JPH1034377A - アルミニウム材料と鉄系材料との接合部材の製造方法 - Google Patents
アルミニウム材料と鉄系材料との接合部材の製造方法Info
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- JPH1034377A JPH1034377A JP18953096A JP18953096A JPH1034377A JP H1034377 A JPH1034377 A JP H1034377A JP 18953096 A JP18953096 A JP 18953096A JP 18953096 A JP18953096 A JP 18953096A JP H1034377 A JPH1034377 A JP H1034377A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム層と鉄系材料との界面に金属間
化合物を発生させる事なく、かつ、調理用器物として使
用しても、加熱によってろう付部分が剥離することのな
いアルミニウム材料と鉄系材料との接合部材の製造方法
を提供する。 【解決手段】 アルミニウム材料１に、予め接合面にろ
う材のぬれ性を良くするアルミニウム層２２を設けた鉄
系材料２１を、４９０℃以上５５０℃未満の温度範囲で
ろう付接合を行う。ろう付接合に供されるろう材３は、
Ｚｎ：２０〜６０wt％、Ｓｉ：３〜６wt％を含有し残部
がアルミニウム及び不純物からなるろう材を使用し、フ
ラックスは、ＫＣｌ：２３．０〜２７．０wt％、ＮａＣ
ｌ：１５．０〜１９．０wt％、ＢａＣｌ2 ：４９．０〜
５３．０wt％の組成のＫＣｌ−ＮａＣｌ−ＢａＣｌ2 系
フラックスにＬｉＦを０．５〜５wt％の範囲およびＺｎ
Ｃｌ2 を１〜１０wt％の範囲で添加したフラックスを使
用する。
化合物を発生させる事なく、かつ、調理用器物として使
用しても、加熱によってろう付部分が剥離することのな
いアルミニウム材料と鉄系材料との接合部材の製造方法
を提供する。 【解決手段】 アルミニウム材料１に、予め接合面にろ
う材のぬれ性を良くするアルミニウム層２２を設けた鉄
系材料２１を、４９０℃以上５５０℃未満の温度範囲で
ろう付接合を行う。ろう付接合に供されるろう材３は、
Ｚｎ：２０〜６０wt％、Ｓｉ：３〜６wt％を含有し残部
がアルミニウム及び不純物からなるろう材を使用し、フ
ラックスは、ＫＣｌ：２３．０〜２７．０wt％、ＮａＣ
ｌ：１５．０〜１９．０wt％、ＢａＣｌ2 ：４９．０〜
５３．０wt％の組成のＫＣｌ−ＮａＣｌ−ＢａＣｌ2 系
フラックスにＬｉＦを０．５〜５wt％の範囲およびＺｎ
Ｃｌ2 を１〜１０wt％の範囲で添加したフラックスを使
用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、アルミニウム材
料と鉄系材料をろう付接合した接合部材、例えば電磁誘
導により加熱される鍋、フライパン、炊飯釜等の電磁調
理用器物に適用し得る、アルミニウム材料と鉄系材料と
の接合部材の製造方法に関する。
料と鉄系材料をろう付接合した接合部材、例えば電磁誘
導により加熱される鍋、フライパン、炊飯釜等の電磁調
理用器物に適用し得る、アルミニウム材料と鉄系材料と
の接合部材の製造方法に関する。
【０００２】なお、この明細書において、アルミニウム
の語はその合金も含む意味で用いられる。
の語はその合金も含む意味で用いられる。
【０００３】
【従来の技術】一般的に調理用器物は軽量で取扱い易
く、錆びにくいことが要求される。そして、昨今普及し
つつある電磁調理器に使用される電磁調理用器物は、前
記要求特性に加えて、電磁誘導によって発熱する必要が
ある。したがって、器物本体は軽量で錆びないアルミニ
ウムとし、電磁誘導で加熱される部分にのみ透磁性の高
い鉄系材料が接合された接合部材によって電磁調理用器
物が形成されている。
く、錆びにくいことが要求される。そして、昨今普及し
つつある電磁調理器に使用される電磁調理用器物は、前
記要求特性に加えて、電磁誘導によって発熱する必要が
ある。したがって、器物本体は軽量で錆びないアルミニ
ウムとし、電磁誘導で加熱される部分にのみ透磁性の高
い鉄系材料が接合された接合部材によって電磁調理用器
物が形成されている。
【０００４】前述のようなアルミニウム材料の一部に鉄
系材料を接合する最も簡易な方法の一つとしてろう付に
よる接合が挙げられるが、鉄系材料は概してろう材のぬ
れ性が悪いため、鉄系材料の片面にろう材のぬれ性の良
いアルミニウム層を圧延によって予めクラッドしてお
き、このアルミニウム層を介してアルミニウム材料と鉄
系材料をろう付接合する方法が採用されている。
系材料を接合する最も簡易な方法の一つとしてろう付に
よる接合が挙げられるが、鉄系材料は概してろう材のぬ
れ性が悪いため、鉄系材料の片面にろう材のぬれ性の良
いアルミニウム層を圧延によって予めクラッドしてお
き、このアルミニウム層を介してアルミニウム材料と鉄
