JP2014083583A - アルミニウム合金のろう付方法及びフラックス成分被覆アルミニウム合金部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アルミニウム合金部材の表面にフラックス成分を塗布するフラックス塗布処理を行い、次いで、フラックス成分が塗布されたアルミニウム合金部材を、ろう付加熱するろう付加熱工程を行うことにより、ろう付を行うアルミニウム合金のろう付方法であり、該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):MwZnxAlyFz(1)(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末であり、該フラックス塗布処理における該アルミニウム合金部材への(A)の塗布量が1〜50g/m2であること、を特徴とするアルミニウム合金のろう付け方法。
【選択図】なし
Description
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末であり、
該フラックス塗布処理における該アルミニウム合金部材への(A)の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするアルミニウム合金のろう付け方法を提供するものである。
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末と、(A)以外のフラックス成分と、の混合物であり、
(A)及び(A)以外のフラックス成分の合計塗布量に対する(A)の塗布量の割合が50質量%以上であり、
該フラックス塗布処理における該アルミニウム合金部材への(A)及び(A)以外のフラックス成分の合計の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするアルミニウム合金のろう付け方法を提供するものである。
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末と、(B)フルオロアルミン酸アルカリ金属塩粉末及びフルオロ亜鉛酸アルカリ金属塩粉末のうちの1種又は2種以上と、の混合物であり、
(A)及び(B)の合計塗布量に対する(A)の塗布量の割合が50質量%以上であり、
該フラックス塗布処理における該アルミニウム合金部材への(A)及び(B)の合計の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするアルミニウム合金のろう付け方法を提供するものである。
前記フラックス成分及び(C)の合計塗布量に対する(A)の塗布量の割合が50質量%以上であること、
を特徴とする(1)〜(3)いずれかのアルミニウム合金のろう付け方法を提供するものである。
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末であり、
(A)の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするフラックス成分被覆アルミニウム合金部材を提供するものである。
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末と、(A)以外のフラックス成分と、の混合物であり、
(A)及び(A)以外のフラックス成分の合計塗布量に対する(A)の塗布量の割合が50質量%以上であり、
(A)及び(A)以外のフラックス成分の合計の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするフラックス成分被覆アルミニウム合金部材を提供するものである。
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末と、(B)フルオロアルミン酸アルカリ金属塩粉末及びフルオロ亜鉛酸アルカリ金属塩粉末のうちの1種又は2種以上と、の混合物であり、
(A)及び(B)の合計塗布量に対する(A)の塗布量の割合が50質量%以上であり、
(A)及び(B)の合計の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするフラックス成分被覆アルミニウム合金部材を提供するものである。
前記フラックス成分及び(C)の合計塗布量に対する(A)の塗布量の割合が50質量%以上であること、
を特徴とする(5)〜(7)いずれかのフラックス成分被覆アルミニウム合金部材を提供するものである。
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末である。
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末であり、
該フラックス塗布処理における該アルミニウム合金部材への(A)の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするアルミニウム合金のろう付方法である。
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末と、(A)以外のフラックス成分と、の混合物であり、
