銅のろう付けには、主な選択肢は、銅同士の接合にはリン銅合金（しばしばリン銅またはBCuPと呼ばれる）であり、真鍮、青銅、鋼などの他の金属への銅の接合には銀ベースの合金（BAg）です。リン銅合金は費用対効果が高く、銅に対してフラックス不要ですが、銀合金は汎用性、強度、延性が高いものの、別途フラックスが必要です。
決定において最も重要な要因は銅そのものではなく、接合部におけるもう一方の金属です。銅同士の場合は、リン銅合金が標準です。銅とそれ以外のものを接合する場合は、フラックス付きの銀ベースの合金が必要です。
銅用ろう付け合金の2つの主要ファミリー
銅用のろう付け合金を選択する際、あなたは2つの主要なカテゴリーから選択することになります。それぞれに明確な特性と理想的な使用例があります。
リン銅合金（BCuPシリーズ）
リン銅合金は、銅同士を接合するための主力製品であり、配管やHVAC用途でよく見られます。その組成は主に銅とリンであり、一部には少量の銀が含まれています。
このファミリーを特徴づけるのは、銅同士の接合時にリンがフラックス剤として機能することです。「フラックス不要」の特性により、別途フラックスペーストが不要になり、プロセスが簡素化され、コストが削減されます。
一般的な例としては、BCuP-2（銀0%）やBCuP-5（銀15%）があります。銀の添加は融点を下げ、合金の流れと延性を向上させます。
銀合金（BAgシリーズ）
銀ベースのろう付け合金は、その汎用性と高性能で知られています。真鍮、青銅、鋼、ステンレス鋼などの異種金属への銅の接合に不可欠です。
これらの合金は、母材の酸化膜を除去し、適切な濡れと流れを確保するために、常に別途フラックスを必要とします。フラックスは銅と他の金属の両方の酸化膜を除去し、フィラーメタルが強力な冶金結合を形成できるようにします。
銀の含有量（例：銀56%のBAg-7）は、合金の融点、流れ特性、コストに直接影響します。銀含有量が高いほど、通常は融点が低くなり、延性が向上します。
意思決定を導く主要な要因
母材に加えて、いくつかのエンジニアリング上の考慮事項が、特定の用途に最適な合金へと導きます。
接合される母材
これが最も重要な要因です。もしあなたが銅同士を接合しているのであれば、BCuP合金が最も効率的で経済的な選択肢です。
もしあなたが銅と真鍮の継手、または鋼のフレームを接合しているのであれば、適切なフラックスを伴うBAg銀合金を使用しなければなりません。
要求される接合強度と延性
銀合金は通常、リン銅合金よりも強力で延性のある（振動や熱膨張に耐えられる）接合部を生成します。
高い応力、振動、または広い温度変動にさらされる用途では、銀合金の方が信頼できるエンジニアリング上の選択肢となります。
接合部の隙間と嵌合（フィットアップ）
接合される2つの部品間の間隔、すなわち接合部の隙間は極めて重要です。BCuP合金は流動性が高く、非常にタイトな隙間（通常0.001インチから0.005インチ）で最適に機能します。
銀合金は粘性がわずかに高く、わずかに大きな隙間を埋めることができますが、最大の接合強度のためにはタイトな隙間が常に推奨されます。
最終部品の動作温度
ろう付けされた部品が使用される環境を考慮してください。ろう付けフィラーメタルの固相線温度（完全に固化する点）は、部品の最大動作温度よりも十分に高くなければなりません。
トレードオフと落とし穴の理解
客観的な分析を行うには、各合金タイプの制限と潜在的な故障点を理解する必要があります。
リン銅合金の決定的な制限
鉄鋼や鉄などのフェライト系金属をろう付けするためにBCuP（リン銅）合金を使用してはいけません。
合金中のリンは鉄と反応し、接合界面に脆いリン化鉄層を形成します。これにより、ごくわずかな応力で突然かつ完全な破壊を起こしやすい、極めて弱い結合が生まれます。
銀合金のコスト
銀合金の高い性能と汎用性の主なトレードオフはそのコストです。銀は高価な貴金属であり、その価格はフィラーロッドのコストに直接影響します。
銅同士の接合の大量生産においては、フラックス不要のBCuP合金を使用することによるコスト削減は相当なものです。
過熱のリスク
使用する合金に関わらず、銅母材を過熱することはよくある間違いです。過度の熱はフラックスを焼き尽くしたり、流れを妨げる重い酸化物を生成したり、さらには過度な結晶粒成長によって銅自体を弱めたりすることがあります。
目標に合わせた正しい選択
あなたの用途の特定の要件が、正しい合金を直接指し示します。
- 費用対効果の高い銅管またはパイプの接合（HVAC/配管）が主な焦点の場合： フラックス不要の特性と低コストのため、BCuPリン銅合金を選択してください。
- 銅と真鍮の継手、または鋼のフレームの接合が主な焦点の場合： 適切な白色ろう付けフラックスを伴うBAg銀合金を使用しなければなりません。
- 高い振動や応力がかかる部品に対して最大の接合完全性が主な焦点の場合： 優れた強度と延性のために、高パーセンテージのBAg銀合金を選択してください。
適切なフィラーメタルを選択することは、ろう付けを単なる接合作業から、正確で信頼性の高いエンジニアリングプロセスへと変えます。
要約表：
| 合金タイプ | 最適用途 | フラックス必要性？ | 主な特性 |
|---|---|---|---|
| リン銅（BCuP） | 銅同士の接合 | フラックス不要 | 費用対効果が高い、配管/HVACに最適 |
| 銀合金（BAg） | 銅と真鍮、青銅、鋼の接合 | 別途フラックスが必要 | 汎用性が高い、強力、延性がある、高コスト |
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