(57)【要約】【課題】  繊細かつ複雑形状の被接合部材にかかわらず、エロージョンを起こさない、ろう付け接合構造を提供することにある。【解決手段】ろう付け接合構造は、AlもしくはAl合金を有する第１の被接合部材と、前記Alもしくは前記Al合金を有する第２の被接合部材とを接合したろう付け接合構造であって、前記第１の被接合部材と前記第２の被接合部材との間の接合層は、前記AlとNiの金属間化合物を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
AlもしくはAl合金を有する第１の被接合部材と、前記Alもしくは前記Al合金を有する第２の被接合部材とを接合したろう付け接合構造であって、
前記第１の被接合部材と前記第２の被接合部材との間の接合層は、前記AlとNiの金属間化合物を有することを特徴とするろう付け接合構造。
【請求項２】
請求項１に記載のろう付け接合構造において、
前記第１の被接合部材、もしくは前記第２の被接合部材は、板状、多孔質体、不織布、ラティス構造体、打抜加工体、エキスバンドメタルのいずれかの形態であることを特徴とするろう付け接合構造。
【請求項３】
請求項１に記載のろう付け接合構造において、
前記金属間化合物を形成する前記Niは、粒子状の前記Ni、または、箔状の前記Ni、または、前記第１の被接合部材もしくは前記第２の被接合部材の接合部表面のいずれかを被覆した前記Niであることを特徴とするろう付け接合構造。
【請求項４】
請求項１に記載のろう付け接合構造において、
前記第１の被接合部材、および前記第２の被接合部材は、板状、多孔質体、不織布、ラティス構造体、打抜加工体、エキスバンドメタルのいずれかの形態であることを特徴とするろう付け接合構造。
【請求項５】
AlもしくはAl合金を有する第１の被接合部材と、前記Alもしくは前記Al合金を有する第２の被接合部材とを接合するろう付け接合構造の製造方法であって、
前記第１の被接合部材の表面に前記AlとSiを有するろう材を設置する工程と、
ろう材を塗布した前記第１の被接合部材に、前記第２の被接合部材を圧着する工程と、
ろう材の融点以上、前記Alもしくは前記Al合金の融点未満で、ろう付けして、前記第１の被接合部材と前記第２の被接合部材との間の接合層が、前記AlとNiの金属間化合物が形成されるろう付け工程とを有することを特徴とするろう付け接合構造の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のろう付け接合構造の製造方法において、
前記接合層を形成するろう材は、前記Al、前記Si、前記Niから成る金属成分と、フラックス、樹脂、溶剤を有し、
前記Niの成分含有率は、ろう材の総量に対し5%以上15%以下であることを特徴とするろう付け接合構造の製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載のろう付け接合構造の製造方法において、
ろう付け時のろう材厚は、50μｍ以上500μｍ以下の範囲であることを特徴とするろう付け接合構造の製造方法。
【請求項８】
請求項５に記載のろう付け接合構造の製造方法において、
前記ろう付け工程のろう付け温度は、590℃以上630℃以下の範囲であることを特徴とするろう付け接合構造の製造方法。
【請求項９】
請求項５に記載のろう付け接合構造の製造方法において、
前記金属間化合物を形成する前記Niは、前記第１の被接合部材もしくは前記第２の被接合部材の接合部表面のいずれかを被覆した前記Niであることを特徴とするろう付け接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、AlもしくはAl合金を被接合部材とする、ろう付けによる接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境負荷、省エネルギーへの関心が高まる中、自動車や家電用熱交換器を中心に、軽量かつ熱伝導率の高いAlやAl合金は、ろう付け接合により多様なアプリケーションに適用されている。AlやAl合金のろう付けに使用するAl-Si系ろう材は、ろう付け温度が接合部材の融点に近く、エロージョンが起こり易い。ろう付け時のエロージョン抑制について、特許文献１が知られている。
