JPS6380965A - アルミニウムのロウ付け方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明はアルミニウムのろう付け方法、特にトーチで加
熱しながらフラックスを付着させた溶接棒をアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金製のワークの溶接箇所に押し
当てて接合作業を行うろう付け方法に関するものである
。

従来の技術 従来は職人が右手でＭ素アセチレン・バーナーを持も左
手で溶接棒を持ち溶接棒の先端をトーチで加熱し、その
焼けている溶接棒の先端を粉末状のフラックスの中に差
し込んでフラックス、を溶接棒の先端に溶着させこれを
ろう接箇所に押し当ててトーチで加熱して接合作業を行
っていたが、此の場合、溶接棒の熱のためフラックスが
溶融して溶接棒の先端に多量に付き過ぎる一方、容器の
中のフラックスが熱で溶けてポロボロの球状になり、フ
ラックスが棒に付きにくくなると共に、−旦付着しても
脱落し易くなるので作１１能率の上で障害になっていた
ばかりでなく、付着するフラックスの原が一定せず不良
品が発生する原因ともなっていた。又上記の様にフラッ
クスが溶接棒の先端に付き過ぎるとフラックスの消費ｍ
が多くなり製品コスト上も好ま７シクなく、又、ろう付
け箇所にフラックスが流れて仕上がりを悪くしたり、い
わゆる、ろう垂れが発生し易い等の欠点があった。

発明の目的 本発明は上記の従来法の欠点を除き、極めて能率的、紅
済的でしかも、仕上がり品質の橿めで帰れたアルミニウ
ムのろう付け方法を提供することを目的とするもので、
さらに、詳しくは。

加熱した溶接棒の先端を水中に瞬ｒ１的に挿入して溶接
棒の先端を急冷して脱脂すると同時に９吊の水分を付着
させることによって、極めて９団の、しかもほぼ一定量
のフラックスを溶接棒の先端に容易にしかも確実に付着
させることを可能にし、爾後のろう付け作業の能率を向
上させると共に製品仕上がりの橿めて良好なろう付け方
法を提供することを目的としている。

発明の構成 本発明は、溶接棒の先端をその溶融点以下に加熱する工
程と、前記加熱した溶接棒の先端を瞬間的に水中に浸漬
し急冷して脱脂すると同時に該溶接棒の先端に極めて９
世の水分を付着させる工程と、上記水分の付着した溶接
棒の先端を粉末状のフラックスに接触させて溶接棒の先
端にフラックスを付着させる工程と、上記フラックスの
付着した溶接棒の先端をトーチにより加熱されているア
ルミニウムまたはアルミニウム合金製ワークの溶接箇所
に接触させてろう付けする工程よりなる事を特徴とるる
アルミニウムのろう付け方法である。

以下１本発明をより詳細に説明する。

本発明で使用する溶接棒のろう材としては特に限定する
必要はなく、従来普通に使用されている物１例えばＪＩ
ＳＪＪＩ格に指定されているアルミニウム合金のロウ材
が用いられる。

ｍ　ＩＩ棒のサイズは９手作業には長さ５００ｍｍ、直
径２．４ｍｍのロッドが取り汲い上好ましく、又、自動
供給用には直径２．０ｍｍのコイル状に巻回したものが
好ましい。

本発明で使用するフラックスとしては、従来普通に使用
されているもの１例えば、塩化カリ、トヒナトリウム、
塩化亜鉛５弗化アルミニウムなどの混合物が用いられる
が、これは、Ｗ１換金屈が酸化されて黒くなり仕上がり
が汚くなるので、ｆｌ近開発された塩化リチウム系のフ
ラックスを用いることが好ましい。フラックスは粉末状
のものを使用する必要があるが、その粒度は後述するよ
うに溶接棒との付着性を高めるためにも、３００〜３５
０メツシユのものを用いることが好ましい。

溶接棒の先端にフラックスの粉末を安定的に付着させる
には、まず、溶接棒を溶接棒の融点以下１例えば１５０
〜５８０℃に加熱する必要がある。この加熱は、その都
度バーナーで加熱しても良いが連続的にろう付け作業を
おこなっている時は前工程のろう付けの時に溶接棒はト
ーチによって加熱されているので特に追加加熱すること
なくそのまま使用できる。

この様にして加熱された溶接棒の先端を次の工程におい
て水中に瞬間的に浸漬して急冷すると溶接棒の先端は脱
脂され同時に溶接棒の先端に９恐の水分が付着するので
あるが、浸漬する時間は、浸漬後の溶接棒の先端の温度
が１０℃以下好ましくは３０℃以下に下がらないように
する必要がある。この１度以下になると溶接棒の先端に
多量の水が付着し、溶接棒を動かしている間に水が水滴
となって落下したり、溶接棒をフラックスの中に挿入し
た時にこの水滴がフラックスの容器の中に入ってだんご
状のフラックスが沢山でき、やがてはドロドロになって
使い物にならなくなる。また、溶接棒の先端の温度が低
くなり過ぎるとろう付けの際時間がかかりすぎこの点か
らも好ましくない。一方、＠冷した溶接棒の温度があま
り高すぎると水分が全部蒸発してしまうので、８０℃以
下にする必要がある。したがって、結局は溶接棒の先端
の温度は３０〜８０℃、好ましくは、５０〜６０℃にす
ることが実用上望ましい。その為には、侵酒時間は水の
温度にも左右されるが０．３〜３．０秒の間でコントロ
ールすることによってその目的を連成することができる
。なお、この浸漬工程に於いて溶接棒の先端は完全に脱
脂されるので、とくに従来法におけるがごときの脱脂工
程を設ける必要はない。

