アルミニウムのろう付け接合は、接合される母材金属と同等の強度がありますが、溶接接合ほど強度が高いとは限りません。
ろう付け接合部の強度は、ろう付けによって母材の特性を大きく変えることなく、接合される金属と同等の強度を持つ接合部が形成されることに起因しています。
考慮すべき5つのポイント
1.ろう付けアルミニウム強度の説明
ろう付けは、ろう材を450℃以上の温度に加熱し、毛細管現象によって2つ以上の密着した部品の間に分布させるプロセスである。
母材よりも融点の低いろう材が母材と結合し、強固な接合部を形成する。
米国溶接協会（AWS）によると、ろう付け接合部は、接合される母材と同等の強度を持つ。
これは、ろう付け工程が母材の特性を大きく変化させない代わりに、接合部品間で荷重を効果的に伝達する結合を作り出すからである。
2.溶接継手との比較
ろう付け接合は強度が高いが、溶接接合はより強いと見なされることが多い。
溶接は、接合部で母材を溶かし、必要であれば溶加材を加えて溶融した材料プールを形成し、それが冷えて母材よりも一般的に強度の高い接合部を形成する。
これは、溶接部が母材と溶加材の融合体であるためで、より高い応力に耐える均質な材料が形成される。
3.アルミニウムのろう付け方法と材料
アルミニウム合金のろう付けは、火炎ろう付け、炉ろう付けなど様々な方法で行うことができる。
ろう付け方法の選択は、特定の用途とアルミニウム合金の種類に依存する。
例えば、火炎ろう付けは小部品や少量生産に適しており、炉ろう付けはより大量で複雑な形状に使用される。
アルミニウム合金のろう付けに使用されるろう材は、一般的にAl-Si系をベースとしており、ケイ素含有量は7%から12%の範囲である。
これらの合金は、良好なろう付け性、強度、耐食性のために選択される。
4.アルミニウムのろう付けにおける課題
アルミニウムのろう付けは、その高い酸化速度と安定したアルミニウム酸化物層の形成により、独特の課題をもたらす。
ろう付け前にこの酸化層を抑制または除去し、ろう材が適切に濡れるようにする必要がある。
この問題を管理するために、化学的作用（腐食性フラックスまたはマグネシウムの使用）または機械的作用（サンディング）などの技術が採用される。
さらに、アルミニウムろう付けでは、母材とろう材の溶融範囲が近いため、過熱や母材への損傷を防ぐために、ろう付け温度を正確に制御する必要がある。
5.結論
アルミニウムのろう付け接合は強度が高く、母材と同等の強度を持つことができますが、溶接接合ほど強度が高いとは限りません。
ろう付けと溶接のどちらを選択するかは、強度、コスト、接合する材料の性質など、用途の具体的な要件によって決まります。
ろう付けは、母材の完全性と特性を維持することが重要であり、強度がありながら柔軟性のある接合部が求められる用途に特に適しています。
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