系材料をろう付接合する方法が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記方法に
よって接合された接合部材を電磁調理用器物等に適用し
た場合、調理用器物に不可避の加熱・冷却が繰り返され
ると、圧延によりクラッドされていた鉄系材料とアルミ
ニウム層が剥離するという問題が生じていた。
よって接合された接合部材を電磁調理用器物等に適用し
た場合、調理用器物に不可避の加熱・冷却が繰り返され
ると、圧延によりクラッドされていた鉄系材料とアルミ
ニウム層が剥離するという問題が生じていた。
【０００６】この発明は上記問題を解決するためになさ
れたものであり、加熱・冷却を繰り返し受けても、接合
部材特にアルミニウム層と鉄系材料との間に剥離が発生
することのない、アルミニウム材料と鉄系材料との接合
部材の製造方法を提供することを目的とする。
れたものであり、加熱・冷却を繰り返し受けても、接合
部材特にアルミニウム層と鉄系材料との間に剥離が発生
することのない、アルミニウム材料と鉄系材料との接合
部材の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明者らは、鋭意研
究と努力の結果、前記剥離の原因を、鉄系材料とアルミ
ニウム層の界面に発生する脆弱な金属間化合物にあるこ
とをつきとめ、さらに、前記金属間化合物は、ろう付接
合の際の加熱によって前記界面に成長することを究明し
た。
究と努力の結果、前記剥離の原因を、鉄系材料とアルミ
ニウム層の界面に発生する脆弱な金属間化合物にあるこ
とをつきとめ、さらに、前記金属間化合物は、ろう付接
合の際の加熱によって前記界面に成長することを究明し
た。
【０００８】さらに、この発明者らが実験を重ねた結
果、前記金属間化合物が成長しない温度でろう付接合が
可能で、かつ、調理用器物としての要求特性である耐熱
性を満足することのできる、ろう材、およびろう付に必
要不可欠なフラックスを見出だし、この発明を完成させ
るに至った。
果、前記金属間化合物が成長しない温度でろう付接合が
可能で、かつ、調理用器物としての要求特性である耐熱
性を満足することのできる、ろう材、およびろう付に必
要不可欠なフラックスを見出だし、この発明を完成させ
るに至った。
【０００９】即ち、この発明にかかるアルミニウム材料
と鉄系材料との接合部材の製造方法は、鉄系材料は、予
めその接合面にアルミニウム層が設けられ、ろう材は、
Ｚｎ：２０〜６０wt％、Ｓｉ：３〜６wt％を含有し残部
がアルミニウム及び不純物からなるろう材を使用し、フ
ラックスは、ＫＣｌ：２３．０〜２７．０wt％、ＮａＣ
ｌ：１５．０〜１９．０wt％、ＢａＣｌ2 ：４９．０〜
５３．０wt％の組成のＫＣｌ−ＮａＣｌ−ＢａＣｌ2 系
フラックスに０．５〜５wt％の範囲の添加量のＬｉＦお
よび１〜１０wt％の範囲の添加量のＺｎＣｌ2 のいずれ
か一方または両方を添加したフラックスを使用し、アル
ミニウム材料に前記鉄系材料をアルミニウム層を介して
ろう付接合することを要旨とするものである。
と鉄系材料との接合部材の製造方法は、鉄系材料は、予
めその接合面にアルミニウム層が設けられ、ろう材は、
Ｚｎ：２０〜６０wt％、Ｓｉ：３〜６wt％を含有し残部
がアルミニウム及び不純物からなるろう材を使用し、フ
ラックスは、ＫＣｌ：２３．０〜２７．０wt％、ＮａＣ
ｌ：１５．０〜１９．０wt％、ＢａＣｌ2 ：４９．０〜
５３．０wt％の組成のＫＣｌ−ＮａＣｌ−ＢａＣｌ2 系
フラックスに０．５〜５wt％の範囲の添加量のＬｉＦお
よび１〜１０wt％の範囲の添加量のＺｎＣｌ2 のいずれ
か一方または両方を添加したフラックスを使用し、アル
ミニウム材料に前記鉄系材料をアルミニウム層を介して
ろう付接合することを要旨とするものである。
【００１０】上記ろう材及びフラックスを使用したろう
付による接合部材の製造方法は、５５０℃未満の比較的
低温でろう付接合することが可能である。したがって、
従来のように、高いろう付温度のために鉄系材料とアル
ミニウム層との界面で成長する脆弱な金属間化合物に起
因する前記界面での剥離が発生しなくなる。また、調理
用器物などの通常の使用における加熱においては、ろう
付部分が溶融して接合部分が剥離することはなく、調理
用器物としての要求特性である耐熱性を満足し、安定し
て接合部材を使用することができる。
付による接合部材の製造方法は、５５０℃未満の比較的
低温でろう付接合することが可能である。したがって、
従来のように、高いろう付温度のために鉄系材料とアル
ミニウム層との界面で成長する脆弱な金属間化合物に起
因する前記界面での剥離が発生しなくなる。また、調理
用器物などの通常の使用における加熱においては、ろう
付部分が溶融して接合部分が剥離することはなく、調理
用器物としての要求特性である耐熱性を満足し、安定し
て接合部材を使用することができる。
【００１１】さらに、前記方法により製造された接合部
