JPH09174277A - Composition for brazing aluminum material and aluminum material for brazing and method for brazing aluminum material - Google Patents
Composition for brazing aluminum material and aluminum material for brazing and method for brazing aluminum materialInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【技術分野】本発明は、アルミニウム材料ろう付け用組
成物及びろう付け用アルミニウム材料、並びにアルミニ
ウム材料のろう付け方法に係り、特に、ろう付けを低コ
ストで行なうことが出来ると共に、高い接合率と良好な
ろう付け性が発揮され得るアルミニウム材料のろう付け
技術に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a brazing composition for an aluminum material, an aluminum material for brazing, and a brazing method for an aluminum material, and in particular, brazing can be performed at low cost, and a high bonding rate can be obtained. The present invention relates to a brazing technique for an aluminum material that can exhibit good brazing properties.
【0002】[0002]
【背景技術】従来より、アルミニウム若しくはアルミニ
ウム合金からなるアルミニウム材料同士をろう付けによ
り接合する場合には、ろう線材を用いて、トーチろう付
けする方法が採用されてきたが、この方法によれば、接
合するアルミニウム材料の形状が簡単な形状であり、且
つ接合箇所が少ない場合には、対応出来るものの、熱交
換器を構成するチューブ材とフィン材とをろう付けする
場合のように、接合箇所が多く、且つろう付けするアル
ミニウム材料の形状が複雑である場合には、充分に対応
することが出来なかった。BACKGROUND ART Conventionally, when joining aluminum materials made of aluminum or aluminum alloy by brazing, a method of brazing torch using a brazing wire has been adopted. According to this method, If the shape of the aluminum material to be joined is a simple shape and there are few joining points, it can be handled, but as in the case of brazing the tube material and the fin material forming the heat exchanger, the joining points are In many cases, and when the shape of the aluminum material to be brazed is complicated, it was not possible to cope with it sufficiently.
【0003】そのために、最近では、アルミニウム材料
にろう材を張り合わせてなるブレージングシートを用い
る方法が、提案されている。例えば、このブレージング
シートを用いる方法として、真空中でろう付けしたり、
不活性雰囲気中でろう付けしたり、或いはフラックスを
用いてろう付けしたりする等の様々なろう付け方法が、
提案されているのである。より具体的には、熱交換器の
一種であるラジエータを構成するフィン材とチューブ材
をろう付けする場合には、全体の厚さの10%程度の厚
さとなるようにAl−Si合金ろう材が両面にクラッド
された(張り合わされた)、アルミニウム圧延材からな
るフィン材に、アルミニウム押出成形により得られたチ
ューブ材を当接せしめた状態において、加熱することに
より、ろう付けが実施されるのである。Therefore, recently, a method using a brazing sheet made by laminating a brazing material to an aluminum material has been proposed. For example, as a method of using this brazing sheet, brazing in a vacuum,
Various brazing methods, such as brazing in an inert atmosphere or brazing with flux,
It has been proposed. More specifically, when brazing a fin material and a tube material constituting a radiator, which is a kind of heat exchanger, the Al-Si alloy brazing material has a thickness of about 10% of the total thickness. Since brazing is carried out by heating the fin material made of rolled aluminum material clad on both sides with (bonded to) the tube material obtained by aluminum extrusion molding, the fin material is heated. is there.
【0004】ところで、そのようなブレージングシート
を用いて、アルミニウム材料をろう付けする方法は、接
合箇所が多い場合や、アルミニウム材料の形状が複雑な
場合には、有効であるものの、前記ブレージングシート
が、母材の全面に亘って、ろう材が張り合わされてなる
ものであるところから、ろう付けに必要のない部分に
も、ろう材が張り合わされており、従って非常に無駄の
多い、それ故に、コストが高く付くという問題を有して
いる。また、ろう材がろう付けに必要のない部分にも張
り合わされているところから、ろう付け加工を施す際
に、そのような余分なろう材が母材を侵食して、母材の
変形が惹起されるという問題も有しているのである。By the way, the method of brazing an aluminum material using such a brazing sheet is effective when there are many joints or when the shape of the aluminum material is complicated, but the brazing sheet is , Because the brazing material is adhered over the entire surface of the base metal, the brazing material is also adhered to the part that is not necessary for brazing, and therefore, it is very wasteful, therefore, It has a problem of high cost. In addition, since the brazing material is also attached to the parts that are not necessary for brazing, when brazing is performed, such extra brazing material erodes the base metal, causing deformation of the base metal. It also has the problem of being done.
【0005】そこで、このような欠点を解消するため
に、特表平6−504485号公報や特開平6−114
592号公報等においては、ろう材粉末とフラックス粉
末との混合物からなるろう付け用組成物を、そのまま
で、或いはスラリー状態にしてから、アルミニウム材料
の表面に塗布する方法が提案されている。そして、この
方法によれば、ろう付けに必要な部分にのみ、ろう材を
塗布することが出来るところから、ろう材のコストを低
減することが出来るのである。Therefore, in order to eliminate such drawbacks, Japanese Patent Publication No. 6-504485 and Japanese Patent Laid-Open No. 6-114.
In Japanese Patent Laid-Open No. 592, etc., a method is proposed in which a brazing composition comprising a mixture of a brazing material powder and a flux powder is applied to the surface of an aluminum material as it is or in a slurry state. Further, according to this method, the brazing material can be applied only to the portion necessary for brazing, so that the cost of the brazing material can be reduced.
