JPS619997A - アルミニウム及びアルミニウム合金材のろう付け用フラツクス - Google Patents
アルミニウム及びアルミニウム合金材のろう付け用フラツクスInfo
- Publication number
- JPS619997A JPS619997A JP13001584A JP13001584A JPS619997A JP S619997 A JPS619997 A JP S619997A JP 13001584 A JP13001584 A JP 13001584A JP 13001584 A JP13001584 A JP 13001584A JP S619997 A JPS619997 A JP S619997A
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- JP
- Japan
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- flux
- brazing
- aluminum
- alloy material
- pbf2
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection 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
- B23K35/3601—Selection 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
- B23K35/3603—Halide salts
- B23K35/3605—Fluorides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
- Manufacture And Refinement 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。
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、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）材
のろう付けに用いられるフラックスの組成に関するもの
である。
のろう付けに用いられるフラックスの組成に関するもの
である。
従来技術
接合すべきアルミニウム材の要素間に当該要素材の融点
よりも低い融点をもつアルミニウムのろう合金層を介在
させて、接合を行なうフラックスろう付けには、一般的
に塩化物を主成分とするフラックスが大気中で用いられ
ている。これらのフラックスは、本質的に水溶性であり
、一般的に吸湿性であり、水の存在下でアルミニウムろ
う合金を含めてアルミニウムを腐食する。したがってそ
のようなフラックスのろう付け残留物は、ろう付け工程
後に洗浄して除去しなければならない。
よりも低い融点をもつアルミニウムのろう合金層を介在
させて、接合を行なうフラックスろう付けには、一般的
に塩化物を主成分とするフラックスが大気中で用いられ
ている。これらのフラックスは、本質的に水溶性であり
、一般的に吸湿性であり、水の存在下でアルミニウムろ
う合金を含めてアルミニウムを腐食する。したがってそ
のようなフラックスのろう付け残留物は、ろう付け工程
後に洗浄して除去しなければならない。
フラックスを用いないでろう付けを行なうフラックスレ
スろう付け法として、真空ろう付け法あるいは不活性雰
囲気ろう付け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ガスと共に、被接合材もしく
はろう合金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け法と比べると、ろう付け部のク
リアランスに、よりきびしい精度が要求される点で劣る
。
スろう付け法として、真空ろう付け法あるいは不活性雰
囲気ろう付け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ガスと共に、被接合材もしく
はろう合金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け法と比べると、ろう付け部のク
リアランスに、よりきびしい精度が要求される点で劣る
。
また、ろう付け後、実質上水に不溶解であり、非吸湿性
でかつアルミニウムに対して非腐食性の残渣をろう付シ
ブ面に残すフッ化物フラックスも知られている。
でかつアルミニウムに対して非腐食性の残渣をろう付シ
ブ面に残すフッ化物フラックスも知られている。
すなわち、英国特許第１，０５５，９Ｔ４号明細書によ
り、ＡＩ Ｆ３とＫＦとを混合したフラックスが提案さ
れている。更に、特公昭５８−２７０３１号公報により
、ろう付け前において非吸湿性であり、ろう付け後にお
いて実質的に不水溶性であるフラックスとして、ＫＡＩ