【０００３】
特許文献1には、耐エロージョン性に優れたAl合金のブレージングシートが開示されている。特許文献１に記載のブレージングシートは、芯材を形成するAl合金にアルカリ土類金属やアルカリ金属を添加することによって、ろう材から芯材に浸入するSiやGeをSi化合物やGe化合物としてトラップすることでエロージョンを抑制することができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３０３１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１におけるブレージングシートは、ろう材の膜厚が一定に確保されているため膜厚バラツキによる局所的なエロージョンは起こり難く、形状が定まっている多数の部材に、ろう付けすることは非常に便利である。
【０００６】
しかしながら、繊細かつ複雑形状の接合部材や、小さな箇所、狭い部分等、様々な塗布形状に、特許文献１に記載のようなブレージングシートを使用するには、工程も煩雑になる。
【０００７】
本発明の目的は、繊細かつ複雑形状の被接合部材にかかわらず、エロージョンを起こさない、ろう付け接合構造、及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の好ましい一例は、AlもしくはAl合金を有する第１の被接合部材と、前記Alもしくは前記Al合金を有する第２の被接合部材とを接合したろう付け接合構造であって、前記第１の被接合部材と前記第２の被接合部材との間の接合層は、前記AlとNiの金属間化合物を有するろう付け接合構造である。
【０００９】
本発明の好ましい他の例は、AlもしくはAl合金を有する第１の被接合部材と、前記Alもしくは前記Al合金を有する第２の被接合部材とを接合するろう付け接合構造の製造方法であって、前記第１の被接合部材の表面に前記AlとSiを有するろう材を設置する工程と、ろう材を塗布した前記第１の被接合部材に、前記第２の被接合部材を圧着する工程と、ろう材の融点以上、前記Alもしくは前記Al合金の融点未満で、ろう付けして、前記第１の被接合部材と前記第２の被接合部材との間の接合層が、前記AlとNiの金属間化合物が形成されるろう付け工程とを有するろう付け接合構造の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、繊細かつ複雑形状の被接合部材にかかわらず、エロージョンを起こさない、ろう付け接合構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】Al、もしくはAl合金を被接合部材とする、ろう付け接合構造の断面概略図である。
【図２】Al-Si-Ni系ろう材を用いた形状の異なる被接合部材のろう付け性を示す表１である。
【図３】Al-Si系ろう材を用いた形状の異なる被接合部材のろう付け性を示す表２である。
【図４】Al-Si-Ni系ろう材のNi添加量と高さ変化量の関係を示す図である。
【図５】Al-Si-Ni系ろう材のろう材厚と高さ変化量の関係を示す図である。
【図６】Al-Si-Ni系ろう材のろう付け温度と高さ変化量の関係を示す図である。
【図７】Al-Si-Ni系ろう材と、Al-Si系ろう材を用いた時のAl板へのろう付け性評価を示す表３である。
【図８】Alの被接合部材に対してAl-Si-Ni系ろう材を用いた場合に、Ni添加量と高さ変化量の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施例では、Al-Si合金とNiを主成分とする、ろう材をろう付けに用いることにより、ろう材の融点以上の温度で積極的にNiがろう材中のAlと金属間化合物を形成し、ろう材中のAl濃度が低減し、被接合部材側のAlがろう材中に溶け込むことを抑制する。このため、ろう材厚やろう付け温度のバラツキにかかわらず、繊細かつ複雑形状のAlもしくはAl合金である被接合部材に対して、信頼性の高い金属接合構造を実現することができる。
【００１３】
