JPH07132370A - 金属製排気ガス浄化用触媒担体のろう付方法 - Google Patents
金属製排気ガス浄化用触媒担体のろう付方法Info
- Publication number
- JPH07132370A JPH07132370A JP5281528A JP28152893A JPH07132370A JP H07132370 A JPH07132370 A JP H07132370A JP 5281528 A JP5281528 A JP 5281528A JP 28152893 A JP28152893 A JP 28152893A JP H07132370 A JPH07132370 A JP H07132370A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brazing
- foil
- flat foil
- brazing material
- honeycomb body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、金属製排気ガス浄化用触媒担体の
ハニカム体をろう付により製造する際において、溶食の
ない健全なろう付部を得るろう材量の決定方法を提供す
る。 【構成】 ろう付性を示す広がり率ａから求めた接触角
θと、ろう材に対する母材の希釈率Ａと、ハニカム体を
構成する平箔と波箔のなす角度φを用いて、計算により
単位ろう付長さ当たりのろう材量を求め、この値により
該ハニカム体をろう付する。
ハニカム体をろう付により製造する際において、溶食の
ない健全なろう付部を得るろう材量の決定方法を提供す
る。 【構成】 ろう付性を示す広がり率ａから求めた接触角
θと、ろう材に対する母材の希釈率Ａと、ハニカム体を
構成する平箔と波箔のなす角度φを用いて、計算により
単位ろう付長さ当たりのろう材量を求め、この値により
該ハニカム体をろう付する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の排気ガス浄化
等に用いられる金属製排気ガス浄化用触媒担体の接合方
法に関するものである。
等に用いられる金属製排気ガス浄化用触媒担体の接合方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、金属製排気ガス浄化用触媒担体と
しては、例えば金属製の帯状の平箔と波の形状にコルゲ
ート加工した波箔を重ねてロール状に巻いて作製したハ
ニカム体を金属製の円筒状の外筒に挿入して作製したも
のが挙げられる。箔の材料としては例えば耐酸化性の優
れた２０重量％Ｃｒ−５重量％Ａｌの耐熱性フェライト
系ステンレス鋼等が挙げられる。
しては、例えば金属製の帯状の平箔と波の形状にコルゲ
ート加工した波箔を重ねてロール状に巻いて作製したハ
ニカム体を金属製の円筒状の外筒に挿入して作製したも
のが挙げられる。箔の材料としては例えば耐酸化性の優
れた２０重量％Ｃｒ−５重量％Ａｌの耐熱性フェライト
系ステンレス鋼等が挙げられる。
【０００３】現在、このような金属製排気ガス浄化触媒
用担体のハニカム体の平箔と波箔の接合方法の１つに、
ろう付による接合がある。ろう付は該金属製排気ガス浄
化用触媒担体に要求される強度を確保することができ、
且つ一度に多くの接合点を接合できる特徴があり有効な
接合方法である。例えば、特開平２−２７７５２号公報
に挙げられるような、Ｎｉ基の耐熱ろう材を用いた金属
製排気ガス浄化用触媒担体を製造する方法がある。特
に、この場合に用いられているＮｉ基の耐熱ろう材は耐
熱性や高温での耐酸化性にも優れ、金属製排気ガス浄化
用触媒担体の接合には最も適したろう材の１つと言え
る。
用担体のハニカム体の平箔と波箔の接合方法の１つに、
ろう付による接合がある。ろう付は該金属製排気ガス浄
化用触媒担体に要求される強度を確保することができ、
且つ一度に多くの接合点を接合できる特徴があり有効な
接合方法である。例えば、特開平２−２７７５２号公報
に挙げられるような、Ｎｉ基の耐熱ろう材を用いた金属
製排気ガス浄化用触媒担体を製造する方法がある。特
に、この場合に用いられているＮｉ基の耐熱ろう材は耐
熱性や高温での耐酸化性にも優れ、金属製排気ガス浄化
用触媒担体の接合には最も適したろう材の１つと言え
る。
【０００４】これらの方法においては、粉末状のろう材
を適当なバインダーを用いて、平箔と波箔を重ねてロー
ル状に巻いて作製したハニカム体の該波箔と該平箔の接
点に付着させた後、用いるろう材の適正ろう付条件で熱
処理し接合する。母材に２０重量％Ｃｒ−５重量％Ａｌ
の耐熱性フェライト系ステンレス鋼、ろう材にＮｉ基の
ろう材ＢＮｉ−５（１９重量％Ｃｒ−１０重量％Ｓｉ、
残Ｎｉおよび不可避の不純物）を用いた場合、例えば１
１８０℃で２０分間真空中での加熱する条件が挙げられ
る。
を適当なバインダーを用いて、平箔と波箔を重ねてロー
ル状に巻いて作製したハニカム体の該波箔と該平箔の接
点に付着させた後、用いるろう材の適正ろう付条件で熱
処理し接合する。母材に２０重量％Ｃｒ−５重量％Ａｌ
の耐熱性フェライト系ステンレス鋼、ろう材にＮｉ基の
ろう材ＢＮｉ−５（１９重量％Ｃｒ−１０重量％Ｓｉ、
残Ｎｉおよび不可避の不純物）を用いた場合、例えば１
１８０℃で２０分間真空中での加熱する条件が挙げられ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、特開平２−
２７７５２号公報に示されるようなＮｉ基の耐熱ろう材
はろう付中に母材を溶融する特徴がある。特に、箔のろ
う付においてはろう付面の裏側まで完全に溶かしてしま
う、いわゆる溶食を起こす問題がある。このために該金
