(57)【要約】【課題】フラックスを塗布する必要なく、製造が容易で、ブレージングシートを平面的に見たとき、いずれの部位においても内部にフラックス設置部が存在し、しかも良好で安定したろう付け性能を有するアルミニウムろう付け用ブレージングシート、及びその製造方法を提供する。【解決手段】アルミニウム合金からなる心材の片面、または両面にろう材がクラッドされたブレージングシートであって、フラックス含有層が、心材外部の板厚方向に２段以上の高さ位置に配設され、各フラックス含有層中のフラックス設置部が平面方向にずれて存在することにより、真上方向からみて該ブレージングシートのいずれの部位においても内部にフラックス設置部が存在するようにしたアルミニウムろう付け用ブレージングシート。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金からなる心材の片面、または両面にろう材がクラッドされたブレージングシートであって、フラックス含有層が、心材外部の板厚方向に２段以上の高さ位置に配設され、各フラックス含有層中のフラックス設置部を平面方向にずらして存在させることにより、真上方向からみて該ブレージングシートのいずれの部位においても内部にフラックス設置部が存在するようにしたことを特徴とするアルミニウムろう付け用ブレージングシート。
【請求項２】
フラックス含有層が心材とろう材の層間又はろう材内部に存在することを特徴とする請求項１に記載のアルミニウムろう付け用ブレージングシート。
【請求項３】
フラックス含有線材を上記フラックス含有層として用い、上記フラックス含有線材を板厚方向に２段以上に積み重ねて配設することを特徴とする請求項１又は２に記載のアルミニウムろう付け用ブレージングシート。
【請求項４】
上記フラックス含有線材が、１穴の空孔を有する単穴管又は２穴以上の空孔を有する多穴管の空孔内部にフラックスを配置した線材であることを特徴とする請求項３に記載のアルミニウムろう付け用ブレージングシート。
【請求項５】
心材にろう材をクラッドした後に圧延処理がなされたものである、請求項１〜４のいずれか１項に記載のアルミニウムろう付け用ブレージングシート。
【請求項６】
アルミニウム合金からなる心材の片面、または両面にろう材がクラッドされたブレージングシートであって、アルミニウム又はアルミニウム合金製の箔材で包み込んで形成したフラックス含有線材を心材とろう材の層間に平面方向に配設し、この積層物を圧延してなることを特徴とするアルミニウムろう付け用ブレージングシート。
【請求項７】
アルミニウム合金からなる心材の片面、または両面にろう材がクラッドされたブレージングシートであって、心材またはろう材に圧延方向に一定間隔の溝を掘り、上記溝に、フラックス含有線材を配置した積層物を圧延することを特徴とするアルミニウムろう付け用ブレージングシートの製造方法。
【請求項８】
アルミニウム合金からなる心材の片面、または両面にろう材がクラッドされたブレージングシートであって、心材またはろう材に圧延方向に一定間隔の溝を掘り、上記溝にフラックスを充填した積層物を圧延することを特徴とするアルミニウムろう付け用ブレージングシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルミニウムろう付けに使用するブレージングシートに関するものである。特にフラックスを使用したろう付けに適するブレージングシートとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウムのろう付け製品を製造するためには、ブレージングシートが使われることが多い。ブレージングシートとはアルミニウム合金からなる心材の表面に、ろう材層を被覆した材料である。心材としてはＪＩＳ−Ａ３００３等のアルミニウム合金が使われ、ろう材には芯材よりも溶融温度が低い合金としてＡｌ−Ｓｉ系合金が使われるのが一般的である。ブレージングシートを各種形状に加工した後、被ろう付け部材と組み合わせて、ろう材が溶融する温度まで加熱することにより、ろう付け製品を製造することが出来る。
【０００３】
ろう付け方法としては主に真空ろう付け法とフラックスろう付け法が一般的に行われている。真空ろう付け法は真空雰囲気でろう付けを行う方法である。Ｍｇを含有したろう材を使用し、真空雰囲気で加熱する過程においてろう材中のＭｇを蒸発させることにより、ろう材の表面に存在する酸化膜を破壊して、ろう付けを可能とする方法である。しかし、真空ろう付け法では真空度の低下によりろう付け性が大きく低下する。良好なろう付け製品を得るために、高真空度の雰囲気を得ることが必須となる。したがって、高真空度を確保するため高価な炉が必要である。
【０００４】
これに対し、フラックスろう付け法はろう材の表面にフラックスを塗布し、ろう付け加熱する過程でフラックスがろう材の表面に存在する酸化膜を除去することにより、ろう付けを可能とするものである。現在、主流となっているフラックスろう付け法としてノコロックろう付け法が利用されている。ノコロックろう付け法はフッ化物系のフラックスを使用して、非酸化性雰囲気中でろう付け加熱を行う方法である。この方法では、高価な設備を必要とせずに、比較的容易に安定したろう付け性が得られる。さらに、ろう付け後の製品に付着したフッ化物系フラックスの残留物はアルミニウムに対して腐食性が無いことから、広く利用されている方法である。