また、実施例では、Al-Si合金とNiを主成分とするろう材は、Al-Si合金が40%以上50%以下、KF等のF系フラックスが15%以上25%以下、その他樹脂バインダと有機溶剤が25%以上45%以下から成る基本成分と、Ni成分から成る。前記Al-Si合金のSi含有率は、6％以上13％以下の範囲である。Si含有率が高くなると共にろう付け温度が低下することから、プロセスのろう付け温度に応じて、Si含有率が選定される。
【００１４】
実施例では、Al-Si系ろう材とNi成分と合わせて100%となるよう調整される。ろう材のNi成分は、5%以上15%以下の範囲であることが好ましい。Ni成分が5%未満であると、エロージョンの抑制効果が殆ど認められず、また、15%より高い場合では、粘度が上昇し、ろう材厚が不均一となることでろう付け性が低減する。ここでエロージョンとは、ろう付けの際に、Al合金のろう材が、被接合部材を侵食し、被接合部材の厚さを減少させる現象をいう。
【００１５】
また、被接合部材として、強度を保持するためにMg等を含むAl合金を使用する場合も多く、Al合金の種類にかかわらず、ろう付けできることが望ましい。しかしながら、Al-Si系ろう材は、被接合部材がMg等を含むAl合金の場合、ろう付け温度において、ろう材が凝集、または、はじくといった現象が起こり、ろう付け性が劣る傾向がある。
【００１６】
このため、Al-Si系ろう材にNi成分を補うことで、Ni成分が、ろう材の凝集や、はじきを阻害し、Al合金表面に均一な膜を形成することが明らかとなった。純Alのエロージョン抑制とMgを含むAl合金のろう付けを両立させるためには、Ni添加量が5％以上15％以内の範囲であり、この範囲において、純Alのエロージョン抑制と、Al-Mg合金のろう付けとを両立することができる。
【００１７】
Niの添加量5%未満の場合、ろう材のはじきや凝集の抑制効果が殆どなく、Niの添加量が15%より多い場合では、エロージョン抑制効果が強くなるため、接合強度が劣る可能性がある。これらの理由により、2つの課題を満足するNi成分の適正な添加量は5％以上15％以下である。
【００１８】
実施例における被接合部材の形態は、複雑かつ緻密な多孔質体、不織布、ラティス構造体、打抜加工体、エキスバンドメタルの様な形状を有するものに有効であり、どの様な不規則な複雑な形状であっても、細部までエロージョンを起こすことなく、ろう付けができる。
【００１９】
実施例では、Al-Si系ろう材に含有するNiの形態は、粒子、箔のいずれかから選択されるが、ろう材が溶融する際に、合金を形成することができれば、ろう材に添加する方法でなくとも、どのような形態であってもよい。例えば、被接合部材のいずれかの接合部表面がNiめっきで被覆されている形態であってもよく、ろう付けプロセスにより、適宜選択される。Niの形態を粒子、箔のいずれかから選択できることや、被接合部材にNiめっきで被覆する場合を選択できることで、ろう付けプロセスの自由度は高くなる。
【００２０】
Ni粒子を添加する場合、ろう材に添加し攪拌して使用される。粒子径が5μｍ未満の場合、粒子径が小さくなるほど、少量の添加で、ろう材の粘度が増粘し易くなり、塗布性に影響を及ぼす。また、粒子径が200μｍより大きい場合では、例えば粒子同士が重なり合った場合の様に、被接合部材との密着性悪くなり、Ni粒子の密度が不均一になる可能性があり、Ni粒子の存在しない箇所ではエロージョンが起こり易くなってしまう。このため、Ni粒子径の範囲は5μｍ以上200μｍ以下の範囲であることが望ましく、ろう材厚や塗布性に合わせて適宜選択される。
【００２１】
箔の場合では、ろう材を被接合部材表面に塗布後、ろう材上部から箔を重ねて設置し、その上部にもう一方の被接合部材を重ねた後、ろう付けする。箔の厚さ20μｍ未満では取り扱い性に問題があり、また、100μｍより大きい場合では、適正範囲内のろう材厚を考慮すると、Ni含有率が30%を超えて、過度にエロージョンを抑制することになる。そのため、ろう付け性が低下する。従って、箔の厚さは、20μｍ以上100μｍ以下の範囲であることが好ましく、ろう材厚により、箔の厚さの範囲から適宜選択される。
【００２２】