属製排気ガス浄化用触媒担体のハニカム体をろう付によ
り接合しようとする場合、該ハニカム体のろう付部に付
着するろう材量が多すぎると溶食を起こし該ハニカム体
が目詰まりを起こす、あるいは該ハニカム体そのものの
形状が損なわれる等の問題が生じる。しかし、逆にろう
材量が少ないとろう付不良の原因となり必要な強度が得
られない。これらの観点から、ハニカム体に付着できる
溶食を起こすことのない最大ろう材量を決定すること
は、該ハニカム体をろう付により形成する上で重要な問
題となる。しかるに、現在適切な指針がなく試行錯誤に
より適正ろう材量を決定しているのが現状である。
２７７５２号公報に示されるようなＮｉ基の耐熱ろう材
はろう付中に母材を溶融する特徴がある。特に、箔のろ
う付においてはろう付面の裏側まで完全に溶かしてしま
う、いわゆる溶食を起こす問題がある。このために該金
属製排気ガス浄化用触媒担体のハニカム体をろう付によ
り接合しようとする場合、該ハニカム体のろう付部に付
着するろう材量が多すぎると溶食を起こし該ハニカム体
が目詰まりを起こす、あるいは該ハニカム体そのものの
形状が損なわれる等の問題が生じる。しかし、逆にろう
材量が少ないとろう付不良の原因となり必要な強度が得
られない。これらの観点から、ハニカム体に付着できる
溶食を起こすことのない最大ろう材量を決定すること
は、該ハニカム体をろう付により形成する上で重要な問
題となる。しかるに、現在適切な指針がなく試行錯誤に
より適正ろう材量を決定しているのが現状である。
【０００６】本発明はかかる現状を鑑み、金属製の平箔
および波箔を重ねて該平箔と該波箔の接点をろう付によ
り接合して金属製排気ガス浄化用触媒担体のハニカム体
を製造する方法において、溶融したろう材が該平箔と該
波箔の何れかあるいは両方を溶かす溶食を防ぐことを目
的とする。
および波箔を重ねて該平箔と該波箔の接点をろう付によ
り接合して金属製排気ガス浄化用触媒担体のハニカム体
を製造する方法において、溶融したろう材が該平箔と該
波箔の何れかあるいは両方を溶かす溶食を防ぐことを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属製の平箔
および波箔を重ねてろう材により該平箔と該波箔の接点
をろう付により接合して金属製排気ガス浄化触媒用担体
のハニカム体を製造する方法において、該ハニカム体を
ろう付する条件における、該平箔に対するろう材の広が
り性を示す広がり率ａと、該ハニカム体をろう付する条
件における溶融したろう材に対する該平箔の希釈率Ａを
実測により求め、広がり率ａに応じた該平箔に対するろ
う材の接触角θを計算し、該平箔と該波箔のなす角に応
じた、モデル化したろう付部の平箔と波箔のなす角をφ
としたとき、 φ＜２θのとき、希釈率Ａ、接触角θ、モデル化した
平箔と波箔のなす角φおよび該平箔の厚さの１／２の値
をもとに単位ろう付線長さ当たりのろう材重量を演算に
より求め、 φ＝２θのとき、希釈率Ａ、接触角θおよび該平箔の
厚さの１／２の値をもとに単位ろう付線長さ当たりのろ
う材重量を演算により求め、 φ＞２θのとき、希釈率Ａ、接触角θ、モデル化した
平箔と波箔のなす角φおよび該平箔の厚さの１／２の値
をもとに単位ろう付線長さ当たりのろう材重量を演算に
より求め、前記演算により求めた単位ろう付線長さ当た
りのろう材重量を用いてろう付することを特徴とする金
属製排気ガス浄化用触媒担体のろう付方法である。但し 広がり率ａ＝（ろう付後のろう材の母材への広がり面
積）／（ろう付前のろう材の母材への投影面積） 希釈率 Ａ＝（溶融ろう材により溶かされた母材の溶け
込み部の断面積）／（溶融ろう材による溶け込み部を含
めた全ろう材の断面積）
および波箔を重ねてろう材により該平箔と該波箔の接点
をろう付により接合して金属製排気ガス浄化触媒用担体
のハニカム体を製造する方法において、該ハニカム体を
ろう付する条件における、該平箔に対するろう材の広が
り性を示す広がり率ａと、該ハニカム体をろう付する条
件における溶融したろう材に対する該平箔の希釈率Ａを
実測により求め、広がり率ａに応じた該平箔に対するろ
う材の接触角θを計算し、該平箔と該波箔のなす角に応
じた、モデル化したろう付部の平箔と波箔のなす角をφ
としたとき、 φ＜２θのとき、希釈率Ａ、接触角θ、モデル化した
平箔と波箔のなす角φおよび該平箔の厚さの１／２の値
をもとに単位ろう付線長さ当たりのろう材重量を演算に
より求め、 φ＝２θのとき、希釈率Ａ、接触角θおよび該平箔の
厚さの１／２の値をもとに単位ろう付線長さ当たりのろ
う材重量を演算により求め、 φ＞２θのとき、希釈率Ａ、接触角θ、モデル化した
平箔と波箔のなす角φおよび該平箔の厚さの１／２の値
をもとに単位ろう付線長さ当たりのろう材重量を演算に
より求め、前記演算により求めた単位ろう付線長さ当た
りのろう材重量を用いてろう付することを特徴とする金
属製排気ガス浄化用触媒担体のろう付方法である。但し 広がり率ａ＝（ろう付後のろう材の母材への広がり面
積）／（ろう付前のろう材の母材への投影面積） 希釈率 Ａ＝（溶融ろう材により溶かされた母材の溶け
込み部の断面積）／（溶融ろう材による溶け込み部を含
めた全ろう材の断面積）
【０００８】
【作用】先ず、溶食を起こしたろう付部を詳細に観察し
た結果、図１（ａ）に示すように溶融したろう材が箔母
材を裏側まで溶解することにより、同図（ｂ）に示すよ
うな溶食が発生することを発見した。図１（ａ），
（ｂ）中、１はハニカム体の波箔、２はハニカム体の平
箔、３は溶融したろう材である。さらに、該金属排気ガ
ス浄化用触媒担体のハニカム体の平箔の両側の波箔の位
相により、図２のように、片側の波箔の山ともう一方の