(A)及び(A)以外のフラックス成分の合計塗布量に対する(A)の塗布量の割合が50質量%以上であり、
該フラックス塗布処理における該アルミニウム合金部材への(A)及び(A)以外のフラックス成分の合計の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするアルミニウム合金のろう付け方法である。
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末と、(B)フルオロアルミン酸アルカリ金属塩粉末及びフルオロ亜鉛酸アルカリ金属塩粉末のうちの1種又は2種以上と、の混合物であり、
(A)及び(B)の合計塗布量に対する(A)の塗布量の割合が50質量%以上であり、
該フラックス塗布処理における該アルミニウム合金部材への(A)及び(B)の合計の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするアルミニウム合金のろう付け方法である。
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末である。
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末と、(A)以外のフラックス成分と、の混合物である。
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末と、(B)フルオロアルミン酸アルカリ金属塩粉末及びフルオロ亜鉛酸アルカリ金属塩粉末のうちの1種又は2種以上と、の混合物である。
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末であり、
(A)の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするフラックス成分被覆アルミニウム合金部材である。つまり、本発明のフラックス成分被覆アルミニウム合金部材(1)は、本発明のアルミニウム合金のろう付方法(1)に係るフラックス塗布処理を行うことにより得られるフラックス成分被覆アルミニウム合金部材である。
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末と、(A)以外のフラックス成分と、の混合物であり、
(A)及び(A)以外のフラックス成分の合計塗布量に対する(A)の塗布量の割合が50質量%以上であり、
(A)及び(A)以外のフラックス成分の合計の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするフラックス成分被覆アルミニウム合金部材である。つまり、本発明のフラックス成分被覆アルミニウム合金部材(2)は、本発明のアルミニウム合金のろう付方法(2)に係るフラックス塗布処理を行うことにより得られるフラックス成分被覆アルミニウム合金部材である。
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末と、(B)フルオロアルミン酸アルカリ金属塩粉末及びフルオロ亜鉛酸アルカリ金属塩粉末のうちの1種又は2種以上と、の混合物であり、
(A)及び(B)の合計塗布量に対する(A)の塗布量の割合が50質量%以上であり、
(A)及び(B)の合計の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするフラックス成分被覆アルミニウム合金部材である。つまり、本発明のフラックス成分被覆アルミニウム合金部材(3)は、本発明のアルミニウム合金のろう付方法(3)に係るフラックス塗布処理を行うことにより得られるフラックス成分被覆アルミニウム合金部材である。
<試験フラックス成分>
フラックス成分として、平均粒径を10μmに調節した、表1及び表2に示す組成のフラックス単体粉末(含有量:100質量%)を用意した。
・平均粒径の調節
試験対象となる組成を有する金属塩を、ボールミルにて粉砕することにより、平均粒径の調節を行った。
・平均粒径の測定
試験対象となる粉末を、エタノールに分散させ、光透過型粒度分布計(レーザー回折/散乱法、堀場製作所製、型番LA−700)で測定した。なお、平均粒径は、体積粒度分布による積算50%(D50)の粒径である。
上記のフラックス成分を同量の純水で希釈した後、アルミニウム合金2層クラッド板(寸法:1.0mm厚さ×25mm幅×60mm長さ、クラッド構成:ろう材成分4045、ろう材厚さ50μm、芯材成分A3003、芯材厚さ950μm)のろう材面に、バーコータで、フラックス成分の塗布量が表1及び表2に示す値となるように塗布した。次いで、フラックス成分を塗布した面が上になるように、アルミニウム合金2層クラッド板を水平にし、A3003−Oアルミニウム合金板(寸法:1.0mm厚さ×25mm幅×55mm長さ)を垂直にして、図1に示すように、固定治具で逆T字型に組み付けた。次いで、組み付け体を、平均酸素濃度が100ppm、露点が−40℃以下の窒素ガス雰囲気の炉内に挿入して600℃×3分のろう付加熱保持を行った。次いで、炉内で500℃以下になるまで冷却を行った後に炉外に搬出して試験片を取り出した。
