铝部件的钎焊方法及其使用的钎焊装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及铝合金的钎焊方法及其使用的钎焊装置,所述铝合金的钎焊方法的特征在于,钎焊片材包括由铝或铝合金构成的心材,以及包层在该心材的单面或两面上的由铝合金构成的钎料,在上述心材以及钎料的至少一方含有Mg,将所述钎焊片材在含有氩气气氛的炉内,不使用焊剂,进行加热钎焊。通过本发明专利技术的铝合金的钎焊方法及其使用的钎焊装置,提供具有良好且稳定的钎焊性、能适用工业的钎焊方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及不使用焊剂的铝部件的钎焊方法，尤其涉及适合热交换器制造的钎焊方法。
技术介绍
铝材料热传导性高，且轻量，因此，在以汽车搭载用为首的热交换器中得到大量使用。内部使得水或油等循环进行热交换的热交换器由罐、管、散热片等部件构成，各部件通过钎焊金属接合。作为构成由钎焊制造的热交换器的铝材料，使用将钎料等包层在成为心材的铝合金板的片面或两面上的钎焊片材(brazing sheet,也称为“硬钎焊片材”)。一般，使用熔融温度为600°C以上的铝合金作为钎焊片材的心材合金，使用熔融温度为600°C以下的Al-Si系合金作为包层的钎料合金。由该钎焊片材制作热交换器部件，组合上述部件，通过加热到600°C前后温度，仅仅熔融钎焊片材的钎料部，能制作与其它部件钎焊的热交换器。通过使用钎焊片材能一次性地钎焊构成热交换器的多个部件，钎焊片材作为热交换器用的材料得到广泛利用。作为主要的实用化的钎焊方法，可以列举真空钎焊法和N0K0L0K(美国焊剂名称)钎焊法。真空钎焊法使用由Al-S1-Mg系合金构成的钎料，通过在真空中加热，钎料中的Mg从材料蒸发，那时破坏材料表面的氧化膜，使得钎焊成为可能。但是，真空钎焊法存在需要高价的真空加热装置的缺点。另一方面，N0K0L0K法使用由Al-Si系合金构成的钎料，涂布焊剂后，在惰性气体中加热，由焊剂破坏材料表面的氧化膜，使得钎焊成为可能。但是，在涂布焊剂中，若涂布不匀，则成为钎焊不良的原因，因此，需要将焊剂均一地涂布在必要处。对此，提出了不使用高价的真空加热装置或焊剂，通过在惰性气体中加热使得钎焊成为可能的钎焊方法。在专利文献I中，记载用炭质罩覆盖含有Mg的钎焊品进行加热，不使用焊剂，进行钎焊的方法。在该方法中，因Mg降低炭质罩内的氧浓度，防止氧化，使得钎焊可能。又，在专利文献2中，记载使用钎料含有Mg的包层材料，构成热交换器，不使用焊剂，进行钎焊的方法。在该方法中，由钎料中的Mg除去表面氧化膜，使得钎焊可能。上述不使用焊剂的钎焊方法哪一个都通过材料中的Mg破坏氧化膜，使得钎焊可能，但是与真空钎焊法 或N0K0L0K法相比，由Mg引起的氧化膜的破坏作用弱，因此，难以得到稳定的钎焊性。又，通过降低炉内的氧浓度，钎焊性得到改善，但是，难以工业化地维持低氧气氛。专利文献专利文献I日本特开2007-044713号公报专利文献2日本特开2007-190574号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供在利用由Mg引起的氧化膜的破坏作用、不使用焊剂的钎焊方法中，具有更良好且稳定的钎焊性、也能适用于工业的钎焊方法。鉴于上述课题，本专利技术人进行研究结果，注意到钎焊时的气氛气体种类对钎焊性带来很大影响，发现通过使用氩气作为气氛气体实现良好的钎焊性。本专利技术在权利要求1中，提出一种铝部件的钎焊方法，其特征在于:钎焊片材包括由铝或铝合金构成的心材，以及包层在该心材的单面或两面上的由铝合金构成的钎料，在上述心材以及钎料的至少一方含有Mg，将由所述钎焊片材构成的铝部件在含有氩气气氛的炉内，不使用焊剂，进行加热钎焊。本专利技术在权利要求2中，将由辉光放电发光分析而得到的氮原子的发光强度相对氧原子的发光强度之比设为发光强度比N/0，在钎焊后的钎料中，当将表示内部的一定值的发光强度比N/0设为1.0时，从钎料表面到表示上述一定值的深度的发光强度比N/0为1.2以下。本专利技术在权利要求3中，将上述炉内的含有IS气气氛设为IS气气氛或IS气和氮气的混合气体气氛，炉内氧浓度为25ppm以下。本专利技术在权利要求4中，提出用于权利要求1 3中任一项所述的铝部件的钎焊方法的钎焊装置。