(57)【要約】【課題】本発明の目的は，　マグネシウム合金を約４４０℃〜約５００℃の温度でろう付けすることができる，フラックスとろう材を提供することにある。【解決手段】上記の課題は，４０重量％から７５重量％の塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）を主成分とし，　１０重量％から３０重量％の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ），および５重量％から３０重量％の塩化リチウム（ＬｉＣｌ）を含有し，溶融温度が約４４０℃〜約５００℃になるように配合して，　酸化マグネシュウム皮膜の還元除去を可能とするフラックス，および，５０重量％から７０重量％のインジュウム（Ｉｎ）と，　２０重量％から５０重量％のマグネシウム（Ｍｇ），　および０重量％から１０重量％の亜鉛（Ｚｎ）を主成分とする融点が５００℃以下のろう材を提供することによって解決される。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４０重量％から７５重量％の塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）を主成分とし，１０重量％から３０重量％の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）および５重量％から３０重量％の塩化リチウム（ＬｉＣｌ）を含有する，マグネシウム合金ろう付け用フラックス。
【請求項２】
５０重量％から７０重量％のインジュウム（Ｉｎ）と２０重量％から５０重量％のマグネシウム（Ｍｇ）および０重量％から１０重量％の亜鉛（Ｚｎ）を主成分とする，マグネシウム合金用ろう材。
【請求項３】
請求項２のろう材と請求項１のフラックスとを組合わせて利用することを特徴としたマグネシウム合金のろう付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は，各種のマグネシウム合金を大気中でろう付けするためのフラックスとろう材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マグネシウムおよびマグネシウム合金の表面は非常に酸化しやすく，安定な酸化マグネシウム皮膜（ＭｇＯ）で覆われている。そのため，そのろう付けは簡単ではなく，ろう付けはほとんど行われていない。従来，文献（Ｗｅｌｄｉｎｇ　Ｈａｎｄｂｏｏｋ　Ｖｏｌ．３，８ｔｈ　Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｗｅｌｄｉｎｇ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，および、ろう接便覧、産報、１９６７）に記載されているマグネシウム合金ろう付け用のフラックスとろう材はそれぞれ表１と表２に示す通りである。
【０００３】
ろう付けが必要とされる展伸材としてのマグネシウム合金ＡＺ３１Ｂ（３ｗｔ％Ａｌ−１ｗｔ％Ｚｎで残りはＭｇ）板を用いて，表１と表２に示されるフラックスとろう材を種々組み合わせてろう付けを行ったが，ろう材は濡れず，さらにマグネシウム合金板が部分溶融を起こし，現状では，マグネシウム合金のろう付けは難しい状態にある。
【０００４】
すなわち，従来考えられているフラックスは酸化マグネシウム皮膜を還元除去する能力が不十分であること，および，ろう材の融点が約５７０℃〜６００℃と高く，マグネシウム合金（たとえば，ＡＺ３１Ｂ合金の固相線：５７５℃，液相線：６３０℃）の融点に近いために，マグネシウム合金がろう付けによって部分的に溶融を起したり，損傷劣化するという問題がある。
【０００５】
【表１】
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【０００６】
【表２】
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【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は，大気中においてマグネシウム合金を４５０℃〜５００℃の比較的低温度でろう付することができる，フラックスとろう材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は，酸化マグネシウム皮膜の還元除去が可能である塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）を多量に含有し，溶融温度が約４４０℃〜約５００℃の低温度になるように成分配合したフラックス，および，融点が５００℃以下のろう材を開発することによって解決される。
【０００９】
すなわち，４０重量％から７５重量％の塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）を主成分とし，１０重量％から３０重量％の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ），　および５重量％から３０重量％の塩化リチウム（ＬｉＣｌ）を含有するフラックス，および，５０重量％から７０重量％のインジュウム（Ｉｎ）と２０重量％から５０重量％のマグネシウム（Ｍｇ）および０重量％から１０重量％の亜鉛（Ｚｎ）を主成分とするろう材を提供することによって解決される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