材の接合面の少なくとも周縁部に摩擦溶接を施せば、最
も剥離しやすい接合面周縁部が溶融接合されるため、加
熱・冷却を長期にわたって繰り返し受けた場合でも、有
効に剥離を防止し得る。さらに、ろう付部分を封止する
態様で接合面周縁部が接合されているため、前記接合部
材が異常に加熱されてもろう材が溶けだすこともなく、
また、ろう材の発錆を防いで良好な外観を維持すること
ができる。
材の接合面の少なくとも周縁部に摩擦溶接を施せば、最
も剥離しやすい接合面周縁部が溶融接合されるため、加
熱・冷却を長期にわたって繰り返し受けた場合でも、有
効に剥離を防止し得る。さらに、ろう付部分を封止する
態様で接合面周縁部が接合されているため、前記接合部
材が異常に加熱されてもろう材が溶けだすこともなく、
また、ろう材の発錆を防いで良好な外観を維持すること
ができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、この発明にかかる実施形態
を、電磁調理用器物の製造に即し、図面を参照しつつ説
明する。
を、電磁調理用器物の製造に即し、図面を参照しつつ説
明する。
【００１３】図１は電磁調理用器物を示したものであ
り、（１）はアルミニウム材料を器物形状に成形して器
物本体としたものであり、（２）は前記器物本体（１）
の底部外面に接合された鉄系材料（２１）とアルミニウ
ム層（２２）よりなる発熱部材である。
り、（１）はアルミニウム材料を器物形状に成形して器
物本体としたものであり、（２）は前記器物本体（１）
の底部外面に接合された鉄系材料（２１）とアルミニウ
ム層（２２）よりなる発熱部材である。
【００１４】前記器物本体（１）を形成するアルミニウ
ムとしては、深絞等の加工によって器物形状とするた
め、加工性の良い１０００系、３０００系のアルミニウ
ム材の適用が好ましい。
ムとしては、深絞等の加工によって器物形状とするた
め、加工性の良い１０００系、３０００系のアルミニウ
ム材の適用が好ましい。
【００１５】前記発熱部材（２）は、鉄系材料（２１）
の表面に、後述するろう材（３）のぬれ性を良くするた
めのアルミニウム層（２２）を設けた部材である。
の表面に、後述するろう材（３）のぬれ性を良くするた
めのアルミニウム層（２２）を設けた部材である。
【００１６】前記鉄系材料（２１）は、その用途により
任意の鉄系材料を選択することができる。この実施形態
の場合、電磁調理用器物の発熱体として使用されるた
め、誘導加熱が可能な材質、例えば、ＳＵＳ４００系な
どのフェライト系ＳＵＳやＳＳ４００などの軟鉄等を使
用すれば良い。
任意の鉄系材料を選択することができる。この実施形態
の場合、電磁調理用器物の発熱体として使用されるた
め、誘導加熱が可能な材質、例えば、ＳＵＳ４００系な
どのフェライト系ＳＵＳやＳＳ４００などの軟鉄等を使
用すれば良い。
【００１７】前記アルミニウム層（２２）は、鉄系材料
（２１）の表面に設けられ鉄系材料（２１）表面のぬれ
性を改善するためのものである。したがって、後述する
ろう材（３）に対するぬれ性が良いアルミニウムを選定
する。
（２１）の表面に設けられ鉄系材料（２１）表面のぬれ
性を改善するためのものである。したがって、後述する
ろう材（３）に対するぬれ性が良いアルミニウムを選定
する。
【００１８】この鉄系材料（２１）の表面にアルミニウ
ム層（２２）を設ける手段は特に限定されるものではな
いが、両者を圧延により接合する方法や、鉄系材料（２
１）にアルミニウムを溶融メッキする方法を挙示でき
る。なお、アルミニウム層（２２）の厚さは、ろう材の
良好なぬれ性を効率的に確保するため、１０μｍ以上の
厚さに設定するのが良い。
ム層（２２）を設ける手段は特に限定されるものではな
いが、両者を圧延により接合する方法や、鉄系材料（２
１）にアルミニウムを溶融メッキする方法を挙示でき
る。なお、アルミニウム層（２２）の厚さは、ろう材の
良好なぬれ性を効率的に確保するため、１０μｍ以上の
厚さに設定するのが良い。
【００１９】接合に供されるろう材（３）は、鉄系材料
（２１）とアルミニウム層（２２）の界面に金属間化合
物が発生しない温度、具体的には５５０℃未満で溶融す
る必要があり、一方、調理用器物としての加熱など実使
用における加熱による温度では溶融しない必要がある。
具体的には、アルミニウムにＺｎとＳｉを含有させたろ
う材であり、Ｚｎの含有率が２０wt％未満であれば５５
０℃未満の温度で溶融せず、６０wt％を越える含有率の
場合、調理等の加熱による温度でろう材が溶融する恐れ
がある。また、Ｓｉの含有率が３wt％未満または６wt％
を越える場合、いずれもろう材が脆弱となるため接合に
適さなくなる。したがって、Ｚｎ：２０〜６０wt％、Ｓ
ｉ：３〜６wt％を含有し残部がアルミニウム及び不純物
からなるろう材を使用する必要がある。特に好適なろう
材のＺｎおよびＳｉの含有率は、その下限値が、Ｚｎ：
３０wt％、Ｓｉ：３wt％であり、上限値がＺｎ：５０wt
％、Ｓｉ：５wt％である。