【0006】しかしながら、かかる方法にあっても、コ
ストの低減が可能とはなるものの、ろう付けによる接合
率の低下或いはろう付け不良が惹起される問題を内在し
ている。より詳細には、前記ろう付け用組成物が粉末の
ままで適用される場合には、このろう付け用組成物が飛
散し易いところから、アルミニウム材料に対するろう付
け用組成物の適用が不充分となり、ろう材の適用量の不
足が生じて、接合率を著しく低下せしめる恐れを内在し
ているのである。また、ろう付け用組成物をスラリー状
態にしてから適用する場合には、スラリーをアルミニウ
ム材料に塗布した後に、乾燥させると、スラリー塗布層
がアルミニウム材料から脱落し易く、その結果、アルミ
ニウム材料に対するろう付け用組成物の適用が不均一、
即ち適用されるろう材量が不均一となる。そして、その
ような状態で、ろう付けを施すと、ろう材量が過少とな
る部分では、接合率が低下し、反対に、ろう材量が過多
となる部分では、余分なろう材がアルミニウム材料を侵
食することで、アルミニウム材料の強度が低くなるので
あり、そのように強度が低くなった部分に、アルミニウ
ム材料を固定するジグ等による押圧力がかかることによ
って、座屈が惹起されて、ろう付けが不良となるのであ
る。However, even with such a method, although the cost can be reduced, there is an inherent problem that the joining rate is lowered or the brazing failure is caused by brazing. More specifically, when the brazing composition is applied as a powder, the brazing composition is apt to scatter, so that the brazing composition is insufficiently applied to an aluminum material. However, there is an inherent risk that the amount of brazing material applied will be insufficient and the bonding rate will be significantly reduced. Further, when the brazing composition is applied in a slurry state, when the slurry is applied to an aluminum material and then dried, the slurry coating layer is easily removed from the aluminum material, and as a result, the brazing composition for the aluminum material is reduced. Uneven application of the attachment composition,
That is, the amount of brazing filler metal applied becomes uneven. Then, when brazing is performed in such a state, the joining ratio is lowered in a portion where the amount of the brazing material is too small, and conversely, when the amount of the brazing material is excessive, the excess brazing material is an aluminum material. Corrosion of the aluminum material reduces the strength of the aluminum material, and buckling is caused by a pressing force applied by a jig or the like that fixes the aluminum material to the portion where the strength is reduced. The attachment becomes defective.
【0007】[0007]
【解決課題】ここにおいて、本発明は、かかる事情を背
景として為されたものであって、その解決課題とすると
ころは、低コストでろう付けを行ない得ると共に、高い
接合率と良好なろう付け性が得られるアルミニウム材料
ろう付け用組成物を提供することにあり、またそのよう
な特徴を発揮し得る、該ろう付け用組成物にてアルミニ
ウム材料を処理して得られるろう付け用アルミニウム材
料、更にはアルミニウム材料のろう付け方法を提供する
ことにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and a problem to be solved by the present invention is that brazing can be performed at a low cost, a high bonding rate, and good brazing. And a brazing aluminum material obtained by treating an aluminum material with the brazing composition, which is capable of exhibiting such characteristics. Another object is to provide a brazing method for aluminum materials.
【0008】[0008]
【解決手段】そして、本発明は、そのような課題を解決
すべく、アルミニウムと共晶合金を形成し得る金属又は
該金属とアルミニウムとの合金からなるろう材粉末と、
フッ化物系フラックス粉末と、ポリオキシエチレン鎖を
有するポリエーテル系物質とを、水に懸濁せしめてなる
ことを特徴とするアルミニウム材料ろう付け用組成物
を、その要旨とするものである。The present invention, in order to solve such a problem, a metal capable of forming a eutectic alloy with aluminum, or a brazing filler metal powder made of an alloy of the metal and aluminum,
The gist is a composition for brazing an aluminum material, which is obtained by suspending a fluoride-based flux powder and a polyether-based substance having a polyoxyethylene chain in water.
【0009】このような本発明に従うアルミニウム材料
ろう付け用組成物にあっては、アルミニウムと共晶合金
を形成し得る金属又は該金属とアルミニウムとの合金か
らなるろう材とフッ化物系フラックスとが含有せしめら
れているところから、このろう付け用組成物がアルミニ
ウム材料に塗布されて、乾燥せしめられることによって
形成されるコーティング層には、それらろう材粉末とフ
ラックス粉末が効果的に存在せしめられることとなるの
である。即ち、そのようなコーティング層の形成に際し
て、本発明に従うアルミニウム材料ろう付け用組成物に
は、ポリオキシエチレン鎖を有するポリエーテル系物質
が添加されているところから、その接着特性によって、
必須の添加成分であるろう材粉末とフラックス粉末と
は、アルミニウム材料に有利に固着、保持せしめられ得
るのであり、従って前記コーティング層には、ろう材粉
末とフラックス粉末が均一に含有せしめられて、均一組
成の層として形成されることとなるのである。しかも、
かかるろう付け用組成物は、必要な箇所へ、必要な量だ
け塗布されるものであるところから、その使用量を有利
に低減し得るのである。In such an aluminum material brazing composition according to the present invention, a metal capable of forming a eutectic alloy with aluminum or a brazing material made of an alloy of the metal and aluminum and a fluoride-based flux are used. Since the brazing composition is contained, the brazing material powder and the flux powder are effectively present in the coating layer formed by applying the brazing composition to an aluminum material and drying it. It becomes. That is, at the time of forming such a coating layer, the aluminum material brazing composition according to the present invention, since the polyether-based substance having a polyoxyethylene chain is added, due to its adhesive properties,
The brazing filler metal powder and the flux powder, which are the essential additive components, can be advantageously fixed and retained on the aluminum material, and therefore the coating layer contains the brazing filler metal powder and the flux powder uniformly, It is formed as a layer having a uniform composition. Moreover,
Since such a brazing composition is applied to a required place in a required amount, the amount used can be advantageously reduced.