【０００５】
フラックスろう付け法でろう付けするためには、ろう付け加熱の前に、フラックスを付着させることが必要である。ブレージングシートを使用したろう付けでは、ブレージングシートを所定の形状に加工して、被ろう付け物と組み合わせた後、フラックスを付着させる。フラックスを付着させる方法としては、フラックス粉を被ろう付け物に直接吹き付ける方法や、溶媒にフラックスを混合した懸濁液を被ろう付け物に吹き付けたり、あるいは懸濁液中に被ろう付け物を浸漬する方法がある。この場合、フラックスが付着した部位についてはろう付けすることが可能である。しかし、被ろう付け物が複雑な構造であり、外部からのフラックス付着が困難な部位については、フラックスが十分に供給されないことがある。
【０００６】
このような問題を解決するために、特許文献１において、あらかじめフラックスを封入したブレージングシートが提案されている。このブレージングシートを利用することにより、フラックスを付着させる工程は不要となり、フラックス付着が困難な部位においてもフラックスを供給することが出来るため、いずれの部位においてもろう付けすることが可能になる。この特許文献１には、ブレージングシートの内部にフラックスを挿入する方法として、フラックスを封入した多穴押出チューブをブレージングシートの内部に配置する方法と、ブレージングシート内部にスペーサーを配置してその間にフラックスを封入する方法が開示されている。
【０００７】
しかし、この方法ではフラックスを均一にブレージングシート内部に挿入するのは工業的に困難である。たとえば、多穴押出チューブにフラックスを封入する方法では、フラックスを均一に多穴チューブの内部に挿入するのは工業的に困難である。また、スペーサーを配置する方法では、スペーサーにあたる部位ではフラックスが存在しないことと圧延時にスペーサーが動くことにより、やはりフラックスを均一にブレージングシート内部に挿入するのは困難である。このようにフラックスの分布が不均一であると、ブレージングシート内部にフラックス量が少ない部分が存在するため、その部分でろう付け時にフラックスの量が不足し、良好なろう付け製品が得られない。したがって、安定したろう付け性能を得るためには、内部に均一にフラックスが分布したブレージングシートとする必要がある。しかし、ブレージングシートを製造するにあたり、狭い間隔でフラックスを分布させるのは工業的に困難であった。
【０００８】
さらに、工業的にブレージングシートを製造するにあたっては、ブレージングシートを構成する心材の鋳塊と、熱間圧延により圧延されたろう材を合わせて熱間圧延する前に、フラックス含有層を設置することが考えられる。しかし、最終製品の板厚でろう付けに必要な量のフラックスを含有させるためには、合わせ熱間圧延時の板厚では単位面積あたりに多量のフラックスを設置する必要がある。フラックスを多量に設置するためには、フラックス含有層の厚さも厚くしなくてはならない。従来の方法では、フラックス含有層を厚く設置すると熱間圧延時の密着性が低下し、その後の冷間圧延や熱処理工程で心材とろう材が剥がれてしまうことがある。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２５９８８６公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を解決するため、フラックスを塗布する必要なく、製造が容易で、ブレージングシートを平面的に見たとき、いずれの部位においても内部にフラックス設置部が存在し、しかも良好で安定したろう付け性能を有するアルミニウムろう付け用ブレージングシート、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意検討の結果、以下の構成のアルミニウムろう付け用ブレージングシート及び、工業的に可能な方法でフラックスを均一に分布させるようなブレージングシートの製造方法を見出した。本発明はこの知見に基づきなされるに至ったものである。
すなわち、本発明は、
（１）  アルミニウム合金からなる心材の片面、または両面にろう材がクラッドされたブレージングシートであって、フラックス含有層が、心材外部の板厚方向に２段以上の高さ位置に配設され、各フラックス含有層中のフラックス設置部が平面方向にずらして存在させることにより、真上方向からみて該ブレージングシートのいずれの部位においても内部にフラックス設置部が存在するようにしたことを特徴とするアルミニウムろう付け用ブレージングシート、
（２）  フラックス含有層が心材とろう材の層間又はろう材内部に存在することを特徴とする（１）項に記載のアルミニウムろう付け用ブレージングシート、
（３）  フラックス含有線材を上記フラックス含有層として用い、上記フラックス含有線材を板厚方向に２段以上に積み重ねて配設することを特徴とする（１）又は（２）項に記載のアルミニウムろう付け用ブレージングシート、