（２１）とアルミニウム層（２２）の界面に金属間化合
物が発生しない温度、具体的には５５０℃未満で溶融す
る必要があり、一方、調理用器物としての加熱など実使
用における加熱による温度では溶融しない必要がある。
具体的には、アルミニウムにＺｎとＳｉを含有させたろ
う材であり、Ｚｎの含有率が２０wt％未満であれば５５
０℃未満の温度で溶融せず、６０wt％を越える含有率の
場合、調理等の加熱による温度でろう材が溶融する恐れ
がある。また、Ｓｉの含有率が３wt％未満または６wt％
を越える場合、いずれもろう材が脆弱となるため接合に
適さなくなる。したがって、Ｚｎ：２０〜６０wt％、Ｓ
ｉ：３〜６wt％を含有し残部がアルミニウム及び不純物
からなるろう材を使用する必要がある。特に好適なろう
材のＺｎおよびＳｉの含有率は、その下限値が、Ｚｎ：
３０wt％、Ｓｉ：３wt％であり、上限値がＺｎ：５０wt
％、Ｓｉ：５wt％である。
【００２０】また、ろう付には各部位の酸化を抑制する
ためフラックス（図示せず）が用いられるが、このフラ
ックスも５５０℃未満のろう付温度でフラックス機能を
発揮し得るものである必要がある。具体的には、ＬｉＦ
またはＺｎＣｌ2 のうちの１種または２種を含み、残部
がＫＣｌ−ＮａＣｌ−ＢａＣｌ2 系フラックスである低
温ろう付用フラックスを用いる。
ためフラックス（図示せず）が用いられるが、このフラ
ックスも５５０℃未満のろう付温度でフラックス機能を
発揮し得るものである必要がある。具体的には、ＬｉＦ
またはＺｎＣｌ2 のうちの１種または２種を含み、残部
がＫＣｌ−ＮａＣｌ−ＢａＣｌ2 系フラックスである低
温ろう付用フラックスを用いる。
【００２１】前記低温ろう付用フラックスにおいて、Ｋ
Ｃｌ−ＮａＣｌ−ＢａＣｌ2 系フラックスをベースとす
るのは、該ＫＣｌ−ＮａＣｌ−ＢａＣｌ2 系フラックス
が比較的吸湿性が低いという特性を有しているからであ
る。かかるＫＣｌ−ＮａＣｌ−ＢａＣｌ2 系フラックス
としては、ＫＣｌ：２３．０〜２７．０wt％、ＮａＣ
ｌ：１５．０〜１９．０wt％、ＢａＣｌ2 ：４９．０〜
５３．０wt％の組成のもの使用する。また、これらを主
成分としてＫＡｌＦ4 、ＭｇＦ2 、ＣａＦ2 等のフッ化
物系フラックスやＫＦ＋ＡｌＦ3 の共晶組成の成分を少
量加えても良い。
Ｃｌ−ＮａＣｌ−ＢａＣｌ2 系フラックスをベースとす
るのは、該ＫＣｌ−ＮａＣｌ−ＢａＣｌ2 系フラックス
が比較的吸湿性が低いという特性を有しているからであ
る。かかるＫＣｌ−ＮａＣｌ−ＢａＣｌ2 系フラックス
としては、ＫＣｌ：２３．０〜２７．０wt％、ＮａＣ
ｌ：１５．０〜１９．０wt％、ＢａＣｌ2 ：４９．０〜
５３．０wt％の組成のもの使用する。また、これらを主
成分としてＫＡｌＦ4 、ＭｇＦ2 、ＣａＦ2 等のフッ化
物系フラックスやＫＦ＋ＡｌＦ3 の共晶組成の成分を少
量加えても良い。
【００２２】ＬｉＦおよびＺｎＣｌ2 は低温ろう付用フ
ラックスの融点を降下させるとともにフラックスとして
の活性度を向上させることを目的として添加される。し
かし、ＬｉＦ含有量が０．５wt％未満では融点降下およ
び活性度向上の効果が認められず、一方５wt％を越える
と却って融点が上昇し、いずれの場合も５５０℃未満の
ろう付温度には適用できない。したがって、ＬｉＦ含有
量は０．５〜５wt％の範囲とする必要があり、特に好ま
しくは１．０〜３．０wt％である。また、ＺｎＣｌ2 含
有量が１wt％未満では融点降下および活性度向上の効果
が認められず、一方１０wt％を越えるとフラックスとし
ての吸湿性が高くなって取扱いが面倒になるとともに、
鉄系材料（２１）や炉体の損傷が大きくなる。したがっ
て、ＺｎＣｌ2 含有量は１〜１０wt％の範囲とする必要
があり、特に好ましくは３．０〜７．０wt％である。
ラックスの融点を降下させるとともにフラックスとして
の活性度を向上させることを目的として添加される。し
かし、ＬｉＦ含有量が０．５wt％未満では融点降下およ
び活性度向上の効果が認められず、一方５wt％を越える
と却って融点が上昇し、いずれの場合も５５０℃未満の
ろう付温度には適用できない。したがって、ＬｉＦ含有
量は０．５〜５wt％の範囲とする必要があり、特に好ま
しくは１．０〜３．０wt％である。また、ＺｎＣｌ2 含
有量が１wt％未満では融点降下および活性度向上の効果
が認められず、一方１０wt％を越えるとフラックスとし
ての吸湿性が高くなって取扱いが面倒になるとともに、
鉄系材料（２１）や炉体の損傷が大きくなる。したがっ
て、ＺｎＣｌ2 含有量は１〜１０wt％の範囲とする必要
があり、特に好ましくは３．０〜７．０wt％である。
【００２３】次に、上記ろう材（３）及びフラックスを
用いて、器物本体（１）に発熱部材（２）をろう付接合
する方法を説明する。
用いて、器物本体（１）に発熱部材（２）をろう付接合
する方法を説明する。
【００２４】まず、図２に示すように、器物本体（１）