波箔の谷が一致する場合がある。この場合、溶融ろう材
による平箔の溶解深さが図３（ａ）に示すように該平箔
の厚さの１／２に達した場合に溶食が発生することが判
明した。
た結果、図１（ａ）に示すように溶融したろう材が箔母
材を裏側まで溶解することにより、同図（ｂ）に示すよ
うな溶食が発生することを発見した。図１（ａ），
（ｂ）中、１はハニカム体の波箔、２はハニカム体の平
箔、３は溶融したろう材である。さらに、該金属排気ガ
ス浄化用触媒担体のハニカム体の平箔の両側の波箔の位
相により、図２のように、片側の波箔の山ともう一方の
波箔の谷が一致する場合がある。この場合、溶融ろう材
による平箔の溶解深さが図３（ａ）に示すように該平箔
の厚さの１／２に達した場合に溶食が発生することが判
明した。
【０００９】そこで、図３（ｂ）に示すような場合の溶
食が起こらないような最大のろう材量を決定し、このろ
う材量を用いてろう付することにより、該平箔と該波箔
をろう付して該金属製排気ガス浄化用触媒担体を製造す
る際に溶食を防げることに考えが至った。さらに、種々
のろう付現象の観察の結果以下の考え方で適正なろう材
量を決定できることが可能であることが判明した。以下
に図を用いて適正ろう材量の算出手順を説明する。
食が起こらないような最大のろう材量を決定し、このろ
う材量を用いてろう付することにより、該平箔と該波箔
をろう付して該金属製排気ガス浄化用触媒担体を製造す
る際に溶食を防げることに考えが至った。さらに、種々
のろう付現象の観察の結果以下の考え方で適正なろう材
量を決定できることが可能であることが判明した。以下
に図を用いて適正ろう材量の算出手順を説明する。
【００１０】図４に本発明の適正ろう材量の算出手順の
流れを示す。先ず箔に対する溶融したろう材の広がり率
ａおよび箔の溶融したろう材に対する希釈率Ａを実験に
より求める。広がり率ａとは図５に示すような溶融前の
ろう材球の母材への投影面積Ｓ1 に対する溶融後の該ろ
う材の母材への広がり面積Ｓ2 の比で表す。希釈率Ａは
図６に示すように、ろう付部断面における溶融ろう材に
よる溶け込み部を含めた全溶融ろう材の断面積（Ａ1 ＋
Ａ2 ）に対する溶融ろう材により溶かされた母材の溶け
込み部の断面積Ａ2 の比で表す。
流れを示す。先ず箔に対する溶融したろう材の広がり率
ａおよび箔の溶融したろう材に対する希釈率Ａを実験に
より求める。広がり率ａとは図５に示すような溶融前の
ろう材球の母材への投影面積Ｓ1 に対する溶融後の該ろ
う材の母材への広がり面積Ｓ2 の比で表す。希釈率Ａは
図６に示すように、ろう付部断面における溶融ろう材に
よる溶け込み部を含めた全溶融ろう材の断面積（Ａ1 ＋
Ａ2 ）に対する溶融ろう材により溶かされた母材の溶け
込み部の断面積Ａ2 の比で表す。
【００１１】次に、図７のモデルに示すように、半径
ｒ1 のろう材球４が溶融して円錐状のろう材５のように
広がると考える。図７中、Ｒ1 は円錐状のろう材５の底
面の半径、ｈ11は円錐状のろう材５の高さ、ｈ12は円錐
状のろう材５の最大溶け込み深さである。
ｒ1 のろう材球４が溶融して円錐状のろう材５のように
広がると考える。図７中、Ｒ1 は円錐状のろう材５の底
面の半径、ｈ11は円錐状のろう材５の高さ、ｈ12は円錐
状のろう材５の最大溶け込み深さである。
【００１２】ろう付の前後でろう材球４の体積と、ろう
材５の円錐状の部分の体積は同じであるから ４πｒ1 3 ／３＝πＲ1 2 ｈ11／３ よって ４ｒ1 3 ＝Ｒ1 2 ｈ11 （１） となる。また、広がり率ａから溶融前のろう材半径ｒ1
と溶融後のろう材の半径Ｒ1 の関係 Ｒ2 ＝ａｒ2 が得られ、これより ｒ＝Ｒ／ａ1/2 （２） となる。（２）を（１）に代入することにより接触角θ
が ｈ11／Ｒ1 ＝４／ａ3/2 θ＝ tan-1（ｈ11／Ｒ1 ）＝ tan-1（４／ａ3/2 ） （３） により求められる。
材５の円錐状の部分の体積は同じであるから ４πｒ1 3 ／３＝πＲ1 2 ｈ11／３ よって ４ｒ1 3 ＝Ｒ1 2 ｈ11 （１） となる。また、広がり率ａから溶融前のろう材半径ｒ1
と溶融後のろう材の半径Ｒ1 の関係 Ｒ2 ＝ａｒ2 が得られ、これより ｒ＝Ｒ／ａ1/2 （２） となる。（２）を（１）に代入することにより接触角θ
が ｈ11／Ｒ1 ＝４／ａ3/2 θ＝ tan-1（ｈ11／Ｒ1 ）＝ tan-1（４／ａ3/2 ） （３） により求められる。
【００１３】次に、該金属製排気ガス浄化用触媒担体の
ハニカム体の該平箔と該波箔のろう付部を、図８に示す
モデルのようにモデル化する。即ち、ろう付時の加熱
により半径ｒ2 のろう材球８が溶けて、モデル化した波
箔６と平箔７の接合線を長さ２ｒ2 にわたりモデルに
示すような三角柱を重ねたような形状のモデル化したろ
う材９になり、該モデル化した波箔６と該モデル化した
平箔７の接触部を充填すると考える。金属製排気ガス浄
化用触媒担体のハニカム体においては、使用目的により
波箔の形状が異なり、波箔１と平箔２のなす角度が異な
る。
ハニカム体の該平箔と該波箔のろう付部を、図８に示す
モデルのようにモデル化する。即ち、ろう付時の加熱
により半径ｒ2 のろう材球８が溶けて、モデル化した波
箔６と平箔７の接合線を長さ２ｒ2 にわたりモデルに
示すような三角柱を重ねたような形状のモデル化したろ
う材９になり、該モデル化した波箔６と該モデル化した
平箔７の接触部を充填すると考える。金属製排気ガス浄
化用触媒担体のハニカム体においては、使用目的により
波箔の形状が異なり、波箔１と平箔２のなす角度が異な
る。
【００１４】そこで該モデル化した波箔６と該モデル化
した平箔７のなす角度φと計算により求めたモデルの