Niめっきを接合部に施す場合は、全体にめっきを施すと熱伝導率が低下するため、できる限り、ろう付け部のろう材と接する部分のみに施すことが望ましい。めっき厚は、ろう材厚にかかわり、0.5μｍ以上10μｍ以下の範囲であることが好ましい。0.5μｍ未満では均一な膜形成が難しくなる。また、10μｍより大きい場合では、ろう材中のNi濃度が高くなり、ろう付け時にろう材へ溶け込むNi量が過剰となり、過度にエロージョンが抑制されることから、ろう付け性が低下するものと考えられる。
【００２３】
実施例による、ろう付け接合構造の製造方法は、以下のような複数の工程を有する。アセトンもしくはイソプロピルアルコール等の溶剤で洗浄した第１の被接合部材上に、Al-Si合金とNiを主成分とするろう材を、第２の被接合部材に対応した膜厚で塗布する第１の工程を有する。また、ろう材を塗布した前記第１の被接合部材上に、第２の被接合部材を設置し、加圧して押さえて金属接合構造の前駆体を形成する第２の工程を有する。また、金属接合構造の前駆体を炉に入れて、第１の被接合部材、もしくは第２の被接合部材を構成するAlもしくはAl合金の融点未満で、ろう材の融点以上まで昇温し、第１の被接合部材と第２の被接合部材のろう付けが、安定するまで保持した後、少しずつ空冷により冷却する第３の工程を有する。このような製造方法により、AlもしくはAl合金を有する被接合部材間に、AlとNiの金属接合構造を形成することできる。
以下に、図面を用いて、実施例１から実施例５を、詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
実施例１によるろう付け接合構造について以下に、詳細を説明する。
図１は、実施例１によるAlもしくはAl合金をAl-Siろう材でろう付けした接合構造断面図である。AlもしくはAl合金からなる第１の被接合部材（１００）と第２の被接合部材（１０１）の接合構造において、第１の被接合部材（１００）と第２の被接合部材（１０１）間に介在する、ろう材成分と第２被接合部材（１０１）の溶出成分とが、一体化した接合層（１０２）の組織には、AlとNiの金属間化合物（１０３）が形成されている。
【００２５】
実施例１は、AlとSiとNiからなる金属を主成分とするろう材を用いることによって、Niが、接合部に介在する余剰のろう材中のAlもしくは、第２被接合部材（１０１）から溶け出したAlとが、積極的に金属間化合物を形成することでエロージョンが抑制される。また、第１の被接合部材（１００）のろう付け面に対して、傾くことなく均一にろう付けすることができた。
【００２６】
特に、繊細かつ複雑形状の多孔質体や不織布、エキスバンドメタルや打板加工の２次元的網目構造や、ラティス構造の３次元的な網目構造を有するAlもしくはAl合金被接合部材に効果を発揮する。
【００２７】
図２は、上記した、繊細かつ複雑形状の被接合部材を用い、ろう付けした時の高さ変化量（ｍｍ）と、傾き(ｍｍ)を測定した結果（表１）を示す。
【００２８】
第２の被接合部材（１０１）の評価試料として、以下の被接合部材を用い、ろう付後の高さ変化量と傾きを測定した。高さ変化量は、ろう付け前後の評価試料の高さの差分とした。傾きは、ろう付け後、最も高い箇所と低い箇所をデジマチックインジケータ（ミツトヨ社製）で測定し、高低差を傾きとした。台座とする第１の被接合部材（１００）は、1.5ｔ×20×30(ｍｍ)のAl板(材質1050)を用いた。
【００２９】
ろう材は、東洋アルミニウム社製Al-Si系4045を使用した。また、ろう材に添加するNi粉は、カーペンターパウダープロダクツ製 99% 75μｍφを使用し、Al-Si系4045が90gに対し、Ni粉を10g加えて、真空攪拌することで均一に混合しNi添加量10%のAl-Si-Ni系のろう材を調整した。
【００３０】
ろう材厚は200μｍ±20μｍとし、200μｍ厚のマスクを使用し、第１の被接合部材（１００）の表面にスキージで塗布した後、ろう材を塗布した第１の被接合部材（１００）表面に、第２の被接合部材（１０１）を設置した。
【００３１】
ろう付け条件は、山陽精工（株）社製 SMT SCOPE SA-8000を用いて、600℃で3分(min)の間、N2雰囲気の下で、ろう付けをした。エロージョンの起こり易さは、高さ変化量が大きいほどエロージョン度合いが大きいものとした。
