基本的に、ろう付けは少数の主要な種類のフィラーロッドに依存します。最も一般的に遭遇するのは、リン銅合金、用途の広い銀ろう合金、青銅または真鍮のロッドです。それぞれが、配管やHVACから高強度の産業用製造まで、特定の母材と用途に合わせて設計されています。
ろう付け用ロッドを選択する上で最も重要な単一の要因は、接合する部品の材料です。フィラーロッドと母材の不一致は、接合部の失敗の最も一般的な原因です。なぜなら、化学的および冶金学的な適合性が、強固で長続きする接合部を作り出すものだからです。
フィラーメタルが極めて重要である理由
ろう付け用ロッド、すなわちフィラーメタルは、単に部品を固定する「接着剤」ではありません。それは母材と冶金的な結合を形成します。
適切なフィラーメタルは母材よりも低い温度で溶融し、毛細管現象によって接合部に引き込まれ、その後、部品の表面と合金化して、母材自体よりも強くなる接続部を作り出します。
一般的なろう付け用ロッドの内訳
ろう付け用ロッドの選択は、接合する必要のある材料、接合部に要求される強度、および使用環境によって決まります。
リン銅（ホスファーカッパー）
これは、真鍮や青銅などの銅および銅合金を接合するための頼りになるフィラーメタルです。HVACおよび配管業界で非常に一般的です。
その主な特徴は、銅同士を接合する際にリンがフラックス剤として機能するため、別途フラックスが不要になることです。ただし、このロッドで銅と真鍮または青銅を接合する場合は、別途フラックスを使用する必要があります。
BCuP-2などのこれらの合金は費用対効果が高いですが、銀を含む合金よりも脆くなる可能性があります。少量の銀（例：5%または15%）を加えることで、ロッドの延性が向上し、融点が低下します。
銀ろう合金（「シルバーソルダー」）
銀ろう合金は最も用途が広く、高強度のろう付けフィラーです。鋼、ステンレス鋼、銅、真鍮、およびこれらを組み合わせたもの（異種金属）を含む幅広い金属を接合できます。
20%から70%を超える範囲の銀含有量は、合金の融点と流れ特性を決定します。銀含有量が高いほど、一般的に融点が低くなり、濡れ性が向上します。
これらのフィラーは常に別途ろう付けフラックスの使用が必要です。強度と延性が高いため、接合部の完全性が極めて重要となる用途に使用されます。
青銅および真鍮ロッド
これらのロッドは通常、ろう付け溶接に使用されます。これは、毛細管現象のみに頼るのではなく、接合部にフィレットを形成することが多いプロセスです。これらは鋼、亜鉛めっき鋼、および鋳鉄の修理の接合に優れています。
青銅または真鍮ロッドを使用したろう付け溶接は、銀ろう付けよりも高い温度が必要であり、常に適切なフラックスが必要です。得られる接合部は強固ですが、真のろう付け接合部のような整然とした低い外観にならない場合があります。
アルミニウム合金
アルミニウムのろう付けには特殊なフィラーメタルが必要です。これらのアルミニウム-ケイ素合金は、母材のアルミニウムと融点が非常に近いため、正確な温度制御が絶対に不可欠です。
これらのフィラーはアルミニウム同士の接合にのみ使用され、金属表面に形成される強固な酸化膜を除去するために特殊なアルミニウムろう付けフラックスが必要です。
トレードオフの理解
ろう付け用ロッドの選択には、コスト、性能、およびプロセス要件のバランスを取ることが伴います。
コスト要因
リン銅は一般的に最も安価な選択肢であり、大量の銅対銅の作業に最適です。銀ろう合金の価格は銀のコモディティ価格に直接連動しており、これらは著しく高価になります。
強度と延性
銀ろう合金は通常、特に鋼のような鉄系金属に対して、最も強く、最も延性の高い接合部を生成します。振動や熱サイクルに耐える能力に優れています。低銀または無銀のリン銅合金は脆くなる可能性があります。
温度とプロセス要件
各合金ファミリーには異なる作動温度範囲があります。銀ろう合金は青銅ロッドよりも融点が低いことが多く、必要な熱入力が少なく、母材の過熱のリスクを低減します。銀、青銅、またはアルミニウム合金に対してフラックスの使用を忘れると、接合部の失敗は確実になります。
用途に合ったロッドの選択
選択を行うための簡単なガイドとして使用してください。
- 銅同士の接合（例：HVACライン）が主な焦点である場合： 費用対効果と自己フラックス特性のために、リン銅（ホスファーカッパー）合金を使用してください。
- 鋼、ステンレス鋼、または異種金属の接合が主な焦点である場合： 優れた強度、汎用性、およびほぼすべての一般的な金属の組み合わせを接合できる能力のために、銀ろう合金を使用してください。
- 鋼または鋳鉄の一般的な修理が主な焦点である場合： ろう付け溶接用の青銅または真鍮ロッドは、堅牢で信頼性の高い選択肢です。
- アルミニウムの接合が主な焦点である場合： 専用のアルミニウムろう付け合金とその対応する特殊フラックスを使用する必要があります。
最終的に、ろう付けの成功は、フィラーメタルを母材と用途の要求に正確に一致させることによって達成されます。
要約表：
| ろう付け用ロッドの種類 | 最適な母材 | 主な特徴 | フラックス必要性？ |
|---|---|---|---|
| リン銅 | 銅対銅 | 銅上での自己フラックス作用 | いいえ（銅対銅の場合） |
| 銀ろう合金 | 鋼、ステンレス鋼、異種金属 | 高強度と汎用性 | はい |
| 青銅/真鍮ロッド | 鋼、鋳鉄（修理） | ろう付け溶接、強固なフィレット | はい |
| アルミニウム合金 | アルミニウム対アルミニウム | アルミニウム専用 | はい（特殊フラックス） |
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