【0010】また、本発明は、アルミニウム若しくはア
ルミニウム合金からなるアルミニウム材料に、アルミニ
ウムと共晶合金を形成し得る金属又は該金属とアルミニ
ウムとの合金からなるろう材粉末と、フッ化物系フラッ
クス粉末と、ポリオキシエチレン鎖を有するポリエーテ
ル系物質とを水に懸濁せしめてなるろう付け用組成物
を、塗布、乾燥することにより、かかるろう材粉末及び
フラックス粉末を含有するコーティング層が、該アルミ
ニウム材料の表面に形成されていることを特徴とするろ
う付け用アルミニウム材料をも、その要旨としている。Further, according to the present invention, an aluminum material made of aluminum or an aluminum alloy, a brazing filler metal powder made of a metal capable of forming a eutectic alloy with aluminum or an alloy of the metal and aluminum, and a fluoride flux powder. A coating composition containing such a brazing filler metal powder and a flux powder is obtained by applying and drying a brazing composition obtained by suspending a polyether-based substance having a polyoxyethylene chain in water. An aluminum material for brazing, which is formed on the surface of the material, is also included in the gist of the invention.
【0011】そして、このようなろう付け用アルミニウ
ム材料にあっては、そのろう付けされるべき部位の表面
に、ろう材粉末とフッ化物系フラックス粉末が含有せし
められた均一組成のコーティング層が形成されていると
ころから、このコーティング層を介して、他のアルミニ
ウム材料が当接せしめられた状態で、加熱されることに
より、容易にろう付けが行なわれ得るのである。In such an aluminum material for brazing, a coating layer having a uniform composition containing the brazing material powder and the fluoride flux powder is formed on the surface of the portion to be brazed. Therefore, brazing can be easily performed by heating with other aluminum materials being brought into contact with each other through this coating layer.
【0012】さらに、本発明は、アルミニウム若しくは
アルミニウム合金からなる第一のアルミニウム材料に、
アルミニウムと共晶合金を形成し得る金属又は該金属と
アルミニウムとの合金からなるろう材粉末と、フッ化物
系フラックス粉末と、ポリオキシエチレン鎖を有するポ
リエーテル系物質とを水に懸濁せしめてなるろう付け用
組成物を、塗布、乾燥することにより、かかるろう材粉
末及びフラックス粉末を含有するコーティング層を、該
第一のアルミニウム材料の表面に形成する一方、このコ
ーティング層を介して、該第一のアルミニウム材料に対
して、アルミニウム若しくはアルミニウム合金からなる
第二のアルミニウム材料を当接せしめた状態において、
加熱することにより、それら第一のアルミニウム材料と
第二のアルミニウム材料とをろう付けすることを特徴と
するアルミニウム材料のろう付け方法をも、その要旨と
するものである。Furthermore, the present invention provides a first aluminum material made of aluminum or an aluminum alloy,
A brazing filler metal powder made of a metal capable of forming a eutectic alloy with aluminum or an alloy of the metal and aluminum, a fluoride flux powder, and a polyether substance having a polyoxyethylene chain are suspended in water. A coating layer containing the brazing material powder and the flux powder is formed on the surface of the first aluminum material by applying and drying the brazing composition. In a state where the second aluminum material made of aluminum or an aluminum alloy is brought into contact with the first aluminum material,
A brazing method for an aluminum material, which is characterized in that the first aluminum material and the second aluminum material are brazed by heating, is also the subject of the invention.
【0013】なお、このようなアルミニウム材料のろう
付け方法にあっては、表面のろう付けされるべき部位に
ろう材粉末とフッ化物系フラックス粉末を含有する均一
組成のコーティング層が形成された第一のアルミニウム
材料を用いるところから、接合率が高く、ろう付け性に
優れた、高品質のアルミニウム材料ろう付け製品を、有
利に製造し得るのである。In such a brazing method for an aluminum material, a coating layer having a uniform composition containing a brazing filler metal powder and a fluoride-based flux powder is formed on the surface to be brazed. Since a single aluminum material is used, it is possible to advantageously manufacture a high-quality aluminum material brazed product having a high bonding rate and excellent brazability.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】ところで、上記した本発明に従う
アルミニウム材料のろう付け用組成物に用いられるろう
材としては、ろう付け加工時に、アルミニウムと共晶合
金を形成し得る金属又は該金属とアルミニウムとの合金
であれば、従来から公知のものが、何れも用いられ得る
ものである。そして、そのようなろう材の具体例として
は、Si、Zn、Cu、Ge等の金属や、それら金属の
少なくとも1種類とアルミニウムとの合金を挙げること
が出来る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION By the way, as a brazing material used in the brazing composition for an aluminum material according to the present invention, a metal capable of forming a eutectic alloy with aluminum during brazing, or the metal and aluminum. Any alloy known in the art can be used as the alloy. Specific examples of such a brazing material include metals such as Si, Zn, Cu, and Ge, and alloys of at least one of these metals with aluminum.
