JPS6365423B2 - - Google Patents
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- JPS6365423B2 JPS6365423B2 JP6231880A JP6231880A JPS6365423B2 JP S6365423 B2 JPS6365423 B2 JP S6365423B2 JP 6231880 A JP6231880 A JP 6231880A JP 6231880 A JP6231880 A JP 6231880A JP S6365423 B2 JPS6365423 B2 JP S6365423B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルミニウムおよびその合金のろう付
方法に関するものである。
方法に関するものである。
アルミニウムおよびその合金材のろう付接合方
法は溶接では接合しにくい中空部等を有する複雑
な形状の構成物の接合組立が可能である等の優れ
た点を有するので、近年アルミニウムの軽量性、
熱の良導性等の特性をいかしてエンジンブロツ
ク、マニホールド等のエンジン部材、あるいはま
た車輌等のラジエター、エバポレータ、コンデン
サー等の如き熱交換器をろう付接合法によつて製
造することが広く行われるようになつた。このろ
う付接合法は一般にはフラツクスとろう材を用
い、これらを接合材の融点以下、フラツクスの融
点以上の適当な温度に加熱してろう材を溶融し、
接合材を接合するものであるが、上記のエンジン
部材、熱交換器等の器材は塵埃、燃焼ガス等を含
有する腐食性環境で使用されるために、防食処理
として上記の器材の表面にろう付後メツキ、塗装
等の表面処理をして腐食を防いできたが、このよ
うな防食処理法はメツキ、塗装等が使用中に接
触、衝撃等によつて脱落することがあつて耐久性
のある防食処理とは言い難かつた。
法は溶接では接合しにくい中空部等を有する複雑
な形状の構成物の接合組立が可能である等の優れ
た点を有するので、近年アルミニウムの軽量性、
熱の良導性等の特性をいかしてエンジンブロツ
ク、マニホールド等のエンジン部材、あるいはま
た車輌等のラジエター、エバポレータ、コンデン
サー等の如き熱交換器をろう付接合法によつて製
造することが広く行われるようになつた。このろ
う付接合法は一般にはフラツクスとろう材を用
い、これらを接合材の融点以下、フラツクスの融
点以上の適当な温度に加熱してろう材を溶融し、
接合材を接合するものであるが、上記のエンジン
部材、熱交換器等の器材は塵埃、燃焼ガス等を含
有する腐食性環境で使用されるために、防食処理
として上記の器材の表面にろう付後メツキ、塗装
等の表面処理をして腐食を防いできたが、このよ
うな防食処理法はメツキ、塗装等が使用中に接
触、衝撃等によつて脱落することがあつて耐久性
のある防食処理とは言い難かつた。
このような欠点を解決するために、Zncl2を含
むフラツクスを使用してろう付し、このろう付処
理時に上記の如き器材の表面にZnの拡散層を形
成して犠性陽極となし、該器材を腐食から保護す
る方法が提案されているが、Zncl2の如き塩化物
を使用するために、ろう付処理後の洗浄を要し、
設備費が高くなるとともに操業がわずらわしくな
つて、多大の作業負荷をかけるものであつた。
むフラツクスを使用してろう付し、このろう付処
理時に上記の如き器材の表面にZnの拡散層を形
成して犠性陽極となし、該器材を腐食から保護す
る方法が提案されているが、Zncl2の如き塩化物
を使用するために、ろう付処理後の洗浄を要し、
設備費が高くなるとともに操業がわずらわしくな
つて、多大の作業負荷をかけるものであつた。
また他の方法として、弗化物系のフラツクスを
使用してろう付する方法が提案されているが、該
方法は塩化物系フラツクスと異なりろう付後の洗
浄を必要とせず、クロメート皮膜あるいはベーマ
イト皮膜程度の耐食性はあるが、苛酷な腐食性環
境のもとでは完全な防食性能を有するとは言い難
く、このため該方法によつてろう付した場合は、
耐食性を上述の如き器材に一層効果的に持たせる
ために、ろう付処理後Znを蒸着し、しかる後加
熱してZnの拡散層を形成するか、あるいはまた
Zn溶融浴中に浸漬してZn拡散層を形成する方法
が考えられるが、前者の方法ではZn蒸着設備を
要し、後者の方法ではZn浸漬設備を要してコス
トを高め、作業をわずらわしくして好ましくな
い。
使用してろう付する方法が提案されているが、該
方法は塩化物系フラツクスと異なりろう付後の洗
