルエンなどの炭化水素類、および例えばメチルエチルケトン などのケトン類が挙げられる。 アルミニウム溶加材およびフラックス型材料は、液状樹脂と混合して一緒に基 材に塗布してもよいし、あるいはまた樹脂層の塗布が終わった後で、液状樹脂中 に「散布」してもよい。どちらの技術を用いても、基材の所望領域にのみアルミ ニウム材料とフラックス型材料を密着させることができる。しかし、好ましくは 、被覆した粉末粒子を樹脂上に「散布」する。こうすると、粒子全部が樹脂によ って被覆されないので、後になって加熱されてもフラックス型材料が樹脂から悪 影響を受ける可能性を大きく減少させることができる。 もう一つの方法として、アルミニウム系溶加材の粒子を被覆して、例えば水性 スラリーを含む適当な分散媒（carrier medium）によって塗布してもよい。 本発明の第二の実施態様では、アルミニウム系材料からなる、二以上の物品を 接合する方法において；アルミニウム合金溶加材の粒子に、フッ化カリウムとフ ッ化アルミニウムから生成される化合物またはその他の無機フラックス型材料よ りなる群から選ばれるフラックス型材料を被覆して、この粒子の一層を上記物品 の少なくとも一つに形成し、たとえば、上記粒子を上記物品間の接合部の少なく とも一部分またはその隣接部分に保持する工程と、加熱してフラックス型材料と 上記のアルミニウム合金溶加材とを溶解させ、上記の二以上の物品間にろう付接 合部を形成する工程とを含む方法を提供する。 この場合、アルミニウム系材料からなる物品にはクラッドしなくともよい。 アルミニウム合金溶加材は、５〜５０重量％範囲のシリコンを含有していても よい。好ましくは、合金のシリコン含量は７〜１５重量％範囲である。 溶加材がアルミニウム−シリコン合金である場合、例えば銅および／またはマ グネシウムなどの他の合金に用いる添加物を含有していてもよい。 本発明の実施態様の一では、アルミニウム合金溶加材の組成は、約９〜約１２ 重量％範囲のシリコンを含有する。 他のアルミニウム合金、例えばアルミニウム−銅、アルミニウム−銅−マグネ シウム、アルミニウム−亜鉛およびアルミニウムに希土類金属を加えたものなど を使用することもできる。 フッ化カリウムとフッ化アルミニウムから生成される化合物からなるフラック ス型材料は、好ましくは、フッ化カリウム４０〜５０重量％とフッ化アルミニウ ム６０〜５０重量％を含有する。 ろう粒子（braze particles）中の金属に対するフラックス型材料の比率は、 約５〜３０重量％の範囲である。金属に対するフラックス型材料の好ましい範囲 は、が約１０〜２０重量％である。 被覆粒子層を、粒子の単一層として塗布することができる。 第一の実施態様の方法では、樹脂からなる媒質、その他の適当な分散媒を用い て被覆粒子を表面に密着させているいるが、この第二の実施態様でも同じ考え方 を適用することができる。 樹脂を凝固させると、ろう付前の工程でどのような組立品でも、アルミニウム 合金溶加材やフラックス型材料を脱落させることなく、しっかりと取り扱うこと ができる。 樹脂層を塗布する場合、厚さと粘稠度をコントロールしながら、基材に密着さ せる金属粉末の被覆粒子量を制御する。 本発明の第一の実施態様で説明した樹脂のパラメーターは、すべてこの第二の 実施態様にも適用することができる。 接合しようとする物品の表面を液状樹脂で被覆する前に、まず少なくとも接合 する表面を脱脂し、続いてたとえば酸エッチングによりアルミニウム材料上に存 在する酸化膜を除去することにより清浄にする。 しかし、接合しようとする表面間に粒子の溜まり場（トラップ）を設けるなど 、ろう粒子を必要位置に保持する何等かの方法を取らなくてはならないことを強 調する。 本発明の方法には、表面に存在する無機、有機いずれの汚染物質に対しても、 公知のろう付工程より許容度が著しく高いと言う特別な利点がある。公知の工程 では、表面から汚染物質と酸化膜を除去するために、脱脂と酸エッチングとを実 施することが必要であった。これ以外にも、酸化膜を破壊することができる超音 波脱脂も行われてきた。本発明の方法では、酸化膜の除去も、破壊も必要ではな いことが見い出されている。 