水平のアルミニウム合金2層クラッド板と垂直のA3003−Oアルミニウム合金板との継ぎ手部に形成されるフレットの接合率、フィレットの大きさ及び表面残渣の有無について、評価を行った。なお、接合率とは、水平板と垂直板にフィレットが形成されている長さL1と水平板と垂直板との接触長さL2との比をパーセント(%)で示したものである(接合率(%)=(L1/L2)×100)。また、フィレットの大きさについては、試験材を樹脂に埋め込み、接合部の拡大断面写真を撮影し、相対評価した。相対評価では、実施例1のAa3のフィレットの大きさを「大」、実施例1のAa2のフィレットの大きさを「中」、実施例1のAa1のフィレットの大きさを「小」として、評価対象が、どのフィレットの大きさに近いかで判定した。また、表面の残渣については、外観から目視で判断した。未反応フラックスの白色残渣とそれに伴う白色外観又は黒色残渣とそれに伴う黒変色が確認された場合は、接合率が100%でも不良とした。また、ろう付後の表面がくすんだ白色であっても、明らかな残渣が確認されなければ実用上は問題が無いため、良品とした。評価結果を表1及び表2に示す。
<試験フラックス成分>
フラックス成分として、平均粒径を表3に示す値に調節した、表3に示す組成のフラックス単体粉末(含有量:100質量%)を用意した。
フラックス成分の塗布量を表1及び表2に示す値とすることに代えて、フラックス成分の塗布量を20g/m2とすること以外は、実施例1及び比較例1と同様に行った。
実施例1及び比較例1と同様に行った。評価結果を表3に示す。
<フラックス組成物>
フラックス成分として、平均粒径を10μmに調節した、表4に示す組成のフラックス単体粉末(含有量:100質量%)を用意した。
フラックス成分の塗布量を表1及び表2に示す値とすることに代えて、フラックス成分の塗布量を20g/m2とすること、及び炉内の平均酸素濃度を100ppmにすることに代えて、炉内の平均酸素濃度を表4に示す濃度とすること以外は、実施例1及び比較例1と同様に行った。
実施例1及び比較例1と同様に行った。評価結果を表4に示す。
一方、比較例3では、ろう付加熱時の雰囲気の酸素濃度が低いIc1では、問題はなかったものの、ろう付加熱時の雰囲気の酸素濃度が高いIc2では、黒色残渣とそれに伴う黒変色が確認され、Ic3では、ほぼ全てのKZnF3が未反応となり、フィレットは形成されなかった。
<フラックス組成物>
フラックス組成物として、表5−1〜表5−4に示す組成のものを、表5−1〜表5−4に示す混合比率で混合し、平均粒径を10μmに調節した混合粉体を用意した。
比較フラックス組成物として、表5−5〜表5−8に示す組成のものを、表5−5〜表5−8に示す混合比率で混合し、平均粒径を10μmに調節した混合粉体を用意した。
フラックス成分の塗布量を表1及び表2に示す値とすることに代えて、フラックス成分の塗布量を20g/m2とすること、及び炉内の平均酸素濃度を100ppmにすることに代えて、炉内の平均酸素濃度500ppmとすること以外は、実施例1及び比較例1と同様に行った。
<ろう付性評価>
実施例1及び比較例1と同様に行った。評価結果を表5−1〜表5−8に示す。
<フラックス組成物>
フラックス組成物として、表6に示す組成のものを、表6に示す混合比率で混合し、平均粒径を10μmに調整した混合粉末を用意した。なお、実施例5及び比較例5は、フルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末と各種金属粉末又は金属合金粉末を混合したものであり、表6中では、各金属合金に添加されている添加元素の質量%を各添加元素の前に数字で示した。例えば、「KZnALF6/Al−25Si−25Cu」とは、KZnALF6粉末と、Siの添加量が25質量%でありCuの添加量が25質量%であるAl合金粉末との混合物であることを示す。
<ろう付性試験>
フラックス成分の塗布量を表1及び表2に示す値とすることに代えて、フラックス成分の塗布量を20g/m2とすること以外は、実施例1及び比較例1と同様に行った。
<ろう付性評価>
実施例1および比較例1と同様に行った。評価結果を表6に示す。
<フラックス組成物>
フラックス組成物として、平均粒径を10μmに調節した、表7に示す組成のフラックス単体粉末(含有量:100%)を用意した。
<ろう付性試験>
炉内の平均露点を−40℃にすることに代えて、炉内の平均露点を表7に示す平均露点とすること以外は、実施例1および比較例1と同様に行った。
<ろう付性評価>
実施例1および比較例1と同様に行った。評価結果を表7に示す。
Claims (10)
- アルミニウム合金部材の表面にフラックス成分を塗布するフラックス塗布処理を行い、次いで、フラックス成分が塗布されたアルミニウム合金部材を、ろう付加熱するろう付加熱工程を行うことにより、ろう付を行うアルミニウム合金のろう付方法であり、
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末であり、