【0015】また、本発明に従うアルミニウム材料のろ
う付け用組成物に用いられるフラックスは、アルミニウ
ム材料の表面に形成される酸化皮膜を還元して除去せし
め、アルミニウムとろう材との共晶合金の形成を促進す
るために添加されるものであるが、そのようなフラック
スとしては、フッ化物系フラックスであれば、従来から
公知の如何なるものも採用され得るものであり、より具
体的には、KF−AlF3 、KAlF4 、K2 Al
F5 、K3 AlF6 、RbF−AlF3 等を挙げること
が出来る。なお、ここで、フラックスがフッ化物系フラ
ックスに限定されているのは、フッ化物系フラックス以
外のフラックス、例えば、塩化物系フラックスを用いる
場合には、アルミニウム材料の腐食を招き易いために、
ろう付け後において、残留物の特別な除去処理を行なわ
ねばならず、また臭化物系フラックスを用いる場合に
は、取り扱い上の安全性に問題を生じる等の問題がある
ところから、好ましくないからである。Further, the flux used in the brazing composition for an aluminum material according to the present invention reduces the oxide film formed on the surface of the aluminum material to remove it, thereby forming a eutectic alloy of aluminum and the brazing material. As the flux, any conventionally known flux can be adopted as such a flux, and more specifically, KF- AlF 3 , KAlF 4 , K 2 Al
F 5, K 3 AlF 6, RbF-AlF 3 , etc. can be mentioned. Here, the flux is limited to the fluoride-based flux, because the flux other than the fluoride-based flux, for example, when using the chloride-based flux, because it is easy to cause corrosion of the aluminum material,
This is because after the brazing, a special residue-removing treatment must be performed, and when using a bromide-based flux, there are problems such as a problem in handling safety, which is not preferable. .
【0016】さらに、本発明に従うアルミニウム材料の
ろう付け用組成物に用いられるポリオキシエチレン鎖を
有するポリエーテル系物質は、接着特性を有するもので
あって、それにより、前記ろう材と前記フッ化物系フラ
ックスとをアルミニウム材料に結合、固着せしめるバイ
ンダーとして、添加されるものであるが、そのようなポ
リエーテル系物質としては、ポリオキシエチレン鎖(ポ
リエチレングリコール鎖)を有する従来から公知の各種
のものが適宜に選択採用され、具体的には、高級アルコ
ール、アルキルフェノール、脂肪酸等に、ポリエチレン
グリコール乃至はポリオキシエチレンを結合させたポリ
オキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンエステル
や、ポリプロピレングリコールの両端にポリエチレング
リコールを付加重合させて得られるポリオキシプロピレ
ン・ポリオキシエチレンブロック共重合体等が挙げられ
る。また、このようなポリエーテル系物質には、アルミ
ニウム材料への接着性を高めるべく、必要に応じてエポ
キシ基やカルボキシ基等の官能基が導入されることとな
る。Further, the polyether-based substance having a polyoxyethylene chain used in the brazing composition for an aluminum material according to the present invention has an adhesive property, whereby the brazing material and the fluoride are included. Although it is added as a binder for binding and fixing the system flux to the aluminum material, as such a polyether-based substance, various conventionally known compounds having a polyoxyethylene chain (polyethylene glycol chain) Are appropriately selected and adopted, and specifically, higher alcohols, alkylphenols, fatty acids, and the like, polyethylene glycol or polyoxyethylene bound polyoxyethylene ether, polyoxyethylene ester, or polypropylene glycol at both ends of polypropylene glycol. Add weight It is allowed polyoxypropylene polyoxyethylene block copolymers, and the like obtained. In addition, a functional group such as an epoxy group or a carboxy group is introduced into such a polyether-based substance as necessary in order to improve the adhesiveness to the aluminum material.
【0017】なお、ここで、ポリエーテル系物質がポリ
オキシエチレン鎖を有するものに限定されているが、そ
れは、このポリオキシエチレン鎖を有するポリエーテル
系物質が、ろう付けを行なう温度より低い温度で、窒素
ガス雰囲気中において、容易に分解、焼失して、しかも
灰分が1%以下となるものであり、それによって、ろう
付け後にアルミニウム材料の表面を汚すことが防止され
るからであり、一方、ポリオキシエチレン鎖を有してい
ないポリエーテル系物質、更には他の接着性物質は、窒
素ガス雰囲気中において、ろう付け温度より低い温度で
は、分解、焼失し難く、その結果、ろう付けがうまく行
なわれなくなるからである。Here, the polyether-based material is limited to those having a polyoxyethylene chain, which means that the polyether-based material having this polyoxyethylene chain is at a temperature lower than the brazing temperature. In a nitrogen gas atmosphere, it is easily decomposed and burned down, and the ash content becomes 1% or less, which prevents the surface of the aluminum material from being soiled after brazing. , Polyether-based substances having no polyoxyethylene chain, and other adhesive substances are less likely to decompose and burn out at a temperature lower than the brazing temperature in a nitrogen gas atmosphere, and as a result, brazing is difficult. Because it will not work well.