これまでに、アルミニウム−シリコン合金の粒子上の、フッ化カリウム／フッ 化アルミニウムが融合してなるフラックス型コーティングは、融解するとアルミ ニウム基材の表面と反応して酸化膜を破壊し、被膜中に含まれる粒子は溶解して 基材の金属表面と合金を形成することが見い出されている。第二の実施態様の方 法でろう付接合した物品を用いて行った実験では、基材の表面領域に相当量のシ リコンが存在していることが立証された。さらに、溶加材は接合部の主要部分お よびろう付接合部の周辺でろうからなるすみ肉となる。このろうすみ肉となった 溶加材の量は、始めにアルミニウム合金ろう粒子として塗布した金属量よりも著 しく大きい。 さらに驚くべきことに、金属粒子上に形成されるフラックス型被膜の融点が、 図３で示す状態図の推定値よりも低いことが見いだされた。図３から、フラック ス型被膜成分、フッ化カリウムとフッ化アルミニウムから生成される共晶の融点 は約５７５℃であることが分かる。ところが、粒子上のフラックス型被膜の液相 線温度は推定値より著しく低い約５４０℃であることが認められた。これは、製 造工程中で金属ろう材料とフラックス型材料とがお互いに反応し合って、恐らく は被膜構造中にシリコンが入って、フラックス型被膜内で一以上の化合物を形成 するために液相線温度が低下することを示している。金属ろう粒子は、溶解した 金属の霧化により微粒子を生成し、生成工程中で、フッ化カリウムとフッ化アル ミニウムの融合塩混合物が溶解したものとの反応により生ずる。 フラックス型被膜が先ず溶解し、基材のアルミニウム材料表面と反応して、粒 子と表面との接触点の部位またはその隣接部位の酸化膜を破壊することが見いだ されている。粒子が溶解する際には、フラックス型材料が基材の局部領域と包み 込んでいる（封入粒子）を保護して酸化が進まないようにし、またこのフラック ス型材料は表面の酸化膜を破壊して吸収してしまう。溶解した金属は毛管作用に より接合部に引き寄せられて結合する。基材表面のシリコン含量が高くなるとと もに、接合部領域で生成される溶解金属の量も、金属ろう粒子として供給された 金属量を顕著に上回る。 従来技術を米国特許第３，９５１，３２８号に例をとれば、ろう粒子がフラッ クスよりも早く溶解しても形成される接合部に悪影響はないと述べている。しか し、本出願人は、金属粒子上のフラックス型被膜が先ず最初に溶解し、封入粒子 の加熱溶解工程において基材と封入粒子の両方を保護することは重要であると信 じている。被膜の融点が低下するのは、被覆粒子製造工程においてアルミニウム −シリコン合金粒子が製造される間に、溶解しているコーティングを塗布するこ とに直接の原因があると信ぜられている。また、少なくともシリコン、さらには 恐らくアルミニウムが被膜中に拡散して、図３に示しているように、共融温度を 低下させると信ぜられている。さらにまた、フラックス型材料は、金属ろう粒子 自体にも若干含まれていると信じられている。 フッ化カリウムとフッ化アルミニウムとが共融組成に近い比率で融着して形成 するフラックス型材料は、実質的には金属粒子に由来する成分からなるフッ化カ リウムアルミニウム、ＫＡｌＦ₄、であると信じられている。 フッ化カリウムとフッ化アルミニウムの混合物は、天然氷晶石よりなるもので あってもよい。 本発明の利点は、フラックス型材料の融点が低いので、これまで用いられてき たものより融点が低いアルミニウムろう溶加材を使用できるところにある。 本発明の第二の利点は、従来技術ではフラックスとろう粒子とは物理的混合物 を作るにすぎないが、これとは異なり本発明では金属ろう粒子とフラックス型材 料は結合しているので、二成分が分離する可能性がないことである。 本発明では、アルミニウム合金ろう材料とフラックス型被覆材料のいずれも、 基材のアルミニウム系材料よりかなり低い温度で溶解する。したがって、ろう付 工程前に物品表面を融点が低い材料でクラッドする必要がない。本発明によれば ラジエータのチューブは押出し成形することができ、融解特性が残りのチューブ 部分と異なる溶接継ぎ目（シーム）を用いる必要がない。チューブが押出し成形 できるので、肉厚を増したり、内側に補強リブを設けて、チューブが疲労により 破損する可能性を少なくすることができる。 