接触角θの大小関係により用いるモデルＡ，Ｂ，
Ｃを選択する。図９，１０および１１に各モデル化した
ろう付部の断面を示す。ここでθはモデル、即ち
（３）式で求めた接触角を用いる。また、φは金属製排
気ガス浄化用触媒担体のハニカム体断面での実測による
値の平均値等を用いることが適当である。図９，１０お
よび１１中、ｈ2i2 （ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）は最大溶け込み
深さである。このとき、ろう材球８の半径ｒ2 は各モデ
ルにおいて以下のように表すことができる。
した平箔７のなす角度φと計算により求めたモデルの
接触角θの大小関係により用いるモデルＡ，Ｂ，
Ｃを選択する。図９，１０および１１に各モデル化した
ろう付部の断面を示す。ここでθはモデル、即ち
（３）式で求めた接触角を用いる。また、φは金属製排
気ガス浄化用触媒担体のハニカム体断面での実測による
値の平均値等を用いることが適当である。図９，１０お
よび１１中、ｈ2i2 （ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）は最大溶け込み
深さである。このとき、ろう材球８の半径ｒ2 は各モデ
ルにおいて以下のように表すことができる。
【００１５】
【数１】
【００１６】ここで、ｒ2A，ｒ2Bおよびｒ2Cは各モデル
Ａ，ＢおよびＣにおけるろう付前のろう材球の半
径である。今、希釈率Ａおよびモデル化した平箔とモデ
ル化した波箔のなす角φは実測により得られる値、接触
角θはモデルより得られる値であるから、ろう材球半
径ｒ2i（ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）は最大溶け込み深さｈ
2i2（ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）を決定することにより計算によ
り得られる。
Ａ，ＢおよびＣにおけるろう付前のろう材球の半
径である。今、希釈率Ａおよびモデル化した平箔とモデ
ル化した波箔のなす角φは実測により得られる値、接触
角θはモデルより得られる値であるから、ろう材球半
径ｒ2i（ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）は最大溶け込み深さｈ
2i2（ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）を決定することにより計算によ
り得られる。
【００１７】ここで、溶食が起こる条件としてｈ
2i2 （ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）＝母材の厚さの１／２を用いる
ことにより、溶食が起こるときのろう材球の半径８ｒ2i
（ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）が得られ、この値とろう材密度ρ
（既知の値）からろう材球８の重量が得られる。これは
即ち、ろう付接合線長さ２ｒ2i（ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）当た
りのろう材量ｍとなる。 ｍ＝４πｒ2i 3 ρ／３ （ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ） （７）
2i2 （ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）＝母材の厚さの１／２を用いる
ことにより、溶食が起こるときのろう材球の半径８ｒ2i
（ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）が得られ、この値とろう材密度ρ
（既知の値）からろう材球８の重量が得られる。これは
即ち、ろう付接合線長さ２ｒ2i（ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）当た
りのろう材量ｍとなる。 ｍ＝４πｒ2i 3 ρ／３ （ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ） （７）
【００１８】即ちこのろう材重量がろう付接合線長さ２
ｒ2i（ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）に付着し溶融すると溶食が発生
する。これから、溶食が起こり得る最小の単位ろう付線
長さ当たりのろう材量Ｍが得られる。 Ｍ＝２πｒ2i 2 ρ／３ （ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ） （８）
ｒ2i（ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）に付着し溶融すると溶食が発生
する。これから、溶食が起こり得る最小の単位ろう付線
長さ当たりのろう材量Ｍが得られる。 Ｍ＝２πｒ2i 2 ρ／３ （ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ） （８）
【００１９】このようにして得られた溶食が起こる最小
単位ろう付線長さ当たりのろう材量以下のろう材量でろ
う付することにより、溶食のない健全なハニカム体を形
成することができる。このようにしてろう材量の上限値
は決定される。
単位ろう付線長さ当たりのろう材量以下のろう材量でろ
う付することにより、溶食のない健全なハニカム体を形
成することができる。このようにしてろう材量の上限値
は決定される。
【００２０】さらに、ろう材量の下限値であるが、これ
はろう付接合強度の観点から決定されるものである。こ