【0018】そして、本発明に従うアルミニウム材料ろ
う付け用組成物は、前記の如きろう材粉末と、フッ化物
系フラックス粉末と、ポリオキシエチレン鎖を有するポ
リエーテル系物質とを、適当量の水に、均一に分散、懸
濁させることにより、容易に調製され得るのである。な
お、ろう材の1重量部に対するフッ化物系フラックス粉
末の配合割合は、通常、0.1〜5重量部、好ましくは
0.1〜3重量部とされる。けだし、かかる配合割合が
0.1重量部よりも少ない場合には、フラックスの効果
が充分に発揮され得ないからであり、また、かかる配合
割合が5重量部よりも多い場合には、より以上のフラッ
クスの使用効果が得られるというわけではないからであ
る。また、ろう材の1重量部に対するポリオキシエチレ
ン鎖を有するポリエーテル系物質の配合割合は、通常、
0.1〜10重量部、好ましくは0.1〜3重量部とさ
れる。けだし、かかる配合割合が0.1重量部よりも少
ない場合には、前記ろう材及びフッ化物系フラックスと
アルミニウム材料を結合、固着せしめる作用が不充分と
なるからであり、また、かかる配合割合が10重量部よ
りも多い場合には、より一層の結合、固着作用が得られ
るわけではないからである。更に、水の量は、特に限定
されるものではないが、ろう付け用組成物が塗布のため
に適当な粘度を有するように、適宜に調整される。The aluminum material brazing composition according to the present invention contains the brazing powder as described above, a fluoride-based flux powder, and a polyether-based substance having a polyoxyethylene chain in an appropriate amount of water. It can be easily prepared by uniformly dispersing and suspending. The mixing ratio of the fluoride flux powder to 1 part by weight of the brazing material is usually 0.1 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 3 parts by weight. This is because, if the blending ratio is less than 0.1 parts by weight, the effect of the flux cannot be sufficiently exerted, and if the blending ratio is more than 5 parts by weight, more than This is because the effect of using the flux is not obtained. The blending ratio of the polyether-based substance having a polyoxyethylene chain to 1 part by weight of the brazing filler metal is usually
The amount is 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 3 parts by weight. This is because, if the blending ratio is less than 0.1 parts by weight, the effect of binding and fixing the brazing material and the fluoride-based flux to the aluminum material is insufficient, and the blending ratio is This is because if the amount is more than 10 parts by weight, further bonding and fixing action cannot be obtained. Further, the amount of water is not particularly limited, but is appropriately adjusted so that the brazing composition has an appropriate viscosity for application.
【0019】また、本発明に従うろう付け用アルミニウ
ム材料は、上記アルミニウム材料ろう付け用組成物を用
い、それを、アルミニウム若しくはアルミニウム合金か
らなるアルミニウム材料のろう付けされるべき所定部位
に、適当量塗布することによって、容易に得ることが出
来る。より詳細には、ろう付けされるアルミニウム材料
としては、通常、アルミニウム若しくはアルミニウム合
金からなるアルミニウム材料のろう付けに用いられるも
のであれば、如何なるものでも用いることが出来、その
ようなアルミニウム材料の表面に、前記の如きアルミニ
ウム材料ろう付け用組成物を塗布した後、乾燥すること
により、得られるのである。なお、アルミニウム材料に
対するろう付け用組成物の塗布量は、ろう材量で、通
常、1g/m2 〜100g/m2 程度とされ、その塗布
方法は、均一に塗布することが出来れば、如何なる方法
で塗布されても、何等差し支えなく、例えば刷毛で塗布
する方法、スプレーによる塗布方法、ロールによる塗布
方法等を採用することが出来る。また、かかるろう付け
用組成物を塗布した後に行なわれる乾燥処理は、分散媒
体である水を蒸発させて除去するものであって、公知の
各種の手法に従って行なわれ得、例えば、120℃程度
の温度条件下で、加熱乾燥せしめる等の手法が採用され
るのである。The aluminum material for brazing according to the present invention uses the above-mentioned brazing composition for aluminum material, and an appropriate amount of the composition is applied to a predetermined portion of the aluminum material made of aluminum or aluminum alloy to be brazed. By doing so, it can be easily obtained. More specifically, as the aluminum material to be brazed, any material can be used as long as it is usually used for brazing an aluminum material made of aluminum or an aluminum alloy, and the surface of such an aluminum material can be used. Then, the composition for brazing an aluminum material as described above is applied and then dried. The coating amount of the brazing composition to the aluminum material is a brazing material amount, usually a 1g / m 2 ~100g / m 2 approximately, the application method, if it is possible to uniformly apply any Even if it is applied by a method, there is no problem, and for example, a brush application method, a spray application method, a roll application method, or the like can be used. The drying treatment performed after applying the brazing composition is to evaporate and remove water as a dispersion medium, and may be performed according to various known methods, for example, at about 120 ° C. Techniques such as heating and drying under temperature conditions are adopted.