チューブを押出し成形できることに加えて、より高い強度のアルミニウム合金 も使用することができる。というのは、本発明で用いられるフラックス型材料は 、例えばマグネシウムなどの合金元素から悪影響を受けることがないし、また基 材材料がフラックス型材料から悪影響を受けることがない。 本発明の完全な理解を得るため、実施例は、添付の図面に関してのみ実施例と して説明する。すなわち、 図１は、従来技術のろう付工程により接合しようとする二つの物品の一部断面 を示す概略図である。 図２は、アルミニウム−シリコンの二相平衡状態図の一部を示している。 図３は、フッ化カリウム−フッ化アルミニウムの相平衡状態図の一部を示して いる。 図４Ａ〜４Ｆは、ろう付工程中の被覆粒子と基材との間の推定反応を段階ごと に示している概略図である。 図５は、押出し成形したラジエータチューブの断面図である。 図１は従来技術のろう付方法により接合しようとする二つの物品１０および１ ２を示している。物品はおのおの、基材の構造用アルミニウム材料からなるコア １４と、その両側をクラッドしている第二のアルミニウム合金材料層１６を含む 。この第二のアルミニウム合金材料層の融点はコア１４のそれよりかなり低くし てある。二つの物品の表面は、脱脂し、例えばエッチングによって清浄して、フ ラックス材料が密着し易くしている。車両用ラジエータの場合、典型的な部品と しては気道フィン（airway fins）、水管（water tubes）、チューブプレートお よびサイドウォーターケイシング（side water casings）を含む。これらの部品 を脱脂清浄して、その後組み立てて、フラックスを脱イオン水に懸濁した懸濁液 に浸漬する。このように浸漬した組立品をフラックス浴から取り出し、乾燥して 、クラッドされている表面にフラックスからなる被膜１８を形成する。その後組 立品をろう付オーブン中に置き、温度を上げて最初にフラックスを、そしてクラ ッドされている表面を融解し、お互いに融着させてろう付接合部を形成する。こ の従来技術の方法では、フラックスの反応性が高いため、ろう付炉の雰囲気で水 蒸気などの汚染物質と反応してしまい、フラックスに期待されている効果が得ら れないと言う問題がある。さらに、層１４と層１６との界面に酸化膜ができると 、クラッド融解の際クラッド１６とコア１４の間に丈夫な接合部を形成できなく なってしまうので、この酸化膜の生成防止のため、クラッド１６と基材１４とは 冶金結合（metallurgically bonded）しなければならない。コアとクラッドを冶 金結合するためには、冶金結合を形成する作業工程中で充分に高い還元ができる ように、シート形状でロールボンディングすることが実質的に必須となる。この ため、シート材料からシーム溶接によってチューブ部品を成形加工するため、上 記で説明したように、クラッド材料とコア材料との合金形成によって製造される チューブの肉厚が原因となって、融点が低下する問題が起きる。 公称組成がＳｉ ０．６／Ｆｅ ０．７／Ｃｕ ０．０５〜０．２／Ｍｎ １ 〜１．５／残余がＡｌである、クラッドしていないアルミニウム合金から製造し たラジエータ部品を用いて、ろう付実験を行った。部品を脱脂した。乾燥後、部 品中でろう付接合部が必要である領域を、アクリル樹脂、この場合はポリメタク リレル酸メチルをトルエン／トリクロロエチレン混液に溶解した溶液層で被覆し た。組成がＳｉ １０重量％／残余がＡｌである金属粉末の粒子を、フッ化カリ ウム４０〜５０重量％とフッ化アルミニウム６０〜５０重量％からなる共融組成 に近いのフラックス型材料で被覆したものを、樹脂がまだ粘着状態のうちに、表 面に粉末スプレーガンで散布した。この被覆粉末粒子の粒径は６０〜２５０μｍ の範囲であった。このようにして形成した被膜を暖気流で乾燥して、樹脂を乾燥 させて粒子を樹脂に密着させた。これらのラジエータ部品を組み立てて、窒素保 護雰囲気中でろう付用炉を通過させた。炉の予熱帯で温度を上昇させて樹脂を除 去し、被覆粒子の融解開始時には樹脂が残らないようにした。樹脂被膜を除去す る加熱速度は、樹脂被膜が小片に割れて落ちないように充分に遅くしなくてはな らない。この場合、炉の温度はフラックス型材料と金属粉末粒子が融解するのに は充分ではあるが、基材のアルミニウム合金は融解しない設定温度にした。 