JPH0853731A - 非腐食性フラックスろう付用アルミニウム合金材およびその製造方法 - Google Patents
非腐食性フラックスろう付用アルミニウム合金材およびその製造方法Info
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- JPH0853731A JPH0853731A JP6206099A JP20609994A JPH0853731A JP H0853731 A JPH0853731 A JP H0853731A JP 6206099 A JP6206099 A JP 6206099A JP 20609994 A JP20609994 A JP 20609994A JP H0853731 A JPH0853731 A JP H0853731A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 例えばアルミニウム材料表面に非腐食性フラ
ックスと金属珪素の混合物を塗布して有利なろう付けを
するに当たり、塗布された混合物が不均一状態であって
もろう付後のアルミニウム材料の残存厚を均一化し、強
度や耐食性に優れたろう付け製品である廉価なアルミニ
ウム合金材料とその製造方法を提供する。 【構成】 ろう付け直前の温度条件でろう付部材の圧延
成形方向に直角な板断面における表面付近板厚の１０％
が平均結晶粒径の５０μm 未満の細かい結晶粒域より成
り、それより内側の領域は平均結晶粒径５０μm 以上の
粗い結晶粒域より成る金属組織を単一層において形成す
る。
ックスと金属珪素の混合物を塗布して有利なろう付けを
するに当たり、塗布された混合物が不均一状態であって
もろう付後のアルミニウム材料の残存厚を均一化し、強
度や耐食性に優れたろう付け製品である廉価なアルミニ
ウム合金材料とその製造方法を提供する。 【構成】 ろう付け直前の温度条件でろう付部材の圧延
成形方向に直角な板断面における表面付近板厚の１０％
が平均結晶粒径の５０μm 未満の細かい結晶粒域より成
り、それより内側の領域は平均結晶粒径５０μm 以上の
粗い結晶粒域より成る金属組織を単一層において形成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は非腐食性フラックスろう
付用アルミニウム合金材およびその製造方法に係り、例
えばアルミニウム材料表面に非腐食性フラックスと金属
珪素の混合物を塗布して有利なろう付けをなすに当っ
て、塗布された前記混合物が不均一状態であってもろう
付後におけるアルミニウム材料の残存厚を均一化し、強
度や耐食性に優れたろう付け製品を得しめることのでき
る低コストなアルミニウム合金材を提供し、またその好
ましい製造方法を得ようとするものである。
付用アルミニウム合金材およびその製造方法に係り、例
えばアルミニウム材料表面に非腐食性フラックスと金属
珪素の混合物を塗布して有利なろう付けをなすに当っ
て、塗布された前記混合物が不均一状態であってもろう
付後におけるアルミニウム材料の残存厚を均一化し、強
度や耐食性に優れたろう付け製品を得しめることのでき
る低コストなアルミニウム合金材を提供し、またその好
ましい製造方法を得ようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウムまたはアルミニウム合金材
をろう付けして機器を形成することは軽量性、熱伝導性
などにおいて他の金属材などに求めることのできない有
利性があることから従来から広く採用されて来たところ
であって、特に車輌用熱交換器などにおいてはチューブ
材に対してフィン材をろう付けしたものが一般的に用い
られている。
をろう付けして機器を形成することは軽量性、熱伝導性
などにおいて他の金属材などに求めることのできない有
利性があることから従来から広く採用されて来たところ
であって、特に車輌用熱交換器などにおいてはチューブ
材に対してフィン材をろう付けしたものが一般的に用い
られている。
【０００３】然して、上記したようなアルミニウムまた
はアルミニウム合金材を採用したろう付けは接合部にろ
う材とフラックスとを夫々添加供給して加熱する従前手
法によるものは作業操作上煩雑でコスト高となり、しか
もろう付不良、ろう付け品質の不均一性などの不利が伴
うことから芯材にろう材および皮材層をクラッドしたブ
レージングシートを用いることが広く採用されている。
即ちろう材層を相手部材に接合するように組合わせた状
態で炉内に装入し加熱することによってろう付けを一挙
に達成するものである。
はアルミニウム合金材を採用したろう付けは接合部にろ
う材とフラックスとを夫々添加供給して加熱する従前手
法によるものは作業操作上煩雑でコスト高となり、しか
もろう付不良、ろう付け品質の不均一性などの不利が伴
うことから芯材にろう材および皮材層をクラッドしたブ
レージングシートを用いることが広く採用されている。
即ちろう材層を相手部材に接合するように組合わせた状
態で炉内に装入し加熱することによってろう付けを一挙
に達成するものである。
【０００４】然し近年においては上記したようなクラッ
ド材を使用しないでろう付けする方法についてもそれな
りの提案がなされており、そうした方法の１つに弗化ア
ルミニウムカリウム系の非腐食性弗化物フラックスと金
属珪素粉末の混合物でろう付けすることが米国特許第51
00048 号に発表されている。即ちこの方法ではアルミニ
ウム材料表面に塗布された珪素がろう付温度でアルミニ
ウム材料中へ急速に拡散し、アルミニウム材料表層部が
Al−Si共晶組成近くになると溶融（共晶温度：５７７
℃）し、ろうとなって部材相互間の接合がなされる。
ド材を使用しないでろう付けする方法についてもそれな