【0020】さらに、本発明に従うアルミニウム材料の
ろう付け方法にあっては、前記したろう付け用アルミニ
ウム材料を用いることにあり、このろう付け用アルミニ
ウム材料と、接合対象たるアルミニウム若しくはアルミ
ニウム合金からなる第二のアルミニウム材料とを、通常
の手法に従ってろう付けすることにより、それら二つの
アルミニウム材料のろう付けを有利に行ない得るのであ
る。即ち、前記の如くして、そのろう付けされるべき部
位の表面に、ろう材及びフッ化物系フラックスを含有せ
しめてなる均一組成のコーティング層が形成された第一
のアルミニウム材料を用い、かかるコーティング層を介
して、所定の第二のアルミニウム材料を当接せしめて、
従来と同様にして加熱することにより、目的とするろう
付け製品を高い接合率において、且つ優れたろう付け性
において、従って侵食や座屈等の問題のない高品質な製
品として、有利に製造し得るのである。Further, in the brazing method of the aluminum material according to the present invention, the above-mentioned brazing aluminum material is used, and the brazing aluminum material and the aluminum or aluminum alloy to be joined are the first By brazing the two aluminum materials according to the usual method, the two aluminum materials can be brazed advantageously. That is, as described above, the first aluminum material having a coating layer of uniform composition containing a brazing material and a fluoride-based flux is formed on the surface of the portion to be brazed, A predetermined second aluminum material is abutted through the layer,
By heating in the same manner as before, the desired brazing product can be advantageously manufactured with a high bonding rate and with excellent brazing properties, and thus as a high-quality product without problems such as erosion and buckling. Of.
【0021】[0021]
【実施例】以下に、本発明を更に具体的に明らかにする
ために、本発明の幾つかの実施例を示すこととするが、
本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制
約をも受けるものでないことは、言うまでもないところ
である。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更
には上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱し
ない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変
更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解さ
れるべきである。EXAMPLES In order to clarify the present invention more specifically, some examples of the present invention will be shown below.
It goes without saying that the present invention is not subject to any restrictions by the description of such embodiments. In addition, in addition to the following examples, the present invention, in addition to the above-described specific description, various changes, corrections, and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. It should be understood that improvements can be made.
【0022】先ず、下記表1に示される配合割合(重量
比)において、各種のろう材と、フッ化物系フラックス
と、ポリオキシエチレン鎖を有するポリエーテル系物質
とを水に添加せしめ、それらを混合、分散させて、本発
明例1〜7のアルミニウム材料ろう付け用組成物を調製
した。なお、ろう材としては、シリコン粉末(Si)、
シリコンとアルミニウムとの合金からなる粉末(Al−
12%Si)、又は亜鉛粉末(Zn)を用い、また、フ
ッ化物系フラックスとしては、KAlF4 の粉末とK3
AlF6 の粉末とを、32:68(重量比)の割合にお
いて混合したものを用いた。更に、ポリオキシエチレン
鎖を有するポリエーテル系物質としては、ポリオキシエ
チレン(16)ノニルフェニルエーテル(アデカトール
NP−760:旭電化工業株式会社製)又はポリオキシ
プロピレン・ポリオキシエチレンブロック共重合体(ア
デカプルロニックF−88:旭電化工業株式会社製)を
用いた。First, various brazing filler metals, a fluoride-based flux, and a polyether-based substance having a polyoxyethylene chain were added to water at the compounding ratio (weight ratio) shown in Table 1 below, and they were added. The aluminum material brazing compositions of Examples 1 to 7 of the present invention were prepared by mixing and dispersing. As the brazing material, silicon powder (Si),
Powder composed of an alloy of silicon and aluminum (Al-
12% Si) or zinc powder (Zn) is used, and as the fluoride-based flux, KAlF 4 powder and K 3 are used.
A mixture of AlF 6 powder and a powder of 32:68 (weight ratio) was used. Furthermore, as the polyether-based substance having a polyoxyethylene chain, polyoxyethylene (16) nonylphenyl ether (Adecatol NP-760: manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) or polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer ( ADEKA Pluronic F-88: manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. was used.
【0023】[0023]
【表1】 A:ポリオキシエチレン(16)ノニルフェニルエーテル B:ポリオキシプロピレン・ポリオキシエチレンブロック共重合体[Table 1] A: polyoxyethylene (16) nonylphenyl ether B: polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer
【0024】また、比較のために、ポリオキシエチレン
鎖を有するポリエーテル系物質を用いることなく、ろう
材としてのシリコン粉末:1重量部とフッ化物系フラッ
クス粉末:3重量部とを混合せしめて、比較例1のアル
ミニウム材料ろう付け用組成物(混合粉末)を調製し
た。なお、フッ化物系フラックスとしては、上記した本
発明例と同様に、KAlF4 の粉末とK3 AlF6 の粉
末を、32:68(重量比)の割合において混合したも
のを用いた。For comparison, without using a polyether type substance having a polyoxyethylene chain, 1 part by weight of silicon powder as a brazing material and 3 parts by weight of fluoride type flux powder should be mixed. The aluminum material brazing composition (mixed powder) of Comparative Example 1 was prepared. As the fluoride-based flux, a mixture of KAlF 4 powder and K 3 AlF 6 powder at a ratio of 32:68 (weight ratio) was used, as in the above-described example of the present invention.