図４Ａ〜４Ｆは、本発明の方法によってろう付接合部を形成の推定経路を示す 概略図である。図４Ａは、チューブ４２の表面４０と、この表面にろう接するア ルミニウム製の冷却用フィン４４の部分を示している。樹脂層４６を表面４０に 塗布し、アルミニウム−シリコンろう合金の被覆粒子４８を液状樹脂に散布して 、乾燥する。図４Ｂ〜４Ｅは被覆粒子と表面４０とがお互いに反応融解する各段 階を示している。表面４０の上には酸化層５０があり、その下には清浄なアルミ ニウム表面５２がある。加熱すると樹脂層４６が分離し、窒素ガス雰囲気の流れ によって取り除かれると、粒子４８が酸化層５０の表面に乗ったままに残される 。温度が上がると、フラックス型被膜５４が約５４０℃（図４Ｃ）で融解し、被 膜中のアルミニウム−シリコン粒子５６は固体のままに残される。被膜５４は酸 化層５０と反応して酸化層５０を破壊するので、金属粒子５６が清浄なアルミニ ウ ム表面５２と接触する。この時点で、粒子から相当量のシリコンが基材に拡散す ると信じられる。温度が約５７５℃まで上がると、金属粒子が溶解し、表面５２ と融合して合金を生成し、溶融金属からくぼみ５８が当初は形成される。溶融粒 子からシリコンが溶融くぼみ（図４Ｄ）中に拡散を続けるため、溶融表面５２の 面積は横方向に拡大し、隣接粒子（図４Ｅ）で形成されている溶融領域につなが る。このようにして完全な溶融金属層６０が形成され（図４Ｆ）、さらにこの層 が毛管作用によって表面４０とフィン４４との間隙に引き寄せられて行く。冷却 用フィン材料４４、フラックス型被膜の溶解によって同じ様に影響されて、フィ ン４４とろう５６とが金属同士で接触する。始めのフラックス型材料は酸化物を 吸収し、冷却するとフラックス型材料が凝固して残滓を形成する。 本発明の方法では、各種形態の押出し成形チューブの使用が可能となるので、 これまで用いられてきたシーム溶接による標準クラッド合金チューブに取り代わ ることができる。図５はクラッドの必要がない本発明のろう付法を用いることが できる、押出し成形チューブの例の断面図である。断面が平たい楕円形で、内部 に補強リブ３０を設けたチューブとすることもできる。こうすると容積のわりに は、表面面積が広いチューブとなり、大きな冷却効果を得ることができる。内部 にリブ３０があると、ラジエータの水圧の上下による曲げの程度を抑制すること ができ、したがってチューブの疲労による破損を防ぐことができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年７月２７日 【補正内容】 請求の範囲（補正） １． アルミニウム被覆材料より融点が高い基材上に、該アルミニウム材料の 付着力のある被膜を形成する方法であって、 溶融アルミニウム材料の霧化によりアルミニウム材料の微粒子を製造し 、この製造工程中にフッ化カリウムとフッ化アルミニウムを含むフラックス材料 を溶融してこの粒子を被覆することにより、フッ化カリウムとフッ化アルミニウ ムを含むフラックス材料で被覆したアルミニウム材料ろう粒子を生産する工程と 、 上記被覆アルミニウムろう粒子を、表面に塗布した樹脂と結びつけて、 上記基材上に保持させる工程と、 上記基材と上記被覆ろう粒子の温度を上げて、上記粒子を溶解し、上記 基材に付着力のある被膜を形成する工程と を含むことを特徴とする方法。 ２． 上記被膜が、第一鉄基材上のアルミニウム被膜であることを特徴とする 請求項１に記載の方法。 ３． 上記被膜が、物品と上記基材とを接合するための中間ろう付層として使 用されることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の方法。 ４． アルミニウムろう材料の被覆粒子層を物品の少なくとも一つに塗布して 、この物品中で接合部が望まれる領域の部位またはその隣接部位にこの粒子を保 持し、加熱して上記アルミニウムろう粒子を融解して、上記物品間のろう付接合 部を形成することを含む、請求項１に記載のアルミニウム材料の付着力のある被 膜を形成する方法を含むことを特徴とする、アルミニウム系材料からなる物品を 接合する方法。 ５． 