No.1 多孔質AlERG社製Duocel 40PPI 6101-16  ろう付け形状
評価試料形状：1.5t×10×10(ｍｍ)ろう材塗布後、L字型のステンレス鋼板で両側を固定してろう付けした。
No.2 打抜き加工Al 大栄金網工業社製1ｔ×1ｍｍφ×2ピッチ開口率23% A1050
評価試料形状：1t×50×50(ｍｍ)ろう材塗布後、L字型のステンレス鋼板で両側を固定してろう付けした。
No.3 エキスバンドメタル 大栄金網工業社製0.5t×3×4.6(ｍｍ) A1050
評価試料形状：0.5t×50×50(ｍｍ)ろう材塗布後、L字型のステンレス鋼板で両側を固定してろう付けした。
No.4 不織布 （株）ユニックス社製 Al純度99.7%
評価試料形状：20ｍｍ角厚さ5ｍｍとなるように重ねてAl板上に設置。
No.5 板 A1050        
評価試料形状：5t×10×10(ｍｍ)
【００３２】
この結果、実施例１によれば、No.1〜No.5の試料に対しては、高さ変化量が、1.5ｍｍ以下を示し、エロージョン度合いが少なく耐エロージョン性が良好であった。また、これら断面をSEMとEDXで観察すると、ろう付けされた接合部にはAl-Niの金属間化合物が形成していることを確認した。
【００３３】
実施例１では、第２被接合部材（１０１）として、多孔質体などの繊細かつ複雑形状の被接合部材を用いた例を示したが、第１の被接合部材（１００）として、多孔質体などの繊細かつ複雑形状の被接合部材を用いてもよいし、第１の被接合部材（１００）と第２被接合部材（１０１）の両方に、多孔質体などの繊細かつ複雑形状の被接合部材を用いた場合でも、エロージョンを抑制できる。
【００３４】
比較例１
評価試料は、実施例１と同じ試料を用い、加熱温度600℃で、3分間（min）のろう付け条件で、ろう付けした。ろう材は、実施例１の東洋アルミニウム社製4045のみを使用した。この結果、図３の表２に示したように、すべての比較例の試料No.6〜No.10は、高さ変化量2ｍｍ以上で、エロージョン度合いが大きく、また、0.5ｍｍ以上傾いた状態で、ろう付けされていた。
【００３５】
特許文献１に示されたように、ブレージングシートを使う場合には、繊細かつ複雑形状の接合部材や、小さな箇所、狭い部分等、様々な塗布形状にブレージングシートを使用することになり、工程も煩雑になる。一方、実施例１によれば、図２に示したように、繊細かつ複雑形状の接合部材や、小さな箇所、狭い部分等、様々な塗布形状においてもエロージョン度合いが少なく耐エロージョン性が良好となる。
【実施例２】
【００３６】
ろう材4045のNi添加量によるろう付け時のエロージョンの影響について評価した。
第２の被接合部材（１０１）は、便宜的に形状依存の影響が出ないAl板(材質は、品番1050)1.5t×10×10(ｍｍ)を、第１の被接合部材（１００）は、第２の被接合部材（１０１）と同じ材質で、1.5ｔ×20×30(ｍｍ)のAl板を使用し、実施例１に従ってろう付けした。
【００３７】
また、ろう材は、実施例１と同様の方法で攪拌し、Ni添加量0%〜30%とするAl-Si-系ろう材を調整した。ろう付けは、ろう材厚200μｍ±20μｍとし、ろう付け条件は、山陽精工（株）社製 SMT SCOPE SA-8000を用い、600℃で、3分(min)の間、N2雰囲気化で、ろう付けした。Ni添加量と高さ変化量の関係について図４に示す。
【００３８】
この結果、添加量5%未満では、高さ変化量が大きくエロージョン抑制効果が認められなかった。また、添加量15％を超えると、粘度が急激に上昇し、スキージでようやく塗布ができる状態であり、塗布むらが生じた。また、エロージョンの抑制効果が大きすぎることから、フィレットが形成されず、ろう付け性も低下しているものと考えられる。
このため、5%以上15%以下の範囲でNi成分を添加することにより、エロージョンは抑制され、良好に、ろう付けできることがわかった。
【実施例３】
【００３９】
