鋳鉄のろう付け

1.ろう付け材料

（１）鋳鉄のろう付けには、主に銅亜鉛ろう付け材と銀銅ろう付け材が用いられます。一般的に使用される銅亜鉛ろう付け材のブランドは、b-cu62znnimusir、b-cu60zusnr、b-cu58znferです。ろう付けされた鋳鉄接合部の引張強度は、一般的に120～150MPaに達します。銅亜鉛ろう付け材をベースに、Mn、Ni、Sn、Alなどの元素を添加することで、ろう付け接合部が母材と同等の強度を持つようにします。

銀銅ろう材の融点は低いため、鋳鉄のろう付け時に有害な構造変化を回避できます。ろう付け接合部は良好な性能を示し、特にb-ag50cuzncdniやb-ag40cuznsnniなどのNi含有ろう材は、ろう材と鋳鉄との結合力を高めます。球状黒鉛鋳鉄のろう付けに特に適しており、接合部を母材と同等の強度にすることができます。

（２）銅と亜鉛を用いて鋳鉄をろう付けする場合、主にFB301と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。加えて、H3BO340%、Li2CO316%、Na2CO324%、NaF7.4%、NaC112.6%からなるフラックスが優れている。

銀銅ろう材を用いて鋳鉄をろう付けする場合、fb101やfb102などのフラックス、すなわちホウ砂、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することができる。

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、油汚れなど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による洗浄が有効であり、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、酸化炎で黒鉛を焼却除去することも可能です。

鋳鉄のろう付けは、炎、炉、誘導加熱によって行うことができます。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好ではありません。一般的に、ろう付けにはろう付けフラックスが使用されます。銅亜鉛ろう付けフィラー金属で大型ワークピースをろう付けする場合、まず洗浄した表面にろう付けフラックスを塗布し、次にワークピースを炉に入れて加熱するか、溶接トーチで加熱します。ワークピースが約800℃まで加熱されたら、補助フラックスを追加し、ろう付け温度まで加熱した後、接合部の端にある針状の材料を削り取ってろうを溶かし、隙間を埋めます。ろう付け接合部の強度を向上させるために、ろう付け後に700～750℃で20分間アニーリング処理を行い、その後ゆっくり冷却します。

ろう付け後、余分なフラックスや残留物は温水で洗い流すことで除去できます。除去が難しい場合は、10%硫酸水溶液または5%～10%リン酸水溶液で洗浄した後、きれいな水で洗浄してください。