の値はろう付される箔の素材と用いるろう材の組み合わ
せによるが、例えば箔の素材として２０重量％Ｃｒ−５
重量％Ａｌの耐熱フェライト系ステンレス鋼、ろう材と
してＮｉ基の耐熱ろう材であるＢＮｉ−５（１９重量％
Ｃｒ−１０重量％Ｓｉ、残Ｎｉおよび不可避の不純物）
を用いた場合、ろう付不良を避け十分な強度を得る観点
から１×１０-5ｇ／mm以上が望ましい。
はろう付接合強度の観点から決定されるものである。こ
の値はろう付される箔の素材と用いるろう材の組み合わ
せによるが、例えば箔の素材として２０重量％Ｃｒ−５
重量％Ａｌの耐熱フェライト系ステンレス鋼、ろう材と
してＮｉ基の耐熱ろう材であるＢＮｉ−５（１９重量％
Ｃｒ−１０重量％Ｓｉ、残Ｎｉおよび不可避の不純物）
を用いた場合、ろう付不良を避け十分な強度を得る観点
から１×１０-5ｇ／mm以上が望ましい。
【００２１】ここでモデル，およびの選択基準で
あるが、 （φ／２θ）＜０．９３の場合、 モデルＡ ０．９３≦（φ／２θ）≦１．０３の場合、モデルＢ １．０３＜（φ／２θ）の場合、 モデルＣ を用いるのが適当と言える。それは、この範囲ならば、
最終的に計算により得られるろう材の体積の誤差が５％
以下になる。実際の製造時の使用ろう材量の誤差から、
この範囲内の誤差は許容範囲と言える。
あるが、 （φ／２θ）＜０．９３の場合、 モデルＡ ０．９３≦（φ／２θ）≦１．０３の場合、モデルＢ １．０３＜（φ／２θ）の場合、 モデルＣ を用いるのが適当と言える。それは、この範囲ならば、
最終的に計算により得られるろう材の体積の誤差が５％
以下になる。実際の製造時の使用ろう材量の誤差から、
この範囲内の誤差は許容範囲と言える。
【００２２】
（実施例１）本発明を厚さ５０μｍの２０重量％Ｃｒ−
５重量％Ａｌフェライト系ステンレス鋼箔の波箔と平箔
を母材として１９重量％Ｃｒ−１０重量％ＳｉのＮｉ基
ろう材であるＢＮｉ−５でろう付する場合に適用する。
広がり率ａは実験により、５．０の値が得られている。
また、希釈率Ａも同じく実験により０．２３の値が得ら
れている。これより、モデルにおけるθは（３）式よ
り tan -1（４／５3/2 ）＝１９．６９度 になる。次にハニカム体の波箔と平箔の接触点の角度φ
は実測平均より３８度となる。この値をモデルのφと
すると、 ０．９３×２θ≦φ≦１．０３×２θ となる。このため、モデルＢを用いる。溶食が発生す
る条件としてｈ2B2 に２５μｍ（箔厚の１／２）を用い
ると、希釈率Ａ（０．２３）および接触角θ（１９．６
９度）であるから（５）式により ｒ2 ＝３／（πtan θ）×(1−Ａ）2 ／Ａ2 ×ｈ2B2 2 ＝１８６９２．６２μｍ2 ｒ ＝１３６．７μｍ となる。即ち、半径１３６．７μｍのろう材球１個を波
箔と平箔の接点に置いて溶かすと、溶食が発生すること
になる。
５重量％Ａｌフェライト系ステンレス鋼箔の波箔と平箔
を母材として１９重量％Ｃｒ−１０重量％ＳｉのＮｉ基
ろう材であるＢＮｉ−５でろう付する場合に適用する。
広がり率ａは実験により、５．０の値が得られている。
また、希釈率Ａも同じく実験により０．２３の値が得ら
れている。これより、モデルにおけるθは（３）式よ
り tan -1（４／５3/2 ）＝１９．６９度 になる。次にハニカム体の波箔と平箔の接触点の角度φ
は実測平均より３８度となる。この値をモデルのφと
すると、 ０．９３×２θ≦φ≦１．０３×２θ となる。このため、モデルＢを用いる。溶食が発生す
る条件としてｈ2B2 に２５μｍ（箔厚の１／２）を用い
ると、希釈率Ａ（０．２３）および接触角θ（１９．６
９度）であるから（５）式により ｒ2 ＝３／（πtan θ）×(1−Ａ）2 ／Ａ2 ×ｈ2B2 2 ＝１８６９２．６２μｍ2 ｒ ＝１３６．７μｍ となる。即ち、半径１３６．７μｍのろう材球１個を波
箔と平箔の接点に置いて溶かすと、溶食が発生すること
になる。
【００２３】ここで、ＢＮｉ−５の密度は７．５×１０
-3ｇ／mm3 （既知の値）であるから、この値よりろう材
球の体積をｖ、ろう材球の重量をｍ、単位ろう付長さ当
たりのろう材重量をＭとすると（７），（８）式より ｖ＝４πｒ3 ／３＝０．０１０７mm3 ｍ＝７．５×１０-3×ｖ＝０．０８０３×１０-3ｇ Ｍ＝（０．０８０３×１０-3）／（０．１３６７×２） ＝０．２９×１０-3ｇ／mm となり、単位ろう付線長さ（１mm）当たり０．２９×１
０-3ｇのろう材が付着すると溶食が発生する。即ち、φ
が約３８度の場合は０．２９×１０-3ｇ／mm以下の量の
ろう材を付着することにより、溶食のない健全なハニカ
ム体を形成することができる。
-3ｇ／mm3 （既知の値）であるから、この値よりろう材
球の体積をｖ、ろう材球の重量をｍ、単位ろう付長さ当
たりのろう材重量をＭとすると（７），（８）式より ｖ＝４πｒ3 ／３＝０．０１０７mm3 ｍ＝７．５×１０-3×ｖ＝０．０８０３×１０-3ｇ Ｍ＝（０．０８０３×１０-3）／（０．１３６７×２） ＝０．２９×１０-3ｇ／mm となり、単位ろう付線長さ（１mm）当たり０．２９×１
０-3ｇのろう材が付着すると溶食が発生する。即ち、φ
が約３８度の場合は０．２９×１０-3ｇ／mm以下の量の
ろう材を付着することにより、溶食のない健全なハニカ
ム体を形成することができる。
【００２４】図１２に本結果をもとに、ろう付した金属
製触媒担体のハニカム体の溶食発生率を示す。溶食発生
率とは、全ろう付点数に対する溶食発生ろう付部点数の
比である。図１２が示すように、単位長さ当たりのろう
材量が０．３×１０-3ｇ以下の場合溶食の発生率は数％
以下であるが、０．４×１０-3ｇ以上では急激に溶食の
発生率が増大している。これから、本発明により得られ