Ｆ４とに３ＡＩＦ５とから成るフラックスが提案され
ている。このフラックスは、ＫＦと ＡＩ Ｆ３を原料としてこの混合物の溶融後の凝固物を
粉砕して得られるものであり、凝固物にはＫＡＩ Ｆ４
とに３ＡＩ Ｆ６が生成している。原料成分のＫＦとＡ
Ｉ Ｆ３の比率は、可及的に両成分の共晶組成に近付け
ることを推奨している。
り、ＡＩ Ｆ３とＫＦとを混合したフラックスが提案さ
れている。更に、特公昭５８−２７０３１号公報により
、ろう付け前において非吸湿性であり、ろう付け後にお
いて実質的に不水溶性であるフラックスとして、ＫＡＩ
Ｆ４とに３ＡＩＦ５とから成るフラックスが提案され
ている。このフラックスは、ＫＦと ＡＩ Ｆ３を原料としてこの混合物の溶融後の凝固物を
粉砕して得られるものであり、凝固物にはＫＡＩ Ｆ４
とに３ＡＩ Ｆ６が生成している。原料成分のＫＦとＡ
Ｉ Ｆ３の比率は、可及的に両成分の共晶組成に近付け
ることを推奨している。
このように、ろう付け前の状態でＫＦ−ＡｌＦ３又は、
Ｋ３ ＡＩ Ｆｓ ＫＡＩ Ｆ４あるいはに３ＡＩ
Ｆ５ Ａｔ Ｆ３若しくはＫＡ、ｌＦ４、ろう付け後
の状態で １〈３△ｌ Ｆ６−ＫＡＩ Ｆ４又はＫＡＩ Ｆ４の実
質的な化学式あるいはその組合せで示されるこれらのフ
ッ化物フラックスは、従来の塩化物系フラックスが有す
る利点はもちろんのこと、更に残漬が非吸湿性でアルミ
ニウムに対して非腐食性であるため、ろう付け後の洗浄
が不要であるという大きな利点を有づる。
Ｋ３ ＡＩ Ｆｓ ＫＡＩ Ｆ４あるいはに３ＡＩ
Ｆ５ Ａｔ Ｆ３若しくはＫＡ、ｌＦ４、ろう付け後
の状態で １〈３△ｌ Ｆ６−ＫＡＩ Ｆ４又はＫＡＩ Ｆ４の実
質的な化学式あるいはその組合せで示されるこれらのフ
ッ化物フラックスは、従来の塩化物系フラックスが有す
る利点はもちろんのこと、更に残漬が非吸湿性でアルミ
ニウムに対して非腐食性であるため、ろう付け後の洗浄
が不要であるという大きな利点を有づる。
また、これらフラックスはいかなる形でもろう付けに適
用可能であり、特にトーチろう付けや炉中ろう付けに適
している。
用可能であり、特にトーチろう付けや炉中ろう付けに適
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難いとい
う欠点があった。
ラックスよりやや高くなって良好な接合部が得難いとい
う欠点があった。
ろう付けにおけるフラックスの作用機構は十分には解明
されていないが、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融してろう付ｉ
ノ面を覆い、表面酸化膜の破壊除去を行なうとともに、
母材のぬれ性を高め、ろう合金のろう付け面への流動を
助【づ、また、空気との接触を遮断して再酸化を防止す
る性能を有するものが必要である。したがって、フラッ
クスの作用温度を適度に低下させることは、ろう付けに
おいて有意義である。
されていないが、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融してろう付ｉ
ノ面を覆い、表面酸化膜の破壊除去を行なうとともに、
母材のぬれ性を高め、ろう合金のろう付け面への流動を
助【づ、また、空気との接触を遮断して再酸化を防止す
る性能を有するものが必要である。したがって、フラッ
クスの作用温度を適度に低下させることは、ろう付けに
おいて有意義である。
目 的
本発明の目的は、アルミニウム材のろう付り用フラック
スとして、従来のフッ化物系フラックスよりもフラック
スの作用温度が低く、これによってフラックスレス不活
性ガス雰囲気ろう付け法、塩化物系フラックスによる炉
中ろう付け法と同様に良好な接合部を形成することがで
きるとともに、実質上、不水溶性かつ非吸湿性を保有す
る、フッ化物系フラックスを提供することにある。
スとして、従来のフッ化物系フラックスよりもフラック
スの作用温度が低く、これによってフラックスレス不活
性ガス雰囲気ろう付け法、塩化物系フラックスによる炉
中ろう付け法と同様に良好な接合部を形成することがで
きるとともに、実質上、不水溶性かつ非吸湿性を保有す
る、フッ化物系フラックスを提供することにある。
構 成
本発明は、実質上、ＫＦ４０〜４７重最％、ＡｌＦ３４
７〜５６重量％及びＰｂＦ２０．１〜１０重量％より成
る混合物の溶融凝固物を粉砕して得た物から成る、アル
ミニウム材のろう付け用フラックスである。
７〜５６重量％及びＰｂＦ２０．１〜１０重量％より成
る混合物の溶融凝固物を粉砕して得た物から成る、アル
ミニウム材のろう付け用フラックスである。
ここで「実質上」と称したのは、原料として用いられる
フッ化物が必ずしも純度の高いものである必要がなく、
一般の市販のフッ化物より混入する程度の不純物は許容
され、ただ純物質としてのＫＦ、ＡＩ Ｆ３ 、Ｐｂ
Ｆ２に換算した場合の３物質の重量比率のみが、本発明
フラックスとしての作用上重要であるからである。
フッ化物が必ずしも純度の高いものである必要がなく、
