鋳鉄のろう付け

1. ろう付け材料

（1）鋳鉄ろう付けでは、主に銅亜鉛ろう付けと銀銅ろう付けが採用されています。一般的に使用される銅亜鉛ろう付けのブランドは、b-cu62znnimusir、b-cu60zusnr、b-cu58znferです。鋳鉄ろう付け継手の引張強度は、一般的に120～150MPaに達します。銅亜鉛ろう付けをベースに、Mn、Ni、Sn、Alなどの元素を添加し、ろう付け継手を母材と同等の強度に仕上げます。

銀銅ろう材は融点が低いため、鋳鉄のろう付けにおいて有害な組織を回避できます。ろう付け接合部は良好で、特にb-ag50cuzncdniやb-ag40cuznsnniなどのNi含有ろう材は、ろう材と鋳鉄間の結合力を高めます。特に球状黒鉛鋳鉄のろう付けに適しており、母材と同等の接合強度が得られます。

（2）鋳鉄のろう付けに銅と亜鉛を使用する場合、主にfb301およびfb302、すなわちホウ砂またはホウ砂とホウ酸の混合物が用いられる。さらに、h3bo340%、li2co316%、na2co324%、naf7.4%、nac112.6%を配合したフラックスが適している。

鋳鉄を銀銅のろう付け金属でろう付けする場合、fb101 や fb102 などのフラックス、つまりホウ砂、ホウ酸、フッ化カリウム、フッ化ホウ酸カリウムの混合物を選択できます。

2. ろう付け技術

鋳鉄をろう付けする前に、鋳物表面に付着した黒鉛、酸化物、砂、油汚れ、その他の異物を丁寧に除去する必要があります。油汚れの除去には有機溶剤洗浄が、黒鉛や酸化物の除去にはサンドブラストやショットブラストなどの機械的方法、あるいは電気化学的方法が用いられます。また、黒鉛は酸化炎で燃焼させることで除去できます。

鋳鉄のろう付けは、炎、炉、誘導加熱などで加熱できます。鋳鉄の表面にはSiO2が形成されやすいため、保護雰囲気でのろう付け効果は良くありません。一般に、ろう付けにはフラックスが使用されます。銅亜鉛ろう材を使用して大型ワークをろう付けする場合は、まず洗浄した表面にフラックスの層をスプレーし、次にワークを炉に入れて加熱するか、溶接トーチで加熱します。ワークが約800℃に加熱されたら、補助フラックスを追加し、ろう付け温度まで加熱してから、接合部の端にある針材を削ってはんだを溶かし、隙間を埋めます。ろう付け継手の強度を向上させるために、ろう付け後、700〜750℃で20分間焼鈍処理を行い、その後徐冷します。

ろう付け後、余分なフラックスや残留物は温水で洗浄することで除去できます。除去しにくい場合は、10％硫酸水溶液または5％～10％リン酸水溶液で洗浄し、その後、清水で洗浄することもできます。