浄を必要とせず、クロメート皮膜あるいはベーマ
イト皮膜程度の耐食性はあるが、苛酷な腐食性環
境のもとでは完全な防食性能を有するとは言い難
く、このため該方法によつてろう付した場合は、
耐食性を上述の如き器材に一層効果的に持たせる
ために、ろう付処理後Znを蒸着し、しかる後加
熱してZnの拡散層を形成するか、あるいはまた
Zn溶融浴中に浸漬してZn拡散層を形成する方法
が考えられるが、前者の方法ではZn蒸着設備を
要し、後者の方法ではZn浸漬設備を要してコス
トを高め、作業をわずらわしくして好ましくな
い。
発明者らはこのような実情に基づき、種々検討
して本発明を完成したもので、その目的とすると
ころは、腐食に対して耐久性のある上述の如き器
材をろう付によつて製造するにあたつて、ろう付
作業負荷の軽減された、かつ簡素化されたろう付
工程でろう付する方法を提供することにある。
して本発明を完成したもので、その目的とすると
ころは、腐食に対して耐久性のある上述の如き器
材をろう付によつて製造するにあたつて、ろう付
作業負荷の軽減された、かつ簡素化されたろう付
工程でろう付する方法を提供することにある。
すなわち、本発明は弗化物系フラツクス粉末と
粒径が実質的に１〜200μからなるZn粉末を重量
比で４〜９：６〜１の割合で液体中に懸濁させ、
該懸濁液を、Al―Si系ろう材を設けたアルミニ
ウムあるいはその合金からなる接合材表面に付着
させ、次いで該接合材を乾燥させ、しかる後該接
合材を不活性ガス中で該接合材の融点より低く、
かつZnおよび上記の弗化物系フラツクスの融点
よりも高い温度に加熱し、該接合材上のAl―Si
系ろう材を溶融して、該接合材を接合するアルミ
ニウムおよびその合金のろう付方法および上記の
弗化物系フラツクス粉末と、Zn粉末を上記の割
合で水中に懸濁させ、該懸濁液中にカルボキシ・
メチル・セルロース結合剤を0.5重量％以下含む
懸濁液を用いて上記した接合方法で接合するアル
ミニウムおよびその合金ろう付方法にある。
粒径が実質的に１〜200μからなるZn粉末を重量
比で４〜９：６〜１の割合で液体中に懸濁させ、
該懸濁液を、Al―Si系ろう材を設けたアルミニ
ウムあるいはその合金からなる接合材表面に付着
させ、次いで該接合材を乾燥させ、しかる後該接
合材を不活性ガス中で該接合材の融点より低く、
かつZnおよび上記の弗化物系フラツクスの融点
よりも高い温度に加熱し、該接合材上のAl―Si
系ろう材を溶融して、該接合材を接合するアルミ
ニウムおよびその合金のろう付方法および上記の
弗化物系フラツクス粉末と、Zn粉末を上記の割
合で水中に懸濁させ、該懸濁液中にカルボキシ・
メチル・セルロース結合剤を0.5重量％以下含む
懸濁液を用いて上記した接合方法で接合するアル
ミニウムおよびその合金ろう付方法にある。
本発明方法をさらに詳しく説明する。
本発明に用いるろう材は、JIS Z3263等に規定
してあるようなSiを７〜13wt％含有するAl―Si
系の合金であつて、該ろう材を接合材に被覆した
り、接合材の接合部に狭持するなどして接合材上
に設けて用いるものである。
してあるようなSiを７〜13wt％含有するAl―Si
系の合金であつて、該ろう材を接合材に被覆した
り、接合材の接合部に狭持するなどして接合材上
に設けて用いるものである。
次にこのようなろう材を設けた接合材をろう付
する方法について述べると、例えば、KAlF4、
K3AlF6等の弗化物系フラツクスの粉末とZn粉末
に水、アルコール等の液体を加え、該液体中に加
圧ガスを導入するか、あるいは機械撹拌等の常法
手段で、上述のフラツクス粉末ならびにZn粉末
を懸濁させ、この懸濁液中に前もつて有機剤等で
脱脂等の前処理をした上述の接合材を浸漬する
か、あるいは該懸濁液を刷毛塗り、スプレー塗布
等の常法手段で上述の接合材表面に塗布した後、
ろう付性能を向上させるために該接合材を乾燥し
て付着液体を除去し、該接合材の表面に上述のフ
ラツクス粉末とZn粉末の混合物を付着させる。
この場合、上述のZn粉末を上述の接合材表面に
前もつて塗布し、しかる後該接合材表面にフラツ
クスを塗布する場合は、塗布工程が複雑化するば
かりでなく、該Zn粉末がその後のフラツクスの
塗布過程で接合材表面から脱落してしまつて均一
なZn拡散層が得れず好ましくない。
する方法について述べると、例えば、KAlF4、
K3AlF6等の弗化物系フラツクスの粉末とZn粉末
に水、アルコール等の液体を加え、該液体中に加
圧ガスを導入するか、あるいは機械撹拌等の常法
手段で、上述のフラツクス粉末ならびにZn粉末