該フラックス塗布処理における該アルミニウム合金部材への(A)の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするアルミニウム合金のろう付け方法。 - アルミニウム合金部材の表面にフラックス成分を塗布するフラックス塗布処理を行い、次いで、フラックス成分が塗布されたアルミニウム合金部材を、ろう付加熱するろう付加熱工程を行うことにより、ろう付を行うアルミニウム合金のろう付方法であり、
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末と、(A)以外のフラックス成分と、の混合物であり、
(A)及び(A)以外のフラックス成分の合計塗布量に対する(A)の塗布量の割合が50質量%以上であり、
該フラックス塗布処理における該アルミニウム合金部材への(A)及び(A)以外のフラックス成分の合計の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするアルミニウム合金のろう付け方法。 - アルミニウム合金部材の表面にフラックス成分を塗布するフラックス塗布処理を行い、次いで、フラックス成分が塗布されたアルミニウム合金部材を、ろう付加熱するろう付加熱工程を行うことにより、ろう付を行うアルミニウム合金のろう付方法であり、
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末と、(B)フルオロアルミン酸アルカリ金属塩粉末及びフルオロ亜鉛酸アルカリ金属塩粉末のうちの1種又は2種以上と、の混合物であり、
(A)及び(B)の合計塗布量に対する(A)の塗布量の割合が50質量%以上であり、
該フラックス塗布処理における該アルミニウム合金部材への(A)及び(B)の合計の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするアルミニウム合金のろう付け方法。 - 前記フラックス成分の平均粒径が80μm以下であることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載のアルミニウム合金のろう付け方法。
- 前記フラックス塗布処理において、前記フラックス成分と共に、(C)Si、Cu及びZnのうちの1種又は2種以上の金属元素を含有するアルミニウム合金粉末、Al粉末、Si粉末、Cu粉末及びZn粉末の金属粉末のうちの1種又は2種以上も塗布すること、
前記フラックス成分及び(C)の合計塗布量に対する(A)の塗布量の割合が50質量%以上であること、
を特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載のアルミニウム合金のろう付け方法。 - アルミニウム合金部材の表面にフラックス成分が塗布されているフラックス成分被覆アルミニウム合金部材であり、
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末であり、
(A)の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするフラックス成分被覆アルミニウム合金部材。 - アルミニウム合金部材の表面にフラックス成分が塗布されているフラックス成分被覆アルミニウム合金部材であり、
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末と、(A)以外のフラックス成分と、の混合物であり、
(A)及び(A)以外のフラックス成分の合計塗布量に対する(A)の塗布量の割合が50質量%以上であり、
(A)及び(A)以外のフラックス成分の合計の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするフラックス成分被覆アルミニウム合金部材。 - アルミニウム合金部材の表面にフラックス成分が塗布されているフラックス成分被覆アルミニウム合金部材であり、
該フラックス成分が、(A)下記一般式(1):
MwZnxAlyFz (1)
(式中、Mは、K又はCsである。w、x、y及びzは、正の整数であり、これらの最大公約数は1である。)
で表されるフルオロ亜鉛アルミン酸アルカリ金属塩粉末と、(B)フルオロアルミン酸アルカリ金属塩粉末及びフルオロ亜鉛酸アルカリ金属塩粉末のうちの1種又は2種以上と、の混合物であり、
(A)及び(B)の合計塗布量に対する(A)の塗布量の割合が50質量%以上であり、
(A)及び(B)の合計の塗布量が1〜50g/m2であること、
を特徴とするフラックス成分被覆アルミニウム合金部材。 - 前記フラックス成分の平均粒径が80μm以下であることを特徴とする請求項6〜8いずれか1項記載のフラックス成分被覆アルミニウム合金部材。
- 前記フラックス成分と共に、(C)Si、Cu及びZnのうちの1種又は2種以上の金属元素を含有するアルミニウム合金粉末、Al粉末、Si粉末、Cu粉末及びZn粉末の金属粉末のうちの1種又は2種以上が塗布されており、
前記フラックス成分及び(C)の合計塗布量に対する(A)の塗布量の割合が50質量%以上であること、
を特徴とする請求項6〜9いずれか1項記載のフラックス成分被覆アルミニウム合金部材。
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