低温ろう付け合金は、接合される金属の融点よりもかなり低い温度で金属を接合するために使用される特殊な材料です。
これらの合金は、母材の完全性と特性を維持するために極めて重要です。
高温が損傷や歪みを引き起こす可能性のある、温度に敏感な材料や複雑な組立部品を含む用途では特に重要です。
5つのキーポイント
1.低温ろう付け合金の組成と種類
低温ろう付け合金は、一般的にAl-Si系をベースとしている。
シリコン含有量は一般的に7%～12%である。
11.7%のケイ素を含むAl-Si系は共晶系であり、構成元素のいずれよりも融点が低い。
この共晶組成は577℃で溶融し、様々なアルミニウム合金のろう付けに一般的に使用される。
マグネシウムのような元素を添加することで、これらの合金をさらに改質し、ろう付け特性を向上させることができる。
2.用途と方法
これらの合金は、真空ろう付け、フラックスを使用した大気ろう付け、還元雰囲気下でのろう付けなど、いくつかのろう付け方法に使用される。
真空ろう付けは、酸化を防ぎ、強固で清浄な接合部を確保できるため、アルミニウム合金に特に有効である。
ステンレス鋼の場合、低温銀ろう合金が使用されることが多く、一般的に融点範囲は600～710℃程度である。
3.使用上の注意
低温ろう合金を使用する場合、母材への損傷を防ぐため、推奨範囲内で可能な限り低いろう付け温度を維持することが重要である。
ろう付け温度は、ろう合金の液相線温度より少なくとも25℃高くする。
ろう付け温度で過ごす時間は、組立品のすべての部品が均一に加熱されるのに十分でなければならず、通常5～10分である。
ろう付け後、溶融合金が接合部から離脱するのを防ぐため、急冷する前にろう合金の固相線温度未満に冷却すべきである。
4.課題と注意事項
ある種の合金、特に2xxx (Al-Cu)系や7xxx (Al-Zn-Mg)系のように析出硬化する合金は、融点が低いため低温法ではろう付けできない。
6xxx系(Al-Si-Mg)のような他の合金は、固相線温度が低いため、ろう付けプロセスおよび接合部の完全性に影響を及ぼす可能性があり、注意が必要である。
5.まとめ
まとめると、低温ろう付け合金は、熱損傷を引き起こすことなく金属を接合するために不可欠である。
その選択と使用は、接合強度と材料の完全性の面で最良の結果を得るために慎重に管理されなければならない。
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