JPH10323792A - アルミニウム合金粉末ろう材および該粉末ろう材を用いたろう付方法 - Google Patents
アルミニウム合金粉末ろう材および該粉末ろう材を用いたろう付方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 粉末ろう材を用いたろう付において、ろ
う付部に優れた耐食性を付与するとともに、ろう材の使
用量を低減する。 【解決手段】 過共晶のろう材にＺｎを含有させ、この
粉末ろう材を被ろう付材に塗布して加熱することによ
り、被ろう付材の一部を溶融させて、これをろう材とし
て活用するとともに、塗布部にＺｎを確実に含有させ
る。 【効果】 ろう材が塗布された被ろう付材表面に適
度な量でＺｎを含有するＺｎ含有層が形成され、耐食性
が大幅に向上する。また、溶融した被ろう付材がろう材
として機能するので、ろう材の使用量が低減する。
う付部に優れた耐食性を付与するとともに、ろう材の使
用量を低減する。 【解決手段】 過共晶のろう材にＺｎを含有させ、この
粉末ろう材を被ろう付材に塗布して加熱することによ
り、被ろう付材の一部を溶融させて、これをろう材とし
て活用するとともに、塗布部にＺｎを確実に含有させ
る。 【効果】 ろう材が塗布された被ろう付材表面に適
度な量でＺｎを含有するＺｎ含有層が形成され、耐食性
が大幅に向上する。また、溶融した被ろう付材がろう材
として機能するので、ろう材の使用量が低減する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、アルミニウムや
アルミニウム合金からなるアルミニウム部材をろう付す
る際に用いられる粉末ろう材および該粉末ろう材を用い
たろう付方法に関するものであり、熱交換器等の製造に
適している。
アルミニウム合金からなるアルミニウム部材をろう付す
る際に用いられる粉末ろう材および該粉末ろう材を用い
たろう付方法に関するものであり、熱交換器等の製造に
適している。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム製の部材を接合する方法と
して、ろう材を粉末状にし、これを接合面に塗布してろ
う付する粉末ろう材が開発されている（例えば米国特許
第３９７１５０１号）。該粉末ろう材は、塗布する接合
部の形状等の制約が小さく、複雑形状品のように従来の
ろう材では配置が困難な箇所にも容易に適用できるもの
として注目されている。
して、ろう材を粉末状にし、これを接合面に塗布してろ
う付する粉末ろう材が開発されている（例えば米国特許
第３９７１５０１号）。該粉末ろう材は、塗布する接合
部の形状等の制約が小さく、複雑形状品のように従来の
ろう材では配置が困難な箇所にも容易に適用できるもの
として注目されている。
【０００３】上記のろう付に使用される粉末ろう材とし
ては、ろう付されるアルミニウム部材よりも融点が低い
Ａｌ−Ｓｉ共晶合金が用いられる。また、ろう付部の耐
食性を改善するために、米国特許第５５４７５１７号に
示されるように、Ａｌ−Ｓｉ共晶合金に少量のＺｎを添
加したり、米国特許第５２５１３７４号に示されている
のように、Ａｌ−Ｓｉ共晶合金とＺｎとの混合粉末をろ
う材として使用している。上記では、Ｚｎの添加量は最
大で５重量％であり、Ｚｎを混合する場合でも混合量は
最大で３重量％である。なお、例外的に、平成８年日本
特許公開第３１４１７７号には、Ｚｎを１０〜５０重量
％添加したＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ粉末ろう材が提案されてお
り、平成７年日本特許公開第８８６８９号には、Ｚｎを
２０重量部以下含むろう付用組成物が提案されている。
ては、ろう付されるアルミニウム部材よりも融点が低い
Ａｌ−Ｓｉ共晶合金が用いられる。また、ろう付部の耐
食性を改善するために、米国特許第５５４７５１７号に
示されるように、Ａｌ−Ｓｉ共晶合金に少量のＺｎを添
加したり、米国特許第５２５１３７４号に示されている
のように、Ａｌ−Ｓｉ共晶合金とＺｎとの混合粉末をろ
う材として使用している。上記では、Ｚｎの添加量は最
大で５重量％であり、Ｚｎを混合する場合でも混合量は
最大で３重量％である。なお、例外的に、平成８年日本
特許公開第３１４１７７号には、Ｚｎを１０〜５０重量
％添加したＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ粉末ろう材が提案されてお
り、平成７年日本特許公開第８８６８９号には、Ｚｎを
２０重量部以下含むろう付用組成物が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ろう材に含
まれるＺｎ成分は、Ａｌ−Ｓｉ成分に比べて融点が低い
ため、ろう付時に優先的に融解し、塗布部分からフィレ
ット形成予定部等に移動して凝縮しやすい。このため、
Ｚｎが移動してＺｎ濃度が低下したろう材塗布部分で
は、Ｚｎによる防食効果が十分に得られないことにな
る。これに対し、Ｚｎを多く含むろう材を用いることが
考えられるが、上記のようにしてＺｎが凝縮した部分で
Ｚｎ濃度が必要以上に高くなり、Ｚｎによる作用が過度
になって、Ｚｎが凝縮したフィレット部等で侵食が起こ
るなどして耐食性が悪くなるという問題がある。
まれるＺｎ成分は、Ａｌ−Ｓｉ成分に比べて融点が低い
ため、ろう付時に優先的に融解し、塗布部分からフィレ
ット形成予定部等に移動して凝縮しやすい。このため、
Ｚｎが移動してＺｎ濃度が低下したろう材塗布部分で
は、Ｚｎによる防食効果が十分に得られないことにな
る。これに対し、Ｚｎを多く含むろう材を用いることが
考えられるが、上記のようにしてＺｎが凝縮した部分で
Ｚｎ濃度が必要以上に高くなり、Ｚｎによる作用が過度
になって、Ｚｎが凝縮したフィレット部等で侵食が起こ
るなどして耐食性が悪くなるという問題がある。
【０００５】上記のように、粉末ろう材にＺｎを含ませ
ても防食効果は十分に得られないため、自動車用熱交換
器のように厳しい耐食性を要求される場合には、予め、
ろう付するアルミニウム部材の表面に、Ｚｎ溶射膜を形
成したり、欧州特許公開第０１４０２６７号に示される
ようにＺｎ析出層を形成する方法が採られている。しか
し、これらの方法は、作業工程が増加して製造コストが
アップするという難点がある。また、粉末ろう材でろう
付する際に、大きな隙間がある接合部（例えば熱交換器
のチューブとヘッダーの接合部など）や大きなフィレッ
トの形成が必要な接合部などは、ろう付に必要なろう材
量が著しく増すために粉末ろう材の塗布量も同様に増す
ことになる。粉末ろう材の塗布量を増加した場合、一度
のコート（フローコート法等）で塗布できる塗布量に限
界があるため、重ね塗りが必要となり塗布回数が増加し
て製造コストアップを招くという問題がある。また、粉
末ろう材は高価なため使用量が増加すると材料コストも
アップするという問題がある。
ても防食効果は十分に得られないため、自動車用熱交換
器のように厳しい耐食性を要求される場合には、予め、
ろう付するアルミニウム部材の表面に、Ｚｎ溶射膜を形
成したり、欧州特許公開第０１４０２６７号に示される
ようにＺｎ析出層を形成する方法が採られている。しか
し、これらの方法は、作業工程が増加して製造コストが
アップするという難点がある。また、粉末ろう材でろう
付する際に、大きな隙間がある接合部（例えば熱交換器
のチューブとヘッダーの接合部など）や大きなフィレッ
トの形成が必要な接合部などは、ろう付に必要なろう材
量が著しく増すために粉末ろう材の塗布量も同様に増す
ことになる。粉末ろう材の塗布量を増加した場合、一度
のコート（フローコート法等）で塗布できる塗布量に限
界があるため、重ね塗りが必要となり塗布回数が増加し
て製造コストアップを招くという問題がある。また、粉
末ろう材は高価なため使用量が増加すると材料コストも
アップするという問題がある。
【０００６】上記問題点に対しては、本発明者達の研究
により、過共晶のＡｌ−Ｓｉ系合金粉末ろう材を使用す