次の工程において、水分の付着した溶接棒の先端を粉末
状のフラックスの中に挿入して溶接棒の先端に極少量の
フラックスを付着せしめる。

付着するフラックスの同は０．０１〜０．５０好ましく
は０．０３〜０．０８ｇの範囲の伍で。

通常、従来法によって手作業で行はれている場合の５分
の１以下である。しかも、付着したフラックスは溶接棒
の先端を下向けにしても脱落する事がないのでろう付け
作業を迅速にしかも確実に行うことができる。

次の工程において、先端にフラックスの付着した溶接棒
をトーチバーナーで加熱されているワークの接合箇所に
接触せしめれば操短時間にフラックスと溶接棒は接合部
に流動してろう付けが行はれる。そして、最漫に、ろう
付けされたワークを水中に投入して急冷してろう付け箇
所と母材の組織を改善すると同時にフラックスを除去す
る。本発明によれば、使用するスラックスの岳が穫めて
９伍であるので、この−回の水洗いだけで通常行なわれ
ている後処理をとくに必要としないが、この際、ごく微
量の硝酸または塩酸などを添加した水を使用すれば、後
は単に水切りの後１強υ１乾燥するだけでざらに完全な
製品を得ることが出来る。

本発明のろう付方法は上記の各工程を手作業で行う事に
より実施できるが、加熱された７１１接捧を水中に浸漬
する時間や、水分の付着した溶接棒をフラックスに接触
させる度合等をｍ’ｉに管理し常に均等な製品を得る為
には各工程をコンピュータで制御される自動ろう付け１
械を用いるのが好ましい。

以下に、自動ろう付け装＝の一例について説明する。

この自動ろう付け装置は、溶接棒の先端を水槽、フラッ
クス容器、ワークの接合箇所に順次案内し、所定時間そ
の状態を維持させる案内機構として、コンピュータで−
Ｉｔ！Ｉｆされる関節機構のついた溶接ロボットが使用
される。

第１図において、ユはろう付けロボットを示し、溶！Ｉ
Ｏボットユは、旋回アーム２を旋回させるための旋回機
能３と、旋回アーム２を上下動させる上下動機能４を備
えている。また、旋回アーム２の先端には垂直アーム５
を回転させる第２閏節６が設けられている。そして、垂
直アームの先端５には水平アーム７を水平方向に回転さ
せる第１関節８が付設されている。

また、水平アーム７にはコイル状に巻回した溶接棒を保
持しそれを定量ずつ送り出す溶接棒保持装ｒｉ９が設け
られている。更に、この自動溶接装置には（１）上記溶
接棒保持ＢＩｆｆ９に保持され加熱された溶接棒の先端
を急冷する工程。

く２）溶接棒の先端にフラックスを付着させる工程、　
（３）　ｒＦＪ接工程の三つのポジションの間を予め定
められたタイムスケジュール−に従って移動させ、所定
時間その状態を維持させる。」ンピュータによる自動Ｉ
ＩＩＩ　ＩＩＩ装置２０が組込まれている。一方、ワー
クステーション１１上には溶接棒を急冷する為の水１５
を収容する水槽１２と、粉末状フラックス１６を収容す
る為の容器１３と、アルミニウム製品のワーク１７を保
持するための保持手段１４が所定位置に設けられている
。

この装置を使用するには、予め、溶接箇所。

水槽、フラックス容器の三つのポジションを順次移動し
かつ所定時間その状態を維持するようにコンピューター
の記ｔＩｉｎに必要なデータを入力しておく。

まず、ワークの溶接箇所１８と、溶接棒１５の先端をト
ーチバーナーで加熱する。連続的に溶接作業を行う場合
は前回の溶接作業によって溶接棒の先端が加熱されてい
るので、溶接棒を特に加熱する必要はない。次に、溶接
棒１０の先端を水槽１２の水１５に０．３〜３．０秒浸
漬して急冷する。これによって溶接棒の先端が脱脂され
ると共に少量の水分が付着する。

次に水分の付着した溶接棒の先端をフラックス容器１３
の中の粉末フラックス１６の中に挿入プる。これによっ
て溶接棒の先端に少量のフラックスが付着する。

次に、加熱されているワークの溶接箇所１８にＦ８接棒
１０の先端を押し付けながら溶接挿込り出し装置９を駆
動させて一定伍の溶接棒を送り出す。これによって、溶
接棒はフラックスと共に溶融して溶接箇所に万遍なく流
れてろう付けが行なわれる。