上記ろう材料が、５〜５０重量％範囲のシリコンを含有することを特徴 とする請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。 ６． 上記ろう材料が、７〜１５重量％の範囲のシリコンを含有することを特 徴とする請求項５に記載の方法。 ７． 上記アルミニウム合金ろう材料が、アルミニウム−銅、アルミニウム− 銅−マグネシウム、アルミニウム−亜鉛、およびアルミニウムに希土類金属を加 えたものを含む合金群から選ばれることを特徴とする請求項１または請求項４の いずれかに記載の方法。 ８． 上記フラックス型材料が、フッ化アルミニウムとフッ化カリウムの融合 混合物を含むことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の方法。 ９． 上記フラックス型材料のコーティングが、フッ化カリウム４０〜５０重 量％およびフッ化アルミニウム６０〜５０重量％を含むことを特徴とする請求項 ８に記載の方法。 １０． 上記フラックス型コーティングが、フッ化カリウムとフッ化アルミニ ウムに関しては、実質的に共融組成物であることを特徴とする請求項８または請 求項９のいずれかに記載の方法。 １１． 上記フラックス型コーティングが、シリコンをも含有することを特徴 とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の方法。 １２． 金属に対する上記フラックス型コーティングの比率が、約５重量％〜 約３０重量％であることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれかに記 載の方法。 １３． 上記比率が、約１０重量％〜約２０重量％であることを特徴とする請 求項１２に記載の方法。 １４． 上記被覆粒子を、上記樹脂と混合することを特徴とする請求項１ない し請求項１３のいずれかに記載の方法。 １５． 上記被覆粒子を、上記樹脂中に「散布」することを特徴とする請求項 １ないし請求項１４のいずれかに記載の方法。 １６． 上記樹脂を、上記樹脂を液化するために溶媒に溶解して塗布すること を特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の方法。 １７． 上記樹脂が、アクリル樹脂であることを特徴とする請求項１ないし請 求項１６のいずれかに記載の方法。 １８． 上記樹脂が、ポリメタクリル酸メチルであることを特徴とする請求項 １ないし請求項１７のいずれかに記載の方法。 １９． 上記フラックス型被膜が融解する前に、上記樹脂を加熱により除去す ることを特徴とする請求項１ないし請求項１８のいずれかに記載の方法。 ２０． 上記フラックス型被膜が、上記アルミニウム被膜またはろう材料の前 に融解することを特徴とする請求項１ないし請求項１９のいずれかに記載の方法 。 ２１． 上記物品がクラッドされていないことを特徴とする請求項４ないし請 求項２０のいずれかに記載の方法。 ２２． フッ化アルミニウムとフッ化カリウムの上記混合物が、氷晶石からな ることを特徴とする請求項１ないし請求項２１のいずれかに記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｆ２８Ｆ 9/18 9335−3Ｌ Ｆ２８Ｆ 9/18 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ， ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，Ｓ Ｅ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． アルミニウム被覆材料よりも融点が高い基材上に、該アルミニウム材料 の付着力のある被膜を形成する方法であって、 フッ化カリウムとフッ化アルミニウムの化合物またはその他の無機材料 よりなる群から選ばれる無機フラックス型材料で被覆した上記アルミニウム材料 の粒子の層を形成する工程と、 温度を上げて上記フラックス型材料と上記アルミニウム被覆材料を融解 して上記基材に密着させる工程と、 基材を冷却して上記アルミニウム被覆材料を凝固させる工程と を含むことを特徴とする方法。 ２． 