りの提案がなされており、そうした方法の１つに弗化ア
ルミニウムカリウム系の非腐食性弗化物フラックスと金
属珪素粉末の混合物でろう付けすることが米国特許第51
00048 号に発表されている。即ちこの方法ではアルミニ
ウム材料表面に塗布された珪素がろう付温度でアルミニ
ウム材料中へ急速に拡散し、アルミニウム材料表層部が
Al−Si共晶組成近くになると溶融（共晶温度：５７７
℃）し、ろうとなって部材相互間の接合がなされる。
【０００５】具体的には弗化物系フラックスと金属珪素
粉末の混合物がドライパウダーとして供給され、または
水やアルコール等の揮発性液体に懸濁して塗布され、該
混合物の配合は重量比で１：１〜３：１程度で、混合物
の塗布量は５〜３０ｇ／m2、ろう付温度は５７７℃以
上、その時間は２〜５分であるが、最適条件としては珪
素約３０％の混合物を２０〜３０ｇ／m2塗布し、またろ
う付用材料としては純Al材やAl−１％Mn材などが示され
ている。
粉末の混合物がドライパウダーとして供給され、または
水やアルコール等の揮発性液体に懸濁して塗布され、該
混合物の配合は重量比で１：１〜３：１程度で、混合物
の塗布量は５〜３０ｇ／m2、ろう付温度は５７７℃以
上、その時間は２〜５分であるが、最適条件としては珪
素約３０％の混合物を２０〜３０ｇ／m2塗布し、またろ
う付用材料としては純Al材やAl−１％Mn材などが示され
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような米国特許
第5100048 号による方法はクラッド材とする必要がない
ことから工程ないしコスト的にメリットが大であり、ま
たスクラップの再利用等素材利用上においても有利であ
るなどのメリットを有しているが、アルミニウム材料表
面に非腐食性フラックスと金属珪素の混合物を均一に塗
布することが困難で、部分的に不均一に塗布された場合
には珪素粉末の多く付着した部分でアルミニウム材料が
局部的に大きく溶解する。このためろう付後のアルミニ
ウム材料残存厚が不均一となり、強度や耐食期間の低下
を来し、場合によっては貫通孔が発生するなどの不利が
ある。
第5100048 号による方法はクラッド材とする必要がない
ことから工程ないしコスト的にメリットが大であり、ま
たスクラップの再利用等素材利用上においても有利であ
るなどのメリットを有しているが、アルミニウム材料表
面に非腐食性フラックスと金属珪素の混合物を均一に塗
布することが困難で、部分的に不均一に塗布された場合
には珪素粉末の多く付着した部分でアルミニウム材料が
局部的に大きく溶解する。このためろう付後のアルミニ
ウム材料残存厚が不均一となり、強度や耐食期間の低下
を来し、場合によっては貫通孔が発生するなどの不利が
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような従
来技術における課題を解決し、上記したような混合物が
不均一に塗布された条件下においてもアルミニウム材料
における局部的な溶解が少く、ろう付後の残存厚が比較
的均一となるアルミニウム材を得しめ、有利な熱交換機
器などを得ることについて検討を重ね、ろう付け直前温
度における表面付近と板厚中央部の結晶組織を制御する
ことによって簡易且つ低コストに好ましい結果を得るこ
とに成功したものであって、以下の如くである。
来技術における課題を解決し、上記したような混合物が
不均一に塗布された条件下においてもアルミニウム材料
における局部的な溶解が少く、ろう付後の残存厚が比較
的均一となるアルミニウム材を得しめ、有利な熱交換機
器などを得ることについて検討を重ね、ろう付け直前温
度における表面付近と板厚中央部の結晶組織を制御する
ことによって簡易且つ低コストに好ましい結果を得るこ
とに成功したものであって、以下の如くである。
【０００８】（１） ろう付け直前の温度条件でろう付
部材の圧延成形方向に直角な板断面における表面付近板
厚の１０％が平均結晶粒径５０μm 未満の細かい結晶粒
域より成り、それより内側の領域は平均結晶粒径５０μ
m 以上の粗い結晶粒域より成る金属組織を単一層におい
て形成したことを特徴とする非腐食性フラックスろう付
用アルミニウム合金材。
部材の圧延成形方向に直角な板断面における表面付近板
厚の１０％が平均結晶粒径５０μm 未満の細かい結晶粒
域より成り、それより内側の領域は平均結晶粒径５０μ
m 以上の粗い結晶粒域より成る金属組織を単一層におい
て形成したことを特徴とする非腐食性フラックスろう付
用アルミニウム合金材。
【０００９】（２） アルミニウム合金板を冷間圧延
し、最終板厚に冷間圧延するまでの間に中間焼鈍を行
い、該中間焼鈍後の冷間圧延率を３０％以下となし、し
かも最終冷間圧延を表面粗さがRz５μm 以上の圧延ロー
ルによって実施することを特徴とする非腐食性フラック
スろう付用アルミニウム合金材の製造方法。
し、最終板厚に冷間圧延するまでの間に中間焼鈍を行
い、該中間焼鈍後の冷間圧延率を３０％以下となし、し
かも最終冷間圧延を表面粗さがRz５μm 以上の圧延ロー
ルによって実施することを特徴とする非腐食性フラック
スろう付用アルミニウム合金材の製造方法。
【００１０】
【作用】本発明で用いる非腐食性フラックスはLiF 、Na
F 、KF、CaF 、AlF3、SiF4等の弗化物の粉末混合物、も
しくはこれらを溶融後粉末としたもの、あるいは上記弗
化物の錯化合物、たとえばKAlF4 、K2AlF5、K3AlF6、K2
SiF6等の単味もしくは混合物またはこれらを溶融後粉末
としたもの等であって、このような弗化物系のフラック
スは何れのものもアルミニウムに対して塩化物の如き腐
食性を有しない。またこのものの粉末の寸法は平均で0.
