JPH02197396A - アルミニウム溶接管の溶接欠陥部の補修方法 - Google Patents
アルミニウム溶接管の溶接欠陥部の補修方法Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
- B23K35/262—Sn as the principal constituent
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。
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、アルミニウム溶接管の溶接部に生じ得るピン
ホールなどの欠陥部を補修する方法に関するものである
。
ホールなどの欠陥部を補修する方法に関するものである
。
アルミニウム管は継目無管と溶接管に分けられ、継目無
管は伸展加工などにより継目なく製造し、溶接管は電気
的加熱法などによる溶接によって製造する。アルミニウ
ムの溶接管では溶接部にピンホールが発注することがあ
る。周知のように、アルミニウム管の継目溶接では、溶
接電流の微小変動や突合わせ部の微振動などの僅かな外
的要因の変化で溶接部にピンホールが発生し、管の肉厚
を貫通するようなピンホールがあると管の気密性が損な
われる。特に管に対して厳密な気密性が要求される場合
にはピンホールの存在が大問題となる。
管は伸展加工などにより継目なく製造し、溶接管は電気
的加熱法などによる溶接によって製造する。アルミニウ
ムの溶接管では溶接部にピンホールが発注することがあ
る。周知のように、アルミニウム管の継目溶接では、溶
接電流の微小変動や突合わせ部の微振動などの僅かな外
的要因の変化で溶接部にピンホールが発生し、管の肉厚
を貫通するようなピンホールがあると管の気密性が損な
われる。特に管に対して厳密な気密性が要求される場合
にはピンホールの存在が大問題となる。
たとえば、アルミニウム管の溶接部にピンホールが存在
するとピンホールを通じて水分などがアルミニウム管内
に侵入する恐れがある。
するとピンホールを通じて水分などがアルミニウム管内
に侵入する恐れがある。
ここに本発明でいうピンホールとは、アルミニウム管の
継目溶接による溶接部に様々な要因に起因してできた種
々の態様の割れを指し、特に管の気密に重大な悪影響を
及ぼす恐れのある管の肉厚を貫通するかもしくは貫通に
近い状態で管に生じたひびや割れ目をいう。
継目溶接による溶接部に様々な要因に起因してできた種
々の態様の割れを指し、特に管の気密に重大な悪影響を
及ぼす恐れのある管の肉厚を貫通するかもしくは貫通に
近い状態で管に生じたひびや割れ目をいう。
このように高い気密性が要求されるアルミニウム管にピ
ンホールが発生した場合には、当該アルミ管は使用する
ことができないため該アルミ管は通常は廃棄処分するこ
とになっている。しかし、それでは歩留りが著しく低下
し、アルミ管の製造コストが高くなると共に製造効率も
悪化することになるので、実際にはアルミ溶接管の溶接
部に発生したピンホールは各種補修方法により補修して
気密性を確保した上でピンホールのないアルミ管として
使用している。
ンホールが発生した場合には、当該アルミ管は使用する
ことができないため該アルミ管は通常は廃棄処分するこ
とになっている。しかし、それでは歩留りが著しく低下
し、アルミ管の製造コストが高くなると共に製造効率も
悪化することになるので、実際にはアルミ溶接管の溶接
部に発生したピンホールは各種補修方法により補修して
気密性を確保した上でピンホールのないアルミ管として
使用している。
ピンホールの補修方法の一つにアルミニウム用半田（以
下、アルミ用半田と称する）をろう付することがある。
下、アルミ用半田と称する）をろう付することがある。
これは、アルミ管の溶接部に生じたピンホールなどの溶
接欠陥部にアルミ用半田をろう付するものである。この
場合に使用するアルミ用半田は一般に、Ｚｎ −Ｓｎ系
、Ｚｎ−Ｃｄ系などかある。
接欠陥部にアルミ用半田をろう付するものである。この
場合に使用するアルミ用半田は一般に、Ｚｎ −Ｓｎ系
、Ｚｎ−Ｃｄ系などかある。
しかしながら、かかる組成のアルミ用半田は一般にその
融点が約３５０〜４００ ’Ｃと比較的高く、ろう付は
高温作業にならざるを得ない。ところが、アルミニウム
の融点は約６６０°Ｃであり、」二記融点を有するアル
ミ用半田のろう付は、実際には該アルミ用半田の融点よ
りも若干高い温度（５００〜５５０℃程度）で行われる