【0025】次いで、このようにして得られた各種のア
ルミニウム材料ろう付け用組成物を用いて、アルミニウ
ム材料に塗布処理し、その表面に均一組成のコーティン
グ層を形成した後、そのコーティング層を介して、別の
アルミニウム材料を当接せしめた状態で、加熱すること
により、ろう付けを実施した。より具体的には、アルミ
ニウム合金:JIS−A1050を押出成形することに
より得られたチューブ材(形材)の表面上のろう付けを
施す箇所に、ろう材量で5g/m2 の割合となるよう
に、前記各種のアルミニウム材料ろう付け用組成物をそ
れぞれ塗布した後、120℃で加熱乾燥して、ろう材と
フラックスとを含有してなるコーティング層を形成し
た。但し、比較例1のアルミニウム材料ろう付け用組成
物を適用する場合には、アルミニウム材料に、ろう付け
用組成物を粉末のままで塗布することにより、塗布層
(コーティング層)を形成した。次いで、このコーティ
ング層を介して、アルミニウム合金板:JIS−A30
03をコルゲート状に加工することにより得られたフィ
ン材を、当接せしめ、その状態で、窒素ガス雰囲気中
で、30分掛けて600℃まで加熱し、その温度で3分
間保持した後、炉冷することにより、それらアルミニウ
ム材料(チューブ材+フィン材)をろう付けした。Then, the various brazing compositions for aluminum materials thus obtained are applied to the aluminum material to form a coating layer having a uniform composition on the surface thereof, and then the coating layer is interposed. Then, brazing was carried out by heating while keeping another aluminum material in contact. More specifically, an aluminum alloy: JIS-A1050 is extruded to form a brazing material on the surface of a tube material (shaped material), and the brazing material content is 5 g / m 2. As described above, each of the various brazing compositions for aluminum materials was applied, and then heated and dried at 120 ° C. to form a coating layer containing a brazing material and a flux. However, when the aluminum material brazing composition of Comparative Example 1 was applied, a coating layer (coating layer) was formed by coating the aluminum material brazing composition as a powder. Then, through this coating layer, an aluminum alloy plate: JIS-A30
The fin material obtained by processing 03 into a corrugated shape was brought into contact with it, and in that state, it was heated to 600 ° C. in a nitrogen gas atmosphere for 30 minutes and held at that temperature for 3 minutes. The aluminum materials (tube material + fin material) were brazed by cooling.
【0026】そして、かかるろう付けの後、前記チュー
ブ材とフィン材との接合部分における接合率及びろう付
け性について調べ、その結果を、下記表2に示した。な
お、接合率は、接合部分100箇所当たりの接合されて
いる箇所の割合を百分率で表したものである。また、ろ
う付け性は、接合部分において、フィレットが形成され
て、その断面組織において、金属結合が為されており、
且つアルミニウム材料が、ろう材により侵食されておら
ず、座屈を生じていないものを○と評価し、そうでない
ものを×と評価した。After the brazing, the joining ratio and brazing property at the joint between the tube material and the fin material were investigated, and the results are shown in Table 2 below. The joining rate is a percentage of the number of joined portions per 100 joined portions. In addition, the brazing property is that a fillet is formed in the joint portion and a metallic bond is made in the cross-sectional structure,
Moreover, the aluminum material which was not corroded by the brazing material and which did not buckle was evaluated as ◯, and the other material was evaluated as x.
【0027】[0027]
【表2】 [Table 2]
【0028】かかる表2に示される結果から明らかなよ
うに、本発明に従うアルミニウム材料ろう付け用組成物
を用いて、アルミニウム材料をろう付けした場合には、
高い接合率と優れたろう付け性が有利に発揮され得るの
である。一方、比較例のアルミニウム材料ろう付け用組
成物を用いて、アルミニウム材料をろう付けした場合に
は、ろう材及びフラックスの均一な塗布が困難であると
ころから、接合率も低く、一部において、適用されるろ
う材の量が過多となることにより座屈を生じ、ろう付け
性が不良となった。As is clear from the results shown in Table 2, when the aluminum material brazing composition according to the present invention is used to braze an aluminum material,
The high bonding rate and the excellent brazing property can be advantageously exhibited. On the other hand, when using the aluminum material brazing composition of Comparative Example, when brazing the aluminum material, since it is difficult to uniformly apply the brazing material and the flux, the bonding rate is low, and in some cases, Buckling occurred due to an excessive amount of brazing material applied, resulting in poor brazing properties.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に従うアルミニウム材料ろう付け用組成物によれば、目
的とするろう付け部位に対して、必要量のろう材を用い
るだけでよいところから、ろう材のコストを有利に低減
し得るのであり、しかも、アルミニウム材料のろう付け
が、高い接合率と優れたろう付け性において、有利に実
現され得るのである。As is apparent from the above description, the aluminum material brazing composition according to the present invention requires only a necessary amount of brazing material for the intended brazing site. The cost of the brazing material can be advantageously reduced, and the brazing of the aluminum material can be advantageously realized with a high joining rate and an excellent brazing property.
【0030】それに加えて、本発明に従うアルミニウム
材料ろう付け用組成物に添加されているフラックスは、
フッ化物系フラックスであるところから、特別な除去処
理を必要とすることもないという利点を有しているので
ある。しかも、本発明に従うアルミニウム材料ろう付け
用組成物には、ポリオキシエチレン鎖を有するポリエー
テル系物質が含有せしめられているが、かかるポリオキ
シエチレン鎖を有するポリエーテル系物質は、窒素雰囲
気中のろう付け操作において、容易に分解、焼失し、灰
分が1%以下となるところから、ろう付け後のアルミニ
ウム材料の表面汚れの問題を惹起することもないという
利点も有している。In addition, the flux added to the aluminum material brazing composition according to the invention is
Since it is a fluoride-based flux, it has an advantage that no special removal treatment is required. Moreover, although the aluminum material brazing composition according to the present invention contains a polyether-based substance having a polyoxyethylene chain, the polyether-based substance having such a polyoxyethylene chain is contained in a nitrogen atmosphere. In the brazing operation, it is easily decomposed and burnt down, and the ash content becomes 1% or less, so that it also has an advantage that it does not cause a problem of surface contamination of the aluminum material after brazing.