１〜３０μm 程度のもので、好ましくは平均で１〜１０
μm である。
F 、KF、CaF 、AlF3、SiF4等の弗化物の粉末混合物、も
しくはこれらを溶融後粉末としたもの、あるいは上記弗
化物の錯化合物、たとえばKAlF4 、K2AlF5、K3AlF6、K2
SiF6等の単味もしくは混合物またはこれらを溶融後粉末
としたもの等であって、このような弗化物系のフラック
スは何れのものもアルミニウムに対して塩化物の如き腐
食性を有しない。またこのものの粉末の寸法は平均で0.
１〜３０μm 程度のもので、好ましくは平均で１〜１０
μm である。
【００１１】表面組織部と合金化して溶融し、ろうを形
成する金属としては珪素の他亜鉛等があり、またZnを含
有し、好ましくは１０〜３０％Znを含有する珪素−亜鉛
合金等がある。そしてこのような金属は被ろう付部材と
して形成した、たとえば熱交換器のチューブ表面に溶射
してもよく、また粉末とし、この粉末を被ろう付部材に
塗布または前記フラックスの粉末と混合してスラリーと
して塗布してもよい。この場合、珪素粉末の他に１０〜
３０％の亜鉛粉末や２〜２０％の銅粉末を添加混合して
塗布してもよい。特に被ろう付部材に供給する金属珪素
を前もって合金化することはコストがかさむ不利があ
り、溶射することは溶射材とし、また溶射することによ
る不利があるので、好ましくは粉体として被ろう付部材
に塗布して用いるのが好ましい。なかでも珪素はろう付
温度で容易にAl−Si共晶合金となるので好ましい。
成する金属としては珪素の他亜鉛等があり、またZnを含
有し、好ましくは１０〜３０％Znを含有する珪素−亜鉛
合金等がある。そしてこのような金属は被ろう付部材と
して形成した、たとえば熱交換器のチューブ表面に溶射
してもよく、また粉末とし、この粉末を被ろう付部材に
塗布または前記フラックスの粉末と混合してスラリーと
して塗布してもよい。この場合、珪素粉末の他に１０〜
３０％の亜鉛粉末や２〜２０％の銅粉末を添加混合して
塗布してもよい。特に被ろう付部材に供給する金属珪素
を前もって合金化することはコストがかさむ不利があ
り、溶射することは溶射材とし、また溶射することによ
る不利があるので、好ましくは粉体として被ろう付部材
に塗布して用いるのが好ましい。なかでも珪素はろう付
温度で容易にAl−Si共晶合金となるので好ましい。
【００１２】上記したようなろう付法の反応メカニズム
は金属珪素粉末と弗化アルミニウムカリウム共晶系非腐
食性フラックスを用いて具体的に示すと以下のような過
程に解析することができる。 ５６２℃前後における弗化アルミニウムカリウム系
非腐食性フラックスの溶融 アルミニウム材料表面の酸化皮膜破壊 Siのアルミニウム材料表面組織部への拡散 Si濃度の高くなった表面組織部がAl−Si共晶温度で
溶融開始（５７７℃） 金属珪素粉末の完全消滅までアルミニウム材料を溶
かしながらAl−Si共晶融液を生成。 共晶融液がろう材となり接合部に流動してフィレッ
トを形成（６００℃程度まで）。 その後の冷却過程でフィレットが凝固し、ろう付け
が完了。
は金属珪素粉末と弗化アルミニウムカリウム共晶系非腐
食性フラックスを用いて具体的に示すと以下のような過
程に解析することができる。 ５６２℃前後における弗化アルミニウムカリウム系
非腐食性フラックスの溶融 アルミニウム材料表面の酸化皮膜破壊 Siのアルミニウム材料表面組織部への拡散 Si濃度の高くなった表面組織部がAl−Si共晶温度で
溶融開始（５７７℃） 金属珪素粉末の完全消滅までアルミニウム材料を溶
かしながらAl−Si共晶融液を生成。 共晶融液がろう材となり接合部に流動してフィレッ
トを形成（６００℃程度まで）。 その後の冷却過程でフィレットが凝固し、ろう付け
が完了。
【００１３】前記〜の反応メカニズムにおいて、
〜の反応、即ちSiのアルミニウムろう付部材への拡散
は短時間で生ずるので金属珪素粉末が不均一に付着して
いると、その多量部分でアルミニウム材料に局部的な溶
融が著しく生ずることとなる。Siの拡散速度はアルミニ
ウム合金の亜粒界や結晶粒界を経路とする、所謂粒界拡
散が結晶粒内部に起る粒内拡散よりも遥かに大きいた
め、フラックスと金属珪素粉末混合物に接する表面付近
を平均粒径５０μm 未満の微細な再結晶組織とすること
により珪素粉末が局部的に多く付着していたとしても、
表面付近が金属珪素と合金化し溶融してろうとなった後
は結晶粒が大きく拡散の遅い板厚中央部よりも拡散速度
の速い残存表面組織部を横方向に拡散してろうを形成す
ることとなり、拡散の遅い板厚中央部の溶融は大幅に軽
減され、残存板厚の不均一性が解消される。
〜の反応、即ちSiのアルミニウムろう付部材への拡散
は短時間で生ずるので金属珪素粉末が不均一に付着して
