ろう付けは、さまざまな金属や合金の接合に使用できる汎用性の高い接合プロセスです。接合する母材よりも融点の低い金属フィラーを溶かし、毛細管現象によって接合部に流れ込み、凝固して強固な接合を形成します。このプロセスは、異種金属、厚みの異なる金属、複雑な形状の金属の接合に適している。ろう付けによって接合できる一般的な金属には、鋼、ステンレス鋼、銅、真鍮、アルミニウム、ニッケル合金、チタンなどがある。ろう材およびろう付け技法の選択は、母材金属の特性および用途によって異なります。
重要ポイントの説明
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スチールとステンレススチール:
- ろう付けは、炭素鋼、低合金鋼、ステンレス鋼の接合によく使用される。これらの材料は、自動車、航空宇宙、建築などの産業で広く使用されている。
- ステンレス鋼の場合、耐食性を低下させる炭化物 の析出などの問題を避けるため、ろう材を注意深く選 択する必要がある。高温用途には、ニッケルベースのフィラーメタ ルがよく使用される。
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銅と真鍮:
- 真鍮や青銅などの銅とその合金は、熱伝導性と電気伝導性に優れているため、ろう付けされることが多い。これらの材料は、配管、電気部品、熱交換器などによく使用される。
- 銀系ろう材は、耐食性に優れ、漏れのない強固な接合部が得られるため、銅や真鍮のろう付けによく使用される。
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アルミニウムおよびアルミニウム合金:
- アルミニウムは、その酸化皮膜のためにろう付けが難しい場合があり、ろう付け工程で酸化皮膜を除去または制御する必要がある。しかし、適切な技術を用いれば、アルミニウムとその合金をうまく接合することができる。
- アルミニウムのろう付けには、融点が低く濡れ性が良いアルミニウム-シリコンろうが一般的に使用される。
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ニッケルおよびニッケル合金:
- インコネルやモネルのようなニッケルおよびその合金は、ガスタービンや化学処理装置のような高温で腐食性の高い環境でろう付けされることが多い。
- ニッケル合金のろう付けには、高温で優れた強度と耐食性を発揮するニッケル系ろう材が一般的に使用されます。
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チタンおよびチタン合金:
- チタンは軽量で強く、耐食性に優れた金属で、航空宇宙や医療用途によく使用されます。チタンのろう付けには、酸化を防ぐための注意深い雰囲気管理が必要です。
- チタンのろう付けには、用途に応じて銀系およびチタン系のろう材が一般的に使用されます。
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異種金属:
- ろう付けの主な利点のひとつは、銅と鋼、アルミニウムとステンレス鋼といった異種金属を接合できることである。これは、異なる材料がそれぞれの特性を要求される用途で特に有用である。
- 異種金属を接合する場合、フィラーメタルの選択は、互換性と強固な接合を確保するために非常に重要です。
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複雑な形状と薄い断面:
- ろう付けは、複雑な形状や薄い断面を持つ部品の接合に適している。そのため、電子機器、宝飾品、精密工学などの用途に最適です。
- 金属フィラーの毛細管現象により、金属フィラーは狭いスペースに流れ込み、強固で均一な接合部を形成します。
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用途と産業:
- ろう付けは、自動車、航空宇宙、HVAC、電子機器、医療機器など幅広い産業で使用されている。各業界では、ろう付けに使用される材料やろう材に特有の要件があります。
- 例えば、自動車業界ではラジエーターや熱交換器の部品接合にろう付けが使用され、医療業界では手術器具の生体適合性接合に使用されます。
要約すると、ろう付けは、鋼、ステンレス鋼、銅、黄銅、アルミニウム、ニッケル合金、チタンなど、多種多様な金属や合金の接合に使用できる適応性の高い接合プロセスである。ろう材およびろう付け技法の選択は、母材金属の特性および用途によって異なる。ろう付けは、異種金属、複雑な形状、薄肉部の接合に特に有利であり、多くの産業において価値あるプロセスとなっている。
総括表
| 金属/合金 | 主な用途 | 一般的なフィラーメタル |
|---|---|---|
| スチール＆ステンレススチール | 自動車、航空宇宙、建築 | ニッケルベース |
| 銅・真鍮 | 配管、電気部品、熱交換器 | 銀系 |
| アルミ・合金 | 航空宇宙、エレクトロニクス | アルミ・シリコン |
| ニッケル・合金 | ガスタービン、化学処理 | ニッケルベース |
| チタン及び合金 | 航空宇宙、医療機器 | 銀系、チタン系 |
| 異種金属 | ユニークな材料特性を必要とする用途 | 金属適合性による |
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