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銅合金部品のAlろう付けの可否
2023/10/19 12:19
- 銅合金部品をAlろうでろう付けすることは不可能のように思われます
- 銅合金部品をAlろうでろう付けした実例を御存知の方は教えて頂きたい
- 金属学的考察を駆使して銅合金部品をAlろうでろう付けする事例を知りたい
銅合金部品のAlろう付けの可否
2015/06/23 18:22
ろう付けについては詳しくないので。
金属学的考察から、銅合金部品をAlろうでろう付けすることは不可能のように思われます。
銅合金部品をAlろうでろう付けした実例を御存知の方は教えて頂きたい。接合する相手材の材質は問いません。
欲しいのは実例であって、机上の空論は無用です。
金属学的考察を、「鼻薬（抵抗材）等、抵抗部、発熱箇所、熱伝導の知識」を駆使して覆した事例を知りたいのです。
お願い。
(1)この質問は「43393 プロジェクション溶接について」と関連していることにご留意下さい。
(2)求めているのは「銅合金部品を『Alろう』でろう付けすること」です。
Alろう以外のろう材によるろう付けは対象外です。
またろう付けでない「拡散接合」も対象外です。
既に回答とご指摘を頂いているが、論点がずれてしまわないように、質問の趣旨を再度説明します。
(1)Al-Cu系状態図とAl-Cuスダッド溶接の結果から、溶融Alが生成すると溶融Alと固体Cuが短時間で反応し、Alよりも低融点の溶融Al-Cu合金が生成する。これはCuが溶出すると言える。
(2)接合力向上を狙ってCuに小さいアンカーを形成していたとしても、アンカーが溶出してしまうのでアンカー効果は期待できない。
(3)ろう付けでは母材の溶融や溶出はわずか(例えば数10μ以下)であるとされているので、(1)の考察からCu部品にはAlろうは使えないことになる。
(4)しかし何らかの工夫によりCuの溶出を防止することができれば、Cu部品をAlろうでろう付けすることも可能かもしれない。
回答(1)のXR-FC0215。
JISのAlろう材の融点は、低いもので520～580℃、高いものは577～615℃(但し固相温度(局部溶解開始温度)と液相線温度(全てが液体になる温度)で表示)。
XR-FC0215の説明サイトを見ると組成は「Zn,Al,その他」、融点は「420～480℃」。仮にZn-Al合金だとすると、融点が480℃になる組成は80%Zn-20%Al。420℃なら、さらにZnに近い。
XR-FC0215はAlろうとは言えない。これを使えばAl部品も溶融しないのでは。
ろう材メーカーのHPを見ても
http://www.kinzokuyouzai.co.jp/data/#dat_2
「銅(合金)とAl(合金)」組合せ用のろう材は空欄になっている。
さらに「Al(合金)」とろう付けできる組合せ相手は「Al(合金)」だけになっている(その時のろう材はAlろう)。その理由は考察していないが、Alろうによるろう付けを軽軽に論じてはいけないようです。
ろう付けと言うと一般的には溶融ろう材と接合相手のぬれ性が注目されが、金属の組み合わせによっては、今回のように溶出による金属間化合物の生成が問題になる。
皆様からの情報提供に感謝します。
回答 （13件中 11～13件目)
たぶん
ロウ付け と 溶接 と 接着 と 物理的止め と
区別のつかない人がいるのが問題
ALロウ付けなので
http://www.picfun.com/know57.html
は含まれないのだろう
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この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。
要求される箇所はほとんどこれです。
熱交換器のヒートシンク、エバポレータのフィンは押出成形が容易で軽いアルミ合金が最適。それとアルミよりも熱伝導性に優れる銅板、銅パイプを組合わせたい。
ブレージンクの例。特許内容不明。
http://www.spp.co.jp/category/hs/alu.html
金アルミロウ？
特許 アルミニウム部材と銅部材との接合構造
http://www.google.com/patents/WO2014046130A1?cl=ja
面倒を避けて銅－ステン-アルミとした例
http://www.fujielectric.co.jp/about/company/gihou_2012/pdf/85-05/FEJ-85-05-350-2012.pdf
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
欲しいのは実例であって、机上の空論は無用です。
これ思い出し
質問が傑作なのとそれまでのナマイキ態度の借りを一挙に返済
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=245567&event=QE0004
欲しいのは答えです。ｱﾄﾞﾊﾞｲｽは要りません。
鼻薬？ →さあてお立合い、筑波山にて捕えたる四六のガマを、、、、
二者は同じ括りでよろしいかと・・・(笑)
貴殿は、その方面ではオーソリティーなので、小生がみても判るので判る筈。
より良い眼だから、異なる見解なのかな？
アブラ売りの迷人！！真打！！ オーソリティ・・・護摩アブラも売ってる！！
ギトギトしすぎて観客も訝り警戒するじゃん