いると、その多量部分でアルミニウム材料に局部的な溶
融が著しく生ずることとなる。Siの拡散速度はアルミニ
ウム合金の亜粒界や結晶粒界を経路とする、所謂粒界拡
散が結晶粒内部に起る粒内拡散よりも遥かに大きいた
め、フラックスと金属珪素粉末混合物に接する表面付近
を平均粒径５０μm 未満の微細な再結晶組織とすること
により珪素粉末が局部的に多く付着していたとしても、
表面付近が金属珪素と合金化し溶融してろうとなった後
は結晶粒が大きく拡散の遅い板厚中央部よりも拡散速度
の速い残存表面組織部を横方向に拡散してろうを形成す
ることとなり、拡散の遅い板厚中央部の溶融は大幅に軽
減され、残存板厚の不均一性が解消される。
【００１４】即ち表面組織部の再結晶粒が平均で５０μ
m 以上であると表面組織部における横方向への拡がりが
充分でないこととなり、また板厚中央部結晶粒が平均で
５０μm 未満では表面組織部の粒界を通じてのSiの拡散
が大きくなり、何れも上記したような作用を求め難いこ
ととなる。
m 以上であると表面組織部における横方向への拡がりが
充分でないこととなり、また板厚中央部結晶粒が平均で
５０μm 未満では表面組織部の粒界を通じてのSiの拡散
が大きくなり、何れも上記したような作用を求め難いこ
ととなる。
【００１５】なお、表面組織部は板厚中央部の片面また
は両面に所要の厚さに形成する。このようなアルミニウ
ム合金材は例えば所定寸法に切断し、成形加工してフィ
ン材とされ、あるいはまた成形溶接して管材とされ、ろ
う付部材として使用されることにより以下のようなメリ
ットが得られる。 （ａ）Siを含有するろう材を圧延クラッドする煩雑性が
軽減される。 （ｂ）ろう材を含まないアルミニウム合金材とすること
によってアルミニウム部材の成形加工時における金型損
耗を防止し得る。 （ｃ）圧延および成形時のスクラップにろう材からのSi
が混入しないので再度使用ができる。
は両面に所要の厚さに形成する。このようなアルミニウ
ム合金材は例えば所定寸法に切断し、成形加工してフィ
ン材とされ、あるいはまた成形溶接して管材とされ、ろ
う付部材として使用されることにより以下のようなメリ
ットが得られる。 （ａ）Siを含有するろう材を圧延クラッドする煩雑性が
軽減される。 （ｂ）ろう材を含まないアルミニウム合金材とすること
によってアルミニウム部材の成形加工時における金型損
耗を防止し得る。 （ｃ）圧延および成形時のスクラップにろう材からのSi
が混入しないので再度使用ができる。
【００１６】上記のようなアルミニウム合金材を被ろう
付部材の少なくとも一方の部材とし、該部材にフラック
スと珪素粉末の混合物を塗布し、ろう付けすることによ
りアルミニウム合金材における侵食深さを均一化し、ま
た接合部フィレットの形成状態を良好化して好ましいろ
う付けを得しめる。このような事情は金属珪素粉末でな
く、珪素合金粉末もしくは溶射でも同様である。
付部材の少なくとも一方の部材とし、該部材にフラック
スと珪素粉末の混合物を塗布し、ろう付けすることによ
りアルミニウム合金材における侵食深さを均一化し、ま
た接合部フィレットの形成状態を良好化して好ましいろ
う付けを得しめる。このような事情は金属珪素粉末でな
く、珪素合金粉末もしくは溶射でも同様である。
【００１７】本発明においてその表面より板厚１０％の
組織部をろう付け直前の温度条件で圧延成形方向に直角
な断面で平均結晶粒径５０μm 未満の組織とし、しかも
板厚中央部を平均で５０μm 以上の粗い結晶粒組織とす
るにはアルミニウム合金板を冷間圧延し、その最終板厚
に冷間圧延するまでの間に中間焼鈍を行い、該中間焼鈍
後の冷間圧延率を３０％以下とする。この中間焼鈍後の
冷間圧延率が３０％を超えるとろう付け直前の温度条件
で板の内部まで結晶粒が細かくなり、上記したような表
面組織部の粒界を通じてのSiの拡散を制御できない。
組織部をろう付け直前の温度条件で圧延成形方向に直角
な断面で平均結晶粒径５０μm 未満の組織とし、しかも
板厚中央部を平均で５０μm 以上の粗い結晶粒組織とす
るにはアルミニウム合金板を冷間圧延し、その最終板厚
に冷間圧延するまでの間に中間焼鈍を行い、該中間焼鈍
後の冷間圧延率を３０％以下とする。この中間焼鈍後の
冷間圧延率が３０％を超えるとろう付け直前の温度条件
で板の内部まで結晶粒が細かくなり、上記したような表
面組織部の粒界を通じてのSiの拡散を制御できない。
【００１８】最終冷間圧延に用いられるロールの表面粗
さをRz５μm 以上に規定することによって表面付近に大
きな冷間歪を与えることにより、ろう付け直前の温度条
件で表層組織部の平均再結晶粒径を５０μm 未満、一般
的に４０μm 以下とすることができる。このようなロー