た適正ろう材量により溶食のない健全なハニカム体を形
成することができることがわかる。
製触媒担体のハニカム体の溶食発生率を示す。溶食発生
率とは、全ろう付点数に対する溶食発生ろう付部点数の
比である。図１２が示すように、単位長さ当たりのろう
材量が０．３×１０-3ｇ以下の場合溶食の発生率は数％
以下であるが、０．４×１０-3ｇ以上では急激に溶食の
発生率が増大している。これから、本発明により得られ
た適正ろう材量により溶食のない健全なハニカム体を形
成することができることがわかる。
【００２５】（実施例２）次に、本発明でφ＝３０度の
場合の実施例を示す。母材およびろう材は実施例１と同
様である。この場合、２θ（＝３９．９２度）×０．９
３＞φであるからモデルＡを用いる。溶食が発生する
条件も実施例１と同じくｈ2A2 に２５μｍ（箔厚の１／
２）を代入して、希釈率Ａ（０．２３）および接触角θ
（１９．６９）であるから（４）式より ｒ2 ＝6/π×(1−A)2 ／Ａ2 ×tan(φ／2)／tan θ{tan
θ＋tan(φ／2)｝×ｈ2A2 2 ＝１６００７．１６μｍ2 ｒ ＝１２６．５μｍ となる。即ち、半径１２６．５μｍのろう材球１個を波
箔と平箔の接点に置いて溶かすと、溶食が発生する。
場合の実施例を示す。母材およびろう材は実施例１と同
様である。この場合、２θ（＝３９．９２度）×０．９
３＞φであるからモデルＡを用いる。溶食が発生する
条件も実施例１と同じくｈ2A2 に２５μｍ（箔厚の１／
２）を代入して、希釈率Ａ（０．２３）および接触角θ
（１９．６９）であるから（４）式より ｒ2 ＝6/π×(1−A)2 ／Ａ2 ×tan(φ／2)／tan θ{tan
θ＋tan(φ／2)｝×ｈ2A2 2 ＝１６００７．１６μｍ2 ｒ ＝１２６．５μｍ となる。即ち、半径１２６．５μｍのろう材球１個を波
箔と平箔の接点に置いて溶かすと、溶食が発生する。
【００２６】ここで、ＢＮｉ−５の密度は７．５×１０
-3ｇ／mm3 （既知の値）であるから、この値よりろう材
球の体積をｖ、ろう材球の重量をｍ、単位ろう付長さ当
たりのろう材重量をＭとすると、（７），（８）式より ｖ＝４πｒ3 ／３＝０．００８５mm3 ｍ＝７．５×１０-3×ｖ＝０．０６３８×１０-3ｇ Ｍ＝（０．０６３８×１０-3）／（０．１２６５×２） ＝０．２５×１０-3ｇ／mm となり、単位ろう付線長さ（１mm）当たり０．２５×１
０-3ｇのろう材が付着すると溶食が発生する。即ち、φ
が約３０度と狭い場合は０．２５×１０-3ｇ／mm以下の
ろう材を付着することにより、溶食のない健全なハニカ
ム体を形成することができる。
-3ｇ／mm3 （既知の値）であるから、この値よりろう材
球の体積をｖ、ろう材球の重量をｍ、単位ろう付長さ当
たりのろう材重量をＭとすると、（７），（８）式より ｖ＝４πｒ3 ／３＝０．００８５mm3 ｍ＝７．５×１０-3×ｖ＝０．０６３８×１０-3ｇ Ｍ＝（０．０６３８×１０-3）／（０．１２６５×２） ＝０．２５×１０-3ｇ／mm となり、単位ろう付線長さ（１mm）当たり０．２５×１
０-3ｇのろう材が付着すると溶食が発生する。即ち、φ
が約３０度と狭い場合は０．２５×１０-3ｇ／mm以下の
ろう材を付着することにより、溶食のない健全なハニカ
ム体を形成することができる。
【００２７】図１３に本結果をもとに、ろう付したφが
約３０度の金属製触媒担体のハニカム体の溶食発生率を
示す。図１３が示すように、単位長さ当たりのろう材量
が０．２５×１０-3ｇ以下の場合溶食の発生率は数％以
下であるが、０．３×１０-3ｇ以上では急激に溶食の発
生率が増大している。
約３０度の金属製触媒担体のハニカム体の溶食発生率を
示す。図１３が示すように、単位長さ当たりのろう材量
が０．２５×１０-3ｇ以下の場合溶食の発生率は数％以
下であるが、０．３×１０-3ｇ以上では急激に溶食の発
生率が増大している。
【００２８】このように、２θ＞φの場合においてもモ
デルＡを用いた本発明により得られる適正ろう材量に
より、溶食のない健全なハニカム体を形成することがで
きることがわかる。
デルＡを用いた本発明により得られる適正ろう材量に
より、溶食のない健全なハニカム体を形成することがで
きることがわかる。
【００２９】（実施例３）次に、本発明でφ＝５０度の
場合の実施例を示す。母材およびろう材は実施例１と同
様である。この場合、２θ（＝３９．９６度）×１．０
３＜φであるからモデルＣを用いる。溶食が発生する
条件も実施例１と同じくｈ2C2 に２５μｍ（箔厚の１／
２）を代入して、希釈率ａ（１．５）および接触角θ
（１９．６９）であるから（６）式より
場合の実施例を示す。母材およびろう材は実施例１と同
様である。この場合、２θ（＝３９．９６度）×１．０
３＜φであるからモデルＣを用いる。溶食が発生する
条件も実施例１と同じくｈ2C2 に２５μｍ（箔厚の１／
２）を代入して、希釈率ａ（１．５）および接触角θ
（１９．６９）であるから（６）式より
【数２】 即ち、半径１４６．３μｍのろう材球１個を波箔と平箔
の接点に置いて溶かすと、溶食が発生する。
の接点に置いて溶かすと、溶食が発生する。
【００３０】ここで、ＢＮｉ−５の密度は７．５×１０
-3ｇ／mm3 （既知の値）であるから、この値よりろう材
球の体積をｖ、ろう材球の重量をｍ、単位ろう付長さ当
たりのろう材重量をＭとすると、（７），（８）式より ｖ＝４πｒ3 ／３＝０．０１３１mm3 ｍ＝７．５×１０-3×ｖ＝０．０９８３×１０-3ｇ Ｍ＝（０．０９８３×１０-3）／（０．１４６３×２） ＝０．３４×１０-3ｇ／mm となり、単位ろう付線長さ（１mm）当たり０．３４×１