鼻薬の成分は？ いつもの狸穴にお隠れ・・・・守秘義務、企業秘密、ノウハウ、パテント
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=262135&event=QE0004
オーバー表現はより遡れるが、嘘追及はこの辺から
嘘が混じるが部分的に真実もあるはず、、とせず全否定の方がすっきりしますよ。
この類の電話は即切るか警察通報・・・しかし此処は警察役まったく機能せず
ボーナスをmillion強頂いては、金を１kg購入。
シティー銀行も倒産する恐れがあり、ユーロも計画時期だったので、金を購入。
失われた１０年にて、２千万円弱、１６kgチョイ購入。
２０００年に半導体バブルが弾け、大手電気メーカーは大赤字、半導体関連の設備メーカーは
合併等で生き残りを図った。
小生もその嵐に見舞われ、合併後に部下をそれ相当のポジションに配置して退職し独立。
何故か、海外のカジノでも、国内のパチンコでも、トータルでは負けていない。
縛才があるんだ。
独立後は、景気がボチボチで、金が急騰していなので、先祖の土地にアパート建設。
テナント物件も建設し、妻に貸付し個人商売を。
会社には、アパートの管理費用や貸付利子、妻からテナント料が入る不労所得有り。
「パテントはありま～す。」涙ポロっ！ じゃあ小保方さんと同じです。
オボちゃんは騙すことを躊躇しなかったが、ＳＴＡＰはあると信じ一筋。騙し抜きで一筋なのは田中さんに青色のお三方。方向転換の天才は山中さん。
アホターはあっち手を付けー こっちー、、、と端から全方位の迷いで詰まれば騙し・・・・一部事実であってもオボちゃん以下
そんな奴を下請派遣であってもＭ菱重工が許容するかから疑わしい。
具体的に何をお求めか判りませんが
とりあえず
「高周波誘導加熱アルミパイプ＋銅パイプロウ付け」
https://www.youtube.com/watch?v=P8aRqMeQeDQ
では、Ｃｕ＝Ａｌをろう付けしているようですね。
半導体製造では、金属やナイトライドを挟んだ 銅＝アルミ接合（クラッド接合の一種になるのかな）は一般的なので
中間に材料Ｘを介したＣｕ＝Ｘ＝Ａｌの接合を、ロウ付けで実現するのは無理という気はしていません。
ちょうど黒猫さんが質問されたので、既存回答での疑問点をぶつけて見る…
プロジェクション溶接について
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=304633&event=QE0004
において
>銅に最も近い溶接部の組成は60%Cu-30%Al。
>その融点は、状態図から560℃(Alの融点よりも低いことに注意)。
>つまりAlを溶融すればCuも必ず溶ける。
と述べられておりますが、
溶接プロセスのような非平衡状態でも成り立つ原則なのでしょうか？
（良好な結晶状態を残せるような融解状態となりえるのでしょうか？）
お返事ありがとうございます。
ＡｌろうというとXR-FC0215あたりで良いのかな？
http://www.whicepart.com/EN/ProductView.asp?ID=4836
Ｃｕ＝Ａｌろう付け例です
http://www.cncu.cn/baike/201409282027.html
コンデンサ式プロジェクション溶接ですと
溶接プロセス自体は0.1秒以下などの短時間で終了します。
その場合相状態による多少の融点の上下よりも
界面付近の相状態をコントロールするほうが必須条件な気がしています。
>さらに「Al(合金)」とろう付けできる組合せ相手は「Al(合金)」だけになっている(その時のろう材はAlろう)。
最近ＴＶで、アルミと超硬合金のロウ付けをしてましたので
欄に無いから存在しないという訳ではないのでしょう。
補足
2015/06/23 21:56
「銅に最も近い溶接部の・・・・・Cuも必ず溶ける」は正しいはず。
状態図(正確には平衡状態図)は確かに平衡状態を示している。
一方「溶接プロセスは非平衡状態である」とは言い切れない。
工学的時間内で平衡状態に達するかどうかは、速度論が絡むので、場合により異なる。例えばオーステナイト系ステンレス鋼の溶接組織は、平衡状態図とは異なる「シェフラー組織図」などが適用されている。
例えば鋼の溶接では、マルテンサイトが生成していれば非平衡状態である(平衡状態図にはマルテンサイトは存在しない)。このように固相反応(オーステナイトの変態)は拡散速度がおそいので、しばしば非平衡になる。なお非鉄金属では固相反応でも平衡になることも多い。
一方液相反応(溶融や溶融液が絡む反応)は拡散速度が速いので、状態図通りになることが多い。「溶融状態」はほとんどの場合平衡状態。上記の「銅に最も近い・・・」もその事例。
「良好な結晶状態を残せるような溶融状態」
溶融状態や凝固反応が平衡状態でも、その後の結晶成長は固相反応だから、良好な結晶状態(平衡組織)にならないこともある。
お礼
2015/06/25 12:22
確かに短時間です。
「No.43393プロジェクション溶接について」回答(9)で紹介した九州工大の文献には溶接時間は明記されていませんが、緒言では1～3msecとしています。
しかし極短時間なのに、図4によれば界面に存在する厚さ0.3mmの凝固層内の組成は均一ではなく、Al側からCu側にかけて明確な組成変化が見られます。
組成変化が融点の変化だけを引き起こすならば悪影響は少ないのでしょうが、脆弱な金属間化合物の生成を引き起こすことが問題なのです。