を懸濁させ、この懸濁液中に前もつて有機剤等で
脱脂等の前処理をした上述の接合材を浸漬する
か、あるいは該懸濁液を刷毛塗り、スプレー塗布
等の常法手段で上述の接合材表面に塗布した後、
ろう付性能を向上させるために該接合材を乾燥し
て付着液体を除去し、該接合材の表面に上述のフ
ラツクス粉末とZn粉末の混合物を付着させる。
この場合、上述のZn粉末を上述の接合材表面に
前もつて塗布し、しかる後該接合材表面にフラツ
クスを塗布する場合は、塗布工程が複雑化するば
かりでなく、該Zn粉末がその後のフラツクスの
塗布過程で接合材表面から脱落してしまつて均一
なZn拡散層が得れず好ましくない。
また上述のフラツクスの塗布後にZn粉末を該
フラツクスの上面に塗布する場合は塗布工程が複
雑化するばかりでなく、接合材の凹部あるいはま
た間隙の非常に狭い部分には塗布したフラツクス
がすでにあつて、その後のZn粉末の均一な塗布
を妨げるので、接合材全面に均一なZn拡散層を
形成できず好ましくない。
フラツクスの上面に塗布する場合は塗布工程が複
雑化するばかりでなく、接合材の凹部あるいはま
た間隙の非常に狭い部分には塗布したフラツクス
がすでにあつて、その後のZn粉末の均一な塗布
を妨げるので、接合材全面に均一なZn拡散層を
形成できず好ましくない。
上述の如くフラツクスとZn粉末の混合物を均
一に接合材表面に付着させた後、該接合材をN2、
Ar等の不活性ガス中で該接合材の融点より低く、
Znおよびフラツクスの融点よりも高い温度に加
熱し、該接合材上に設けたAl―Si系ろう材を溶
融してろう付処理を行うと同時に該接合材の表面
にZnを拡散させて犠牲陽極層を形成する。
一に接合材表面に付着させた後、該接合材をN2、
Ar等の不活性ガス中で該接合材の融点より低く、
Znおよびフラツクスの融点よりも高い温度に加
熱し、該接合材上に設けたAl―Si系ろう材を溶
融してろう付処理を行うと同時に該接合材の表面
にZnを拡散させて犠牲陽極層を形成する。
また懸濁するZn粉末および弗化物系フラツク
スの割合が、Zn粉末60重量％以上、弗化物系フ
ラツクスが40重量％以下からなる場合は、付着す
る弗化物系フラツクスの量がZn粉末量に対して
少なく該フラツクスの酸化物の除去作用等のフラ
ツクス特性を十分発揮できずにろう付性能が低下
し、信頼性の高い接合部が得られない。Zn粉末
が10重量％以下、弗化物系フラツクスが90重量％
以上からなる場合は該フラツクスに対してZn粉
末量が少なく十分なZn拡散層が得れず防食効果
が小さくて好ましくない。さらに粒径が1μ以下
のZn粉末はZn添加量に対する表面積が大きく、
しかも該粉末表面はろう付処理温度の昇温過程で
酸化してしまつて、接合材の表面に十分なZnの
拡散層を形成しにくく、またこのために多量の
Zn粉末を添加した場合は、弗化物系フラツクス
の除去する酸化物の量が多くなつて、ろう付性を
害し、信頼性のあるろう付部を得にくい。また粒
径が200μ以上のZn粉末は比重差によつてフラツ
クスと分離しやすく、接合材の浸漬およびその後
の乾燥過程で不均一分布して均一なZn拡散層を
得難い。
スの割合が、Zn粉末60重量％以上、弗化物系フ
ラツクスが40重量％以下からなる場合は、付着す
る弗化物系フラツクスの量がZn粉末量に対して
少なく該フラツクスの酸化物の除去作用等のフラ
ツクス特性を十分発揮できずにろう付性能が低下
し、信頼性の高い接合部が得られない。Zn粉末
が10重量％以下、弗化物系フラツクスが90重量％
以上からなる場合は該フラツクスに対してZn粉
末量が少なく十分なZn拡散層が得れず防食効果
が小さくて好ましくない。さらに粒径が1μ以下
のZn粉末はZn添加量に対する表面積が大きく、
しかも該粉末表面はろう付処理温度の昇温過程で
酸化してしまつて、接合材の表面に十分なZnの
拡散層を形成しにくく、またこのために多量の
Zn粉末を添加した場合は、弗化物系フラツクス
の除去する酸化物の量が多くなつて、ろう付性を
害し、信頼性のあるろう付部を得にくい。また粒
径が200μ以上のZn粉末は比重差によつてフラツ
クスと分離しやすく、接合材の浸漬およびその後
の乾燥過程で不均一分布して均一なZn拡散層を
得難い。
一方上記のフラツクスとZn粉末の懸濁液に補
助剤としてカルボキシ・メチル・セルロース結合
剤を添加すると、該懸濁液に粘性を与えさらにフ
ラツクスおよびZn粉末を一層均一に分散させる
ことができる。そして上記の結合剤の添加量が
0.5重量％以上となると粘性が増して必要以上に