の外部底面が上になるようにし、前記外部底面の上にろ
う材（３）を載置し、その上にアルミニウム層（２２）
が下になるように発熱部材（２）を重ね合わせる。
の外部底面が上になるようにし、前記外部底面の上にろ
う材（３）を載置し、その上にアルミニウム層（２２）
が下になるように発熱部材（２）を重ね合わせる。
【００２５】ここで、前記各部材を重ね合わせるに際
し、前記フラックスを例えば濃度約６０％となるように
水に分散させて懸濁液を作成し、該懸濁液を刷毛等を用
いて器物本体（１）の外部底面にフラックスを塗布し、
前記ろう材（３）を載置した後、さらにろう材（３）表
面にもフラックスを塗布し、ろう付接合の際有効にフラ
ックス機能が発揮されるようにする。このフラックスを
塗布する方法は前記方法に限定されるわけではなく、任
意な方法でフラックスを塗布すれば良い。
し、前記フラックスを例えば濃度約６０％となるように
水に分散させて懸濁液を作成し、該懸濁液を刷毛等を用
いて器物本体（１）の外部底面にフラックスを塗布し、
前記ろう材（３）を載置した後、さらにろう材（３）表
面にもフラックスを塗布し、ろう付接合の際有効にフラ
ックス機能が発揮されるようにする。このフラックスを
塗布する方法は前記方法に限定されるわけではなく、任
意な方法でフラックスを塗布すれば良い。
【００２６】そして、前記積み重ね状態でろう付用の加
熱炉にいれ、所定の温度でろう付を行う。このろう付温
度が４９０℃未満であれば、前記ろう材（３）が溶融し
ないためろう付接合が不可能であり、一方、５５０℃以
上であれば、鉄系材料（２１）とアルミニウム層（２
２）との界面に金属間化合物が成長する。したがって、
ろう付温度の最適範囲は４９０〜５５０℃の範囲であ
る。
熱炉にいれ、所定の温度でろう付を行う。このろう付温
度が４９０℃未満であれば、前記ろう材（３）が溶融し
ないためろう付接合が不可能であり、一方、５５０℃以
上であれば、鉄系材料（２１）とアルミニウム層（２
２）との界面に金属間化合物が成長する。したがって、
ろう付温度の最適範囲は４９０〜５５０℃の範囲であ
る。
【００２７】以上の工程により、アルミニウム材料より
なる器物本体（１）の外部底面に鉄系材料（２１）とア
ルミニウム層（２２）からなる発熱部材（２）が接合さ
れた電磁調理用器物を得る。
なる器物本体（１）の外部底面に鉄系材料（２１）とア
ルミニウム層（２２）からなる発熱部材（２）が接合さ
れた電磁調理用器物を得る。
【００２８】さらに好ましくは、前記ろう付を終えた電
磁調理用器物の接合面周縁部に摩擦溶接を施す。この摩
擦溶接とは、図３に示すように、高速で回転するシャフ
ト（４）の端部を接合面の一方から当接し、他方に向か
って押圧することで、前記シャフト（４）と接合部材と
の摩擦による摩擦熱により器物本体（１）のアルミニウ
ムと発熱部材（２）のアルミニウム層（２２）が溶融状
態となされ、同時に付加される圧力によって前記溶融状
態のアルミニウムどうしが接合されるものである。この
摩擦溶接を接合面の周縁に沿って連続的に行うことで、
ろう付部分を封止する態様で接合面周縁部を接合するこ
とができる。したがって、加熱・冷却を長期にわたって
繰り返し受けた場合でも、器物本体（１）と発熱部材
（２）の剥離を有効に防止することができる。また、ろ
う材の発錆を防いで良好な外観を維持し、異常な加熱に
よるろう材の流出を防止することができる。
磁調理用器物の接合面周縁部に摩擦溶接を施す。この摩
擦溶接とは、図３に示すように、高速で回転するシャフ
ト（４）の端部を接合面の一方から当接し、他方に向か
って押圧することで、前記シャフト（４）と接合部材と
の摩擦による摩擦熱により器物本体（１）のアルミニウ
ムと発熱部材（２）のアルミニウム層（２２）が溶融状
態となされ、同時に付加される圧力によって前記溶融状
態のアルミニウムどうしが接合されるものである。この
摩擦溶接を接合面の周縁に沿って連続的に行うことで、
ろう付部分を封止する態様で接合面周縁部を接合するこ
とができる。したがって、加熱・冷却を長期にわたって
繰り返し受けた場合でも、器物本体（１）と発熱部材
（２）の剥離を有効に防止することができる。また、ろ
う材の発錆を防いで良好な外観を維持し、異常な加熱に
よるろう材の流出を防止することができる。
【００２９】
【実施例】次に、この発明の実施例を説明する。
【００３０】アルミニウム材料として、厚さ３ｍｍ、直
径１５０ｍｍのアルミニウム（Ａ１１００）製円板を準
備した。
径１５０ｍｍのアルミニウム（Ａ１１００）製円板を準
備した。
【００３１】前記アルミニウム材料に接合する鉄系材料
としてはＳＵＳ４３０を用意し、接合面のぬれ性を改善
するために、アルミニウム層としてアルミニウム（Ａ１
１００）を鉄系材料の片面に圧延により接合した。前記
クラッド材の各層の厚さはそれぞれ０．５ｍｍであり、
圧延による接合後、直径１００ｍｍの円板に加工したも
のを準備した。
としてはＳＵＳ４３０を用意し、接合面のぬれ性を改善
