[发明专利]Cu管和/或Fe管接合用软钎料合金、预成型软钎料、包芯软钎料及钎焊接头

说明书

提供通过在金属配管的低温接合时抑制接合界面的金属间化合物层的生长，从而能够确保金属配管的长期的接合可靠性的软钎料合金。本发明的软钎料合金具有以质量％计由Sb：5.0～15.0％、Cu：0.5～8.0％、Ni：0.025～0.7％、Co：0.025～0.3％、余量Sn组成，且Co、Ni的含量(质量％)满足0.07≤Co/Ni≤6的合金组成。

技术领域

本发明涉及抑制金属间化合物的生长的软钎料合金、预成型软钎料、包芯软钎料及钎焊接头。

背景技术

空调、冰箱等白色家电具备冷却装置。冷却装置主要具备压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、及向各装置供给制冷剂的配管。作为基于冷却装置的冷却循环，首先，用压缩机将气体制冷剂压缩，压缩后的高温高压气体通过冷凝器而液化。液化的制冷剂通过膨胀阀而压力急剧地降低，由此沸点降低。然后，用蒸发器将液化的制冷剂气化。最后，再次用压缩机将气化的制冷剂压缩，重复上述循环。由于用该蒸发器进行了液化的制冷剂在气化时的吸热，导致周围为低温。

构成前述冷却装置的各设备在连接用于供给制冷剂的配管后配置于白色家电内。作为配管的连接方法，例如如专利文献1记载那样，采用了通过硬钎焊进行连接的方法。根据专利文献1，记载了：硬钎焊部位多时会担心由制冷剂泄漏导致的可靠性的降低，因此减少硬钎焊部位。

但是，对于基于硬钎焊的配管接合，要求硬钎焊操作者的熟练，接合部的品质受操作者的熟练度左右。由于该熟练度的差异，有时在加热配管时配管温度过高从而配管发生变形，或在硬钎料内产生空隙从而产生制冷剂泄漏故障。另外，若配管温度过低，则有时硬钎料不会渗透至配管的间隙整周，产生制冷剂泄漏故障。进而，由于硬钎焊会使配管进行退火，因此有时使配管软化，从而成为变形的原因。此外，由于硬钎焊需要高温和长的加热时间，因此在配管接合时成为潜在的火灾原因。

因此，专利文献2中记载了适于低温下的Cu管、黄铜管道等金属配管接合的无铅软钎料合金组成。专利文献2中记载的软钎料合金为了扩大Sn-Sb-Cu软钎料合金的固相线温度及液相线温度的范围而含有Cu 3～5质量％。另外，专利文献2中记载的发明中，通过加热至比固相线温度稍微高的温度而使液相和固相共存，从而液体部分流入至管与管的间隙小的部位，并且固体部分填充至间隙大的部位来进行配管接合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭61-49974

专利文献2：日本特开平2-34295

发明内容

发明要解决的问题

对于专利文献2中记载的软钎料合金，为了改善专利文献1中记载的硬钎焊接合的问题，具有进行可低温下操作的软钎焊的合金组成。但是，对于专利文献2中记载的软钎料合金，Cu的含量多，在形成接合Cu管彼此的钎焊接头时会担心Cu₆Sn₅之类的金属间化合物(以下，适宜地称为“IMC”(Inter Metallic Compound)。)的析出及IMC层的生长。另外，最近的冷却装置中，不仅使用Cu管，还使用Fe管。因此，将Cu管和Fe管接合时，有时在经过基于制冷剂循环的温度循环时制冷剂从接合部泄漏，成为故障的原因。

另外，专利文献2中记载的软钎料合金还公开了含有Ni。已知若在软钎料合金中添加Ni，则Cu₆Sn₅变为(Cu、Ni)₆Sn₅，会抑制在接合界面的断裂。但是，若经过将来的基于制冷剂循环的温度循环，则仅依靠如专利文献2所记载那样添加Ni的情况下难以充分抑制在接合界面的断裂。

最近的白色家电通过性能的提高而寿命变长，随之，安装于白色家电中的冷却装置的配管暴露于长时间的温度循环。为了防止制冷剂从配管接合部泄漏，在使用了软钎料合金的配管的低温接合中要求抑制IMC生长。