発明した粉末状フラックスをそのまま，　あるいはアルコールで溶いて，接合面に塗布する。ろう材は適当な大きさの形状に切り出して接合面に挿入し，大気中で加熱することによって接合がなされる。
【００１１】
【実施例】
発明したフラックスの組成は，塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）と塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）および塩化リチウム（ＬｉＣｌ）の三元系の組成となるように調整する。この際、好ましくは三元系の共晶組成にするのがよい。すなわち，請求項に示された組成の範囲すなわち４０重量％から７５重量％の塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）を主成分として、１０重量％から３０重量％の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ），　及び５重量％から３０重量％の塩化リチウム（ＬｉＣｌ）を添加することにより，　フラックスの溶融温度をろう付けに好適な約４４０℃〜約５００℃に調整する。一例として実測値を示すと，６１．３重量％の塩化カルシウム（ＣａＣｌ２），１６．４重量％の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）および２２．３重量％の塩化リチウム（ＬｉＣｌ）を混合したフラックスは，その溶融温度は約４４０℃となる。
【００１２】
また，ろう付け時のフラックスの作用効果においては，上記組成範囲に調整したフラックスでは，ほとんど差異はなかった。次に発明したろう材の組成の一例と溶融温度（液相線）を表３に示す。この表３にはろう材に適当なろう付け温度と継ぎ手強さも示してある。このろう材の組成のうち，亜鉛（Ｚｎ）の添加量を多くすれば，ろう材の溶融温度は低下するが，フラックスの溶融温度の関係から，上限は約１０重量％とするのが良い。
【００１３】
上記のフラックスとろう材を用いて，板厚１ｍｍのマグネシウム合金ＡＺ３１Ｂ板（幅１０ｍｍ×長さ３０ｍｍ）２枚を十字の形に重ね合わせてろう付けをした。毎秒１０℃の加熱速度で所定のろう付け温度まで加熱して，３０秒間保持してろう付けした。ろう付けされた十字重ね継ぎ手を十字引張ジグに取り付けて引張はがし試験を行い，引き剥がし荷重を継ぎ手強さとした。その継ぎ手強さを表３に示す。
【００１４】
【表３】
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【００１５】
表３からわかるように，発明したろう材の溶融温度は４３５℃〜４７０℃であり，当初の目標どおり５００℃以下でろう付けが可能になった。また，継ぎ手の強さも表３に示す値で十分であり，特に表３のろう材１による継ぎ手は母材部で破断して，母材の強さ以上の強い継ぎ手が得られる。亜鉛の添加量を調整することによって溶融温度を調整でき，溶融温度を下げることができるが，反面，継手の強さは低下する。
【００１６】
図１には，走査電子顕微鏡によるろう付け部の断面組織写真と元素分布を示す。発明したフラックスと表３に示すろう材２を用いて，ＡＺ３１Ｂマグネシウム合金板を４６０℃でろう付けした場合の，　ろう付け部の断面組織の走査電子顕微鏡像（左上）とマグネシウム（Ｍｇ，　左下），亜鉛（Ｚｎ，　右上）とインジウム（Ｉｎ，　右下）の元素分布像を示す。ろう付け部の断面組織写真において，中央の灰色部はろう層部であり，上下の黒い箇所はマグネシウム合金母材部である。両母材が良くろう付けされていることが分かる。また，ろう層部における　Ｍｇ，ＺｎとＩｎの分布を見ると，偏析もなくほぼ均一に分布しており，良くろう付けされていることが分かる。
【００１７】
なお請求項に示すように配合量を５０重量％から７０重量％の重量範囲のインジュウム（Ｉｎ）と、２０重量％から５０重量％の重量範囲のマグネシウム（Ｍｇ）と０重量％から１０重量％の重量範囲の亜鉛（Ｚｎ）に調整したろう材でもほぼ同等の効果を得た。
【００１８】
【発明の効果】
上記の説明のように，本発明による４０重量％から７５重量％の塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）を主成分とし，１０重量％から３０重量％の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）および５重量％から３０重量％の塩化リチウム（ＬｉＣｌ）を含有するフラックス，および，５０重量％から７０重量％のインジュウム（Ｉｎ）と２０重量％から５０重量％のマグネシウム（Ｍｇ）および０重量％から１０重量％の亜鉛（Ｚｎ）を主成分とするろう材を用いることによって，展伸マグネシウム合金材を大気中でろう付けすることが可能となり，　接合部の強さも初期の目的に達する十分な強さを有するろう付け継ぎ手が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ろう付け部の走査電子顕微鏡による断面組織写真と元素分布
【図１】
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