するために、アルミニウム層としてアルミニウム（Ａ１
１００）を鉄系材料の片面に圧延により接合した。前記
クラッド材の各層の厚さはそれぞれ０．５ｍｍであり、
圧延による接合後、直径１００ｍｍの円板に加工したも
のを準備した。
【００３２】また、他の鉄系材料として、軟鉄であるＳ
Ｓ４００を厚さ０．７ｍｍ、直径１００ｍｍに加工した
円板に、ぬれ性改善のためのアルミニウム（Ａ１１０
０）を溶融メッキしたアルミナイズド鋼板も準備した。
なお、このメッキによるアルミニウム層は、鉄系材料の
両面に０．０５ｍｍの厚さで設けた。
Ｓ４００を厚さ０．７ｍｍ、直径１００ｍｍに加工した
円板に、ぬれ性改善のためのアルミニウム（Ａ１１０
０）を溶融メッキしたアルミナイズド鋼板も準備した。
なお、このメッキによるアルミニウム層は、鉄系材料の
両面に０．０５ｍｍの厚さで設けた。
【００３３】ろう材は、Ｚｎ：４０wt％、Ｓｉ：５wt
％、残部アルミニウムおよび不純物からなる低温ろう材
を用いた。
％、残部アルミニウムおよび不純物からなる低温ろう材
を用いた。
【００３４】フラックスは以下の３種類を水に６０％懸
濁させた水溶液を用いた。：ＫＣｌ−ＮａＣｌ−Ｂａ
Ｃｌ2 系フラックスにＬｉＦを７wt％およびＺｎＣｌ2
を３wt％添加したもの、：ＫＣｌ−ＮａＣｌ−ＢａＣ
ｌ2 系フラックスにＬｉＦを５wt％添加したもの、：
ＫＣｌ−ＮａＣｌ−ＢａＣｌ2 系フラックスにＺｎＣｌ
2 を３wt％添加したもの。
濁させた水溶液を用いた。：ＫＣｌ−ＮａＣｌ−Ｂａ
Ｃｌ2 系フラックスにＬｉＦを７wt％およびＺｎＣｌ2
を３wt％添加したもの、：ＫＣｌ−ＮａＣｌ−ＢａＣ
ｌ2 系フラックスにＬｉＦを５wt％添加したもの、：
ＫＣｌ−ＮａＣｌ−ＢａＣｌ2 系フラックスにＺｎＣｌ
2 を３wt％添加したもの。
【００３５】上記部材を以下の手順で接合し試料を製作
した。
した。
【００３６】前記アルミニウム材料の片面にフラックス
を塗布し、ろう材をその上に載置し、前記フラックス
を塗布した後、アルミニウム層とろう材が接触するよう
に鉄系材料とアルミニウム層のクラッド材を載置し、５
３０℃の温度でろう付接合を行い試料１とした。
を塗布し、ろう材をその上に載置し、前記フラックス
を塗布した後、アルミニウム層とろう材が接触するよう
に鉄系材料とアルミニウム層のクラッド材を載置し、５
３０℃の温度でろう付接合を行い試料１とした。
【００３７】前記フラックスをフラックス及びフラ
ックスに変更しその他は前記試料１と同様に接合した
ものをそれぞれ試料２・試料３とした。
ックスに変更しその他は前記試料１と同様に接合した
ものをそれぞれ試料２・試料３とした。
【００３８】鉄系材料として、前記クラッド材を前記ア
ルミナイズド鋼板に変更し、その他は上記試料１と同様
に処理したものを試料４とした。
ルミナイズド鋼板に変更し、その他は上記試料１と同様
に処理したものを試料４とした。
【００３９】また、比較例として、前記アルミニウム材
料と前記クラッド材からなる鉄系材料を通常のろう材
（Ａｌ−９wt％Ｓｉ）およびＫＡｌＦ4 を主成分とする
フッ化物系フラックスを用いて５７０℃の温度でろう
付接合し試料５とした。
料と前記クラッド材からなる鉄系材料を通常のろう材
（Ａｌ−９wt％Ｓｉ）およびＫＡｌＦ4 を主成分とする
フッ化物系フラックスを用いて５７０℃の温度でろう
付接合し試料５とした。
【００４０】次に、上記の工程により接合した試料を切
断し、鉄系材料とアルミニウム層の界面を観察した。そ
の結果を表１に示す。
断し、鉄系材料とアルミニウム層の界面を観察した。そ
の結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】上記表１から分かるように、低温でろう付
を行った実施例に関しては、金属間化合物の成長は観察
されなかった。これに対し比較例は金属間化合物が観察
され、さらに、金属間化合物に起因する微小なクラック
が鉄系材料とアルミニウム層の界面に多数観察された。
を行った実施例に関しては、金属間化合物の成長は観察
されなかった。これに対し比較例は金属間化合物が観察
され、さらに、金属間化合物に起因する微小なクラック
が鉄系材料とアルミニウム層の界面に多数観察された。
【００４３】
【発明の効果】この発明は、上述の次第で、最適なろう
材およびフラックスの存在下、比較的低温でアルミニウ
ム材料の一部に鉄系材料をアルミニウム層を介在させて
ろう付接合するものである。したがって、鉄系の材料と
アルミニウム層との間に脆弱な金属間化合物が成長する
ことがなく、金属間化合物が原因となって発生する剥離
を有効に防止することができる。また、前記製造方法に
よって得られた接合部材が調理等による加熱にさらされ
た場合でも、ろう材の溶融による剥離が発生することは
ない。
材およびフラックスの存在下、比較的低温でアルミニウ
ム材料の一部に鉄系材料をアルミニウム層を介在させて
ろう付接合するものである。したがって、鉄系の材料と
