ろう付けにおける酸化とは、金属原子が空気中の酸素原子に電子を奪われ、金属酸化物を形成するプロセスを指す。
このプロセスは、溶融金属ろうの流れを妨げ、強固なろう付け接合部の形成を妨げるため、ろう付けプロセスにとって有害である。
理解すべき5つのポイント
1.酸化のメカニズム
酸化は、金属原子が熱の影響を受けて空気中の酸素原子に電子を移動させることにより起こる。
その結果、金属酸化物が形成される。
例えば、鉄は酸化することで錆び、酸化鉄を形成する。
このプロセスは鉄に限ったことではなく、ほとんどの金属は加熱されると酸化を起こし、その特性や使い勝手を著しく損なう。
2.ろう付けへの影響
ろう付けでは、母材よりも低い温度で溶ける金属フィラーを使って金属部品同士を強固に接合することが目的である。
ろう付けに使用される高温では、金属表面に酸化物層が形成されるため、酸化が大きな問題となる。
この酸化層は、溶融した金属フィラーが母材金属を効果的に濡らし接合するのを妨げ、接合部の強度を低下させる。
3.ろう付けにおける酸化の防止
酸化を防止するために、ろう付け環境は注意深く制御される。
管理雰囲気ろう付け（CAB）では、ろう付け炉から酸素を除去し、水素と窒素の混合ガスで置換する。
この環境では酸素分子が不足するため、酸化プロセスが抑制される。
同様に、炉ろう付けでは、酸化を防ぐために適切な雰囲気を維持することが重要である。
アルミニウムのように安定した酸化皮膜（酸化アルミニウム）を形成する材料の場合は、ろう付け前に化学的な抑制や機械的な酸化皮膜の除去などの特別な対策が必要である。
4.アルミニウムろう付け特有の課題
アルミニウムは非常に酸化しやすく、安定した酸化アルミニウム層を形成するが、ろう材との濡れ性が悪い。
このため、ろう付け前に酸化層を抑制または除去するために、フラックスまたは特殊な雰囲気を使用する必要がある。
一部のアルミニウム合金の溶融範囲が近いことも、正確なろう付け温度と均一な熱分布を達成する上での課題となる。
5.ろう付けに必要な雰囲気
ろう付け雰囲気は、酸化物質を含まず、酸素含有量が非常に低く（100ppm未満）、湿度が低いことが必要である。
これは通常、純窒素またはその他の不活性ガスを使用して達成され、ろう付けプロセス中、金属表面に酸化物がないことを保証します。
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