下面，说明本专利技术的效果:根据本专利技术的钎焊方法，利用Mg的氧化膜破坏作用，能得到不使用焊剂的良好的钎焊性。该钎焊方法给予稳定的钎焊性，因此，工业上适用性也优异。附图说明图1是表示钎焊的钎料中的飞溅时间和发光强度比(N/0)nor关系的图线。图2是间隙充填试验的说明图。图中符号意义如下:I —垂直板2 —水平板3 —间隔件4 —角焊缝(fillet)5 一间隙充填长度具体实施例方式下面，详细说明本专利技术。A.钎焊片材首先，说明在本专利技术的钎焊方法中使用的钎焊片材。在本专利技术使用的钎焊片材的构成形态设有铝合金心材，以及包层在心材的单面或两面的铝合金的钎料。即，使用在心材单面包层钎料的二层结构，以及在心材两面分别包层钎料的三层结构。钎料的包层率在单面为2 30%。又，钎焊片材的厚度为二层结构0.1 3mm,三层结构0.05 3mm。除了上述形态，也可以设为具有进一步使得表层材料包层的表层材料/钎料/心材的三层结构，表层材料/钎料/心材/钎料/表层材料的五层结构，进一步使得牺牲阳极材料包层的钎料/心材/牺牲阳极材料的三层结构等结构的形态。在上述形态中，在心材及钎料的至少某一方含有Mg。在本专利技术中，通过在心材及钎料的至少某一方含有Mg，利用由Mg引起的铝氧化膜的破坏作用。(I)当在钎料中含有Mg场合，在钎焊加热升温中，包含在钎料中的Mg使得钎料表面的氧化膜还原，进行破坏。(2)另一方面，当在心材中含有Mg场合，在钎焊加热升温中，Mg从心材向钎料扩散，Mg使得钎料表面的氧化膜还原，进行破坏。(3)进而，当在心材及钎料两方都含有Mg场合，生成上述(I)和(2)两方。当在钎料的铝合金中含有Mg场合，较好的是，将Mg含有量设为0.5 2.0质量％(以下，简记为“ ％”)。在不足0.5%情况下，不能得到对于能发挥有效的氧化膜破坏作用来说充分的Mg量，钎焊性降低。又，若超过2.0%，在钎焊加热中，过剩量的Mg扩散到钎料表面，不从钎料表面蒸发地残留的Mg多量存在。其结果，形成MgO氧化膜，其成为厚膜化，使得钎焊性降低。当在心材的铝合金中含有Mg场合，较好的是，将Mg含有量设为0.15 2.5%。在不足0.15%情况下，在钎焊加热中，扩散到钎焊片材的钎料的Mg量变少，不能得到充分的Mg量，钎焊性降低。又，若超过2.5%，在钎焊加热中，过剩量的Mg从心材扩散到钎料，如上所述，因MgO氧化膜厚膜化，使得钎焊性降低。当在钎料和心材两方的铝合金中含有Mg场合，较好的是，将钎料中的Mg含有量设为0.1 1.4%,将心材中的Mg含有量设为0.15 1.2%。钎料中的Mg含有量不足0.1%,或心材中的Mg含有量不足0.15场合，不能得到充分的Mg量，钎焊性降低。另一方面，若钎料中的Mg含有量超过1.4%,或心材中的Mg含有量超过1.2%场合，在钎焊加热中，过剩量的Mg扩散到钎料表面，如上所述，因MgO氧化膜的厚膜化，使得钎焊性降低。如果在钎焊温度下处于不熔融范围，从材料强度或耐蚀性角度考虑，也可以在心材中添加Mg以外的元素。作为这种元素，为了提高材料强度，可以列举S1、Fe、Mn、N1、Cu等，又，为了对钎焊片材带来牺牲防蚀效果，提高耐蚀性，可以列举Zn、Sn、In等。又，作为Mg以外的添加元素，可以在钎料中含有在钎料中含有的公知元素。作为含有这样的元素的钎料，使用含有7.0 13.0重量％的Si的Al-Si系铝合金很合适。除了 Si，为了调整钎焊片材的熔点或电位，也可以使用添加Zn、Cu等元素的钎料。B.气氛气体对钎焊性的影响在不使用焊剂、对含有Mg的铝材料的钎焊片材进行钎焊的方法中，因Mg本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.28 JP 2010-2427441.一种铝部件的钎焊方法，其特征在于: 钎焊片材包括由铝或铝合金构成的心材，以及包层在该心材的单面或两面上的由铝合金构成的钎料，在上述心材以及钎料的至少一方含有Mg，将由所述钎焊片材构成的铝部件在含有氩气气氛的炉内，不使用焊剂，进行加热钎焊。2.如权利要求1所述的铝部件的钎焊方法，其特征在于: 将由辉光放电发光分析而得到的氮原子的发光强度...

【专利技术属性】
技术研发人员：神田輝一，渡邉憲一，柳川裕，
申请(专利权)人：关东冶金工业株式会社，古河SKY株式会社，
类型：
国别省市：