【0031】また、本発明に従うろう付け用アルミニウ
ム材料は、上記の如き優れたアルミニウム材料ろう付け
用組成物をアルミニウム材料の表面に塗布、乾燥するこ
とにより、容易に得ることが出来、しかも、そのような
ろう付け用アルミニウム材料によれば、それが、ろう材
とフラックスを含有してなる均一組成のコーティング層
を有していることから、ろう付けを行なう際に、高い接
合率と優れたろう付け性が効果的に発揮される得るので
ある。The brazing aluminum material according to the present invention can be easily obtained by applying the above-described excellent brazing composition for aluminum material to the surface of the aluminum material and drying the composition, and According to such an aluminum material for brazing, since it has a coating layer of a uniform composition containing a brazing material and a flux, a high joining rate and an excellent brazing are achieved when brazing. The sex can be effectively exhibited.
【0032】さらに、本発明に従うアルミニウム材料の
ろう付け方法によれば、アルミニウム材料を低コストで
接合し得ると共に、高い接合率と優れたろう付け性を実
現し得るところから、より低コストで、より品質の良好
なアルミニウム材料ろう付け製品を、有利に製造し得る
のである。Further, according to the brazing method for an aluminum material according to the present invention, the aluminum material can be joined at a low cost and at the same time, a high joining rate and an excellent brazing property can be realized. A brazing product of good quality aluminum material can be produced advantageously.
Claims (3)
属又は該金属とアルミニウムとの合金からなるろう材粉
末と、フッ化物系フラックス粉末と、ポリオキシエチレ
ン鎖を有するポリエーテル系物質とを、水に懸濁せしめ
てなることを特徴とするアルミニウム材料ろう付け用組
成物。1. A brazing filler metal powder made of a metal capable of forming a eutectic alloy with aluminum or an alloy of the metal and aluminum, a fluoride flux powder, and a polyether substance having a polyoxyethylene chain, A brazing composition for an aluminum material, characterized by being suspended in water.
からなるアルミニウム材料に、アルミニウムと共晶合金
を形成し得る金属又は該金属とアルミニウムとの合金か
らなるろう材粉末と、フッ化物系フラックス粉末と、ポ
リオキシエチレン鎖を有するポリエーテル系物質とを水
に懸濁せしめてなるろう付け用組成物を、塗布、乾燥す
ることにより、かかるろう材粉末及びフラックス粉末を
含有するコーティング層が、該アルミニウム材料の表面
に形成されていることを特徴とするろう付け用アルミニ
ウム材料。2. An aluminum material made of aluminum or an aluminum alloy, a brazing filler metal powder made of a metal capable of forming a eutectic alloy with aluminum or an alloy of the metal and aluminum, a fluoride flux powder, and polyoxyethylene. A brazing composition obtained by suspending a polyether-based substance having a chain in water is applied and dried to form a coating layer containing the brazing material powder and the flux powder on the surface of the aluminum material. An aluminum material for brazing characterized by being formed.
からなる第一のアルミニウム材料に、アルミニウムと共
晶合金を形成し得る金属又は該金属とアルミニウムとの
合金からなるろう材粉末と、フッ化物系フラックス粉末
と、ポリオキシエチレン鎖を有するポリエーテル系物質
とを水に懸濁せしめてなるろう付け用組成物を、塗布、
乾燥することにより、かかるろう材粉末及びフラックス
粉末を含有するコーティング層を、該第一のアルミニウ
ム材料の表面に形成する一方、このコーティング層を介
して、該第一のアルミニウム材料に対して、アルミニウ
ム若しくはアルミニウム合金からなる第二のアルミニウ
ム材料を当接せしめた状態において、加熱することによ
り、それら第一のアルミニウム材料と第二のアルミニウ
ム材料とをろう付けすることを特徴とするアルミニウム
材料のろう付け方法。3. A first aluminum material made of aluminum or an aluminum alloy, a braze powder made of a metal capable of forming a eutectic alloy with aluminum or an alloy of the metal and aluminum, and a fluoride flux powder. Applying a brazing composition obtained by suspending a polyether-based substance having a polyoxyethylene chain in water,
By drying, a coating layer containing the brazing material powder and the flux powder is formed on the surface of the first aluminum material, and the aluminum is applied to the first aluminum material through the coating layer. Alternatively, brazing of the first aluminum material and the second aluminum material is performed by heating in a state where the second aluminum material made of an aluminum alloy is brought into contact with the first aluminum material and the second aluminum material. Method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33911595A JPH09174277A (en) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Composition for brazing aluminum material and aluminum material for brazing and method for brazing aluminum material |
Applications Claiming Priority (1)
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JP (1) | JPH09174277A (en) |
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-
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- 1995-12-26 JP JP33911595A patent/JPH09174277A/en active Pending
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