ると、ろう付時に母材が侵食（溶融）され、その侵食さ
れた母材の一部が塗布されていた粉末ろう材とともに、
ろうとして作用するので、良好なろう付性を維持したま
まで粉末ろう材の使用量および塗布回数を低減できるこ
とが判明している。なお、ＰＣＴ公開ＷＯ９４／２９０
７２及び平成８年日本国特許公表第５１１２０１号に
は、Ｓｉを多く含むろう材についての記載はあるが、過
共晶合金として上記作用を積極的に得ることは明示され
ていない。
により、過共晶のＡｌ−Ｓｉ系合金粉末ろう材を使用す
ると、ろう付時に母材が侵食（溶融）され、その侵食さ
れた母材の一部が塗布されていた粉末ろう材とともに、
ろうとして作用するので、良好なろう付性を維持したま
まで粉末ろう材の使用量および塗布回数を低減できるこ
とが判明している。なお、ＰＣＴ公開ＷＯ９４／２９０
７２及び平成８年日本国特許公表第５１１２０１号に
は、Ｓｉを多く含むろう材についての記載はあるが、過
共晶合金として上記作用を積極的に得ることは明示され
ていない。
【０００７】しかしながら、Ａｌ−Ｓｉ系過共晶合金を
ろう材として用いると、Ｓｉ晶出物の、カソードによる
局部腐食や孔食型の腐食形態により、ろう付後の接合部
や粉末ろう材塗布部における耐食性が低下するという問
題があり、この問題を回避するためには、前記したＺｎ
溶射膜の形成等の煩雑な工程の必要性が一層増すものと
考えられている。これらの問題のため、粉末ろう材の使
用は、経済性に劣ると考えられている。
ろう材として用いると、Ｓｉ晶出物の、カソードによる
局部腐食や孔食型の腐食形態により、ろう付後の接合部
や粉末ろう材塗布部における耐食性が低下するという問
題があり、この問題を回避するためには、前記したＺｎ
溶射膜の形成等の煩雑な工程の必要性が一層増すものと
考えられている。これらの問題のため、粉末ろう材の使
用は、経済性に劣ると考えられている。
【０００８】本発明は、上記事情を背景としてなされた
ものであり、その一つの目的は、煩雑な工程を必要とす
ることなくろう付部の耐食性を向上させることができる
新規なろう材および改良されたろう付方法を提供するこ
とにある。また、他の目的は、上記目的に伴ってろう材
の使用量の増加を必要とせず、さらに、積極的にろう材
使用量を低減できる新規なろう材および改良されたろう
付方法を提供することを目的とする。
ものであり、その一つの目的は、煩雑な工程を必要とす
ることなくろう付部の耐食性を向上させることができる
新規なろう材および改良されたろう付方法を提供するこ
とにある。また、他の目的は、上記目的に伴ってろう材
の使用量の増加を必要とせず、さらに、積極的にろう材
使用量を低減できる新規なろう材および改良されたろう
付方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のアル
ミニウム合金粉末ろう材のうち第１の発明は、Ａｌ、Ｓ
ｉ、Ｚｎの１種以上を構成成分とする１種または２種以
上の粉末からなり、該粉末成分は、合計量においてＡｌ
−Ｓｉ−Ｚｎ系過共晶組成を有することを特徴とする。
第２の発明のアルミニウム合金粉末ろう材は、第１の発
明において、合計量でＳｉを１５越〜６０重量％、Ｚｎ
を５〜３０重量％含有することを特徴とする。第３の発
明のアルミニウム合金粉末ろう材は、第１の発明におい
て、粉末は、Ａｌ−Ｓｉ合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金、
Ａｌ−Ｚｎ合金、ＳｉまたはＳｉ合金、ＺｎまたはＺｎ
合金からなる群から選択された１種以上の粉末であるこ
とを特徴とする。第４の発明のアルミニウム合金粉末ろ
う材は、第１の発明において、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系
過共晶合金粉末とＳｉ粉末からなる混合粉末で構成され
ていることを特徴とする。第５の発明のアルミニウム合
金粉末ろう材は、第４の発明において、重量％で、Ｓ
ｉ：１３〜４５％、Ｚｎ：６〜３５％を含み、残りがＡ
ｌと不可避不純物からなる組成を有するＡｌ−Ｓｉ−Ｚ
ｎ三元系過共晶合金粉末とＳｉ粉末からなる混合粉末で
構成されたことを特徴とする。第６の発明のアルミニウ
ム合金粉末ろう材は、第４の発明において、前記Ａｌ−
Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末の平均粒径は５〜１０
０μｍの範囲内にあり、前記Ｓｉ粉末の平均粒径は１〜
５０μｍの範囲内にあり、かつＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系
過共晶合金粉末の平均粒径はＳｉ粉末の平均粒径よりも
相対的に大きい平均粒径を有することを特徴とする。第
７の発明のアルミニウム合金粉末ろう材は、第１の発明
において、１種以上の粉末とろう付用フラックスとが混
合されていることを特徴とする。
ミニウム合金粉末ろう材のうち第１の発明は、Ａｌ、Ｓ
ｉ、Ｚｎの１種以上を構成成分とする１種または２種以
上の粉末からなり、該粉末成分は、合計量においてＡｌ
−Ｓｉ−Ｚｎ系過共晶組成を有することを特徴とする。
第２の発明のアルミニウム合金粉末ろう材は、第１の発
明において、合計量でＳｉを１５越〜６０重量％、Ｚｎ
を５〜３０重量％含有することを特徴とする。第３の発
明のアルミニウム合金粉末ろう材は、第１の発明におい
て、粉末は、Ａｌ−Ｓｉ合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金、
Ａｌ−Ｚｎ合金、ＳｉまたはＳｉ合金、ＺｎまたはＺｎ
合金からなる群から選択された１種以上の粉末であるこ
とを特徴とする。第４の発明のアルミニウム合金粉末ろ
う材は、第１の発明において、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系
過共晶合金粉末とＳｉ粉末からなる混合粉末で構成され
ていることを特徴とする。第５の発明のアルミニウム合
金粉末ろう材は、第４の発明において、重量％で、Ｓ
ｉ：１３〜４５％、Ｚｎ：６〜３５％を含み、残りがＡ
ｌと不可避不純物からなる組成を有するＡｌ−Ｓｉ−Ｚ
ｎ三元系過共晶合金粉末とＳｉ粉末からなる混合粉末で
構成されたことを特徴とする。第６の発明のアルミニウ
ム合金粉末ろう材は、第４の発明において、前記Ａｌ−
Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末の平均粒径は５〜１０
０μｍの範囲内にあり、前記Ｓｉ粉末の平均粒径は１〜
５０μｍの範囲内にあり、かつＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系
過共晶合金粉末の平均粒径はＳｉ粉末の平均粒径よりも
相対的に大きい平均粒径を有することを特徴とする。第
７の発明のアルミニウム合金粉末ろう材は、第１の発明
において、１種以上の粉末とろう付用フラックスとが混
合されていることを特徴とする。
【００１０】また第８の発明の、アルミニウム合金粉末
ろう材を用いたろう付方法は、アルミニウム部材を被ろ
う付材としてろう付する方法であって、上記第１〜７の
いずれかの発明の粉末ろう材を塗布材としてアルミニウ
ム部材の表面に塗布する工程と、塗布材および被ろう付
材を加熱して、塗布材と粉末ろう材が塗布されたアルミ
ニウム部材の表面部の一部とを溶融させる工程と、溶融
した材料を凝固させて、被ろう付材をろう付するととも
にアルミニウム部材の表面にＺｎ含有層を形成する工程
とを有することを特徴とする。第９の発明のろう付方法
は、第８の発明において、アルミニウム部材への塗布前
において、塗布材にろう付用フラックスとバインダ樹脂
と溶剤を含み、これらを混合してスラリー状にしたこと
を特徴とする。第１０の発明のろう付方法は、第８の発
明において、ろう付前のアルミニウム部材の表面に、Ｚ
ｎ被膜が形成されていることを特徴とする。
ろう材を用いたろう付方法は、アルミニウム部材を被ろ
う付材としてろう付する方法であって、上記第１〜７の