ル粗さの調整は通常のロール研削だけでなく、ショット
ダル、放電ダルなどによっても行うことができる。Rz粗
さについては一般的に１０点平均粗さについて算術的平
均値によるが、このRz粗さの上限については２０μm 、
好ましくは１５μm である。
さをRz５μm 以上に規定することによって表面付近に大
きな冷間歪を与えることにより、ろう付け直前の温度条
件で表層組織部の平均再結晶粒径を５０μm 未満、一般
的に４０μm 以下とすることができる。このようなロー
ル粗さの調整は通常のロール研削だけでなく、ショット
ダル、放電ダルなどによっても行うことができる。Rz粗
さについては一般的に１０点平均粗さについて算術的平
均値によるが、このRz粗さの上限については２０μm 、
好ましくは１５μm である。
【００１９】アルミニウム合金板は、例えば溶湯をＤＣ
鋳造（半連続鋳造）し、均質化処理、熱間圧延、冷間圧
延して製造してもよく、あるいはまた溶湯を双ロール鋳
造機、ベルトキャスター等の鋳造機を用いて鋳造し、以
後連続して圧延して製造することもできる。
鋳造（半連続鋳造）し、均質化処理、熱間圧延、冷間圧
延して製造してもよく、あるいはまた溶湯を双ロール鋳
造機、ベルトキャスター等の鋳造機を用いて鋳造し、以
後連続して圧延して製造することもできる。
【００２０】
【実施例】本発明によるものの具体的な実施例について
説明すると、以下の如くである。 実施例１ 次の表１に示す組成を有するアルミニウム合金を通常の
方法で溶解し、厚さ５５０mmの鋳塊にＤＣ鋳造し、６０
０℃で１８時間の均質化処理し、５mm厚さまで熱間圧延
してからさらに各々厚さ1.３０mm、0.８７mm、0.７６mm
まで冷間圧延し、４００℃で１時間の中間焼鈍した後、
最後に厚さ0.６５mmまで冷間圧延した。中間焼鈍後の冷
間圧延率は各々５０％、２５％、１５％、３５％であ
る。なお、最終冷間圧延に使用したロールの表面粗さ
は、Rz8.０μm 、Ra1.０μm である。
説明すると、以下の如くである。 実施例１ 次の表１に示す組成を有するアルミニウム合金を通常の
方法で溶解し、厚さ５５０mmの鋳塊にＤＣ鋳造し、６０
０℃で１８時間の均質化処理し、５mm厚さまで熱間圧延
してからさらに各々厚さ1.３０mm、0.８７mm、0.７６mm
まで冷間圧延し、４００℃で１時間の中間焼鈍した後、
最後に厚さ0.６５mmまで冷間圧延した。中間焼鈍後の冷
間圧延率は各々５０％、２５％、１５％、３５％であ
る。なお、最終冷間圧延に使用したロールの表面粗さ
は、Rz8.０μm 、Ra1.０μm である。
【００２１】
【表１】
【００２２】ろう付け直前の金属組織を観察するため、
昇温速度５０℃／min で５５０℃まで昇温し、直ちに水
冷して、圧延方向に直角の板断面の結晶粒径を測定し
た。また、ろう付けは、幅３０mm×長さ５０mmの試験片
を上記板より採取し、平均粒径２０μm 未満の弗化アル
ミニウムカリウム系の共晶フラックスと粒径１０〜８０
μm の金属珪素粉末を重量比２：１として混合し、この
混合物１００ｇを純水４００ｇに懸濁させ、試験片にス
プレイ塗布し、１５０℃で５min の加熱乾燥させた。混
合物の平均塗布量は２６ｇ／m2である。さらに、ろう付
け試験は、上述の試験片上に、厚さ0.５mm、幅２５mm、
長さ４０mmの３００３−Ｈ１４材を垂直に立てた逆Ｔ字
型試験片を組立て、窒素ガス雰囲気中で、昇温速度５０
℃／min 、６００℃で３min 保持して行ったが、上記板
断面結晶粒径およびろう付け後の試験片の接合部におけ
るフィレット形成状況、ろうの侵食状況を観察して、接
合性を判断した結果は次の表２に示す如くである。
昇温速度５０℃／min で５５０℃まで昇温し、直ちに水
冷して、圧延方向に直角の板断面の結晶粒径を測定し
た。また、ろう付けは、幅３０mm×長さ５０mmの試験片
を上記板より採取し、平均粒径２０μm 未満の弗化アル
ミニウムカリウム系の共晶フラックスと粒径１０〜８０
μm の金属珪素粉末を重量比２：１として混合し、この
混合物１００ｇを純水４００ｇに懸濁させ、試験片にス
プレイ塗布し、１５０℃で５min の加熱乾燥させた。混
合物の平均塗布量は２６ｇ／m2である。さらに、ろう付
け試験は、上述の試験片上に、厚さ0.５mm、幅２５mm、
長さ４０mmの３００３−Ｈ１４材を垂直に立てた逆Ｔ字
型試験片を組立て、窒素ガス雰囲気中で、昇温速度５０
℃／min 、６００℃で３min 保持して行ったが、上記板
断面結晶粒径およびろう付け後の試験片の接合部におけ
るフィレット形成状況、ろうの侵食状況を観察して、接
合性を判断した結果は次の表２に示す如くである。
【００２３】
【表２】
【００２４】即ち、本発明例のものは表面から板厚の１