ろう材4045（Ni添加量10%）と、ろう材4045とを比較し、ろう材厚によるエロージョンの影響について評価した。ろう材厚は、100μｍ〜540μｍまで評価し、高さ変化量から、エロージョン性を確認した。第１の被接合部材（１００）と第２の被接合部材（１０１）は、実施例２と同じ板を用い、ろう材調整方法、ろう付け、及びろう付け評価は、実施例１に従って行った。ろう材厚と高さ変化量の関係を図５に示す。
【００４０】
ろう材4045を用いた場合（１０４）、ろう材厚200μｍで、高さ変化量は2ｍｍ以上であった。一方、本実施例のNiを10%添加したろう材の場合（１０５）、ろう材厚が２倍の400μｍ以上であっても、高さ変化量は0.5ｍｍであった。この結果、ろう材の厚さバラツキにかかわらず、エロージョンが抑制され、耐エロージョン性を示すことがわかった。
【００４１】
被接合部材をろう付けする時のろう材厚は、50μｍ以上500μｍ以内の範囲であることが好ましく、ろう材厚は、被接合部材の形状により選択される。例えば、被接合部材の骨格の径または厚さが、数10μｍの骨格であれば、ろう材厚は薄くなる。一方、被接合部材の骨格径または厚さが数ｍｍであれば、ろう材厚は、骨格の径に比例して厚くなる。
【００４２】
また、ろう材厚が、塗布むらにより、局所的に厚くなった場合でも、ろう材中のNiが積極的に、ろう材中のAlと金属間化合物を形成することで、エロージョンが抑制される。ろう材厚が50μｍより小さい場合では、厚みの制御が難しくなり、ろう付け信頼性が低下する。
【００４３】
また、図５に示すように、ろう材厚さが540μｍの場合には、高さ変化量は、0.5ｍｍとなる。高さ変化量が0.5ｍｍ以上では、エロージョンの影響が明らかになる。そこで、高さ変化量が0.5ｍｍを越えないようにするには、ろう材厚は、500μｍ以下が望ましい。よって、50μｍ以上500μｍ以下の範囲が最も好ましく、被接合部材の骨格の径、または厚さにより適宜、ろう材厚さは、その範囲内で選択される。
【実施例４】
【００４４】
ろう材4045（Ni添加量10%）とろう材4045を比較し、590℃から630℃において、ろう付け温度によるエロージョンの影響を評価した。ろう材厚は200μｍ±20μｍ一定とし、第１の被接合部材（１００）と第２の被接合部材（１０１）は、実施例２と同じ板を用い、ろう材の調整、及びろう付け評価は実施例１に従って行った。
【００４５】
ろう付け温度と高さ変化量の関係について図６に示す。この結果、ろう材4045（Ni添加量10%）でろう付けした場合（１０７）、ろう付け温度610℃であっても高さ変化量が0.5ｍｍ以下と少なく、耐エロージョン性を示していた。一方、ろう材4045を用いた、ろう付けの場合（１０６）では、600℃で、2ｍｍ近い高さ変化量を示し、ろう付け温度の違いによるエロージョンの影響が大きいことが判明した。このため、本実施例による、ろう材4045（Ni添加量10%）は、温度バラツキによるエロージョンに影響されることなく、安定したろう付けが可能となる。
【００４６】
図６からわかるように、本実施例によれば、590℃から630℃において、耐エロージョン性を示すことがわかる。ただし、ろう材の融点は、Si濃度に依存し、590℃以上で630℃以下の範囲から選択される。温度が高い方が被接合部材にぬれ易いことから、炉内の温度バラツキを考慮すると、Alの融点(660℃)に近くなるほど、接合部の状態にバラツキが生じ、部分的にエロージョンが起こり易くなる。
【００４７】
すなわち、ろう付け温度が630℃より高くなると、膜厚や温度ばらつきのため、接合部が不安定となり易くなる。また、ろう付け温度が590℃より低くなると、本実施例のろう材の融点に近いため、ろう材が、一部溶解せず、ろう付けによる信頼性が保持できない。このため、適正な、ろう付けの温度範囲は、590℃以上で630℃以下である。
【実施例５】
【００４８】
ろう材4045（Ni添加量10%）のもう一つの特徴は、被接合部材が純粋なAlではなく、Al-Mg合金であっても、Niが、ろう材の凝集やはじきの障害となり、Al合金表面のぬれ性向上に繋がることである。純Al品番1050の板を比較例とし、比較的入手し易いAl合金5052Pと、Al-Mg合金6061について評価した。評価するAl、及びAl合金の形状は1.5t×20×10(ｍｍ)とした。
【００４９】
