JPS6087996A - 耐食性の良好なアルミニウム製熱交換器のろう付け用フラツクス - Google Patents

耐食性の良好なアルミニウム製熱交換器のろう付け用フラツクス

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JPS6087996A
JPS6087996A JP19406983A JP19406983A JPS6087996A JP S6087996 A JPS6087996 A JP S6087996A JP 19406983 A JP19406983 A JP 19406983A JP 19406983 A JP19406983 A JP 19406983A JP S6087996 A JPS6087996 A JP S6087996A
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Zenichi Tanabe
田部 善一
Katsuhisa Ito
伊藤 勝久
Masayasu Toyoshima
豊嶋 雅康
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Nippon Steel Corp
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
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Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
    • B23K35/3603Halide salts
    • B23K35/3605Fluorides

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、耐食性のL!虹なアルミニウム製熱交換器組
立てのためのろうイζJ GJ IJノラツクスの組成
に関Jるものである、。
従来技術 接合リベきアルミニウム4Aの要素間に当該凍素祠08
11点よりも低いa点をもつアルミニラ1、のろう合金
層を介在さV′C接合を行なうフラックスろうイ]りに
は、一般的に1′A化物を主成分とするフラックスが人
気中で用いられCいる。これらのフラックスは、木質的
に水溶性であり、一般的に1vシ湿竹であり、水の存在
下でアルミニウムろう合金を含めTE フルミニ[シム
を++g食づる。したがってそのようなフラックスのろ
うfり1(〕後の残留物は、ろうイリり工程後に洗浄し
C除去しなければならない。
フラックスを用いhいてろう(=J Cjを行うフラッ
クスレスろう4=I IJh法として、真空ろうイ・」
け法、あるいは不活性雰囲気ろう付は法等が既に知られ
ているが、これらは、高真空あるいは高純度の不活性カ
スと共に、被接合(Aに特殊なアルミニウム材料を必要
とする。更にはフラックスろう付1〕法と比べると、ろ
うイ」り部のクリアランスにより厳しい精度か要求され
るとと6に、用いることのでさるアルミニウム材料が一
般的なものでない点て劣る。
また、ろうイ」す1ね、実質上水に不溶性ぐあり、非吸
湿性でかつアルミニウムに対して非腐食性の残漬をろう
イ」け面に残タフッ化物フラックスも知られている。
す41わら、英国特許第1,055,914′i」明I
II書により、AIFJとKFとを混合しにフラックス
が提案されている。更に、特公昭58−27037号公
報により、ろう(=J【プ前にJ3いて非吸湿性であり
、ろう付り後において実vl的に不水溶性であるフラッ
クスとして、KAII6とに:+AIIT+、どから成
るフラックスが1it案されている。このフラックスは
、KFと へIF’Jを原料どしてこの混合物を溶融して凝固物を
粉砕して得られるものであり、凝固物にはKAIraど
KaAIF6が生成している。原料成分のKFとAIF
Jの比率は、可及的に両成分の共晶組成に近(qりるこ
とを111奨しいる。
KF−AlF2又はに:IAl F +、−KAIFa
あるいはKっAI F6−△1に3若しくはKAIF、
!、ろう(jμ後の状態でにコAI FG −KAI 
に4又はKAII”Aのるこれらのフッ化物フラックス
は、従来の塩化物系フラックスが右りる利点はもちろl
υのこと、更に残漬が非吸湿性でアルミニウムに対しで
非腐食性(・あるため、ろう付り後の洗aIが不要であ
るという大きな利点をイ1する。