いずれかの発明の粉末ろう材を塗布材としてアルミニウ
ム部材の表面に塗布する工程と、塗布材および被ろう付
材を加熱して、塗布材と粉末ろう材が塗布されたアルミ
ニウム部材の表面部の一部とを溶融させる工程と、溶融
した材料を凝固させて、被ろう付材をろう付するととも
にアルミニウム部材の表面にＺｎ含有層を形成する工程
とを有することを特徴とする。第９の発明のろう付方法
は、第８の発明において、アルミニウム部材への塗布前
において、塗布材にろう付用フラックスとバインダ樹脂
と溶剤を含み、これらを混合してスラリー状にしたこと
を特徴とする。第１０の発明のろう付方法は、第８の発
明において、ろう付前のアルミニウム部材の表面に、Ｚ
ｎ被膜が形成されていることを特徴とする。
【００１１】すなわち、本発明者らは、従来、粉末ろう
材に含ませた場合に十分な耐食性向上効果を発揮し得な
かったＺｎを過共晶のＡｌ−Ｓｉ合金に含有させること
により、ろう材量の増加を招くことなく耐食性を大幅に
向上させられることを見出し本発明を完成するに至った
ものである。
材に含ませた場合に十分な耐食性向上効果を発揮し得な
かったＺｎを過共晶のＡｌ−Ｓｉ合金に含有させること
により、ろう材量の増加を招くことなく耐食性を大幅に
向上させられることを見出し本発明を完成するに至った
ものである。
【００１２】なお、上記粉末ろう材は、過共晶となるた
めに、合計量においてＳｉを所定量含有しなければなら
ない。共晶点は、他の成分の含有量も影響するので、一
義的に規定できないが、例えば、重量％で１５％越と規
定することができ、これによりろう材は過共晶となる。
この過共晶のろう材は、Ｓｉが過剰となっているのでろ
う付時にそのＳｉが被ろう付部材に拡散流入し被ろう付
部材の融点を低下させその一部を溶融（侵食）すること
になる。この溶融した被ろう付部材の一部が塗布されて
いた粉末ろうとともに流動し、接合部の隙間充填やフィ
レットの形成をする。すなわち、被ろう付部材の一部も
ろうとすることで接合に必要なろう材量を確保するため
粉末ろう材の塗布量を低減させることができる。なお、
Ｓｉ量が過小でろう材が共晶または亜共晶になると、被
ろう付材を溶解させる作用が得られない。なお、上記作
用を十分に得るためにはＳｉ量を２０％以上とするのが
望ましく、さらには２５％以上とするのが一層望まし
い。一方、Ｓｉ量が過度になると、被ろう付材の深さ方
向への侵食が著しくなり、被ろう付材に厚さの極端に薄
い箇所ができて接合部材の強度低下を招いたり、腐食に
よる貫通孔が発生し易くなったりして、強度面、耐食面
において問題が生ずる。特に、ろう材にはＺｎが含有さ
れているので、Ｓｉによる侵食が起こると、該侵食部に
Ｚｎが優先的に取り込まれて侵食作用が一層顕著にな
る。また、Ｓｉ量が６０％を越えるろう材では、融点が
１１５０℃以上となり、粉末ろう材の製作時の溶解が困
難となる。このため、Ｓｉ量は６０％以下とするのが望
ましく、さらに、Ｓｉ量を５０％以下とするのが一層望
ましく、４５％以下とするのがさらに望ましい。
めに、合計量においてＳｉを所定量含有しなければなら
ない。共晶点は、他の成分の含有量も影響するので、一
義的に規定できないが、例えば、重量％で１５％越と規
定することができ、これによりろう材は過共晶となる。
この過共晶のろう材は、Ｓｉが過剰となっているのでろ
う付時にそのＳｉが被ろう付部材に拡散流入し被ろう付
部材の融点を低下させその一部を溶融（侵食）すること
になる。この溶融した被ろう付部材の一部が塗布されて
いた粉末ろうとともに流動し、接合部の隙間充填やフィ
レットの形成をする。すなわち、被ろう付部材の一部も
ろうとすることで接合に必要なろう材量を確保するため
粉末ろう材の塗布量を低減させることができる。なお、
Ｓｉ量が過小でろう材が共晶または亜共晶になると、被
ろう付材を溶解させる作用が得られない。なお、上記作
用を十分に得るためにはＳｉ量を２０％以上とするのが
望ましく、さらには２５％以上とするのが一層望まし
い。一方、Ｓｉ量が過度になると、被ろう付材の深さ方
向への侵食が著しくなり、被ろう付材に厚さの極端に薄
い箇所ができて接合部材の強度低下を招いたり、腐食に
よる貫通孔が発生し易くなったりして、強度面、耐食面
において問題が生ずる。特に、ろう材にはＺｎが含有さ
れているので、Ｓｉによる侵食が起こると、該侵食部に
Ｚｎが優先的に取り込まれて侵食作用が一層顕著にな
る。また、Ｓｉ量が６０％を越えるろう材では、融点が
１１５０℃以上となり、粉末ろう材の製作時の溶解が困
難となる。このため、Ｓｉ量は６０％以下とするのが望
ましく、さらに、Ｓｉ量を５０％以下とするのが一層望
ましく、４５％以下とするのがさらに望ましい。
【００１３】なお、過共晶粉末ろうはろう材塗布部分の
母材を溶解（侵食）するため、ろう材に含有させている
Ｚｎが溶解した母材中へ流入しやすい。そのためその溶
解した母材はＺｎ濃度が高くなり、ろう材塗布部分の表
面には高Ｚｎ濃度でかつ濃度差の小さいＺｎ含有層が形
成される。また、Ｚｎ含有層から母材深部に向けてＺｎ
が拡散するため、ろう材塗布部にはＺｎ含有層＋Ｚｎ拡
散層が形成され防食に有効なＺｎが含有される深さは深
くなる。このため、従来のように当初は最も耐食性が良
く、次第に耐食性が低下するという現象を抑制すること
ができる。また、フィレットを形成するために流動した
ろうは、流動中にも常に新しい母材を浸食するのでろう
中のＺｎは希釈され濃度は低下する。よって、流動して
くるろうはＺｎ濃度が低くフィレット部のＺｎ濃度はろ
う材塗布部分に比べ低くなる。このため、フィレット部
でＺｎ濃度が高くなってフィレット部での耐食性が著し
く低下してフィンが脱落する等の現象が避けられる。ま
た、フィレット部のＺｎ濃度は相対的にろう材塗布部分
よりも低くなるため、ろう材塗布部分が犠牲陽極として
も作用し、フィレットの耐食性を一層向上させる。
母材を溶解（侵食）するため、ろう材に含有させている
Ｚｎが溶解した母材中へ流入しやすい。そのためその溶
解した母材はＺｎ濃度が高くなり、ろう材塗布部分の表
面には高Ｚｎ濃度でかつ濃度差の小さいＺｎ含有層が形
成される。また、Ｚｎ含有層から母材深部に向けてＺｎ
が拡散するため、ろう材塗布部にはＺｎ含有層＋Ｚｎ拡
散層が形成され防食に有効なＺｎが含有される深さは深
くなる。このため、従来のように当初は最も耐食性が良
く、次第に耐食性が低下するという現象を抑制すること
ができる。また、フィレットを形成するために流動した
ろうは、流動中にも常に新しい母材を浸食するのでろう
中のＺｎは希釈され濃度は低下する。よって、流動して
くるろうはＺｎ濃度が低くフィレット部のＺｎ濃度はろ
う材塗布部分に比べ低くなる。このため、フィレット部
でＺｎ濃度が高くなってフィレット部での耐食性が著し
く低下してフィンが脱落する等の現象が避けられる。ま
た、フィレット部のＺｎ濃度は相対的にろう材塗布部分
よりも低くなるため、ろう材塗布部分が犠牲陽極として
も作用し、フィレットの耐食性を一層向上させる。
【００１４】一方、Ｚｎが十分に含有されたろう材塗布
部分では、腐食形態は確実に面状型となり深さ方向への
腐食進行を防止することができ、耐食性を向上させるこ
とができる。なお、過共晶ろうは被ろう付部材の一部も
ろうとするため、溶融ろうの量が塗布した粉末ろうの量
よりも増加する。よってＺｎ量を少量とした場合には、
Ｚｎが希釈されて十分な耐食性が得られないことにな
る。このため、Ｚｎの含有量を合計量で５越％とするの
が望ましい。なお、同様の理由でＺｎ含有量を８％以上
とするのが望ましく、さらに１０％以上とするのが一層
望ましく、またさらに１５％以上とするのが一層望まし
い。一方、Ｚｎの含有量が過度になると、被ろう付材の
腐食速度が速くなり、耐食性が低下する。このため、Ｚ
ｎの合計量は３０重量％以下とするのが望ましく、さら
に２５重量％以下とするのが望ましい。
部分では、腐食形態は確実に面状型となり深さ方向への
腐食進行を防止することができ、耐食性を向上させるこ
とができる。なお、過共晶ろうは被ろう付部材の一部も
ろうとするため、溶融ろうの量が塗布した粉末ろうの量
よりも増加する。よってＺｎ量を少量とした場合には、
Ｚｎが希釈されて十分な耐食性が得られないことにな
る。このため、Ｚｎの含有量を合計量で５越％とするの
が望ましい。なお、同様の理由でＺｎ含有量を８％以上
とするのが望ましく、さらに１０％以上とするのが一層
望ましく、またさらに１５％以上とするのが一層望まし
い。一方、Ｚｎの含有量が過度になると、被ろう付材の
腐食速度が速くなり、耐食性が低下する。このため、Ｚ
ｎの合計量は３０重量％以下とするのが望ましく、さら
に２５重量％以下とするのが望ましい。
【００１５】また、本発明者らは、上記した本発明の効
果に対し、過共晶のＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金単独でなく、
２種以上の混合粉末においても同様の効果が得られるこ
とを見出した。この混合粉末においては、合計量におい
て、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ過共晶合金と同等のものであれば
よく、上記したＳｉおよびＺｎの含有量の規定を合計量
としてそのまま適用することができる。混合粉末は、Ａ
ｌ−Ｓｉ合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金、Ａｌ−Ｚｎ合
金、ＳｉまたはＳｉ合金、ＺｎまたはＺｎ合金からなる
群から選択された２種以上の粉末により構成することが
できる。なお、この群における各合金の成分や選択に際
しての各合金の混合量が限定されるものではなく、要
は、合計量において所望の成分のＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ過共
晶合金と同等のものであればよい。ただし、上記した被
ろう付材の溶解作用を確実かつ、より均等に得るため
に、上記群におけるＡｌ−Ｓｉ合金またはＡｌ−Ｓｉ−
Ｚｎ合金は過共晶であるのが望ましい。このため、上記
群からの選択に際しては、これら過共晶合金の少なくと
も一方を選択するのが望ましい。
果に対し、過共晶のＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金単独でなく、
２種以上の混合粉末においても同様の効果が得られるこ
とを見出した。この混合粉末においては、合計量におい
て、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ過共晶合金と同等のものであれば
よく、上記したＳｉおよびＺｎの含有量の規定を合計量
としてそのまま適用することができる。混合粉末は、Ａ
ｌ−Ｓｉ合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金、Ａｌ−Ｚｎ合
金、ＳｉまたはＳｉ合金、ＺｎまたはＺｎ合金からなる
群から選択された２種以上の粉末により構成することが
できる。なお、この群における各合金の成分や選択に際
しての各合金の混合量が限定されるものではなく、要
は、合計量において所望の成分のＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ過共
晶合金と同等のものであればよい。ただし、上記した被
ろう付材の溶解作用を確実かつ、より均等に得るため
に、上記群におけるＡｌ−Ｓｉ合金またはＡｌ−Ｓｉ−
Ｚｎ合金は過共晶であるのが望ましい。このため、上記
群からの選択に際しては、これら過共晶合金の少なくと
も一方を選択するのが望ましい。
【００１６】なお、上記群において、Ａｌ−Ｓｉ合金ま
たはＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金を過共晶とする場合には、こ
れら合金におけるＳｉ含有量も、上記Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ
過共晶合金におけるＳｉ規定量を適用することができ
る。ただし、Ｚｎに関する下限については、上記Ａｌ−
Ｓｉ−Ｚｎ過共晶合金に対し規定されるＺｎ量を適用す
ることができるが、上限については、多くのＺｎを含有
させようとしても、溶解時にＺｎが著しく酸化して酸化
亜鉛となり、それ以上はろう材中に固溶せず、製造が困
難になるので、上限を３０％にするのが望ましく、さら
には２０％とするのが一層望ましい。このため、Ｚｎ
は、必要量または補完量をＺｎ粉末として含ませる方が
多くのＺｎを含有させることが可能になる。
たはＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金を過共晶とする場合には、こ
れら合金におけるＳｉ含有量も、上記Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ
過共晶合金におけるＳｉ規定量を適用することができ
る。ただし、Ｚｎに関する下限については、上記Ａｌ−
Ｓｉ−Ｚｎ過共晶合金に対し規定されるＺｎ量を適用す
ることができるが、上限については、多くのＺｎを含有
させようとしても、溶解時にＺｎが著しく酸化して酸化
亜鉛となり、それ以上はろう材中に固溶せず、製造が困
難になるので、上限を３０％にするのが望ましく、さら
には２０％とするのが一層望ましい。このため、Ｚｎ
は、必要量または補完量をＺｎ粉末として含ませる方が
多くのＺｎを含有させることが可能になる。
【００１７】上記観点から成分を定めた本発明のろう材
は、機械粉化、アトマイズ法、遠心噴霧法等の常法の方
法により粉末化することができ、その場合、適当な粒径
（例えば、１〜１００μｍ）に調整する。なお、粒径が
大きすぎると、ろう材塗布層の厚さが不均一になりやす
く、製品寸法に差がですぎしてしまいろう付け不良の原
因になりやすい。この粒径の調整に際しては、混合粉末
中にＳｉを含む場合には、Ｓｉ粉末の粒径を他の粉末の
粒径よりも小さくするのが望ましい。これは、Ｓｉ粉末
は被ろう付材への侵食が著しいため、Ｓｉ粉末の粒径を
他の粉末の粒径よりも小さくすることにより、混合粉末
中にＳｉを均一に分散させ、よってＳｉ粉末による被ろ
う付材の局部侵食を低減して、被ろう付材表面の侵食を
均等かつ穏やかにする必要があるためである。したがっ
て、Ｓｉ粉末と他の材料の粉末との混合粉末によりろう
材を構成する場合には、他の粉末の平均粒径は５〜１０
０μｍの範囲内にあり、Ｓｉ粉末の平均粒径は１〜５０
μｍの範囲内にあり、かつＳｉ粉末の平均粒径は、他の
粉末のの平均粒径よりも相対的に小さいのが好ましい。
さらには、上記において、他の粉末の平均粒径は１０〜
７０μｍの範囲内にあり、Ｓｉ粉末の平均粒径は１〜３
０μｍの範囲内にあり、かつＳｉ粉末の平均粒径が他の
粉末の平均粒径よりも小さいのが一層望ましい。さらに
一層望ましくは、他の粉末の平均粒径が１５〜４０μｍ
の範囲内にあり、Ｓｉ粉末の平均粒径は１〜２０μｍの
範囲内にあり、かつＳｉ粉末の平均粒径が他の粉末の平
均粒径よりも小さいことである。なお、上記混合粉末の
粒径の規定については、例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元
系過共晶合金粉末とＳｉ粉末との混合粉末に適用するこ
とができる。
は、機械粉化、アトマイズ法、遠心噴霧法等の常法の方
法により粉末化することができ、その場合、適当な粒径
（例えば、１〜１００μｍ）に調整する。なお、粒径が
大きすぎると、ろう材塗布層の厚さが不均一になりやす
く、製品寸法に差がですぎしてしまいろう付け不良の原
因になりやすい。この粒径の調整に際しては、混合粉末
中にＳｉを含む場合には、Ｓｉ粉末の粒径を他の粉末の
粒径よりも小さくするのが望ましい。これは、Ｓｉ粉末
は被ろう付材への侵食が著しいため、Ｓｉ粉末の粒径を
他の粉末の粒径よりも小さくすることにより、混合粉末
中にＳｉを均一に分散させ、よってＳｉ粉末による被ろ
う付材の局部侵食を低減して、被ろう付材表面の侵食を
均等かつ穏やかにする必要があるためである。したがっ
て、Ｓｉ粉末と他の材料の粉末との混合粉末によりろう
材を構成する場合には、他の粉末の平均粒径は５〜１０
０μｍの範囲内にあり、Ｓｉ粉末の平均粒径は１〜５０
μｍの範囲内にあり、かつＳｉ粉末の平均粒径は、他の
粉末のの平均粒径よりも相対的に小さいのが好ましい。
さらには、上記において、他の粉末の平均粒径は１０〜
７０μｍの範囲内にあり、Ｓｉ粉末の平均粒径は１〜３
０μｍの範囲内にあり、かつＳｉ粉末の平均粒径が他の
粉末の平均粒径よりも小さいのが一層望ましい。さらに
一層望ましくは、他の粉末の平均粒径が１５〜４０μｍ
の範囲内にあり、Ｓｉ粉末の平均粒径は１〜２０μｍの
範囲内にあり、かつＳｉ粉末の平均粒径が他の粉末の平
均粒径よりも小さいことである。なお、上記混合粉末の
粒径の規定については、例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元
系過共晶合金粉末とＳｉ粉末との混合粉末に適用するこ
とができる。
【００１８】上記単独または混合粉末は、所望によりろ
う付用フラックスと混合して粉末ろう材とすることがで
き、これらは適宜の混合比で混合される。例えば、単独
または混合されたアルミニウム合金粉末２０〜１重量部
に対し、フラックス１〜２重量部を混合したものを使用
することができる。なお、本発明において、フラックス
を混合する場合に、この混合比に限定されるものではな
い。また、上記フラックスには、ＫＡｌＦ4，Ｋ2ＡｌＦ
5・５Ｈ2Ｏ，Ｋ3ＡｌＦ6，ＡｌＦ3等のフッ化物やＮａ
Ｃｌ，ＫＣｌ，ＬｉＣｌ，ＺｎＣｌ2等の塩化物フラッ
クス等を用いることができるが本発明としては、特にそ
の種別が限定されるものではない。さらに、上記粉末ろ
う材を被ろう付材に塗布して付着させる際には、各種溶
剤やバインダを混合して付着を容易にすることができ
る。溶剤としては、水、アルコール類（特に炭素数１〜
８の脂肪族アルコール）などを用いることが出来る。ま
た、バインダとしては、接合部の特性を低下させない
で、粉末を良好に固着できるものであればよく、カルボ
キシル基を有する水溶性高分子化合物または、アクリル
系、メタクリル系樹脂等を挙げることができる。なお、
これら溶剤、バインダの混合比率は適宜選定することが
できる。上記した粉末ろう材は、適当に混合されて、被
ろう付材に付着させる。その付着方法として、例えば、
スプレー法、シャワー法、フローコーター法、ロールコ
ータ法、刷毛塗り法、浸漬法といった手段を利用するこ
とができるが、本発明としては、付着方法が特定の方法
に限定されるものではない。なお、本発明のろう材を付
着させる被ろう付材は、少なくとも一方が、アルミニウ
ムまたはアルミニウム合金からなるアルミニウム部材で
あればよく、アルミニウム合金にあっても、特にその組
成が限定されるものではない。また、アルミニウム部材
は、その製造履歴が特に限定されるものではない。さら
に、アルミニウム部材の表面には、予めＺｎ被膜を形成
しておくことも可能である、Ｚｎ被膜の形成方法も特に
限定されるものではなく、溶射や浸漬メッキ等の適宜の
方法を採用することができる。
う付用フラックスと混合して粉末ろう材とすることがで
き、これらは適宜の混合比で混合される。例えば、単独
または混合されたアルミニウム合金粉末２０〜１重量部
に対し、フラックス１〜２重量部を混合したものを使用
することができる。なお、本発明において、フラックス
を混合する場合に、この混合比に限定されるものではな
い。また、上記フラックスには、ＫＡｌＦ4，Ｋ2ＡｌＦ
5・５Ｈ2Ｏ，Ｋ3ＡｌＦ6，ＡｌＦ3等のフッ化物やＮａ
Ｃｌ，ＫＣｌ，ＬｉＣｌ，ＺｎＣｌ2等の塩化物フラッ
クス等を用いることができるが本発明としては、特にそ
の種別が限定されるものではない。さらに、上記粉末ろ
う材を被ろう付材に塗布して付着させる際には、各種溶
剤やバインダを混合して付着を容易にすることができ
る。溶剤としては、水、アルコール類（特に炭素数１〜
８の脂肪族アルコール）などを用いることが出来る。ま
た、バインダとしては、接合部の特性を低下させない
で、粉末を良好に固着できるものであればよく、カルボ
キシル基を有する水溶性高分子化合物または、アクリル
系、メタクリル系樹脂等を挙げることができる。なお、
これら溶剤、バインダの混合比率は適宜選定することが
できる。上記した粉末ろう材は、適当に混合されて、被
ろう付材に付着させる。その付着方法として、例えば、
スプレー法、シャワー法、フローコーター法、ロールコ
ータ法、刷毛塗り法、浸漬法といった手段を利用するこ
とができるが、本発明としては、付着方法が特定の方法
に限定されるものではない。なお、本発明のろう材を付
着させる被ろう付材は、少なくとも一方が、アルミニウ
ムまたはアルミニウム合金からなるアルミニウム部材で
あればよく、アルミニウム合金にあっても、特にその組
成が限定されるものではない。また、アルミニウム部材
は、その製造履歴が特に限定されるものではない。さら
に、アルミニウム部材の表面には、予めＺｎ被膜を形成
しておくことも可能である、Ｚｎ被膜の形成方法も特に
限定されるものではなく、溶射や浸漬メッキ等の適宜の
方法を採用することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明材及び本発明法を
適用した熱交換器を示すものであり、以下に適用例を説
明する。なお、これにより、本発明の適用範囲が以下の
ものに限定されるものではない。該熱交換器は、いずれ
もＪＩＳ Ａ３００３Ａｌ合金からなる、ヘッダー部
１，１と、チューブ２…２と、放熱用に波形に形成され
たフィン３…３とを組み立てることにより製造されてい
る。この組立に際し、各接合部には、上記した本発明の
粉末ろう材が使用されている。該粉末ろう材は、Ａｌ−
Ｓｉ−Ｚｎ過共晶合金となるように調製され、アトマイ
ズ法等により所定の粒径に粉末化され、接合部に塗布さ
れる。図２は、該粉末ろう材７を表面に塗布したヘッダ
ー１の孔４に、同じく粉末ろう材７を表面に塗布したチ
ューブ２を挿入した状態を示している。粉末ろう材を付
着させた後は、組立体を適当な雰囲気で適温に加熱し
て、ろう材７を溶解させる。この際の加熱温度としては
５８０〜６２０℃が望ましい。５８０℃以下ではろう材
７および被ろう付け材の一部溶解が進まず、良好なろう
付が難しく、一方、６２０℃を越えると、著しい侵食が
生じるため、上記温度範囲が望ましい。また、加熱保持
時間としては１〜１０分が挙げられる。
適用した熱交換器を示すものであり、以下に適用例を説
明する。なお、これにより、本発明の適用範囲が以下の
ものに限定されるものではない。該熱交換器は、いずれ
もＪＩＳ Ａ３００３Ａｌ合金からなる、ヘッダー部
１，１と、チューブ２…２と、放熱用に波形に形成され
たフィン３…３とを組み立てることにより製造されてい
る。この組立に際し、各接合部には、上記した本発明の
粉末ろう材が使用されている。該粉末ろう材は、Ａｌ−
Ｓｉ−Ｚｎ過共晶合金となるように調製され、アトマイ
ズ法等により所定の粒径に粉末化され、接合部に塗布さ
れる。図２は、該粉末ろう材７を表面に塗布したヘッダ
ー１の孔４に、同じく粉末ろう材７を表面に塗布したチ
ューブ２を挿入した状態を示している。粉末ろう材を付
着させた後は、組立体を適当な雰囲気で適温に加熱し
て、ろう材７を溶解させる。この際の加熱温度としては
５８０〜６２０℃が望ましい。５８０℃以下ではろう材
７および被ろう付け材の一部溶解が進まず、良好なろう
付が難しく、一方、６２０℃を越えると、著しい侵食が
生じるため、上記温度範囲が望ましい。また、加熱保持
時間としては１〜１０分が挙げられる。
【００２０】図３は、本発明のろう材によりろう付され
たヘッダー１とチューブ２との接合部を示すものであ
り、接合部には、十分な量のフィレット６が形成されて
いる。また、粉末ろう材が塗布されたヘッダー１および
チューブ２の表面には、溶解した被ろう材が再度凝固し
た凝固層１ａおよび２ａが形成されている。ろう材に含
まれるＺｎは、一部は上記接合部に持ち去られ、残部は
ろう材塗布部において上記凝固層１ａ、２ａに適度かつ