０-3ｇのろう材が付着すると溶食が発生する。即ち、φ
が約５０度の場合は０．３４×１０-3ｇ／mm以下のろう
材を付着することにより、溶食のない健全なハニカム体
を形成することができる。
-3ｇ／mm3 （既知の値）であるから、この値よりろう材
球の体積をｖ、ろう材球の重量をｍ、単位ろう付長さ当
たりのろう材重量をＭとすると、（７），（８）式より ｖ＝４πｒ3 ／３＝０．０１３１mm3 ｍ＝７．５×１０-3×ｖ＝０．０９８３×１０-3ｇ Ｍ＝（０．０９８３×１０-3）／（０．１４６３×２） ＝０．３４×１０-3ｇ／mm となり、単位ろう付線長さ（１mm）当たり０．３４×１
０-3ｇのろう材が付着すると溶食が発生する。即ち、φ
が約５０度の場合は０．３４×１０-3ｇ／mm以下のろう
材を付着することにより、溶食のない健全なハニカム体
を形成することができる。
【００３１】図１４に本結果をもとに、ろう付したφが
約５０度の金属製触媒担体のハニカム体の溶食発生率を
示す。図１４が示すように単位長さ当たりのろう材量が
０．３５×１０-3ｇ以下の場合溶食の発生率は１％以下
であるが、０．４０×１０-3ｇ以上では急激に溶食の発
生率が増大している。このように、２θ＜φの場合にお
いてもモデルＣを用いた本発明により得られる適正ろ
う材量により、溶食のない健全なハニカム体を形成する
ことができることがわかる。
約５０度の金属製触媒担体のハニカム体の溶食発生率を
示す。図１４が示すように単位長さ当たりのろう材量が
０．３５×１０-3ｇ以下の場合溶食の発生率は１％以下
であるが、０．４０×１０-3ｇ以上では急激に溶食の発
生率が増大している。このように、２θ＜φの場合にお
いてもモデルＣを用いた本発明により得られる適正ろ
う材量により、溶食のない健全なハニカム体を形成する
ことができることがわかる。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、本発明により、金属製の
平箔および波箔を重ねて該平箔と該波箔の接点をろう付
により接合して金属製排気ガス浄化用触媒担体のハニカ
ム体を製造する場合に、溶融したろう材が該平箔と該波
箔の何れかあるいは両方を溶かす溶食を防ぐことができ
る。これにより、溶食のない健全な金属製排気ガス浄化
用触媒担体のハニカム体を容易にろう付でき、金属製排
気ガス浄化用触媒担体の製造性に寄与する点は大であ
る。
平箔および波箔を重ねて該平箔と該波箔の接点をろう付
により接合して金属製排気ガス浄化用触媒担体のハニカ
ム体を製造する場合に、溶融したろう材が該平箔と該波
箔の何れかあるいは両方を溶かす溶食を防ぐことができ
る。これにより、溶食のない健全な金属製排気ガス浄化
用触媒担体のハニカム体を容易にろう付でき、金属製排
気ガス浄化用触媒担体の製造性に寄与する点は大であ
る。
【図１】溶食の模式図。
【図２】平箔の位相を示す図。
【図３】図２の場合における溶食の発生。
【図４】本発明の流れを示す図。
【図５】広がり率を説明する図。
【図６】希釈率を説明する図。
【図７】モデルの説明図。
【図８】モデルの説明図。
【図９】モデルＡのろう付部の断面図。
【図１０】モデルＢのろう付部の断面図。
【図１１】モデルＣのろう付部の断面図。
【図１２】モデルＢを用いた本発明の実施例。
【図１３】モデルＡを用いた本発明の実施例。
【図１４】モデルＣを用いた本発明の実施例。
１ ハニカム体の波箔 ２ ハニカム体の平箔 ３ ろう材 ４ ろう材球 ５ 円錐状ろう材 ６ モデル化した波箔 ７ モデル化した平箔 ８ モデル化したろう材球
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２３Ｋ 101:02
Claims (1)
- 【請求項１】 金属製の平箔および波箔を重ねてろう材
により該平箔と該波箔の接点をろう付により接合して金
属製排気ガス浄化触媒用担体のハニカム体を製造する方
法において、該ハニカム体をろう付する条件における、
該平箔に対するろう材の広がり性を示す広がり率ａと、
該ハニカム体をろう付する条件における溶融したろう材
に対する該平箔の希釈率Ａを実測により求め、広がり率
ａに応じた該平箔に対するろう材の接触角θを計算し、
該平箔と該波箔のなす角に応じた、モデル化したろう付
部の平箔と波箔のなす角をφとしたとき、 φ＜２θのとき、希釈率Ａ、接触角θ、モデル化した
平箔と波箔のなす角φおよび該平箔の厚さの１／２の値
をもとに単位ろう付線長さ当たりのろう材重量を演算に
より求め、 φ＝２θのとき、希釈率Ａ、接触角θおよび該平箔の
厚さの１／２の値をもとに単位ろう付線長さ当たりのろ
う材重量を演算により求め、 φ＞２θのとき、希釈率Ａ、接触角θ、モデル化した
平箔と波箔のなす角φおよび該平箔の厚さの１／２の値
をもとに単位ろう付線長さ当たりのろう材重量を演算に
より求め、 前記演算により求めた単位ろう付線長さ当たりのろう材
重量を用いてろう付することを特徴とする金属製排気ガ
ス浄化用触媒担体のろう付方法。但し 広がり率ａ＝（ろう付後のろう材の母材への広がり面
積）／（ろう付前のろう材の母材への投影面積） 希釈率 Ａ＝（溶融ろう材により溶かされた母材の溶け
込み部の断面積）／（溶融ろう材による溶け込み部を含
めた全ろう材の断面積）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05281528A JP3119980B2 (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 金属製排気ガス浄化用触媒担体のろう付方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05281528A JP3119980B2 (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 金属製排気ガス浄化用触媒担体のろう付方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07132370A true JPH07132370A (ja) | 1995-05-23 |