０％（６５μm ）までの平均結晶粒が５０μm 未満で、
一方、板厚中央部は８０μm または１２０μm と相当に
異った粒径差を有するのに対し、比較例のものは全層が
３５〜４５μm であって表面付近と板厚中央部との間に
おいて殆んど差が求められず、ろう付後の最大侵食部と
最小侵食部の差は８０μm に達し、本発明例の２０〜４
０μm より相当に深い侵食が発生していて、本発明のも
のは板厚中央部の比較的粗い結晶組織部に達していない
のに対し比較例では表面より６５μm の表面組織部範囲
を超えて侵食していることが確認された。
０％（６５μm ）までの平均結晶粒が５０μm 未満で、
一方、板厚中央部は８０μm または１２０μm と相当に
異った粒径差を有するのに対し、比較例のものは全層が
３５〜４５μm であって表面付近と板厚中央部との間に
おいて殆んど差が求められず、ろう付後の最大侵食部と
最小侵食部の差は８０μm に達し、本発明例の２０〜４
０μm より相当に深い侵食が発生していて、本発明のも
のは板厚中央部の比較的粗い結晶組織部に達していない
のに対し比較例では表面より６５μm の表面組織部範囲
を超えて侵食していることが確認された。
【００２５】実施例２ 次の表３に示すような合金組成を有するアルミニウム合
金を常法によって溶解し、連続鋳造熱間圧延して５mm厚
となし、次いで0.８７mm厚まで冷間圧延した。
金を常法によって溶解し、連続鋳造熱間圧延して５mm厚
となし、次いで0.８７mm厚まで冷間圧延した。
【００２６】
【表３】
【００２７】上記のようにして得られた0.８７mm厚のア
ルミニウム合金板は、次いで４００℃で１時間の中間焼
鈍をなし、表面粗さRz、Raが次の表4 に示すロールを使
用して0.６５mm厚まで最終的に冷間圧延した。このよう
にして得られた冷間圧延板は４００℃で１時間の中間焼
鈍をし、表面粗さRz、Raが後述する表４に示すようなロ
ールを使用して、0.６５mm厚さまで最終的に冷間圧延し
た。このもののろう付け直前の金属組織を観察するた
め、昇温速度５０℃／min で５５０℃まで昇温し、直ち
に水冷して、圧延方向に直角の板断面の結晶粒径を測定
した。またろう付けは、幅３０mm×長さ５０mmの試験片
を上記板より採取し、平均粒径１０μm 未満の弗化アル
ミニウムカリウム系の共晶フラックスと粒径１０〜８０
μm の金属珪素粉末を重量比２：１として混合し、この
混合物１００ｇを純水４００ｇに懸濁させ、試験片にス
プレイ塗布し、１５０℃で５min の加熱乾燥させた。混
合物の平均塗布量は２６ｇ／m2であり、ろう付け試験
は、上述の試験片上に、厚さ0.５mm、幅２５mm、長さ４
０mmの３００３−Ｈ１４材を垂直に立てた逆Ｔ字型試験
片を組立て、窒素ガス雰囲気中で、昇温速度５０℃／mi
n 、６００℃で３min 保持して行った。
ルミニウム合金板は、次いで４００℃で１時間の中間焼
鈍をなし、表面粗さRz、Raが次の表4 に示すロールを使
用して0.６５mm厚まで最終的に冷間圧延した。このよう
にして得られた冷間圧延板は４００℃で１時間の中間焼
鈍をし、表面粗さRz、Raが後述する表４に示すようなロ
ールを使用して、0.６５mm厚さまで最終的に冷間圧延し
た。このもののろう付け直前の金属組織を観察するた
め、昇温速度５０℃／min で５５０℃まで昇温し、直ち
に水冷して、圧延方向に直角の板断面の結晶粒径を測定
した。またろう付けは、幅３０mm×長さ５０mmの試験片
を上記板より採取し、平均粒径１０μm 未満の弗化アル
ミニウムカリウム系の共晶フラックスと粒径１０〜８０
μm の金属珪素粉末を重量比２：１として混合し、この
混合物１００ｇを純水４００ｇに懸濁させ、試験片にス
プレイ塗布し、１５０℃で５min の加熱乾燥させた。混
合物の平均塗布量は２６ｇ／m2であり、ろう付け試験
は、上述の試験片上に、厚さ0.５mm、幅２５mm、長さ４
０mmの３００３−Ｈ１４材を垂直に立てた逆Ｔ字型試験
片を組立て、窒素ガス雰囲気中で、昇温速度５０℃／mi
n 、６００℃で３min 保持して行った。
【００２８】上述したような結果について、そのロール
表面粗さ、板断面における結晶平均粒径およびろう付け
後の試験片の接合部におけるフィレット形成状況、ろう
の侵食状況を観察して、接合性を判断した試験結果は次
の表４に示す如くである。
表面粗さ、板断面における結晶平均粒径およびろう付け
後の試験片の接合部におけるフィレット形成状況、ろう
の侵食状況を観察して、接合性を判断した試験結果は次
の表４に示す如くである。
【００２９】
【表４】
【００３０】即ち、本発明によるものは板断面における
結晶粒径が表面部と板厚中央部との間において相当に異
っており、ろう付け後におけるろうの侵食深さにおいて
