アルミニウム基複合材料のろう付け

（１）ろう付け特性アルミニウム基複合材料は、主に粒子（ウィスカーを含む）強化材と繊維強化材を含む。強化材として使用される材料は主にB、CB、SiCなどである。

アルミニウム基複合材をろう付けして加熱すると、基となるアルミニウムは強化相と反応しやすく、例えば、ろう材中のケイ素が母材へ急速に拡散し、脆い剥離層が形成される。アルミニウムと強化相の線膨張係数の差が大きいため、ろう付け加熱が不適切だと界面に熱応力が発生し、接合部の亀裂が生じやすくなる。さらに、ろう材と強化相の濡れ性が悪いため、複合材のろう付け面を処理するか、活性化されたろう材を使用する必要があり、可能な限り真空ろう付けを用いるべきである。

（２）ろう付け材料およびプロセスB またはSiC粒子強化アルミニウムマトリックス複合材をろう付けすることができ、溶接前の表面処理は、サンドペーパー研磨、ワイヤーブラシ洗浄、アルカリ洗浄、または無電解ニッケルめっき（めっき厚0.05mm）で行うことができる。溶加材はs-cd95ag、s-zn95al、およびs-cd83znであり、これらは軟酸素アセチレン炎で加熱される。また、s-zn95alろうを用いたスクレーピングろう付けにより、高い接合強度が得られる。

真空ろう付けは、短繊維強化6061アルミニウムマトリックス複合材の接合に使用できます。ろう付け前に、表面を800番の研磨紙で研磨し、その後アセトン中で超音波洗浄してから炉内でろう付けします。ろう付けには主にAl-Si系ろう材が使用されます。Siが母材に拡散するのを防ぐため、複合材のろう付け面に純アルミニウム箔のバリア層をコーティングするか、ろう付け強度の低いb-al64simgbi（11.65i-15mg-0.5bi）ろう材を選択することもできます。ろう材の融点範囲は554～572℃、ろう付け温度は580～590℃、ろう付け時間は5分で、接合部のせん断強度は80MPa以上です。

グラファイト粒子強化アルミニウム基複合材料の場合、保護雰囲気炉でのろう付けが現在最も成功している方法である。濡れ性を向上させるためには、マグネシウムを含むAl-Si系ろうを使用する必要がある。

アルミニウム真空ろう付けと同様に、マグネシウム蒸気またはチタン吸引を導入し、一定量のマグネシウムを添加することで、アルミニウムマトリックス複合材料の濡れ性を大幅に改善することができる。