一般の市販のフッ化物より混入する程度の不純物は許容
され、ただ純物質としてのＫＦ、ＡＩ Ｆ３ 、Ｐｂ
Ｆ２に換算した場合の３物質の重量比率のみが、本発明
フラックスとしての作用上重要であるからである。
ＰｂＦ２無添加フラックスにおける実質的なＫＦとＡｌ
Ｆ３の重量比率の好ましい値は既知の文献（たとえばＢ
、 Ｐｈ１ｌｌｉｐｓらＪ。
Ｆ３の重量比率の好ましい値は既知の文献（たとえばＢ
、 Ｐｈ１ｌｌｉｐｓらＪ。
Ａｍｅｒ、Ｃｅｒａｍ、、Ｓｏｃ、 Ｖｏｌ、４９
（１９６６） ６３２ベージ）のＫＦ−ＡＩＦＢ系２
元状態図より容易に理解することができ、これに示すよ
うに共晶組成すなわちＫ Ｆ ４５．８重量％−ＡＩＦ
３５４．２重量％（ＫＦ５５モル％−Δ１Ｆ３４５モル
％）ないしはその前後に相当する比率である。
（１９６６） ６３２ベージ）のＫＦ−ＡＩＦＢ系２
元状態図より容易に理解することができ、これに示すよ
うに共晶組成すなわちＫ Ｆ ４５．８重量％−ＡＩＦ
３５４．２重量％（ＫＦ５５モル％−Δ１Ｆ３４５モル
％）ないしはその前後に相当する比率である。
本発明は、実質上この重量比率となる混合物あるいは溶
融混合物９９．９〜９０重量％に対し、更にＰｂＦ２０
．１〜１０３Ｉｉ Ｉｉ％の添加を行なった場合、改良
が著しい。
融混合物９９．９〜９０重量％に対し、更にＰｂＦ２０
．１〜１０３Ｉｉ Ｉｉ％の添加を行なった場合、改良
が著しい。
ＰｂＦ２の添加ｌが規定する下限値より少ないと、所期
の効果はなく、上限値を越えて多く添加すると、フラッ
クスの作用温度が上昇して、ろう付けに対して好ましく
ない。
の効果はなく、上限値を越えて多く添加すると、フラッ
クスの作用温度が上昇して、ろう付けに対して好ましく
ない。
なお、作用温度以上で解離したＰｂは、ろうの表面張力
を低下させる効果を有し、ろう付番ブ性を高める。
を低下させる効果を有し、ろう付番ブ性を高める。
次に実施例及びそれによる効果について述べる。
実施例１
工業用ＫＦと工業用Ａｔ Ｆ３を用いて、それぞれの純
度を考慮に入れて、実質的にはＫ Ｆ ４５，８重量％
−ＡＩＦ３５４．２重間％の比率となるように混合し、
これを溶融（溶融温度は共晶温度５６２℃の１００℃程
度上を目標とした）して調製したフラックスと、同じく
両成分にＰｂＦ２を添加して実質的にはＫＦ４５．７２
重量％−Ａ Ｉ Ｆ ３５４．１（１重量％−ＰｂＦ２
０．１８重量％の比率となるように混合して、これを溶
融して調製したＰｂＦｚ添加フラックスとについて、そ
れぞれの作用温度を次の方法によって測定した。
度を考慮に入れて、実質的にはＫ Ｆ ４５，８重量％
−ＡＩＦ３５４．２重間％の比率となるように混合し、
これを溶融（溶融温度は共晶温度５６２℃の１００℃程
度上を目標とした）して調製したフラックスと、同じく
両成分にＰｂＦ２を添加して実質的にはＫＦ４５．７２
重量％−Ａ Ｉ Ｆ ３５４．１（１重量％−ＰｂＦ２
０．１８重量％の比率となるように混合して、これを溶
融して調製したＰｂＦｚ添加フラックスとについて、そ
れぞれの作用温度を次の方法によって測定した。
すなわち、１１製した両フラックスを一定最白金ルツボ
にとり、アルゴン雰囲気中で加熱溶融後、冷却速度１℃
／分で冷却法により熱分析を行ない、液相線温度と固相
線温度を測定し、これより作用温度を求めた。測定結果
を表１に示す。このようにＰｂＦ２添加により、固相線
温度が低下する良好な結果が（りられ、作用温度の低下
が確認された。
にとり、アルゴン雰囲気中で加熱溶融後、冷却速度１℃
／分で冷却法により熱分析を行ない、液相線温度と固相
線温度を測定し、これより作用温度を求めた。測定結果
を表１に示す。このようにＰｂＦ２添加により、固相線
温度が低下する良好な結果が（りられ、作用温度の低下
が確認された。
表 １
実施例２
実施例１に示したＰｂＦ２添加フラックスと無添加フラ
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け不可）ろう付け試験を
行なうとともに、標準的な不活性雰囲気でのフラックス
レス不活性雰囲気ろう付けを行なった。これらについて
接合状態を比較した。
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け不可）ろう付け試験を
行なうとともに、標準的な不活性雰囲気でのフラックス
レス不活性雰囲気ろう付けを行なった。これらについて
接合状態を比較した。
ろう付け試験を用いた継手を図に示す。
Δ３００３アルミニウム合金上に、Ｂ Ａ ４０４５ア
ルミニウム合金のろう材を両面にクラッドしたＡ ３０
０３アルミニウム合金からなるプレージングシートを継
手角度θで固定し、６００℃Ｘ３ｍ１ｎ加熱後、フィレ
ット長さしを測定して充填率（Ｌ／ＬＯＸ１００ ）を
求めた。
ルミニウム合金のろう材を両面にクラッドしたＡ ３０
０３アルミニウム合金からなるプレージングシートを継
手角度θで固定し、６００℃Ｘ３ｍ１ｎ加熱後、フィレ