均等な濃度で含有され、該部の表面部で面状腐食を促進
してＳｉ晶出物による局部腐食や孔食を防止し、結果と
して耐食性を改善する。なお、接合部におけるＺｎ濃度
は塗布部におけるものよりも低く、部分的なＺｎ凝集は
認められない。なお、本発明の粉末ろう材でろう付する
場合、母材の一部がろうとなってろう付後の母材板厚が
減少するので、板厚がある程度厚い部材（例えば板厚
０．５ｍｍ以上）へのろう付に適しているが、本発明が
板厚０．５ｍｍ以上の部材への適用にのみ限定されるも
のではない。また、本発明の適用分野も上記に限定され
るものではなく、各種用途への適用が可能である。
たヘッダー１とチューブ２との接合部を示すものであ
り、接合部には、十分な量のフィレット６が形成されて
いる。また、粉末ろう材が塗布されたヘッダー１および
チューブ２の表面には、溶解した被ろう材が再度凝固し
た凝固層１ａおよび２ａが形成されている。ろう材に含
まれるＺｎは、一部は上記接合部に持ち去られ、残部は
ろう材塗布部において上記凝固層１ａ、２ａに適度かつ
均等な濃度で含有され、該部の表面部で面状腐食を促進
してＳｉ晶出物による局部腐食や孔食を防止し、結果と
して耐食性を改善する。なお、接合部におけるＺｎ濃度
は塗布部におけるものよりも低く、部分的なＺｎ凝集は
認められない。なお、本発明の粉末ろう材でろう付する
場合、母材の一部がろうとなってろう付後の母材板厚が
減少するので、板厚がある程度厚い部材（例えば板厚
０．５ｍｍ以上）へのろう付に適しているが、本発明が
板厚０．５ｍｍ以上の部材への適用にのみ限定されるも
のではない。また、本発明の適用分野も上記に限定され
るものではなく、各種用途への適用が可能である。
【００２１】
（実施例１）次に、本発明の効果を確認するために、以
下の評価試験を行った。表１に示すように、Ｓｉ量、Ｚ
ｎ量を変えたアルミニウム合金粉末（最大粒径７５μ
ｍ、平均粒径２０〜３０μｍ）を用意し、さらに、フラ
ックスとしてフッ化物系フラックス、バインダとしてア
クリル系樹脂を用意し、これらを重量比で１０：１：１
で混合して粉末ろう材を調製した。また、比較例として
発明の範囲外のＡｌ−Ｓｉ系合金またはＡｌ−Ｓｉ−Ｚ
ｎ系合金粉末ろう材を用意した。上記粉末ろう材を用
い、塗布量を変えて図４に示す逆Ｔ字型隙間充填性試験
を行った。具体的には、ＪＩＳ Ａ３００３合金からな
り、縦：３０ｍｍ、横：６０ｍｍ、板厚：１．５ｍｍの
寸法を有する相手材１０を水平に置き、同じくＪＩＳ
Ａ３００３合金からなり、縦：３０ｍｍ、横：５０ｍ
ｍ、板厚：１ｍｍの寸法を有する母材１１の両面に上記
粉末ろう材をフローコート法によって塗布した後、これ
を相手材１０上にＴ字状に配置するとともに、その設置
面の一端に棒状で直径２ｍｍのスペーサ１２を配置して
相手材１０と母材１１との間に小隙間１３を形成した。
下の評価試験を行った。表１に示すように、Ｓｉ量、Ｚ
ｎ量を変えたアルミニウム合金粉末（最大粒径７５μ
ｍ、平均粒径２０〜３０μｍ）を用意し、さらに、フラ
ックスとしてフッ化物系フラックス、バインダとしてア
クリル系樹脂を用意し、これらを重量比で１０：１：１
で混合して粉末ろう材を調製した。また、比較例として
発明の範囲外のＡｌ−Ｓｉ系合金またはＡｌ−Ｓｉ−Ｚ
ｎ系合金粉末ろう材を用意した。上記粉末ろう材を用
い、塗布量を変えて図４に示す逆Ｔ字型隙間充填性試験
を行った。具体的には、ＪＩＳ Ａ３００３合金からな
り、縦：３０ｍｍ、横：６０ｍｍ、板厚：１．５ｍｍの
寸法を有する相手材１０を水平に置き、同じくＪＩＳ
Ａ３００３合金からなり、縦：３０ｍｍ、横：５０ｍ
ｍ、板厚：１ｍｍの寸法を有する母材１１の両面に上記
粉末ろう材をフローコート法によって塗布した後、これ
を相手材１０上にＴ字状に配置するとともに、その設置
面の一端に棒状で直径２ｍｍのスペーサ１２を配置して
相手材１０と母材１１との間に小隙間１３を形成した。
【００２２】これら相手材１０、母材１１、スペーサ１
２を６００℃×５分で加熱して不活性雰囲気中でろう付
を行った。このろう付により、ろう材と母材および相手
材の一部が溶解して上記小隙間１３に、充填長さＬが３
０ｍｍになるようにろう付部１４を形成し、そのろう付
に要したろう材の塗布量を測定した。また、ろう付後、
図５、６に示すようにろう付部の最大侵食深さＤを測定
し、その結果を表１に示した。さらに、前記逆Ｔ字型ろ
う付け組立体に、酸性塩水に塩化第２銅を０．２６ｇ／
ｌ含む試験液（液温５０℃）を試験室温度５０℃にて連
続噴霧（４８０時間）するＣＡＳＳ試験を行い、ろう材
塗布部での腐食深さおよび腐食形態を調査し、また、フ
ィレット部では腐食形態を調査し、これらの結果を表１
に示した。
２を６００℃×５分で加熱して不活性雰囲気中でろう付
を行った。このろう付により、ろう材と母材および相手
材の一部が溶解して上記小隙間１３に、充填長さＬが３
０ｍｍになるようにろう付部１４を形成し、そのろう付
に要したろう材の塗布量を測定した。また、ろう付後、
図５、６に示すようにろう付部の最大侵食深さＤを測定
し、その結果を表１に示した。さらに、前記逆Ｔ字型ろ
う付け組立体に、酸性塩水に塩化第２銅を０．２６ｇ／
ｌ含む試験液（液温５０℃）を試験室温度５０℃にて連
続噴霧（４８０時間）するＣＡＳＳ試験を行い、ろう材
塗布部での腐食深さおよび腐食形態を調査し、また、フ
ィレット部では腐食形態を調査し、これらの結果を表１
に示した。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１から明らかなように、ろう材Ｓｉ含有
量を１５ｗｔ％越とした試験片では、少ない塗布量、塗
布回数で良好なろう付性（隙間充填性）が得られてお
り、母材の溶解量（最大侵食深さ）も適度に抑えられて
いる。特にＳｉ含有量を２０〜３０ｗｔ％としたもので
は最大浸食深さが比較的浅く、良好なろう付接合部を得
ることができる。これに対し、Ｓｉ含有量が６０ｗｔ％
を越えるものでは、最大侵食深さが深く、母材が過度に
侵食されていることが示されている。また、上記特性が
得られるものでもＺｎを全く含有しないか、少量含有す
るものでは、孔食の発生が見られ、腐食が深く進行して
いる。これに対し、Ｚｎを適量含有するものは、腐食深
さが顕著に浅くなっている。なお、Ｚｎを３０％を越え
て過剰に含有するものでは面状で、かつ深く侵食され
た。したがって、上記実施例によりＳｉ、Ｚｎを適量含
有する粉末ろう材を用いた場合に、塗布部分およびフィ
レットともに良好な耐食性を得ることができ、しかも少
ないろう材量で良好にろう付できることが明らかになっ
た。
量を１５ｗｔ％越とした試験片では、少ない塗布量、塗
布回数で良好なろう付性（隙間充填性）が得られてお
り、母材の溶解量（最大侵食深さ）も適度に抑えられて
いる。特にＳｉ含有量を２０〜３０ｗｔ％としたもので
は最大浸食深さが比較的浅く、良好なろう付接合部を得
ることができる。これに対し、Ｓｉ含有量が６０ｗｔ％
を越えるものでは、最大侵食深さが深く、母材が過度に
侵食されていることが示されている。また、上記特性が
得られるものでもＺｎを全く含有しないか、少量含有す
るものでは、孔食の発生が見られ、腐食が深く進行して
いる。これに対し、Ｚｎを適量含有するものは、腐食深
さが顕著に浅くなっている。なお、Ｚｎを３０％を越え
て過剰に含有するものでは面状で、かつ深く侵食され
た。したがって、上記実施例によりＳｉ、Ｚｎを適量含
有する粉末ろう材を用いた場合に、塗布部分およびフィ
レットともに良好な耐食性を得ることができ、しかも少
ないろう材量で良好にろう付できることが明らかになっ
た。
【００２５】（実施例２）次に、Ａｌ合金溶湯をアトマ
イズして、表２に示される成分組成および平均粒径をも
ったＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系合金粉末を作製し、これら
Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系合金粉末に対して、表に示され