フラツクスおよびZn粉末が付着して好ましい付
着状態を得難い。
助剤としてカルボキシ・メチル・セルロース結合
剤を添加すると、該懸濁液に粘性を与えさらにフ
ラツクスおよびZn粉末を一層均一に分散させる
ことができる。そして上記の結合剤の添加量が
0.5重量％以上となると粘性が増して必要以上に
フラツクスおよびZn粉末が付着して好ましい付
着状態を得難い。
実施例
平均粒径約150μのZn粉末と、KAlF4とK3AlF6
の共晶混合物を重量比で３：７になるように用意
し、これに水を加えて約40％の濃度の懸濁液とな
し、この中に前もつて有機溶剤で脱脂したブレー
ジングシート（心材3003合金、皮材4343合金）で
成形した熱交換器の接合部品を浸漬した後、150
℃で30分間乾燥し、次いでN2ガス雰囲気の炉中
で実体温度590〜610℃で２分間加熱してろう付し
た後冷却し、塗装した。耐食性を評価するために
JIS規格キヤス試験法に従い、720時間の連続試験
を実施したところ腐食孔の最大深さは0.25mmであ
つた。
の共晶混合物を重量比で３：７になるように用意
し、これに水を加えて約40％の濃度の懸濁液とな
し、この中に前もつて有機溶剤で脱脂したブレー
ジングシート（心材3003合金、皮材4343合金）で
成形した熱交換器の接合部品を浸漬した後、150
℃で30分間乾燥し、次いでN2ガス雰囲気の炉中
で実体温度590〜610℃で２分間加熱してろう付し
た後冷却し、塗装した。耐食性を評価するために
JIS規格キヤス試験法に従い、720時間の連続試験
を実施したところ腐食孔の最大深さは0.25mmであ
つた。
また他の実施態様として、平均粒径約11μのZn
粉末と、KAlF4とK3AlF6の共晶混合物を重量比
で４：６になるように用意し、これに水を加えて
約40％の濃度の懸濁液とし、次いでカルボキシ・
メチル・セルロース結合剤を0.05％該懸濁液に加
え撹拌した。以後上述の実施例と同じ条件でろう
付処理するとともに、JIS規格キヤス試験法に従
い耐食性評価試験を行つた。その結果腐食孔の最
大深さは0.20mmであつた。
粉末と、KAlF4とK3AlF6の共晶混合物を重量比
で４：６になるように用意し、これに水を加えて
約40％の濃度の懸濁液とし、次いでカルボキシ・
メチル・セルロース結合剤を0.05％該懸濁液に加
え撹拌した。以後上述の実施例と同じ条件でろう
付処理するとともに、JIS規格キヤス試験法に従
い耐食性評価試験を行つた。その結果腐食孔の最
大深さは0.20mmであつた。
またろう付性は両者共に満足のいくものであつ
た。
た。
比較例
KAlF4とK3AlF6の共晶混合物に水を加えて約
40％の濃度の懸濁液とし、この中に前もつて有機
溶剤で脱脂した実施例と同組成のブレージングシ
ートで成形した熱交換器の接合部品を浸漬した
後、150℃で30分間乾燥し、次にN2ガス雰囲気の
炉中で実体温度590〜610℃で２分間加熱してろう
付した後冷却し、塗装した。耐食性を評価するた
めにJIS規格キヤス試験法に従い、720時間の連続
試験を実施したところ腐食孔の最大深さは0.60mm
であつた。
40％の濃度の懸濁液とし、この中に前もつて有機
溶剤で脱脂した実施例と同組成のブレージングシ
ートで成形した熱交換器の接合部品を浸漬した
後、150℃で30分間乾燥し、次にN2ガス雰囲気の
炉中で実体温度590〜610℃で２分間加熱してろう
付した後冷却し、塗装した。耐食性を評価するた
めにJIS規格キヤス試験法に従い、720時間の連続
試験を実施したところ腐食孔の最大深さは0.60mm
であつた。
ろう付性は満足のいくものであつた。
以上述べた如く、弗化物系フラツクスとZn粉
末を同一槽内で懸濁させて塗布することは、接合
剤の間隙の非常に狭い部分においてさえも均一に
塗布できるばかりでなく、Zn塗布のための塗布
設備を必要とせず、さらにろう付後の洗浄設備を
要せず簡素化でき作業負荷も軽減できて優れたろ
う付方法である。
末を同一槽内で懸濁させて塗布することは、接合
剤の間隙の非常に狭い部分においてさえも均一に
塗布できるばかりでなく、Zn塗布のための塗布
設備を必要とせず、さらにろう付後の洗浄設備を
要せず簡素化でき作業負荷も軽減できて優れたろ
う付方法である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 弗化物系フラツクス粉末と粒径が実質的に１
〜200μからなるZn粉末を重量比で４〜９：６〜
１の割合で液体中に懸濁させ、該懸濁液を、Al
―Si系ろう材を設けたアルミニウムあるいはその