（４）  上記フラックス含有線材が、１穴の空孔を有する単穴管又は２穴以上の空孔を有する多穴管の空孔内部にフラックスを配置した線材であることを特徴とする（３）項に記載のアルミニウムろう付け用ブレージングシート、
（５）  心材にろう材をクラッドした後に圧延処理がなされたものである、（１）〜（４）項のいずれか１項に記載のアルミニウムろう付け用ブレージングシート、
（６）  アルミニウム合金からなる心材の片面、または両面にろう材がクラッドされたブレージングシートであって、アルミニウム又はアルミニウム合金製の箔材で包み込んで形成したフラックス含有線材を心材とろう材の層間に平面方向に配設し、この積層物を圧延してなることを特徴とするアルミニウムろう付け用ブレージングシート、
（７）  アルミニウム合金からなる心材の片面、または両面にろう材がクラッドされたブレージングシートであって、心材またはろう材に圧延方向に一定間隔の溝を掘り、上記溝に、フラックス含有線材を配置した積層物を圧延することを特徴とするアルミニウムろう付け用ブレージングシートの製造方法、及び
（８）  アルミニウム合金からなる心材の片面、または両面にろう材がクラッドされたブレージングシートであって、心材またはろう材に圧延方向に一定間隔の溝を掘り、上記溝にフラックスを充填した積層物を圧延することを特徴とするアルミニウムろう付け用ブレージングシートの製造方法
を提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明について添付の図面に従って詳細に説明する。なお、各図の説明において同一の要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１３】
図１０は、従来の、フラックス含有層を設置したブレージングシートの圧延前の構造の一例を示す斜視図である。理解を助けるため、一部透視図で示す（以下同様）。圧延前のブレージングシート（１）は、心材（４）とろう材（２）の層間にフラックス含有層（３）を設置した構造を有し、フラックス含有層（３）は、フラックス（５）及びスペーサー（６）部位からなる。
【００１４】
心材（４）とろう材（２）の界面にフラックス（５）を設置するにあたっては、フラックス設置後に圧延により延ばされることを考慮すると、圧延方向に平行にフラックスを設置するのがよいと考えられる。なぜならば、フラックス設置部は圧延により圧延方向に大きく延ばされるが、フラックスを圧延方向に平行に配置すれば、材料の長手方向に対しいずれの断面でも同じ形態のフラックス分布が得られるからである。例えば、図１０においてフラックス（５）とスペーサー（６）を各５ｍｍ間隔で設置したとき、最終の製品板厚に圧延した後にもフラックスは５ｍｍ間隔で存在することになる。しかし、ブレージングシートのろう付け部がフラックスの存在しないスペーサー部にあたった場合、フラックスが供給されずにろう付け不具合が発生する可能性がある。
【００１５】
図１に従い、上記の問題を解消した本発明のブレージングシートの一実施態様を説明する。図１は、本発明のフラックス含有層を２段積み重ねて配設したブレージングシートの圧延前の構造の一例を示す斜視図である。
【００１６】
本発明においては、フラックスが存在しない部位を無くすために、図１に示すように、フラックス含有層（３）を板厚方向に２層以上設置し、第１層のフラックス（５）とスペーサー（６）の位置に対して、第２層のフラックス（５）とスペーサー（６）の位置を逆にすることにより上記問題を解消した。すなわち、第１層でスペーサーがある部位には第２層でフラックスを配設する。このようにすることよりブレージングシートを平面的に見たとき、いずれの部位においても内部にフラックスが存在するので、ろう付け性は非常に安定したものになる。
【００１７】
図２に従い、本発明のアルミニウムろう付け用ブレージングシートの別の実施態様を示しつつ、以下に説明する。
この実施態様は、ブレージングシートの製品板厚に対して厚い段階、例えば、ろう材と心材の合わせ圧延前にフラックス設置を行う場合、最終板厚でろう付けに必要なフラックス量を確保するためにフラックス含有層を厚くしなくてはならないときに適する。
図２は、本発明のフラックス含有層の４段積み重ねて配設したブレージングシートの圧延前の構造の一例を示す斜視図である。
図２に示すように、本発明においては、フラックス含有層（３）を高さ方向に複数層配設することにより、フラックス含有量を多くすることができる。加えて、フラックス量を多くしても、心材（４）とフラックス含有層（３）、隣接するフラックス含有層（３）、およびフラックス含有層（３）とろう材（１）は、各々がスペーサー（６）を介して接しているため、密着性を損ねること無く、その後の圧延工程中における心材とろう材の剥がれを大幅に低減することができる。
【００１８】
図３に従い、本発明のアルミニウムろう付け用ブレージングシートのさらに別の実施態様を示す。図３は、本発明のフラックス含有線材（７）を２段積み重ねて設置したブレージングシートの圧延前の構造の一例を示す斜視図である。図３において、（７）は、フラックス（５）を封入した線材である（以下、フラックス含有線材）。
フラックス含有層を板厚方向に２層以上配設する方法として、フラックス含有線材（７）を２段以上に積み重ねる方法が工業的にも適用しやすい。本発明のこの態様によれば、フラックスの設置間隔を狭くするためには、フラックス含有線材を引き抜き加工により細い管に加工することにより対応することができる。さらに、フラックス含有線材のサイズと積み重ねる段数により、フラックスの含有量を容易に調整することもできる。通常、上記線材の直径は０．５〜２０ｍｍであり、好ましくは１〜５ｍｍである。また、フラックスを封入するための上記線材の内径としては０．５〜１８ｍｍであり、好ましくは０．５〜５ｍｍである。
【００１９】
図４に従い、本発明のアルミニウムろう付け用ブレージングシートのさらに別の実施態様を示す。図４は、本発明のフラックス（５）を封入した多穴線材（８）を積み重ねて配設したブレージングシートの圧延前の構造の一例を示す斜視図である。
【００２０】
図４に示したように、本発明のこの態様によれば、工業的にブレージングシートの製造を容易にするために、２穴以上の空孔を有する多穴線材（８）の空孔内部にフラックス（５）を設置することができる。フラックスがブレージングシートのいずれの部位にも存在するように、多穴線材（８）の空孔をブレージングシート内部に板厚方向に並ぶように設置することができる。本発明のこの実施態様によれば、フラックス含有線材を設置する本数を大幅に低減でき、ブレージングシートをより容易に製造することができる。このような多穴フラックス含有線材の製造方法については、アルミニウム合金製ビレットに空孔を作り、空孔内にフラックスを充填し、引き抜き加工により成形する方法が好ましい。通常、上記多穴線材の直径は１〜３０ｍｍであり、好ましくは２〜１０ｍｍである。また、フラックスを封入するための上記空孔は４〜１３個が好ましく、その空孔径としては０．５〜１０ｍｍであり、好ましくは０．５〜５ｍｍである。
【００２１】
図５に従い、本発明のアルミニウムろう付け用ブレージングシートのさらに別の実施態様を説明する。
心材の表面にろう材がクラッドされたブレージングシートにおいては、一般に心材とろう材の界面に空隙が存在しないことが重要である。もし、心材とろう材の界面に空隙が存在すると、空隙部で心材とろう材が剥がれてしまうことがある。このような剥がれが生じると、ブレージングシートの製造中の熱処理工程において空隙部に閉じ込められた気体が膨張して、ブレージングシートに膨れが発生する。さらに、ブレージングシートをろう付け製品に成型加工する際に、ろう材層が割れてしまうことがある。特に、心材とろう材の界面にろう付け用のフラックスを設置したブレージングシートにおいては、所定の箇所にフラックスが十分に充填されていないと空隙が発生しやすく、フラックスが配置されていない従来のブレージングシートに比べて、心材とろう材の界面に空隙が存在しやすい。たとえば、フラックスを封入した多穴押出しチューブを利用するにあたり、細かなチューブの穴部に空隙が存在しないようにフラックスを完全に充填させることは困難である。
【００２２】
図５は、本発明に用いる、アルミニウム合金製の箔材（９）でフラックス（５）を包み込んだ線材の一例を示す斜視図である。
本発明のこの態様においては、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の箔材（９）を用意し、箔材の上に線状にフラックスを配置し、フラックスを包み込むように箔材を曲げて線材を作成することが好ましい。この方法であれば、箔材に包み込まれた線材の内部において、空隙の発生は大幅に低減することができる。工業的にこのような線材を製造するにあたっても、連続的にフラックスを包み込むようにすれば、長い寸法のフラックス含有線材を製造することができる。
【００２３】
さらに、本発明のこの態様によれば、箔材に包み込まれた線材を、たとえ一層に敷詰めたフラックス含有層であったとしても、極めて薄い箔材であることに起因して、密にフラックスが配置されることになる。加えて、圧延加工するので、圧延により得られるブレージングシートを平面的に見たとき、いずれの部位においても内部にフラックスが存在するので、ろう付け性は非常に安定したものになる。
【００２４】
なお、フラックス含有線材を配設した後に、熱間圧延と冷間圧延により所定の板厚のブレージングシートにする場合には、上記線材を配置した後に所定の厚さのブレージングシートにするまでに、大きな圧延率（例えば、９５〜９９．９９％程度）となる場合がある。このような場合には、最終圧延後のブレージングシート内に適量のフラックスを含有したものとするためには、上記線材を配置する時に、単位面積あたり多量のフラックスを配置することが必要になる。単位面積あたりのフラックス量を増やすためには、箔材に対するフラックスの比率を上げる方法がある。フラックス含有線材におけるフラックスの比率は、箔材の厚さと、フラックス含有線材の線径を変えることにより変更が可能である。さらに、フラックスを包み込んだ線材を幾層にも積み重ねて配設することにより、簡単に単位面積あたりのフラックス量を増やすことができる。このような方法により、ろう付けに必要なフラックス量をブレージングシートの板厚に応じて調整することができる。
【００２５】
通常、上記箔材の厚さは１０〜５００μｍであり、好ましくは３０〜２００μｍである。また、フラックスの直径が１〜８ｍｍとなるように包み込むことが好ましい。箔材により包み込んで得られた上記線材の直径は、好ましくは２〜１０ｍｍである。
【００２６】
本発明において、フラックスとしては、ＮａＣｌ，ＫＣｌ，ＺｎＣｌ２などの塩化物、ＬｉＦ，ＫＦ，ＡｌＦ３などのフッ化物、およびこれらの混合物等通常用いられるいかなるものでもよいが、好ましくはＫＦ−ＡｌＦ３系からなるノコロックろう付け用フラックスである。
【００２７】
本発明において、フラックス含有線材等のフラックス含有層の配設位置についてはブレージングシートの心材とろう材の層間、ろう材表面、またはろう材の内部に設置しても構わない。ろう材表面に設置するとブレージングシートの圧延工程や、成型加工の段階でフラックス設置層が破れ、フラックスがはみ出してくることがある。したがって、フラックス含有線材等のフラックス含有層は、心材とろう材の層間またはろう材の内部に設置するのが好ましい。
【００２８】
本発明において、フラックス含有線材を心材とろう材の層間に配置するにあたっては、その後のブレージングシートの圧延方向に平行に並べるのが好ましい。圧延方向に直角に並べて配置すると、圧延により線材は横方向に伸ばされ、箔材等が破れた箇所からフラックスが出てくるため、圧延により十分に圧着できない可能性があるからである。
【００２９】
図９に従い、本発明における圧延処理後のブレージングシートの構造を説明する。
図９（ａ）は、本発明のブレージングシートの圧延処理後の構造の一例を示す斜視図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）中、サークルＡで示す部分の拡大図である。
図９（ａ）に示すように、圧延処理後の本発明のブレージングシートは厚さ方向と圧延方向のみに変形し、図９（ｂ）から明らかなようにフラックスはスペーサーで区切られたままの状態となっている。
【００３０】
本発明において、心材とろう材の層間にフラックス含有線材等のフラックス含有層を配設した場合、所定の板厚に圧延することにより心材、ろう材、及びフラックス含有線材等のフラックス含有層は圧着する。圧着前には、フラックスの表面はアルミニウムまたはアルミニウム合金製の線材又は箔材で包み込まれているため、ブレージングシートを構成する心材やろう材とは直接には接触しない。このため、圧延により容易に圧着が可能である。
【００３１】
圧着にあたっては、冷間圧延で圧着することもできるが、熱間圧延により心材とろう材、フラックス含有線材等のフラックス含有層を圧着させるのがより効果的である。熱間圧延により心材とろう材とフラックス含有線材等のフラックス含有層の各部材は拡散接合し、その後で冷間圧延により所定の板厚にすることで、より密着性に優れたブレージングシートが得られるのである。
【００３２】
本発明において、熱間圧延や冷間圧延により所定の板厚のブレージングシートにするまでの圧延率は、通常、９０〜９９．９９％であり、好ましくは９８〜９９．９％である。
【００３３】
フラックスを配設するためのスペーサー、フラックスを封入する線材あるいは箔材には、フラックスろう付け性を阻害する成分を含有していなければ、いずれの合金を利用することも可能である。たとえば、Ｍｇはろう付け加熱途中にフラックスと反応してフラックス作用を低減させるために、含有しないようにコントロールする必要がある。ろう材成分からなる線材等を利用すると、ブレージングシートのろう付け加熱後には完全に溶融して、ろう材と混ざり合うため、フラックスを含有しない従来のブレージングシートと同じろう付け後の構造になる。また、線材等に特定の成分を含有させ、その成分をろう材表面、あるいはろう材と心材の層間に存在させることにより、ろう付け製品の耐食性改善や、ろう拡散低減の効果を付与させることも可能である。ＺｎやＣｕ等の元素を含有した線材を利用すると、ブレージングシートのろう付け加熱後にろう材と心材の界面にこれらの元素が層状に存在した材料となり、ろう付け製品の耐食性向上に効果的に作用する。
【００３４】
さらに、心材またはろう材表面に溝を形成することを特徴とする本発明のブレージングシートの製造方法について以下に説明する。
フラックスが均一に分布したブレージングシートを製造するためには、フラックスの空隙を無くしてできるだけ密に充填することが必要である。
本発明の製造方法の一態様によれば、心材あるいはろう材の表面に溝を掘って、その溝にフラックスを充填させることにより、密にフラックスを充填することができ、空隙の発生を大幅に低減することが可能である。したがって、このような本発明の製造方法によれば、工業的に可能な方法でフラックスを均一に分布させたブレージングシートを製造することができる。
【００３５】
図６に従い、溝付きロールについて説明する。
工業的には、心材あるいはろう材の表面に溝を形成する方法として、溝付きロールを用いることで生産性に優れ、容易にフラックス含有ブレージングシートを製造することができる。たとえば心材に溝を形成する場合は、ブレージングシートの心材を鋳造し、所定の厚さに面削した後に、溝付きロールで心材表面に溝を形成することができる。また、ろう材に溝を形成する場合は、ろう材を所定の厚さに熱間圧延する際に、溝付きロールを用いて熱間圧延すると工程の手間が省けて効率が良い。
【００３６】
図６は、そのような溝付きロールにより得られる溝形状の例を示す説明図である。ここで、溝付きロールとは円周方向に一定間隔で凹凸をつけた構造のものであり、凸部分で被圧延材に溝をつけるものである。この溝の底面形状は、図６に示すような（ａ）平面、（ｂ）曲面、あるいは（ｃ）鋸歯形状などいずれの形状でも溝の形成が可能である。溝の幅は１〜１０ｍｍ、溝の間隔は１〜１０ｍｍが好ましく、また溝の深さは埋め込むフラックス量をもとに適宜計算して決定すればよい。溝の幅は、１ｍｍ以下では工業的に生産するには困難であり、１０ｍｍ以上とすると心材とろう材の密着性が低下し、その後の圧延工程ではがれが生じたり、熱処理工程で膨れが生じてしまうため好ましくない。また、溝の間隔が小さすぎると心材とろう材の接触面積が小さすぎて、心材とろう材の密着性が低下し、ろう材の剥がれの問題が生じるため好ましくない。溝の間隔を１０ｍｍ以上とすると、ろう付け時にフラックスの埋め込まれていない部分でろう切れが生じ、ろう付け性低下の原因となるため、好ましくない。
【００３７】
さらに、本発明のフラックス含有線材を配置したブレージングシートを製造するにあたっては、心材、あるいはろう材の表面に溝を掘って、その溝に沿って、上記フラックス含有線材を配置することにより、ろう付け性が良好で、ブレージングシート全体にわたりろう付け欠陥が少ない優れたブレージングシートを製造することが可能である。溝付きロールで圧延方向に一定間隔の溝を掘り、該溝部に、前述のようなフラックス含有線材を並べて配置することにより、空隙の発生を最小限に抑えることができるとともに、フラックスの設置作業は大幅に効率化する。また、その後の圧延により心材とろう材とフラックス含有線材を圧着する際にも、フラックス含有線材の位置がずれることが無いため、ブレージングシート全面にわたり均一にフラックスが分布するブレージングシートを製造することが可能になる。
【００３８】
【実施例】
次に本発明の実施例に基づき図面を参照して、さらに詳細に説明する。
実施例１
図３に従い、フラックス含有線材を２段積み重ねて用いた本発明のブレージングシートの製造について説明する。
ブレージングシートを構成する心材として、ＪＩＳ−Ａ３００３合金を鋳造し、５８０℃の温度で均質化処理を行った後、両面を面削して、長さ２００ｍｍ、幅１５０ｍｍ、厚さ４５ｍｍの面削鋳塊とした。ろう材としてはＪＩＳ−Ａ４０４５合金を鋳造し、５００℃の温度で均質化処理を行った後、面削し、熱間圧延して厚さ５ｍｍとした。また、ＪＩＳ−Ａ１０５０合金製の直径５０ｍｍ、長さ１００ｍｍのビレットに、直径２５ｍｍの穴をあけた。この穴部にノコロックろう付け用に使われているＫ−Ａｌ−Ｆ系からなるフラックスの粉体（森田化学工業社製）を充填させた後、引き抜き加工により直径２ｍｍのフラックス含有線材を製造した。該フラックス含有線材を長さ２００ｍｍに切断し、図３に示すように心材となる面削鋳塊の上に幅１００ｍｍにわたって２段重ねで並べて敷き詰めた。なお、心材の幅の両端部２５ｍｍについては厚さ４ｍｍのＪＩＳ−Ａ１０５０のスペーサーを配置し、フラックス含有線材がずれないようにした。
【００３９】
この上に熱間圧延したろう材を重ねて幅方向の両端部を溶接し、５００℃の温度で熱間圧延を行い、厚さ３ｍｍのブレージングシートとした。さらに、冷間圧延後３８０℃の温度で最終焼鈍を行って、板厚０．５ｍｍ、Ｏ材のブレージングシートとした。
【００４０】
実施例２
図４に従い、フラックスを封入した多穴線材を積み重ねて用いた本発明のブレージングシートの製造について説明する。
ブレージングシートを構成する心材及びろう材として、実施例１と同様なＪＩＳ−Ａ３００３合金の心材面削鋳塊及びＪＩＳ−Ａ４０４５合金のろう材熱延板をそれぞれ用意した。また、ＪＩＳ−Ａ１０５０合金製の直径５０ｍｍ、長さ１００ｍｍのビレットに、直径１０ｍｍの穴を４箇所あけた。この空孔部に上記ノコロックろう付け用フラックスの粉体を充填させた後、引き抜き加工により直径３ｍｍのフラックス含有多穴線材を製造した。このフラックス含有多穴線材を実施例１と同様に、長さ２００ｍｍに切断し、図４に示すように、心材となる面削鋳塊の上に幅１００ｍｍにわたって２段重ねで並べて敷き詰めた。さらに、熱間圧延と冷間圧延と最終焼鈍を行って、板厚０．５ｍｍ、Ｏ材のブレージングシートとした。
【００４１】
実施例３
図５に従い、アルミニウム合金製の箔材でフラックスを包み込んだ線材を用いた本発明のブレージングシートの製造について説明する。
ブレージングシートを構成する心材及びろう材として、実施例１と同様なＪＩＳ−Ａ３００３合金の心材面削鋳塊及びＪＩＳ−Ａ４０４５合金のろう材熱延板をそれぞれ用意した。また、ＪＩＳ−Ａ１０５０合金を圧延して厚さ０．１ｍｍとした後、３５０℃で焼鈍して、さらに板幅８ｍｍの箔材とした。上記ノコロックろう付け用フラックスの粉体を、箔材で連続的に包み込み、図５に示すような直径２ｍｍの線材とした。フラックスを包み込んだ線材を長さ２００ｍｍに切断し、心材となる面削鋳塊の上に幅１００ｍｍにわたって並べて敷き詰めた。なお、心材の幅の両端部２５ｍｍについては、図７に示すように厚さ２ｍｍのＪＩＳ−Ａ１０５０のスペーサーを配置し、線材がずれないようにした。この上に熱間圧延したろう材を重ねて幅方向の両端部を溶接し、５００℃の温度で熱間圧延を行い、厚さ３ｍｍのブレージングシートとした。さらに、冷間圧延後３８０℃の温度で最終焼鈍を行って、板厚０．５ｍｍ、Ｏ材のブレージングシートとした。得られたブレージングシートはクラッド率１０％の片面ろう材クラッドであり、ブレージングシート中のフラックスの含有量は約１ｇ／ｍｍ２である。
【００４２】
実施例４
溝付きロールを用いた本発明のブレージングシートの製造について説明する。
心材として、実施例１と同様にＪＩＳ−Ａ３００３合金の心材面削鋳塊（Ａとする。）を用意した。さらに、面削鋳塊（Ａ）について、ろう材との合わせ面側に溝付きロールにより溝を形成した心材鋳塊（Ｂとする。）を用意した。ろう材として、実施例１と同様にＪＩＳ−Ａ４０４５合金のろう材熱延板（Ｃとする。）を用意した。さらに、心材との合わせ面側に溝付きロールにより溝を形成したろう材熱延板（Ｄとする。）を用意した。なお、溝の形状、溝幅、溝間隔、溝深さは表１に示すものとした。
【００４３】
【表１】
2004223588.tif 000003
【００４４】
溝を掘った心材（Ｂ）の溝部にアルコールで溶いたフラックスを充填し、十分にアルコールを乾燥させた後、ろう材（Ｃ）を重ねて幅方向の両端部を溶接した。同様に、溝を掘ったろう材（Ｄ）の溝部にアルコールで溶いたフラックスを充填し、十分にアルコールを乾燥させた後、心材（Ａ）を重ねて幅方向の両端部を溶接した。溝部にフラックス含有線材を配置するものについては、以下の方法でブレージングシートを製造した。溝を掘った心材（Ｂ）の溝部に実施例３と同様のフラックス含有線材を並べて敷き詰め、この上にろう材（Ｃ）を重ねて幅方向の両端部を溶接した。同様に、溝を掘ったろう材（Ｄ）の溝部にフラックス含有線材を並べて敷き詰め、心材（Ａ）を重ねて幅方向の両端部を溶接した。これらの溶接後の材料を５００℃の温度で熱間圧延を行い、厚さ３ｍｍのブレージングシートとした。さらに、冷間圧延後３８０℃の温度で最終焼鈍を行い、板厚０．５ｍｍ、Ｏ材のブレージングシートとした。
【００４５】
実施例１〜４において製造されたブレージングシートは、全面にわたり膨れの発生は見られなかった。特にフラックス含有線材を設置したブレージングシートでは、心材とろう材が完全に密着していたため、材料製造中の圧延工程における剥がれはほとんど無く、材料の端部においてもフラックスが露出する箇所は見られなかった。さらに図８に従い、ろう付け性評価について説明する。図８は、これらのブレージングシートをカップ形状に加工し、これら成形カップを組み合わせ形成した、ろう付け性評価用のサンプルを示す。このサンプルを窒素雰囲気としたろう付け炉で６００℃、３分間の条件にて加熱してろう付けを実施した。ろう付け後のサンプル（１０）について、図８中のろう付け部位（１１）についてフィレットの形成状況を目視にて評価したところ、いずれのブレージングシートによるカップにおいてもろう切れの発生は見られず、ろう付け性良好なろう付け製品が得られた。なお、実施例４については、上記表１にろう付け性評価の結果を示した。
【００４６】
比較例１
比較例１として、従来法によるブレージングシートを製造について説明する。
実施例１と同様の面削鋳塊の上に、ＪＩＳ−Ａ１０５０合金製の高さ４ｍｍ、幅４ｍｍ、長さ２００ｍｍのスペーサーを４ｍｍ間隔で並べた。スペーサーの隙間部分には上記ノコロックろう付け用フラックスの粉体を配置した。この上に、実施例１と同様に、熱間圧延したろう材を重ねて溶接し、熱間圧延と冷間圧延と最終焼鈍を行って板厚０．５ｍｍ、Ｏ材のブレージングシートを製造した。
【００４７】
比較例２
比較例２として、従来法によるブレージングシートを製造について説明する。
ＪＩＳ−Ａ１０５０合金製チューブ高さ３ｍｍ、チューブ幅２５ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ、穴高さ２ｍｍ、穴幅２ｍｍ、１０穴の多穴押出しチューブを用意し、上記ろう付け用フラックスを穴の内部に充填した。フラックスの充填はフラックスをイソプロピルアルコール中に懸濁させ、チューブ内部に流し込んだ後、乾燥させてアルコールを蒸発させた。フラックスを封入した多穴押出しチューブを実施例と同様のサイズの面削後の心材と、熱間圧延後のろう材の間に挟みこんだ後、熱間圧延、冷間圧延、焼鈍処理を施し、実施例と同様のブレージングシートを作製した。
【００４８】
これら比較例１及び２で得られたブレージングシートについては膨れの発生は見られなかった。しかし、比較例１及び２どちらについても、カップ形状に加工すると、加工度が大きい部位において表面にわずかな割れが発生し、ろう材層が剥離している部分が観察された。さらに、実施例１〜４と同様の方法でカップサンプルのろう付け加熱を実施し、ろう付け部位のフィレット形成状況を目視にて観察すると、一部にろう切れが発生している部位が比較例１及び２どちらにおいても確認された。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように本発明のアルミニウムろう付け用ブレージングシートは、フラックスを塗布する必要なく、アルミニウム製品をろう付けすることが可能である。また、本発明のブレージングシートは、製造が容易で、しかも良好で安定したろう付け性能が得られるという工業上顕著な効果を奏するものである。具体的には、本発明のフラックス含有層を２段積み重ねて配設したブレージングシートは、各フラックス含有層中のフラックス設置部を平面方向にずらして存在させることにより、真上方向からみて該ブレージングシートのいずれの部位においても内部にフラックス設置部が存在するので、ろう付け性を非常に安定にすることができる。
本発明のフラックス含有層を３段以上積み重ねて配設したブレージングシートは、フラックス含有量を多くすることができ、その後の圧延工程中における心材とろう材の剥がれを大幅に低減することができる。
本発明のフラックス含有線材を２段以上に積み重ねて配設したブレージングシートは、工業的に適用しやすく、フラックス含有線材を細い管に加工することによりフラックスの設置間隔を狭くすることができ、さらに、フラックス含有線材のサイズと積み重ねる段数により、フラックスの含有量を容易に調整することもできる。
本発明のフラックスを封入した多穴線材を積み重ねて配設したブレージングシートは、フラックス含有線材を設置する本数を大幅に低減でき、工業的に製造することができる。
本発明の箔材でフラックスを包み込んだ線材を配設したブレージングシートは、箔材に包み込まれた線材の内部において、空隙の発生は大幅に低減することができる。長い寸法のフラックス含有線材を工業的に製造することができる。さらに、極めて薄い箔材であることに起因して、密にフラックスが配置されることになる。加えて、ろう付け性は非常に安定したものになる。
心材またはろう材表面に溝を形成することを特徴とする本発明のブレージングシートの製造方法によれば、密にフラックスを充填することができ、空隙の発生を大幅に低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のフラックス含有層を２段積み重ねて設置したブレージングシートの圧延前の構造の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明のフラックス含有層の３段積み重ねて設置したブレージングシートの圧延前の構造の一例を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明のフラックス含有線材を２段積み重ねて設置したブレージングシートの圧延前の構造の一例を示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明のフラックスを封入した多穴管を積み重ねて設置したブレージングシートの圧延前の構造の一例を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明に用いる、アルミニウム合金製の箔材でフラックスを包み込んだ線材の一例を示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明の方法で用いる溝付きロールにより得られる溝形状の例を示す説明図である。
【図７】図７は、実施例３に記載の心材とフラックス含有線材とろう材の組み合わせの一例を示す斜視図である。
【図８】図８は、ろう付け性評価用のカップサンプルの形状を示す説明図である。
【図９】図９（ａ）は、本発明のブレージングシートの圧延処理後の構造の一例を示す斜視図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）中、サークルＡで示す部分の拡大図である。
【図１０】図１０は、従来のフラックス含有層を設置したブレージングシートの圧延前の構造の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  ブレージングシート
２  ろう材
３  フラックス含有層
４  心材
５  フラックス
６  スペーサー
７  フラックス含有線材
８  フラックスを封入した多穴線材
９  箔材
１０  カップ形状に成形したブレージングシート
１１  ろう付け部位
【図１】
2004223588.tif 000004
【図２】
2004223588.tif 000005
【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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【図９】
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【図１０】
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