JPS5951394B2 - 金属ロウ及びロウ接方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属と接合するための耐蝕性に優れた銀白色系
のロウ材料及びそのロウ材料を用いたロウ接方法に関す
る。

同種金属や異種金属と接合するいわゆる溶接の中でもロ
ウ接方法は母材に変化を与えないこと、操作の容易なこ
と、また、応用範囲が広いことなどから非常に広く用い
られている。

ロウ接は、ロウを溶融添加して、固体の液体のぬれ現象
によつて母材を接合する方法である。

従つて母材とロウ材料との性質相関が非常に重要な要素
となる。本願発明はステンレス鋼やニッケル合金などの
耐蝕合金に特に適したロウ材料を提供することを目的と
している。ステンレス鋼をはじめとする耐蝕合金はその
特徴から塗装やメッキなどの保護皮膜を形成することな
く無垢のまま実用に供され、水、酸素をはじめ各種の腐
蝕環境にさらされる。

従つてこのような合金のロウ接部も当然耐蝕性に優れて
いることが要求され、またその接合部力拌リ断できない
同色系であることが望まれる。現在金属ロウとして知ら
れるものは大別して、（１）金属ロウ、黄銅ロウ、（２
）銀ロウ、アルミニウムロウ、ニッケルロウなどである
が、田は黄金色であり、（２）に属する金属は、銀白色
系であつても耐蝕性が充分でない。

中でも銀ロウがステンレス鋼等のぬれ性が良く、またロ
ウ接作業も比較的容易なことから、好んで用いられるが
、硫化銀の生成による変色が大きな欠点となつている。
また、ニッケルロウは、ニッケルにリンや硼素を添加し
て融点を低くし、湯流れ性を改良したロウ材料として、
ＪＩＳにも登場しているが、これらの添加元素が耐蝕性
に悪影響し、本願目的のような用途に対して満足を与え
られない。

即ちニッケルロウはロウ接時に酸化変色されやすく、ま
たこの除去が困難である。しかも、耐蝕性はステンレス
鋼等に比べ、著しく悪く、腐蝕環境によつて容易に錆や
変色を生ずる。本願発明は、このような情勢から耐蝕性
の優れた銀白色ロウを堤供するものである。

本願発明者はコバルトが鉄、ニッケルに対して全率固溶
体を形成し、しかも強度と耐蝕性に優れた性質及びスズ
の大気中で耐蝕性が良く金属光沢を失わないうえ遷移元
素に添加して溶融点を著しく低下する性質に着目し、合
金組成の検討を行ない本合金を得た。次に本合金の組成
限定理由について説明するとスズはコバルトと合金化し
て、溶融点を下げ、ロウ材としての湯流れ性、更には耐
蝕性向上に寄与するが、３０％未満ではそれらの効果が
少なく、特にロウ材の溶融点が、ステンレス鋼、ニクロ
ム鋼等の耐蝕合金のロウ接温度（一般的にそれら合金の
焼鈍温度）以上となるため使用しがたい、又、４５％以
上では、ロウ接時に合金中よりスズの初晶を生じ外観的
にも強度的にも好ましくない。

従つてスズ量は、ロウ材としての性能を充分発揮するこ
とのできる３０〜４５％（重量比）の範囲に限定した。
又、従来におけるロウ材の製造方法においてはあらかじ
め秤量した成分元素を高温度炉中に添，加溶解し、ロウ
材のインゴツトを作成しこれを必要形状の線材板材もし
くは粉末等に加工している。更にロウ接時においては、
いわゆる置きロウ方式により作業者が１個１個品物上に
、必要形状に切断したロウ材を置き加熱接合している。
その，為に、従来法においては、ロウ材の製造上、更に
は使用上の工数が増えコスト高となり易い。又、小物に
おいては、特に操作性が悪く、使用できないのが現状で
ある。このようなことにより、ニツケルロウ等の中にノ
は、ニツケルーリンの如く、メツキ法によりロウ材を製
造しているものもあるが、前記に示したように、耐蝕性
に乏しく、更にロウ接時に変色する等の欠点を有してい
た。

又、他のロウ材においては、高耐蝕性であつても、合金
成分が多いこと等２によりメツキ法では得がたい。本願
発明製造方法によれば、スズ−コバルト合金を使用する
為に、耐蝕性が優れ、機械的強度の高いしかも二元合金
である為にメツキ法に適し、一度に沢山の品物を処理す
ることができるもので５ある。