る平均粒径を有する純Ｓｉ粉末を混合してＳｉ量および
Ｚｎ量が合計で表に示される値となる本発明ろう付け用
混合粉末（以下、本発明混合粉末という）１〜１０およ
び比較ろう付け用混合粉末（以下、比較混合粉末とい
う）１〜５を作製した。さらに、Ａｌ−Ｓｉ二元系合金
の従来粉末を用意した。これら本発明混合粉末１〜１
０、比較混合粉末１〜５および従来粉末を１０重量部に
対してフラックス：１重量部、バインダー：１重量部の
割合で混合し、スラリー状ろう材を作製した。なお、比
較混合粉末１〜５は、構成成分のうちのいずれかの成分
含有量がこの発明の範囲から外れたものである。上記ろ
う材粉末を実施例１と同様に試験材に塗布し、同条件で
ろう付を行った後、人工海水および酢酸からなる試験液
を５０℃の温度下で３０分間噴霧した後、３０分間噴霧
を停止して湿潤雰囲気下に保持する操作を２０日間繰り
返すＳＷＡＴＴ試験を行い、腐食深さ及び腐食形態を調
査し、それらの結果を表２に示した。
イズして、表２に示される成分組成および平均粒径をも
ったＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系合金粉末を作製し、これら
Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系合金粉末に対して、表に示され
る平均粒径を有する純Ｓｉ粉末を混合してＳｉ量および
Ｚｎ量が合計で表に示される値となる本発明ろう付け用
混合粉末（以下、本発明混合粉末という）１〜１０およ
び比較ろう付け用混合粉末（以下、比較混合粉末とい
う）１〜５を作製した。さらに、Ａｌ−Ｓｉ二元系合金
の従来粉末を用意した。これら本発明混合粉末１〜１
０、比較混合粉末１〜５および従来粉末を１０重量部に
対してフラックス：１重量部、バインダー：１重量部の
割合で混合し、スラリー状ろう材を作製した。なお、比
較混合粉末１〜５は、構成成分のうちのいずれかの成分
含有量がこの発明の範囲から外れたものである。上記ろ
う材粉末を実施例１と同様に試験材に塗布し、同条件で
ろう付を行った後、人工海水および酢酸からなる試験液
を５０℃の温度下で３０分間噴霧した後、３０分間噴霧
を停止して湿潤雰囲気下に保持する操作を２０日間繰り
返すＳＷＡＴＴ試験を行い、腐食深さ及び腐食形態を調
査し、それらの結果を表２に示した。
【００２６】
【表２】
【００２７】表２に示される結果から、本発明混合粉末
１〜１０で作製したろう材の接合部は、従来粉末（比較
粉末Ｎｏ．６）で作製したろう材の接合部に比べて塗布
量および腐食深さが格段に小さく、さらに腐食形態も本
発明混合粉末１〜１０はいずれも面状であるに対し、従
来粉末で作製したろう材はろう材塗布量が多量に必要で
あり、またその接合部は孔食となって耐食性に劣ること
が分かる。さらにこの発明の範囲から外れた比較粉末
（混合粉末）Ｎｏ．１〜５は、ろう材塗布量、最大侵食
深さ、耐食性のいずれかの特性の内の少なくとも１つの
特性が劣るので好ましくないことが分かる。なお、本発
明混合粉末を用いたものでは、実施例１と同様に、フィ
レット部での耐食性も良好であった。
１〜１０で作製したろう材の接合部は、従来粉末（比較
粉末Ｎｏ．６）で作製したろう材の接合部に比べて塗布
量および腐食深さが格段に小さく、さらに腐食形態も本
発明混合粉末１〜１０はいずれも面状であるに対し、従
来粉末で作製したろう材はろう材塗布量が多量に必要で
あり、またその接合部は孔食となって耐食性に劣ること
が分かる。さらにこの発明の範囲から外れた比較粉末
（混合粉末）Ｎｏ．１〜５は、ろう材塗布量、最大侵食
深さ、耐食性のいずれかの特性の内の少なくとも１つの
特性が劣るので好ましくないことが分かる。なお、本発
明混合粉末を用いたものでは、実施例１と同様に、フィ
レット部での耐食性も良好であった。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアルミニ
ウム合金粉末ろう材によれば、過共晶のアルミニウム合
金にＺｎを含有させて使用するので、ろう材塗布部にＺ
ｎが適度に含有されたＺｎ含有層が確実に形成され、そ
の結果、被ろう付材表面の腐食形態が面状となり腐食の
深さ方向への進行が防止されて優れた耐食性を発揮す
る。また、従来公知のろう材よりも一段と少ないろう材
量で、同等もしくはそれ以上のろう付性を得ることがで
きるので、工業上有用な効果をもたらす。
ウム合金粉末ろう材によれば、過共晶のアルミニウム合
金にＺｎを含有させて使用するので、ろう材塗布部にＺ
ｎが適度に含有されたＺｎ含有層が確実に形成され、そ
の結果、被ろう付材表面の腐食形態が面状となり腐食の
深さ方向への進行が防止されて優れた耐食性を発揮す
る。また、従来公知のろう材よりも一段と少ないろう材
量で、同等もしくはそれ以上のろう付性を得ることがで
きるので、工業上有用な効果をもたらす。
【図１】 本発明を適用した熱交換器の斜視図である。
【図２】 同じく、ろう付前のヘッダーへのチューブの
挿入状態を示す一部拡大図である。
挿入状態を示す一部拡大図である。
【図３】 同じく、ろう付後のヘッダーとチューブとの
接合状態を示す一部拡大図である。
接合状態を示す一部拡大図である。
【図４】 本発明の実施例におけるろう付試験での試験
材の組立状態を示す斜視図である。
材の組立状態を示す斜視図である。
【図５】 同じくろう付後のろう付部の拡大正面図であ
る。
る。
【図６】 同じくろう付後のろう付部の拡大側面図であ
る。
る。
１ ヘッダー ２ チューブ ３ フィン ６ フィレット ７ 粉末ろう材
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 21/02 Ｃ２２Ｃ 21/02
Claims (10)
- 【請求項１】 Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｎの１種以上を構成成分
とする１種または２種以上の粉末からなり、該粉末成分
は、合計量においてＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系過共晶組成を有
することを特徴とするアルミニウム合金粉末ろう材 - 【請求項２】 合計量でＳｉを１５越〜６０重量％、Ｚ
ｎを５〜３０重量％含有することを特徴とする請求項１
記載のアルミニウム合金粉末ろう材 - 【請求項３】 粉末は、Ａｌ−Ｓｉ合金、Ａｌ−Ｓｉ−
Ｚｎ合金、Ａｌ−Ｚｎ合金、ＳｉまたはＳｉ合金、Ｚｎ
またはＺｎ合金からなる群から選択された１種以上から
なることを特徴とする請求項１記載のアルミニウム合金
粉末ろう材 - 【請求項４】 Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末
とＳｉ粉末からなる混合粉末で構成されていることを特
徴とする請求項１記載のアルミニウム合金粉末ろう材 - 【請求項５】 重量％で、Ｓｉ：１３〜４５％、Ｚｎ：
６〜３５％を含み、残りがＡｌと不可避不純物からなる
組成を有するＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末と
Ｓｉ粉末からなる混合粉末で構成されたことを特徴とす
る請求項４記載のアルミニウム合金粉末ろう材 - 【請求項６】 前記Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金
粉末の平均粒径は５〜１００μｍの範囲内にあり、前記
Ｓｉ粉末の平均粒径は１〜５０μｍの範囲内にあり、か
つＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末の平均粒径は
Ｓｉ粉末の平均粒径よりも相対的に大きい平均粒径を有
することを特徴とする請求項４に記載のアルミニウム合
金粉末ろう材 - 【請求項７】 １種以上の粉末とろう付用フラックスと
が混合されていることを特徴とする請求項１に記載のア
ルミニウム合金粉末ろう材 - 【請求項８】 アルミニウム部材を被ろう付材としてろ
う付する方法であって、請求項１〜７のいずれかに記載