実施例１と同様に、ろう材4045（Ni添加量10%）を用いて、各々のAl板、及びAl合金板に、ろう材厚200μｍ±20μｍとなるよう塗布した状態で、前記したろう付け条件と同じ600℃で3分（min）間の加熱をした。また、各々のAl板、及びAl合金板に、ろう材4045を塗布して後に加熱をして、比較例とした。実施例である、ろう材4045（Ni添加量10%）を用いた各Al板へのろう付け性を確認した結果を、図７の表３に示す。
【００５０】
表３の符号71の列は、アルミ品番を示し、上からAl合金5052P、Al-Mg合金6061、純Al品番1050を示す。符号72の列は、ろう材4045（Ni添加せず）を用いた場合に、ろう材を塗布した直後での３種類のアルミ品番の各状態を示す。符号73は、ろう材4045（Ni添加量せず）を用いた場合に、600℃で3分(min)間の加熱後の各アルミ品番の状態を示す。
【００５１】
符号74は、ろう材4045（Ni添加量10%）を用いた場合に、ろう材を塗布した直後での３種類のアルミ品番の各状態を示す。符号75は、ろう材4045（Ni添加量10%）を用いた場合に、600℃で3分(min)間の加熱後の各アルミ品番の状態を示す。
【００５２】
ろう付け性を確認した結果、純Alである1050は、ろう材4045であっても、ろう材4045（Ni添加量10%）であっても変わることなく加熱後も、ぬれ性を保持していた。これに対し、Mgを含むAl-Mg合金5052P、及びAl-Mg合金6061に塗布したろう材4045は、塗布直後では、はじくことなく塗布されているものの、加熱後には、ろう材の凝集や表面のはじきが確認された。
【００５３】
これらの現象から、Al-Mg合金へのろう付け性は低く、接合することは難しい。しかし、本実施例による、ろう材4045（Ni添加量10%）を用いることで、Al-Mg合金の凝集やはじきが抑制されることがわかった。
【００５４】
次に、これら3種類の純AlとAl-Mg合金において、Al-Si系ろう材へのNi添加量と高さ変化量の関係について検討し、Al板の種類に関係なく、エロージョンの抑制と、ろう付けが両立するNi添加量の範囲を求めた。
【００５５】
第１の被接合部材（１００）は、実施例２と同じく純Alである1050とし、第２の被接合部材（１０１）は、Al-Mg合金5052P、及びAl-Mg合金6061と純Alの1050をそれぞれ用いた。形状は実施例２と同じ形状とした。
【００５６】
Alの被接合部材に対して、Al-Si-Ni系ろう材を用いた場合に、Ni添加量と高さ変化量の関係を示す図である。
Ni添加量と高さ変化量の関係について図８に示す。エロージョンの度合いは、高さ変化量から確認した。Al-Mg合金5052Pを、第２の被接合部材に用いた場合(１０８)、及びAl-Mg合金6061を、第２の被接合部材に用いた場合(１０９)は、ろう材4045（Ni添加量0%）において、凝集や、はじきがあるため、高さ変化量が僅かであり、ろう付け性が低い。
【００５７】
その後、高さ変化量は上昇し、それぞれ異なる所に最大値をもつことがわかった。これに対し、第１の被接合部材（１００）と同じ材質である純Alである1050を、第２の被接合部材に用いた場合(１１０)には、エロージョンを起こし易い材料であるため、Al合金と異なる傾向を示す。ろう材4045（Ni添加量0%）の場合、高さ変化量が3.78ｍｍと高く、エロージョン度合いが大きい。
【００５８】
しかし、Niを添加していくことにより、Al-Niの金属間化合物が接合部に形成されるため、耐エロージョン性が向上し、エロージョンを起こし難くなるものと考えられる。これらの現象と、上記したエロージョン抑制効果と塗布むらを考慮し、Ni添加量5%以上15%以下の範囲であれば、Alの種類にかかわらず、ろう付けできることを確認した。
【符号の説明】
【００５９】
１００  AlもしくはAl合金の第１の被接合部材
１０１  AlもしくはAl合金の第２の被接合部材
１０２  ろう付けによる接合層
１０３  Al-Ni金属間化合物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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