２０〜４０μm と比較例の６０〜１００μm のものに比
し大幅に少いものであって、結晶平均粒径が４０μm 以
下の表面付近結晶組織内に止まっていることが確認され
た。
結晶粒径が表面部と板厚中央部との間において相当に異
っており、ろう付け後におけるろうの侵食深さにおいて
２０〜４０μm と比較例の６０〜１００μm のものに比
し大幅に少いものであって、結晶平均粒径が４０μm 以
下の表面付近結晶組織内に止まっていることが確認され
た。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したような本発明によるものは
アルミニウム材表面において非腐食性フラックスを用
い、表面組織部と合金化して溶融し、ろうを形成する金
属が不均一状に塗布された場合においてもアルミニウム
材が局部的に大きく溶損しろう付後のアルミニウム材残
存厚に著しい不均一状態を発生するようなことを適切に
防止して残存厚均一状態で好ましい耐用性と強度を有す
るろう付けを有効に達成せしめ、しかもろう付時におけ
る侵食深さが少くてクラッド工程などを必要とせず、簡
易且つ低コストに前記のようなろう付用アルミニウム合
金材を提供し得るものであるから工業的にその効果の大
きい発明である。
アルミニウム材表面において非腐食性フラックスを用
い、表面組織部と合金化して溶融し、ろうを形成する金
属が不均一状に塗布された場合においてもアルミニウム
材が局部的に大きく溶損しろう付後のアルミニウム材残
存厚に著しい不均一状態を発生するようなことを適切に
防止して残存厚均一状態で好ましい耐用性と強度を有す
るろう付けを有効に達成せしめ、しかもろう付時におけ
る侵食深さが少くてクラッド工程などを必要とせず、簡
易且つ低コストに前記のようなろう付用アルミニウム合
金材を提供し得るものであるから工業的にその効果の大
きい発明である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年８月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】
【実施例】本発明によるものの具体的な実施例について
説明すると、以下の如くである。 実施例１ 次の表１に示す組成を有するアルミニウム合金を通常の
方法で溶解し、厚さ５５０ｍｍの鋳塊にＤＣ鋳造し、６
００℃で１８時間の均質化処理し、５ｍｍ厚さまで熱間
圧延してからさらに各々厚さ１．３０ｍｍ、０．８７ｍ
ｍ、０．７６ｍｍ、１．０ｍｍまで冷間圧延し、４００
℃で１時間の中間焼鈍した後、最後に厚さ０．６５ｍｍ
まで冷間圧延した。中間焼鈍後の冷間圧延率は各々５０
％、２５％、１５％、３５％である。なお、最終冷間圧
延に使用したロールの表面粗さは、Ｒｚ８．０μｍ、Ｒ
ａ１．０μｍである。
説明すると、以下の如くである。 実施例１ 次の表１に示す組成を有するアルミニウム合金を通常の
方法で溶解し、厚さ５５０ｍｍの鋳塊にＤＣ鋳造し、６
００℃で１８時間の均質化処理し、５ｍｍ厚さまで熱間
圧延してからさらに各々厚さ１．３０ｍｍ、０．８７ｍ
ｍ、０．７６ｍｍ、１．０ｍｍまで冷間圧延し、４００
℃で１時間の中間焼鈍した後、最後に厚さ０．６５ｍｍ
まで冷間圧延した。中間焼鈍後の冷間圧延率は各々５０
％、２５％、１５％、３５％である。なお、最終冷間圧
延に使用したロールの表面粗さは、Ｒｚ８．０μｍ、Ｒ
ａ１．０μｍである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】即ち、本発明例のものは表面から板厚の１
０％（６５μｍ）までの平均結晶粒が５０μｍ未満で、
一方、板厚中央部は７０μｍまたは９０μｍと相当に異
った粒径差を有するのに対し、比較例のものは全層が３
５〜４７μｍであって表面付近と板厚中央部との間にお
いて殆んど差が求められず、ろう付後の最大侵食部と最
小侵食部の差は６５μｍに達し、本発明例の１５μｍよ
り相当に深い侵食が発生していて、本発明のものは板厚
中央部の比較的粗い結晶組織部に達していないのに対し
比較例では表面より６５μｍの表面組織部範囲を超えて
侵食していることが確認された。
０％（６５μｍ）までの平均結晶粒が５０μｍ未満で、
一方、板厚中央部は７０μｍまたは９０μｍと相当に異
った粒径差を有するのに対し、比較例のものは全層が３
５〜４７μｍであって表面付近と板厚中央部との間にお
いて殆んど差が求められず、ろう付後の最大侵食部と最
小侵食部の差は６５μｍに達し、本発明例の１５μｍよ
り相当に深い侵食が発生していて、本発明のものは板厚
中央部の比較的粗い結晶組織部に達していないのに対し
比較例では表面より６５μｍの表面組織部範囲を超えて