更に、１個１個の品物にロウ材を添付する必要がない為
に、使用上においても、工数、人件二；＝呻中噌：：仲
た＝＝なえる利点を有する。

又、当社特願のスズーコバＪルト系ロウ材においては、
ロウ材の湯流れ性を向上させる為に種々の添加元素を用
いているが、本製造方法においては被ロウ接材上をメツ
キ膜で覆うため、そのような配慮が少なくてすむと同時
に外観的にも美しく仕上がるという利点もある。以４下
実施例に従つて本願発明を具体的に説明する。実施例
１被ロウ材にニクロム鋼（８５％Ｎｉ）を用い、これを
アルカリ脱脂，酸洗した後、下記に示したメツキ条件に
よりスズμｍ施した。

コバルト合金メツキを約２０ この時の析出合金組成はおよそスズ４３％であつた。

これを１５×１０−３Ｔ０ｒｒ′の真空中１１５０℃で
１０分間加熱し、ロウ接試験を行なつた。ロウはニクロ
ム鋼表面に広く流動し、外観的にも変色することなく、
又表面に凹凸を生ずることなく均一で美しい光沢面が得
られた。これを人工汗、１５％食塩水及び硫化ガス雰囲
気中に浸漬、放置する耐蝕性試験に供した。この時比較
用として銀ロウ（ＢＡｇ７）も供した。銀ロウは硫化ガ
ス及び人工汗に浸漬後約１時間もたたないうちに黒変し
たのに対し、本願ロウ材は１００時間以上にわたつてロ
ウの流れ面、ロウとニクロム鋼の境界面のいずれの部分
においても腐蝕、変色も生ずることはなかつた。実施例
２ 被ロウ接材にハステロイ合金を用い、これをアルカリ脱
脂，酸洗した後、１に示したメツキ条件によりスズメツ
キを約３μｍ、次に２に示したメツキ条件によりコバル
トメツキを約６μｍ施した。

１スズメツキ条件 メツキ浴 コバルトメツキ条件 メツキ浴 この二層にメツキされた被ロウ材を水素ガス雰囲気中１
２００℃で１５分間加熱し、ロウ接試験を行つた。

ロウ材である二種のメツキ層は加熱中に溶融し、スズ−
コバルト合金になり、ハステロイ表面に均一に流動した
。この時のロウ材中におけるスズの量はおよそ３４％で
あつた。これを実施例１と同様の耐蝕性試験に供したが
、耐蝕性は良好で旧ウとハステロイ合金との境界面のい
ずれの部分においても腐蝕、変色は認められなかつた。
実施例 ３ 腕時計用巻芯パイプ（ＳＵＳ３Ｏ４製）をアルカリ脱脂
，酸洗した後下記に示したメツキ条件によりスズ−コバ
ルト合金メツキを約１５μｍ施した。

この巻芯パイプを仕上げ研摩まで施された時計用ケース
（ＳＵＳ３Ｏ４製）の素原形に打ち込み加熱して時計用
ケースを作つた。加熱はアンモニア分解ガス雰囲気中１
１５０℃で約１５分間行ない急冷した。この結果、巻芯
パイプにメツキされたロウ材は加熱中に溶融し、時計用
ケース素原形とのすき間に毛管現象によつて完全に浸透
し接合を完成した。この時のロウ材中のスズ量は約４０
％であつた。得られた腕時計用ケースの外観はロウ接面
の余分なロウ材によつて起こる凹凸等が全くな＜、ロウ
接されているのが見わけられない程であつた。又、耐蝕
性も良好で人工汗、人工海水、硫化ガス雰囲気、アンモ
ニアガス雰囲気等の腐蝕性環境に放置する試験において
、ステンレス鋼部分と同様全く腐蝕変色することがなか
つた。更に時計用ケースを万力ではさんで巻芯パイプを
ペンチで引つぱり、ロウ接強度を調べたが、巻芯パイプ
がケースからはずれることなく強度においても良好であ
ることが認められた。以上本願発明による金属ロウ及び
そのロウ材料を用いたロウ接方法の中から２〜３実際に
ロウ接作業を行なつて得た特性を示したが、これによつ
て本願発明の金属ロウが白色系で強度、耐蝕性に優れた
ロウ材であることは明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重量比でスズが３０〜４５％、残部がコバルトから
   なることを特徴とする金属ロウ。 ２ スズ及びコバルトをメッキ法により層状又は合金化
   して、被ロウ材ロウ接面に被覆した後、加熱接合し、こ
   の時のロウ材組成が、重量比でスズ３０〜４５％、残部
   がコバルトからなる合金としたことを特徴とするロウ接
   方法。