またこれらフラックスはいかなる形でちろうイ4けに適
用可能であり、特に1・−ヂろうイ]りや水性スラリー
の形で炉中ろうイ」【プに適している。
しかし、これらのフラックスは、作用温度が塩化物系フ
ラックスよりやや高くなって良好な接合部が得テ11い
という欠点があっlcoろう(=J fプにおりるフラ
ックスの作用機構は十分には解明さ41. ’(い41
いがフラックスとしては、一般には、ろう合金の溶融の
始まる前にフラックスが溶)Ail L、でろう(=J
 t)面を覆い、表面酸化膜の破壊除去を行うどともに
、母料のぬれ性を高め、ろう合金のろう付()而への流
動を助り、また、空気との接触を遮断して10h9化を
防止りる性能をイjりるしのが必要である。
従つ(フラックスの作動温度を適度に低下させることは
、ろう(=J’ lプにJ3いてイーi tt n ’
rある、。
目 的 本発明の目的は、従来のアルミニウム′+4のろうイ」
り用フラックスどしてのフッ化物系フラックスJ:す6
フラツクスの作用温度が低く、これにより良kYな接合
部を形成することかできるとともに、接合部の耐食1(
1゜を向11りることができ、かつ実質上、不水溶性及
び非吸湿性を保有づ″るようにした、アルミニウム製熱
交換器組立てのためのろう(=I CJ用−フラックス
を提供覆ることにある。
構成 本発明は、上記目的を達成づるため、従来のフッ物系フ
ラックスの組成物にBi Flを添加J−ることにJ、
って、無添加フラックスの作用温度を下げ、またろうイ
1けの際の反応によって生成される微量Biのろう合金
への混入によってろう付り刊を改良し、これによって良
好な接合部を形成りるものである。史にアルミニウム合
金表面にJ3いてAl−13i合金を形成さけることに
よってriJ Da性の敗色をらはかったものである。
すなわら、木、発明の要旨εよ、実71−1、K]△1
「662〜72重量%、Alr’127へ・37千m 
%、及ヒB i F2O,(15−1重@ % ヨV)
 成ルnへ合物、又は該混合物の溶融凝固物をわ)砕し
て得IC物から成る、耐食性の14好4rアルミーウム
製熱交換器のろう(=Jり用フラックス【ごあ信 ココ(゛、1実tx + 1トllt L IC(7)
 c、t、it;j a”I トして用いられる一ノツ
化物が必づ゛シt)純度の高いしの℃ある必要かなく、
−股のj1j販のフッ化物より混入づ−る程度の不純物
はFl容され、たた鈍物!1どし−Cのに:+All−
+i、△11゛3、Bi F3に換算した場合の3物質
のΦ重比率のみが、フラックスどしCの作用」ニ中要で
あるからである。
5IF3無添加フラツクスにおりる実質的なに3AIF
GとAlF3の弔弔比寧の好ましい値は既知の文献(例
えば、 [3,Pl+1llipsら、J、 Amer、Ccr
am、 Soc。
V 01.49 (1966) 623ページ)のK 
F −、−ΔIF3系2元状態図より容易に即解りるこ
とができ、これに示りように、共晶組成りなわちにに4
5.8市Ih%−八1F354.2ΦN(%(Kl”5
5モル%−△1F345モル%)ないしはその前後に相
当づる比宇である。
本発明は実質上この重量比率どなる混合物あるいは溶融
混合物99.95〜99重量%にり]シ、更ニBIF 
30.05〜1重f;4. % (7) ’a加ヲ<j
 i−C−、)だ場合改良が若しい。
1’3iF3の添加により、フラックスの作用温度が低
下づるほか、[3iFl]がろうf]りの際の化学反応
によってB iまで還元され、ろう合金中に微flfs
Biが入ることにより、既知のJ:うに、ろう合金中で
の微ff1Biの存在によってろう付り性が改善される
更に、フラックス中のB; Flより生成されl〔Bi
は、アルミニウムの合金表面において、拡散によっ′C
A1−B1合金を形成し、この電位が通常のアルミニウ
ム合金J、り卑Cあるため、犠牲用(4ス効果によって
ろうイ」け部品の耐食性を向上ざU、耐孔食性をb著し
く向上させる。したがって、ろうイ1けされたアルミニ
ウム製熱交換器が厳しい腐食環境において使用される場
合には、本発明は、11にその熱交換器の組S’l U
におい−(イj益である。
81「3の添加けは、0.05重階%より少ないとろう
イ」す1イ1の改善効果が乏しく、 1中量%を超過す
ると、△1−B1合金に粒界腐食割れを起こりほか、経
済的でないので1中m%を上限とする。
以下、実施例とそれによる効果について述べる。