ット長さしを測定して充填率（Ｌ／ＬＯＸ１００ ）を
求めた。
この結果を表２に示す。充填率を比較するとＰｂＦｚ添
加フラックスの場合、無添加フラックスろう付けおよび
フラックスろう付１ノに比べて高い値を示しており、本
発明フラックスを用いることにより優れたろう付【プ部
が得られることが分かる。
加フラックスの場合、無添加フラックスろう付けおよび
フラックスろう付１ノに比べて高い値を示しており、本
発明フラックスを用いることにより優れたろう付【プ部
が得られることが分かる。
この結果は、本発明のフラックスの作用温度の低下およ
び作用温度以上で解離したＰｂによるろうの表面張力の
低下による。
び作用温度以上で解離したＰｂによるろうの表面張力の
低下による。
表２
実施例３
実施例１に示したＰｂＦ２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（文献値）との比較を行
なった。結果は表３に示すとおりであり、ＰｂＦ２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、
塩化物成分に対しては、極めて低くなっている。
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（文献値）との比較を行
なった。結果は表３に示すとおりであり、ＰｂＦ２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、
塩化物成分に対しては、極めて低くなっている。
効 果
本発明のアルミニウム材ろう付け用フラックスは、従来
のフッ化物系フラックスよりも、作用温度を低くしたこ
とおよび、作用温度以上で解離したＰｂによりろうの表
面張力が低下することによって、接合部の状態を７ラツ
クスレス不活性ガス雰囲気ろう付け法や塩化物フラック
ス炉中ろう付け法と同等に良好ならしめるとともに、フ
ッ化物系フラックスの特性であるところの、非吸湿性、
実質上不水溶性を保有するものである。
のフッ化物系フラックスよりも、作用温度を低くしたこ
とおよび、作用温度以上で解離したＰｂによりろうの表
面張力が低下することによって、接合部の状態を７ラツ
クスレス不活性ガス雰囲気ろう付け法や塩化物フラック
ス炉中ろう付け法と同等に良好ならしめるとともに、フ
ッ化物系フラックスの特性であるところの、非吸湿性、
実質上不水溶性を保有するものである。
図はろう付け試験に用いた継手の構成を示す説明図であ
る。 １・・・Ａ ３００３アルミニウム合金、２・・・プレ
ージングシート、
る。 １・・・Ａ ３００３アルミニウム合金、２・・・プレ
ージングシート、
Claims (1)
- （１）実質上、ＫＦ４０〜４７重量％、ＡｌＦ＿３４７
〜５６重量％及びＰｂＦ＿２０．１〜１０重量％より成
る混合物の溶融凝固物を粉砕して得た物から成る、アル
ミニウム及びアルミニウム合金材のろう付け用フラック
ス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13001584A JPS619997A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | アルミニウム及びアルミニウム合金材のろう付け用フラツクス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13001584A JPS619997A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | アルミニウム及びアルミニウム合金材のろう付け用フラツクス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS619997A true JPS619997A (ja) | 1986-01-17 |
| JPH0148119B2 JPH0148119B2 (ja) | 1989-10-18 |
Family
ID=15024046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13001584A Granted JPS619997A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | アルミニウム及びアルミニウム合金材のろう付け用フラツクス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS619997A (ja) |
-
1984
- 1984-06-26 JP JP13001584A patent/JPS619997A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0148119B2 (ja) | 1989-10-18 |
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