アルミニウム層との間に脆弱な金属間化合物が成長する
ことがなく、金属間化合物が原因となって発生する剥離
を有効に防止することができる。また、前記製造方法に
よって得られた接合部材が調理等による加熱にさらされ
た場合でも、ろう材の溶融による剥離が発生することは
ない。
【００４４】さらに、接合面周縁を摩擦溶接によって接
合すれば、最も剥離しやすい接合面周縁部が強固に接合
されることとなり、長年にわたって加熱・冷却が繰り返
されても、有効に剥離を防止することができる。さら
に、ろう付部分が封止状態となるため、異常な加熱によ
ってもろう材が溶け出さず、また、ろう材の発錆を防い
で良好な外観を維持し、安定して該接合部材を使用する
ことができる。
合すれば、最も剥離しやすい接合面周縁部が強固に接合
されることとなり、長年にわたって加熱・冷却が繰り返
されても、有効に剥離を防止することができる。さら
に、ろう付部分が封止状態となるため、異常な加熱によ
ってもろう材が溶け出さず、また、ろう材の発錆を防い
で良好な外観を維持し、安定して該接合部材を使用する
ことができる。
【図１】 （イ）はこの発明の適用対象の一例としての
電磁調理用器物の模式的な断面図であり、（ロ）は底面
図、（ハ）は接合面周縁部を拡大した断面図である。
電磁調理用器物の模式的な断面図であり、（ロ）は底面
図、（ハ）は接合面周縁部を拡大した断面図である。
【図２】 ろう付用の加熱前の準備段階を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】 摩擦溶接を施している状態の断面斜視図であ
る。
る。
１…アルミニウム材料（器物本体） 21…鉄系材料 22…アルミニウム層
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｋ 20/12 Ｂ２３Ｋ 20/12 Ｇ 35/363 35/363 Ｇ // Ｂ２３Ｋ 103:20 (72)発明者 田中 克征 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミニウム材料（１）と予め接合面に
アルミニウム層（２２）が設けられた鉄系材料（２１）
とをろう付するに際し、 ろう材（３）としては、Ｚｎ：２０〜６０wt％、Ｓｉ：
３〜６wt％を含有し残部がアルミニウム及び不純物から
なるものを使用し、 フラックスとしては、ＫＣｌ：２３．０〜２７．０wt
％、ＮａＣｌ：１５．０〜１９．０wt％、ＢａＣｌ2 ：
４９．０〜５３．０wt％の組成のＫＣｌ−ＮａＣｌ−Ｂ
ａＣｌ2 系フラックスに０．５〜５wt％の範囲の添加量
のＬｉＦおよび１〜１０wt％の範囲の添加量のＺｎＣｌ
2 のいずれか一方または両方を添加したものを使用し、 前記アルミニウム材料（１）と前記鉄系材料（２１）を
アルミニウム層（２２）を介してろう付接合することを
特徴とするアルミニウム材料と鉄系材料との接合部材の
製造方法。 - 【請求項２】 請求項１の方法によって接合された接合
部材の接合面の少なくとも周縁部に、摩擦溶接を施すこ
とを特徴とするアルミニウム材料と鉄系材料との接合部
材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18953096A JPH1034377A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | アルミニウム材料と鉄系材料との接合部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18953096A JPH1034377A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | アルミニウム材料と鉄系材料との接合部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1034377A true JPH1034377A (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=16242844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18953096A Pending JPH1034377A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | アルミニウム材料と鉄系材料との接合部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1034377A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006122994A1 (es) * | 2005-05-20 | 2006-11-23 | Comercial Valira S.A. | Método para la fabricación de un útil de cocción y útil de cocción resultante del mismo |
