ろう付けとは何ですか？金属をろう付けする方法は？

ろう付けとは何ですか？

ろう付けは、2つ以上の金属アイテムが溶加材を溶かして接合部に流し込むことによって接合される金属接合プロセスであり、溶加材は隣接する金属よりも融点が低くなります。ろう付けは、ワークピースを溶かすことを伴わないという点で溶接とは異なります。

ろう付けは、はんだ付けの場合よりも高温で、より密着した部品を使用するという点で、はんだ付けとは異なります。

ろう付け工程では、毛細管現象により溶加材が密着部の隙間に流れ込みます。溶加材は、適切な雰囲気（通常はフラックス）で保護された状態で、溶融（液相線）温度よりわずかに高くなります。

次に、母材上を流れ（濡れと呼ばれるプロセスで）、冷却されてワークピースが結合されます。ろう付けの主な利点は、同じまたは異なる金属をかなりの強度で接合できることです。

重要なポイント

ろう付けは、2つの独立した金属片を接合して、1つの強力な耐荷重接合部を形成するプロセスです。

• ろう付けははんだ付けに似ていますが、高温になります。
• プロジェクトで使用する金属に適したろう付け棒の材料を使用してください。
• ろう付け棒は、トーチの炎に直接接触するのではなく、接合される金属片の熱によって溶かす必要があります。
• 高強度の炎を生成するトーチを使用してください。

ろう付けロッドの材料

• 銅、真ちゅう、青銅： 銅リンろう付けおよび溶接棒
• 鋼、ステンレス鋼、ニッケル合金、銅合金、鋳鉄、炭化タングステン： 洋白ろう付けおよび溶接棒
• 鋳鉄、亜鉛メッキ、ニッケル、鋼、可鍛鋳鉄： ブロンズろう付けおよび溶接棒
• アルミニウム： BernzomaticAL3アルミニウムろう付けおよび溶接棒

金属をろう付けする方法

ろう付けは、溶融した溶加材（ろう付け合金）が接合部に流入する金属（セラミックにも）に伝統的に適用される接合プロセスです。

ステップバイステップ：

• ワイヤーブラシまたはエメリークロスを使用して、金属の表面をこすります。次に、石鹸水または脱脂剤を使用して表面をきれいにします。
• 必要に応じて金属を配置します。ほとんどの場合、重なり合ったジョイントは、ギャップのあるジョイントよりも強く、一緒にろう付けしやすくなります。必要に応じて、クランプを使用して部品を所定の位置に固定します。
• 2つの金属片が出会う場所で、接合部が光るまで加熱します。
• 金属表面を加熱し続けながら、ろう付けロッドを接合部に適用します。広い領域の場合、ジョイントの一部を加熱して温度を上げてから、次の隣接する領域に移動します。
• ろう付け後、ワイヤーブラシを使用してろう付けされた表面をきれいにし、酸化や残留物を取り除きます。

溶加材の融点は450°Cを超えますが、接合する部品の融点よりも常に低いため、高温を使用して母材を溶かす溶接とは異なります。

溶加材は、融点よりわずかに高く加熱されますが、多くの場合フラックスである適切な雰囲気によって保護されます。溶融した溶加材は冷却されてワークピースを結合し、類似または非類似の金属間の強力な結合を提供します。

ろう付けプロセスを実施できる雰囲気には、トーチ、炉、誘導コイルなどのさまざまな熱源を使用した、空気、燃焼燃料ガス、アンモニア、窒素、水素、希ガス、無機蒸気、および真空が含まれます。

健全なろう付け接合を実現するには、フィラーと母材に冶金学的に互換性があり、接合設計には、溶融したろう付けフィラーを毛細管現象によって引き込みまたは分散できるギャップを組み込む必要があります。必要な接合ギャップは、ろう付け雰囲気、母材とろう付け合金の組成など、多くの要因によって異なります。

異種金属の接合に理想的なろう付けは、その柔軟性と接合部を製造できる高い完全性により、幅広い業界で使用されている商業的に受け入れられているプロセスです。これにより、重要なアプリケーションと重要でないアプリケーションで信頼性が高くなり、最も広く使用されている結合方法の1つです。

ろう付けのさまざまな方法は何ですか？

多種多様な熱源を利用するろう付けは、使用される加熱方法によって分類されることがよくあります。ろう付け温度を達成するために、いくつかの方法は局所的に加熱し（接合領域のみ）、他の方法はアセンブリ全体を加熱します（拡散加熱）。

より広く使用されている方法のいくつかを以下に示します。

ローカライズされた暖房技術

1。トーチろう付け

この方法では、溶加材を溶かして流すために必要な熱は、燃料ガスの炎によって供給されます。燃料ガスは、アセチレン、水素、またはプロパンであり、酸素または空気と結合して炎を形成します。このプロセスは容易に自動化され、必要な設備投資は少なくて済みます。トーチろう付けにはフラックスを使用する必要があるため、ろう付け後の洗浄が必要になることがよくあります。

2。誘導ろう付け

ろう付け用の高周波誘導加熱はクリーンで迅速であり、温度と熱の場所を厳密に制御できます。熱は、隣接するコイルによってワークピースに誘導される急速な交流によって生成されます。

3。抵抗ろう付け

これは、ワークピースを含む回路を流れる電流（誘導ろう付けの場合）に対する抵抗から熱が発生するプロセスです。このプロセスは、電気伝導率の高い金属の比較的単純な接合部に最も適しています。

拡散加熱技術

1。炉ろう付け

炉ろう付けには、保護雰囲気ろう付け（高純度ガスまたは真空によってフラックスの必要性がなくなる）と、加熱および冷却サイクルのすべての段階を正確に制御できるという2つの大きな利点があります。加熱は、要素を介して、またはガス燃焼によって行われます。

2。ディップろう付け

これには、アセンブリ全体を溶融ろう付け合金または溶融フラックスの浴に浸すことが含まれます。どちらの場合も、浴温は母材の凝固点より低くなりますが、溶加材の融点より高くなります。

ろう付けと溶接

ろう付けは、AWSによって液固相結合プロセスとしても分類されています。液体とは溶加材が溶けていることを意味し、固体とは母材が溶けていないことを意味します。

溶接とは異なり、ろう付けはワークピースを溶かすことを含みません。ろう付けとアーク溶接の主な違いは熱源です。ろう付けは、トーチ、炉、誘導、浸漬、または抵抗を介して、840°F（450°C）を超える温度で発生する熱源として適用されますが、アーク溶接は、華氏約10,000度に達する熱源として電気を使用します。

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ろう付けとはんだ付け

ろう付けとはんだ付けの唯一の違いは、各プロセスが行われる温度です。はんだ付けは840°F（450°C）未満の温度で行われ、ろう付けは840°F（450°C）を超える温度で行われます。

ろう付けとはんだ付けの利点

他の接合方法と比較した場合のろう付けとはんだ付けのいくつかの利点は次のとおりです。

• 低温
• 恒久的または一時的に参加できます
• 異なる素材を結合できます
• 参加のスピード
• 部品を損傷する可能性が少ない
• 加熱と冷却の速度が遅い
• さまざまな厚さのパーツを結合できます
• 簡単な再調整

ろう付けとはんだ付けは多くの大きな利点があるプロセスですが、接合プロセスを選択するときに見落とされることがよくあります。限られた種類のフラックスと溶加材で多くの異なる材料を結合できるため、大量の材料の在庫が不要になり、中小企業、ホームショップ、または農場のコストを大幅に節約できます。