１漫に、溶接接合された製品を水中に浸漬してフラック
スを洗浄する。

なお、ワークの脱着はその都度人手によって行ってもよ
いが２例えば１回転テーブル上に多数のワーク保持装置
を植設し、この回転テーブルを回転させることによって
、ワークの脱り加熱、ろう付け、冷却の各工程を自助的
に行なうこともできる。

実施例１゜ シ１アルミニウム合金ＡＡ６０６３のバイブを同質のア
ルミニウム合金製のネジ付き継手に接合する場合の実施
例について説明する。

長さ１５０ｍｍ、外径１８．８８ｍｍ、肉厚１．２ｍｍ
のアルミニウム合金製パイプを内径１９ｍｍの穴を有す
るネジ付き継手に嵌め込みその接合部をトーチバーナー
で加熱してろう付けにより固定する。加熱には圧縮空気
とプロパンのトーチバーナーを用い、−次子熱７０℃。

二次予熱１５０℃、三次子熱３５０℃と順次昇温して最
後に６００℃でろう付した。

ろう付けに使用する溶接棒はアルミニウム８６％、シリ
コン１１％、その他残の合金で直径２．０ｍｍのワイヤ
ー状にしたものである。

前工程でろう付け温度に加熱された溶接棒の先端を３０
℃の水にｌｌ１間的（約０．５秒）に浸漬し急冷して脱
脂した。水から引上げられた溶接棒の先端は約５０℃に
冷却されて極く少量の水が付着した。

次に、この水の付着した溶接棒の先端を粉末フラックス
の中に瞬間的（０，３秒）に挿入して直ちに引上げると
溶接棒の先端に極めて少量（約０．０３Ｑ＞のフラック
スが付着した。なを、使用するフラックスは塩化リチュ
ム３０ｗｔ％、トヒカリ３０ｗｔ％、塩化ナトリウム２
Ｑｗｔ％、弗化アルミニウム２０ｗｔ％よりなり、３２
０メツシユの粉末状のものである。

溶接接合された製品を硝酸０．０１％の水溶液に浸漬し
て急冷するとフラックスは全く除去された。

本発明によれば、この作業−回の溶接で約４Ｑ、Ｑｍｍ
の溶接棒が消費された。

また１本発明の方法で同一の品物を１００回連続してろ
う付けした結果、すべて、ろう付け部はスムースなアー
ルで接合されていてピンホールや、ろう垂れの発生はき
無であり、不合格品は一つもなかった。接合部分の仕上
がり色は母材のアルミニウムとほぼ同じであった。

因に、接合部分の引張り強度は２４ｋａ／ｍ作用効果 本発明によれば、加熱した溶接棒の先端を水中に瞬間的
に浸漬して急冷することにより、溶接棒の先端が脱脂さ
れるので、前処理としての脱脂工程が不要となると共に
フラックスの付着がよくなる。また、それと同時に溶接
棒の先端に適量の水が付着するので極く少量のフラック
スを確実に付着させることができる。

このようにして溶接棒の先端に付着させたフラックスは
、すこしくらい溶接棒を振っても脱落しない程確実に付
着しているので、ろう付け作、業をスピーディにしかも
確実に行うことができる。

また、少量のフラックスの使用は黒化やろう垂れを回避
し製品の仕上がりを良好にすると共に、フラックスの洗
浄工程を簡略化できる。

更に、フラックスの付着は即ち使用はが少なく殆ど均一
なので製品の仕上がりも均一でコストを署しく削減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の方法を実施するのに適した自ｌｌｌ
ろう付け装置の一例をしめすもので、全体の斜視図を示
す。 図中、１は溶接ロボット、２は旋回アーム、３は旋回機
能、４は上下動機能、９は溶１ａ捧保持ＨＨ，１２は水
槽、１３はフラックス容器、１５は溶接棒、１８はろう
付け箇所である。 才／の

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶接棒の先端をその溶融温度以下に加熱する工程
   と、前記加熱した溶接棒の先端を瞬間的に水中に浸漬し
   て急冷して脱脂すると同時に該溶接棒の先端に極めて少
   量の水分を付着させる工程と、上記水分の付着した溶接
   棒の先端を粉末状のフラックスに接触させて該溶接棒の
   先端にフラックスを付着させる工程と、上記フラックス
   の付着した溶接棒の先端をトーチにより加熱されている
   アルミニウムまたはアルミニウム合金製ワークの溶接箇
   所に接触させてろう付けする工程よりなることを特徴と
   するアルミニウムのろう付け方法。
2. （２）ろう付け完了したワークを水中又は塩酸もしくは
   硝酸を微量に添加した水中に浸漬して急冷する事を特徴
   とする特許請求範囲第１項記載のアルミニウムのろう付
   け方法。