侵食していることが確認された。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】即ち、ロール面の粗いロールを用い、所定
の圧下率の下で製造した本発明によるものは板断面にお
ける結晶粒径が表面部と板厚中央部との間において相当
に異っており、ろう付け後におけるろうの侵食深さの差
において１５〜２０μｍと比較例の８０〜９０μｍのも
のに比し大幅に少いものであることが表面付近の結晶平
均粒径が４０μｍ以下の結晶組織内に止まっていること
が解かり、且つ確認された。
の圧下率の下で製造した本発明によるものは板断面にお
ける結晶粒径が表面部と板厚中央部との間において相当
に異っており、ろう付け後におけるろうの侵食深さの差
において１５〜２０μｍと比較例の８０〜９０μｍのも
のに比し大幅に少いものであることが表面付近の結晶平
均粒径が４０μｍ以下の結晶組織内に止まっていること
が解かり、且つ確認された。
Claims (2)
- 【請求項１】 ろう付け直前の温度条件でろう付部材の
圧延成形方向に直角な板断面における表面付近板厚の１
０％が平均結晶粒径５０μm 未満の細かい結晶粒域より
成り、それより内側の領域は平均結晶粒径５０μm 以上
の粗い結晶粒域より成る金属組織を単一層において形成
したことを特徴とする非腐食性フラックスろう付用アル
ミニウム合金材。 - 【請求項２】 アルミニウム合金板を冷間圧延し、最終
板厚に冷間圧延するまでの間に中間焼鈍を行い、該中間
焼鈍後の冷間圧延率を３０％以下となし、しかも最終冷
間圧延を表面粗さがRz５μm 以上の圧延ロールによって
実施することを特徴とする非腐食性フラックスろう付用
アルミニウム合金材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6206099A JPH0853731A (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 非腐食性フラックスろう付用アルミニウム合金材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6206099A JPH0853731A (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 非腐食性フラックスろう付用アルミニウム合金材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0853731A true JPH0853731A (ja) | 1996-02-27 |
Family
ID=16517793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6206099A Pending JPH0853731A (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 非腐食性フラックスろう付用アルミニウム合金材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0853731A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007270306A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Katagi Aluminum Products Ltd | 熱交換器用フィン材及びその製造方法 |
| JP2016112590A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 新日鐵住金株式会社 | 連続鋳造鋳片およびその製造方法 |
-
1994
- 1994-08-09 JP JP6206099A patent/JPH0853731A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007270306A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Katagi Aluminum Products Ltd | 熱交換器用フィン材及びその製造方法 |
| JP2016112590A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 新日鐵住金株式会社 | 連続鋳造鋳片およびその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20050614 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 |