実施例1 工業用に:+AIFsと工業用AIF:lを用いてそれ
ぞれの純庶を考慮に入れて、実質的にはK :] A、
l F 667.87重量%−AIF:+32.13重
tii%の化率ど4Tるように混合し、これを溶融(溶
融温度は共晶温匪5G2℃の 100°(ン程度」ニを
目標どした)しで調製したフラックスと同じく両成分に
13iF+++1添加して実ぺ1的にはに3 AI F
667.53重量%−=△l F 331.97重布%
−Bi F3 0,5用量%の比率どなるように混合し
て、これを溶融して調製したB! F3添加フラックス
とについで、それぞれの作用温度を次の方法にJ、つC
測定した。
すなわら、調製した両フラックスを一定帛白金ルツボに
とり、アルゴン雰囲気中C加熱溶融後、冷ムII ii
J Iα1℃/分C冷u1仏にJ:り熱分析を行ない、
液相線温度と固相線温度を測定し、これにJ、って、作
動温度をめた、1測定結末を表1に示づ。このJ、うに
しく13!F:+添加ににす、同相線温度が低下し、フ
ラックス作用温度の低下が(if認されI、:、。
1施例2 実施例1に示した無添加フラックスと、実施例1に示し
た方法と同様にして実質的にはに3 At Fl、 G
7.74重半%−△l F、 32.07重布%−3 
i 1−JO,19重M%の比率となるように各成分を
混合し、これを溶融して調製した13! トa添加フラ
ックスをそれぞれ用いて、不活性雰囲気(この雰囲気で
は、フラックスレスではろう付は不ijJ )ろうイ]
けをそれぞれ行なうどどもに、標準的な不活性雰囲気中
゛(゛のフラックスレス不活性雰囲気ろうイ」【)を1
14Tつだ。これら3例について接合状態を比較した。
この結果を表2に示す。
フィレツ[・の外観、断面形状は、Bit−:+添加フ
ラックスの場合、フラックスレスろう(=I t)、無
添加フラックスろう付りと比較してそん色のない・bの
が得られ、フィレット断面積の比較では、平均値とバラ
ツキよりみると[31に3添加フラックスの場合が、最
も安定したろう付(プが得られることが分かる。
実施例3 実施例1に示したR i ト3添加フラックスと無添加
フラックスをそれぞれ用いたろうイ」り試別について、
乾湿交々、試験(1)+13の40℃3%NaC1水中
に30分浸漬、次L50℃空気中で30分乾燥)を1カ
月間行い、耐食性の比較を行なった。
表3に承りように、Bi )−:l添加フラックスを使
用した場合、耐化ff1Wの向」−が著しい。
実施例4 実、fll!115I!12に示したBiF3添加フラ
ックスと無添加フラックスの水への溶解度を測定し、こ
れらと塩化物フラックスの主要成分の水への溶解度(文
献1irj )との比較を行なった。結果は表4に示づ
ど(13っであり、Bit”:l添加フラックスの場合
、無添加フラックスと同程度であり、塩化物成分に比較
しで極めて低くなっている。
効 果 木ざで明フラックスの奏りる効宋を要約りるど、次のと
おりである。
fil 13 i t” ]を添加しであるので、フラ
ックスの作用温度が低く、良好な接合部を形成さ−ける
[2] B i F 3の添加により、微岨の旧がアル
ミニウム合金ろうに入って良好な接合部の形成をたすす
る。更に、アルミニウム合金表面において、拡j1(に
にってΔl−B1含金を形成し、その犠竹陽極効宋にJ
、っCろうイ(1り部品の耐食性を向上さUる。
(3) フッ化物−フラックスの特性である、非吸湿性
、実質」不水溶+1を保有りる。
したがって、本発明フラックスは、耐食性アルミニウム
製熱交換器組立てのためのろうf;Iりにおいて使用価
値が大きい。
’Bi八′へ出貯(1人 住友軽金属]二業株式会ネ1 代理人 弁理士 小 松 秀 岳 代理人 弁理士 旭 宏

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)実質上、K3AlF662〜72重量%、AlF
    27〜37重量%及びBiF30.05〜1重重%より
    成る混合物、又は該混合物の溶融凝固物を粉砕して得た
    物から成る、耐食性の良好なアルミニウム製熱交換器の
    ろう付け用フランクス。
JP19406983A 1983-10-19 1983-10-19 耐食性の良好なアルミニウム製熱交換器のろう付け用フラツクス Granted JPS6087996A (ja)

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