の粉末ろう材を塗布材としてアルミニウム部材の表面に
塗布する工程と、塗布材および被ろう付材を加熱して、
塗布材と粉末ろう材が塗布されたアルミニウム部材の表
面部の一部とを溶融させる工程と、溶融した前記材料を
凝固させて、被ろう付材をろう付するとともにアルミニ
ウム部材の表面にＺｎ含有層を形成する工程とを有する
ことを特徴とするろう付方法 - 【請求項９】 前記塗布材はろう付用フラックスとバイ
ンダ樹脂と溶剤を含んでおり、アルミニウム部材への塗
布前に、これらを混合してスラリー状にしたことを特徴
とする請求項８記載のろう付方法 - 【請求項１０】 ろう付前のアルミニウム部材の表面
に、Ｚｎ被膜が形成されていることを特徴とする請求項
８記載のろう付方法
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|---|---|---|---|
| JP29632297A JP3212927B2 (ja) | 1996-12-14 | 1997-10-14 | アルミニウム合金粉末ろう材および該粉末ろう材を用いたろう付方法 |
| EP97309681A EP0847830B1 (en) | 1996-12-14 | 1997-12-02 | Brazing aluminium alloy powder composition and brazing method using such powder composition |
| AT97309681T ATE283142T1 (de) | 1996-12-14 | 1997-12-02 | Pulverformige aluminiumlegierungszusammensetzung zum hartlöten und hartlötverfahren mit verwendung dieser zusammensetzung |
| DE69731716T DE69731716T2 (de) | 1996-12-14 | 1997-12-02 | Pulverformige Aluminiumlegierungszusammensetzung zum Hartlöten und Hartlötverfahren mit Verwendung dieser Zusammensetzung |
| US08/989,228 US6113667A (en) | 1996-12-14 | 1997-12-11 | Brazing aluminum alloy powder composition and brazing method using such powder composition |
| CN98109401A CN1104992C (zh) | 1997-03-27 | 1998-03-27 | 钎焊铝合金的粉末组合物 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-352699 | 1996-12-14 | ||
| JP35269996 | 1996-12-14 | ||
| JP7535897 | 1997-03-27 | ||
| JP9-75358 | 1997-03-27 | ||
| JP29632297A JP3212927B2 (ja) | 1996-12-14 | 1997-10-14 | アルミニウム合金粉末ろう材および該粉末ろう材を用いたろう付方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10323792A true JPH10323792A (ja) | 1998-12-08 |
| JP3212927B2 JP3212927B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=27301787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29632297A Expired - Fee Related JP3212927B2 (ja) | 1996-12-14 | 1997-10-14 | アルミニウム合金粉末ろう材および該粉末ろう材を用いたろう付方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6113667A (ja) |
| EP (1) | EP0847830B1 (ja) |
| JP (1) | JP3212927B2 (ja) |
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| JP2002275565A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Denso Corp | 熱交換器用アルミニウム合金押出ヘッダータンクおよびこのヘッダータンクを用いた熱交換器 |
| KR20030085217A (ko) * | 2002-04-29 | 2003-11-05 | 위니아만도 주식회사 | 알루미늄 접합재의 코팅방법 |
| KR100417954B1 (ko) * | 2001-03-31 | 2004-02-11 | 위니아만도 주식회사 | 알루미늄 제품의 접합재와 그 코팅방법 및 장치 |
| KR100417958B1 (ko) * | 2001-03-31 | 2004-02-11 | 위니아만도 주식회사 | 알루미늄 제품의 브레이징 접합재 및 코팅방법 |
| KR100417953B1 (ko) * | 2001-03-31 | 2004-02-11 | 위니아만도 주식회사 | 알루미늄 제품의 브레이징 방법과 그 접합재 |
| WO2007114040A1 (ja) | 2006-04-03 | 2007-10-11 | Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha | アルミニウムろう付用ペースト状組成物、それが塗布されたアルミニウム含有部材、および、それを用いたアルミニウム含有部材のろう付方法 |
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| DE19925301A1 (de) * | 1999-06-02 | 2000-12-07 | Solvay Fluor & Derivate | Mit Aluminium-Silicium-Legierung beschichtete Bauteile |
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| DE502004001726D1 (de) * | 2003-03-11 | 2006-11-23 | Rittal Gmbh & Co Kg | Kühlmittelführungselement und kühlmittelführungseinrichtung |
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- 1997-10-14 JP JP29632297A patent/JP3212927B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1997-12-02 EP EP97309681A patent/EP0847830B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-02 DE DE69731716T patent/DE69731716T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-11 US US08/989,228 patent/US6113667A/en not_active Expired - Fee Related
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