JPH01157768A - ステンレス鋼・耐熱鋼と他金属のロウづけ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ステンレス鋼および耐熱鋼（以下、単に「ス
テンレス鋼・耐熱鋼」と言う）と他金属とのロウづけあ
るいはハンダづけ（以下、単に「ロウづけ」と言う）方
法の改善に関する。ここで他金属とは、例えば銅および
銅合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金、炭素鋼
および合金鋼、鋳鉄などの各種で、またロウづけの種類
としては、銀ロウづけ、銅ロウづけ、黄銅ロウづけ、ニ
ッケルロウづけ、アルミニウムロウづけ、ハンダづけな
どを含む。

（従来技術とその問題点） ステンレス鋼・耐熱鋼と他金属とのロウづけ性は、ステ
ンレス鋼・耐熱鋼が含有するクロムのために不働態化皮
膜が表面に形成され、良好ではない。これは、不働態化
皮膜がステンレス鋼の地金とロウの直接接触を妨げるた
めで、通常フラックスの使用が不可欠である。しかし、
フラックスを使用してもしばしばロウづけ不良に遭遇す
ることがある。また、金属メツキを施す方法もあるが、
これもロウづけ部分のメツキが剥がれるなどの問題があ
り万全ではない。

（発明の目的） 本発明は、ステンレス鋼・耐熱鋼と他金属とのロウづけ
性を改善する、新規で安価な方法を提供するものである
。

（発明の構成） 本発明の要旨は、予めステンレス鋼・耐熱鋼の表面に１
００μｍ以下の薄いニッケルのクラッド層を施し、この
ニッケル層を介して他金属とロウづけする方法にある。

ニッケルもステンレス同様不働態化皮膜を形成する性質
はあるが、その程度はステンレス鋼に比し、はるかに軽
度であり、ステンレス鋼地肌に直接ロウづけするよりも
一段とロウづけしやすくなる。

本発明でニッケルクラッド層の厚みを１００μｍ以下と
規定したのは、クラッド層の厚みが数μｍ程度と薄くて
も、充分ロウづけ性の改善効果があり、１００μｍ以上
と厚くしても、経済的に無駄で且つそれ以上の効果が得
られないからである。

一般にロウづけ性の良否およびロウづけ部分の健全性を
評価する方法としては、ロウの広がり性（ＪＩＳ　　２
３１９１による）試験とロウ継手の引張試験による比較
が行なわれる。次に、実施例によって本発明をより詳細
に説明する。

（実施例） （実施例１） ＳＵＳ３０４およびニッケルクラッドにッケルの厚さ５
μｍ）した５ＵＳ３０４について、そわぞれ厚さ０．２
５ｍｍ、巾、長さ各５０ｍｍの試験片を準備し、この上
に銀ロウ２種およびハンダ３種のロウを置いてロウの広
がり性を調べた。

にニッケルクラッドのニッケルの厚さの大きいものにつ
いても試験したが、結果に大きな差は認められなかった
） 試験方法は、ＪＩＳ　　２３１９１を参考にした。すな
わち試験片５０ｍｍＸ５０ｍｍの中央部に０．１±０．
００１ｇのロウを乗せ、電気炉にて、ロウの液相線温度
より５０℃上の温度に加熱し、ロウが溶は始めてから３
０秒保持した後、炉内から取り出し、ロウの広がり面積
を測定した。

広がり面積は試験片数ｎ＝３の平均値で、表１にその測
定結果を示す。なお、ヤニ入りハンダ以外はいずれもフ
ラックスを使用した。

表１　板の種類とロウの広がり性 表１から明らかなように同一条件でロウづけした場合、
単なる５ＵＳ３０４板に比し、ニッケルクラッドした５
ＵＳ３０４の方が、ロウ広がり面積は大きく、ロウづけ
性は改善されている。このことはロウづけの生産性の向
上、不良率の減少が期待されることを示すものである。

（実施例２） ＳＵＳ３０４と銅、ニッケルクラッド５ＯＳ３０４にッ
ケルの厚さ１７μｍ）と銅との重ね継手の引張試験片を
準備し、引張試験を実施した結果を表２に示す。なお、
供試材は５ＵＳ３０４、ニッケルクラッド５ＵＳ３０４
、銅のいずれも厚さ１．ｏｍｍ、巾２５ｍｍ、重なり面
積１２５ｍｍ２であり、試験値は試験片ｎ＝３の平均値
である。また使用フラックスは表１と同じである。

（以下余白） 表２から明らかなように重ね継手の引張り強さは、いず
れのロウを使用しても５ＵＳ３０４＋ＣＵに比し、ニッ
ケルクラッド５ＵＳ３０４＋Ｃｕの継手の方が大きい値
を示す。このことはニッケルクラッド化により、ロウづ
け部の強度が増し、信頼性も向上することを示すもので
ある。

（実施例３） ＳＵＳ３０４およびニッケルクラッド５ＵＳ３０４を各
２枚（厚さ１　ｍｍ）準備し、それぞれヤニ入りハンダ
を用いた接合試験を行なった結果、５ＵＳ３０４同志で
は接合できなかったがニッケルクラッド５ＵＳ３０４の
ニッケル而同志では容易に接合できた。

（実施例４） 給湯設備に使われる熱交換器には銅フィン付き銅管が使
ね打ている。一方、缶体には耐食性、強度の面からステ
ンレス鋼の使用が望まれる。管と缶体とは溶接構造にな
るが、周知のように銅とステンレス鋼との溶接は非常に
むずかしく、仮に溶接できてもその溶接部は脆弱で強度
的な問題を残すことになる。この対応策として、管を銅
からニッケルクラッドステンレス鋼（ＳＯＳ３０４０．
４ｍｍ厚）に変更することにより、管と缶体との溶接は
容易になり、且つ溶接部の信頼性は向上した。

一方、フィン（銅）と管のロウづけは、管がステンレス
鋼、単体であると、ロウづけがむずかしいが、上述のニ
ッケルクラッドステンレス鋼とすることにより、銅フィ
ンとのロウづけ性が好転した。このため、全体として耐
久性のある給湯機器とすることができた。

（実施例５） 冷凍食品機械では、冷媒を通す鋼管と冷凍板との間で熱
交換して冷凍する。冷凍板には強度が必要であり、また
常時清潔さが要求されるのでステンレス鋼（ＳＵＳ３０
４　０．４ｍｍ厚）が使われ、これらの接合にはロウづ
けか施されるが、そのロウづけ作業はなかなか難しい面
があった。本発明方法によって、冷凍板にニッケルクラ
ッド化した５ＵＳ３０４を使用した結果、ロウづけ作業
性も良く、接合部の強度劣化もきたさず、耐食性の優れ
た健全な接合部が形成された。

（発明の効果） 本発明のニッケルクラッド化したステンレス鋼・耐熱鋼
は、従来のステンレス鋼だけのものと比較してロウづけ
作業性が良く、接合部の劣化がないことにより、その部
分の信頼性も高まり、品質的に安定でしかも安価に製作
できるので、その効果が大である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステンレス鋼・耐熱鋼と他金属をロウづけするにあたり
   、予め、ステンレス鋼・耐熱鋼側に厚さ１００μｍ以下
   のニッケルクラッド層を施し、次いで、該ニッケルクラ
   ッド層を介して他金属とロウづけすることを特徴とする
   ロウづけ方法。