| JP3119980B2 JP3119980B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=17640436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05281528A Expired - Fee Related JP3119980B2 (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 金属製排気ガス浄化用触媒担体のろう付方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3119980B2 (ja) |
-
1993
- 1993-11-10 JP JP05281528A patent/JP3119980B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3119980B2 (ja) | 2000-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5755374A (en) | Method of brazing | |
| EP0842766B1 (en) | Clad material | |
| JP3176405B2 (ja) | 内面の耐食性に優れた溶接管及びその製造方法 | |
| JP2001162390A (ja) | 延性鉄を鋼に接合する接合方法、延性鉄含有部品と鋼含有部品とを備えた装置、自動車用車軸及び自動車用ステアリング装置 | |
| US4617990A (en) | Assembly of ferritic stainless steel tubes on a carbon steel tube-plate | |
| US4030525A (en) | Corrosion-resistant sheet steel weld | |
| JPS58188585A (ja) | Ａｌ材と異種金属材の接合方法 | |
| JP3119980B2 (ja) | 金属製排気ガス浄化用触媒担体のろう付方法 | |
| JP2023553255A (ja) | パイプラインチューブを製造するためのニッケル基合金 | |
| JP3651819B2 (ja) | 銅または銅合金表面の改質方法 | |
| US20210187653A1 (en) | Combined stackup apparatus for resistance spot welding | |
| JP2000256809A (ja) | 溶接ワイヤ及びこれを用いた溶接方法 | |
| JP3671544B2 (ja) | レーザ溶接方法 | |
| JP4975949B2 (ja) | 厚金属基材表面への耐蝕性薄金属シートの溶接被覆方法 | |
| JP2003117679A (ja) | 複合ろう材及びろう付加工用複合材並びにろう付け方法 | |
| US5193939A (en) | Marine structure having superior corrosion resistance | |
| JPH07241668A (ja) | フラックス入りワイヤによるステンレス鋼のプラグ溶接方法 | |
| JPH0615110B2 (ja) | 片面溶接法 | |
| JPS6281293A (ja) | 複合線材の製造方法 | |
| JP4574977B2 (ja) | 厚金属基材表面への耐蝕性薄金属シートの溶接被覆方法 | |
| JP2005152991A (ja) | 厚金属基材表面への耐蝕性薄金属シートの溶接被覆方法 | |
| JPS5812862B2 (ja) | 複合管 | |
| JPH07236B2 (ja) | 異材接合方法 | |
| JP2003117683A (ja) | 複合ろう材及びろう付加工用複合材並びにろう付け製品 | |
| JPH05220587A (ja) | クラッド鋼の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000905 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071013 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081013 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091013 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101013 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111013 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121013 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131013 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |