[发明专利]钎焊炉及铝材的钎焊方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于进行铝材的钎焊的钎焊炉及铝材的钎焊方法。

背景技术

作为铝材的钎焊方法，多使用将助焊剂涂敷于被处理材料并在氮气等惰性气 体气氛下将被处理材料加热来进行钎焊的CAB(ControlledAtmosphereBrazing (可控气氛钎焊))法。CAB法所使用的氟化物系助焊剂存在以下问题：在因钎 焊时的加热而被氧化时，作为助焊剂的功能下降。为避免该问题，在CAB法中， 通常，涂敷足够量的助焊剂，并且将气氛中的氧浓度控制为100ppm以下、更优 选控制为20ppm以下，以进行钎焊。

由于氟化物系助焊剂对铝是无腐蚀性的，因此，从钎焊后的腐蚀性观点来看， 不需要在钎焊后清洗铝材来将助焊剂的残渣除去。然而，根据铝材的用途，在助 焊剂和/或助焊剂残渣存在时，有时会引起以下那样的问题。例如，在以汽车用换 热器为代表的铝制换热器中，在其制造时有可能发生因助焊剂残渣而使表面处理 性恶化等问题。此外，在铝制换热器的使用中，有可能发生以下问题：在冷媒通 路发生助焊剂等所引起的堵塞或者助焊剂等对与换热器抵接的电子部件产生不 良影响等。

于是，减少助焊剂的涂敷量的钎焊方法和不使用助焊剂的钎焊方法的开发正 在进行。为了实现抑制接合不良的发生并且减少助焊剂的涂敷量或者不使用助焊 剂的钎焊，降低钎焊时的气氛中的氧浓度和/或露点是有效的。

例如，在专利文献1中，提出了使用氩气和/或氦气作为惰性气体来进行钎焊 的方法。这些气体与通常使用的氮气相比能降低气氛中的氧浓度和/或露点。

在专利文献2中，提出了采用将钎焊加热区的前室用门分隔的独立结构、并 在前室中收纳了被处理材料的状态下将室内抽真空后用惰性气体使室内复压的 方法。根据该方法，可降低氧气和/或水分从前室进入钎焊加热区的带入量。其结 果，与以往相比能降低加热区的氧浓度和/或露点，例如，能比较容易地将氧浓度 降低到50ppm左右。

此外，在专利文献3中，提出了使用含有微量Bi(铋)和/或Be(铍)的焊 料的方法来作为不使用助焊剂地进行钎焊的所谓无助焊剂钎焊法。将含有Bi等的 焊料或其被覆材料用酸或碱蚀刻，并使用严格管理氧浓度和/或露点的钎焊炉来进 行加热，从而能不使用助焊剂地进行钎焊。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2013-091066号公报

专利文献2：日本专利公开平10-277730号公报

专利文献3：日本专利公开平11-285817号公报

然而，由于专利文献1的技术需要使用比氮气昂贵的氩气和/或氦气，因此难 以适用于量产设备。

专利文献2的技术在使用氮气作为惰性气体的情况下能使钎焊加热区的氧浓 度和/或露点比以往降低。但是，即使使用专利文献2的技术来降低氧气和/或水 分进入钎焊加热区的带入量，也不能完全抑制接合不良的发生。钎焊性的恶化和 /或接合不良的发生容易在例如空气中的露点持续较高的季节和/或被处理材料的 结构复杂的情况等发生。作为其原因，可举出钎焊所使用的工具和/或被处理材料 上吸附的水分等被带入钎焊加热区这一原因。如后面所述，如上述那样带入的水 分难以通过抽真空来充分除去。

此外，作为无助焊剂钎焊法，包括专利文献3的技术在内提出了很多关于材 料和/或加热方法的技术方案。然而，时至今日，将惰性气体气氛下的无助焊剂钎 焊法实用化的例子基本上没有。作为妨碍无助焊剂钎焊法实用化的主要原因，可 举出以下原因：与使用助焊剂的钎焊法相比接合能力差的原因、以及钎焊性容易 受到作业环境所产生的影响且难以使钎焊接合的品质稳定的原因。特别地，后一 问题有可能因工具、被处理材料及焊料的保管环境和/或使用状况而产生严重的接 合不良，因此成为妨碍无助焊剂钎焊法实用化的较大原因。

如上所述，在现有技术中，存在以下问题：在减少助焊剂的涂敷量的钎焊或 者不使用助焊剂的钎焊中，难以使钎焊接合的品质稳定。本发明的发明人们基于 上述背景而进一步反复研究，结果发现，以下三点可成为使钎焊性恶化的主要原 因。

(1)因成形加工而附着于被处理材料的油分

(2)在用于钎焊的工具上吸附的水分及油分

(3)在用于钎焊的工具上附着的异物