合金からなる接合材表面に付着させ、次いで該接
合材を乾燥させ、しかる後該接合材を不活性ガス
中で該接合材の融点より低く、かつZnおよび上
記の弗化物系フラツクスの融点よりも高い温度に
加熱し、該接合材上のAl―Si系ろう材を溶融し
て該接合材を接合するアルミニウムおよびその合
金のろう付方法。 ２ 上記の弗化物系フラツクス粉末と、Zn粉末
を上記の割合で水中に懸濁させ、該懸濁液中にカ
ルボキシ・メチル・セルロース結合剤を0.5重量
％以下含む特許請求の範囲第１項記載のアルミニ
ウムおよびその合金のろう付方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6231880A JPS56160869A (en) | 1980-05-13 | 1980-05-13 | Brazing method of aluminum and its alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6231880A JPS56160869A (en) | 1980-05-13 | 1980-05-13 | Brazing method of aluminum and its alloy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56160869A JPS56160869A (en) | 1981-12-10 |
| JPS6365423B2 true JPS6365423B2 (ja) | 1988-12-15 |
Family
ID=13196663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6231880A Granted JPS56160869A (en) | 1980-05-13 | 1980-05-13 | Brazing method of aluminum and its alloy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56160869A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6015064A (ja) * | 1983-07-06 | 1985-01-25 | Hitachi Ltd | 熱交換器 |
| JPS61184395A (ja) * | 1985-02-12 | 1986-08-18 | Sanden Corp | アルミニウム製熱交換器の防食処理法 |
| JPS61186164A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-19 | Sanden Corp | アルミニウム製熱交換器の製造方法 |
| JPH0616938B2 (ja) * | 1986-04-25 | 1994-03-09 | 三菱アルミニウム株式会社 | 反応はんだ付方法 |
| US5100048A (en) * | 1991-01-25 | 1992-03-31 | Alcan International Limited | Method of brazing aluminum |
| KR100315579B1 (ko) * | 1999-06-01 | 2001-11-30 | 서남식 | 알루미늄 용접용 플럭스의 제조방법 |
| KR20010001755A (ko) * | 1999-06-08 | 2001-01-05 | 한운택 | 논-클래드된 알루미늄 소재의 브레이징용 플럭스와 그 제조방법 |
| KR100525712B1 (ko) * | 2002-09-27 | 2005-11-03 | 모딘코리아 유한회사 | 브레이징 용접을 위한 알루미늄 부품용 접합재 테이프의제조방법과 이 접합재 테이프를 사용한 접합재 코팅방법 |
| JP4777119B2 (ja) * | 2006-04-07 | 2011-09-21 | 株式会社デンソー | アルミニウム製熱交換器の製造方法 |
-
1980
- 1980-05-13 JP JP6231880A patent/JPS56160869A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56160869A (en) | 1981-12-10 |
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