上記被膜が、第一鉄基材上のアルミニウム被膜であることを特徴とする 請求項１に記載の方法。 ３． 上記被膜が、物品と上記基材とを接合するための中間ろう付層として使 用されることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の方法。 ４． フッ化カリウムとフッ化アルミニウムの化合物またはその他の無機フラ ックス型材料よりなる群から選ばれるフラックス型材料で被覆されているアルミ ニウム合金溶加材の粒子層を上記物品の少なくとも一つに形成し、上記物品間の 接合部の少なくとも一部分またはその隣接部分に該粒子を保持させる工程と、 加熱してフラックス型材料および上記のアルミニウム合金溶加材を融解 して、上記の二以上の物品間にろう付接合部を形成する工程と を含むことを特徴とする、アルミニウム系材料からなる物品を接合する方法。 ５． 上記溶加材が、５〜５０重量％範囲のシリコンを含有することを特徴と する請求項４に記載の方法。 ６． 上記溶加材が、７〜１５重量％範囲のシリコンを含有することを特徴と する請求項５に記載の方法。 ７． 上記アルミニウム合金溶加材が、アルミニウム−銅、アルミニウム−銅 −マグネシウム、アルミニウム−亜鉛およびアルミニウムに希土類金属を加えた ものを含む合金群から選ばれることを特徴とする請求項４に記載の方法。 ８． 上記フラックス型材料が、フッ化アルミニウムとフッ化カリウムの融合 混合物を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の方法 。 ９． 上記フラックス型材料のコーティングが、フッ化カリウム４０〜５０重 量％およびフッ化アルミニウム６０〜５０重量％を含むことを特徴とする請求項 ８に記載の方法。 １０． 上記フラックス型コーティングが、フッ化カリウムとフッ化アルミニ ウムに関しては実質的共融組成物であることを特徴とする請求項９に記載の方法 。 １１． 上記フラックス型コーティングが、シリコンをも含有していることを 特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の方法。 １２． 金属に対する上記フラックス型コーティングの比率が、約５重量％〜 約３０重量％であることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれかに記 載の方法。 １３． 上記比率が、約１０重量％〜約２０重量％であることを特徴とする請 求項１２に記載の方法。 １４． 上記基材またはアルミニウム系材料からなる上記物品の少なくとも一 つが、少なくとも被膜または接合部が形成される領域において樹脂で被覆されて いて、この樹脂が上記アルミニウム材料の被覆粒子と結びついていることを特徴 とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の方法。 １５． 上記被覆粒子が、上記樹脂と混合されていることを特徴とする請求項 １４に記載の方法。 １６． 上記被覆粒子を、上記樹脂に「散布」することを特徴とする請求項１ ４に記載の方法。 １７． 上記樹脂を、上記樹脂を液化するために溶媒に溶解して塗布する請求 項１４ないし１６のいずれかに記載の方法。 １８． 上記樹脂が、アクリル樹脂であることを特徴とする請求項１４ないし １７のいずれかに記載の方法。 １９． 上記樹脂が、ポリメタクリル酸メチルであることを特徴とする請求項 １４ないし請求項１８のいずれかに記載の方法。 ２０． 上記フラックス型被膜が、融解する前に、上記樹脂を加熱により除去 することを特徴とする請求項１ないし請求項１９のいずれかに記載の方法。 ２１． 上記フラックス型被膜が、上記アルミニウム被膜または溶加材の前に 融解することを特徴とする請求項１ないし請求項２０のいずれかに記載の方法。 ２２． 上記物品が、クラッドされていないことを特徴とする請求項４ないし 請求項２１のいずれかに記載の方法。 ２３． フッ化アルミニウムとフッ化カリウムの上記混合物が、氷晶石を含む ことを特徴とする請求項１ないし請求項２２のいずれかに記載の方法。 ２４． 請求項４ないし請求２３のいずれかの方法により製造されたアルミニ ウム系熱交換器。