| WO2007094203A1 (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 異材接合用フラックスコアードワイヤおよび異材接合方法 |
| US7451906B2 (en) * | 2001-11-21 | 2008-11-18 | Dana Canada Corporation | Products for use in low temperature fluxless brazing |
| JP2009148772A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Nisshin Steel Co Ltd | ステンレス鋼とアルミニウム合金のろう付け接合構造およびろう付け方法 |
| JP2009266707A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 電気接触子の製造方法 |
| JP2010042422A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Nisshin Steel Co Ltd | 鋼材とアルミニウム材料のろう付け接合構造およびろう付け方法 |
-
1996
- 1996-07-18 JP JP18953096A patent/JPH1034377A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7451906B2 (en) * | 2001-11-21 | 2008-11-18 | Dana Canada Corporation | Products for use in low temperature fluxless brazing |
| WO2006122994A1 (es) * | 2005-05-20 | 2006-11-23 | Comercial Valira S.A. | Método para la fabricación de un útil de cocción y útil de cocción resultante del mismo |
| ES2263385A1 (es) * | 2005-05-20 | 2006-12-01 | Comercial Valira, S.A. | "metodo para la fabricacion de un util de coccion y util de coccion resultante del mismo". |
| WO2007094203A1 (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 異材接合用フラックスコアードワイヤおよび異材接合方法 |
| EP1997579A1 (en) * | 2006-02-17 | 2008-12-03 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Flux-cored wire for different-material bonding and method of bonding different materials |
| EP1997579A4 (en) * | 2006-02-17 | 2010-05-26 | Kobe Steel Ltd | INCORPORATED FLOW THREAD FOR BONDING DIFFERENT MATERIALS AND METHOD OF BONDING DIFFERENT MATERIALS |
| US9682446B2 (en) | 2006-02-17 | 2017-06-20 | Kobe Steel, Ltd. | Flux-cored wire for different-material bonding and method of bonding different materials |
| JP2009148772A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Nisshin Steel Co Ltd | ステンレス鋼とアルミニウム合金のろう付け接合構造およびろう付け方法 |
| JP2009266707A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 電気接触子の製造方法 |
| JP2010042422A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Nisshin Steel Co Ltd | 鋼材とアルミニウム材料のろう付け接合構造およびろう付け方法 |
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