ため、ろう付によってアルミニウム管はろう付部におい
て局所的に軟化し易く、母材であるアルミニウムの材質
の変化や部分変形が生起することがある。特にかかるア
ルミニウム管に外力が加わると軟化部分に疲労が集中し
、機械的強度が著しく低下する。
融点が約３５０〜４００ ’Ｃと比較的高く、ろう付は
高温作業にならざるを得ない。ところが、アルミニウム
の融点は約６６０°Ｃであり、」二記融点を有するアル
ミ用半田のろう付は、実際には該アルミ用半田の融点よ
りも若干高い温度（５００〜５５０℃程度）で行われる
ため、ろう付によってアルミニウム管はろう付部におい
て局所的に軟化し易く、母材であるアルミニウムの材質
の変化や部分変形が生起することがある。特にかかるア
ルミニウム管に外力が加わると軟化部分に疲労が集中し
、機械的強度が著しく低下する。
またアルミニウムは容易に酸化されて酸化被膜を形成し
易いため、高温でのろう付作業によってろう付部に酸化
膜が形成され易い。酸化膜が生成されると、ろうとアル
ミニウムとの接合性が悪くなり、ピンホールなどの溶接
欠陥を完全に補修することができなくなる。さらには、
アルミニウム管に対するろう付では母材がアルミニウム
であるため、その性質上及び通常の組成からなるアルミ
用半田の特性上ぬれ難く、ろう付作業を良好に行うこと
が困難である。
易いため、高温でのろう付作業によってろう付部に酸化
膜が形成され易い。酸化膜が生成されると、ろうとアル
ミニウムとの接合性が悪くなり、ピンホールなどの溶接
欠陥を完全に補修することができなくなる。さらには、
アルミニウム管に対するろう付では母材がアルミニウム
であるため、その性質上及び通常の組成からなるアルミ
用半田の特性上ぬれ難く、ろう付作業を良好に行うこと
が困難である。
従って本発明の目的は、上記に鑑みて、ろうとアルミニ
ウムとのぬれ性が良好でろう付作業を行い易く、アルミ
ニウム管の局所軟化などの不都合を伴わず、かつ酸化膜
の生成の少ないアルミニウム溶接管の溶接欠陥部の補修
方法を提供することにある。
ウムとのぬれ性が良好でろう付作業を行い易く、アルミ
ニウム管の局所軟化などの不都合を伴わず、かつ酸化膜
の生成の少ないアルミニウム溶接管の溶接欠陥部の補修
方法を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明者らは鋭意研究を重
ねてきたところ、アルミニウム溶接管の溶接部に生じた
ピンホールなどの溶接欠陥部にろう付するアルミ用半田
として特定組成のものを使用することにより、ろう付作
業の温度を低くすることができ、アルミニウム管のろう
付部での局所的軟化がほとんど起こらず、アルミ用半田
とアルミニウムとの異種金属間の接触による腐食などの
恐れもなく耐食性が高く、しかもぬれ易く且つ酸化膜の
生成が皆無に近い状態でろう付作業を容易に行うことが
できることを見出し、本発明を完成するに至った。
ねてきたところ、アルミニウム溶接管の溶接部に生じた
ピンホールなどの溶接欠陥部にろう付するアルミ用半田
として特定組成のものを使用することにより、ろう付作
業の温度を低くすることができ、アルミニウム管のろう
付部での局所的軟化がほとんど起こらず、アルミ用半田
とアルミニウムとの異種金属間の接触による腐食などの
恐れもなく耐食性が高く、しかもぬれ易く且つ酸化膜の
生成が皆無に近い状態でろう付作業を容易に行うことが
できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の補修方法に使用する特定組成のアル
ミ用半田は、錫４５〜８３％；亜鉛１２〜１５％；アン
チモン、インジウム、ビスマス、鉛かう選ばれる少なく
とも一種５〜１０％の組成Ｒ１、またはカドミウム５０
〜６０％；亜鉛３５〜４５％；アンチモン、インジウム
、ビスマス１鉛から選ばれる少なくとも一種２〜８％の
組成Ｒ２からなるものである。組成Ｒ１のアルミ用半田
の融点は約２００〜２３５°０１組成Ｒ２のアルミ用半
田の融点は約２８０〜３１０°Ｃになり、前記通常のア
ルミ用半田の融点（３５０〜４００°Ｃ程度）に比較し
て明らかに低く、ろう付温度も低くなる。
ミ用半田は、錫４５〜８３％；亜鉛１２〜１５％；アン
チモン、インジウム、ビスマス、鉛かう選ばれる少なく
とも一種５〜１０％の組成Ｒ１、またはカドミウム５０
〜６０％；亜鉛３５〜４５％；アンチモン、インジウム
、ビスマス１鉛から選ばれる少なくとも一種２〜８％の
組成Ｒ２からなるものである。組成Ｒ１のアルミ用半田
の融点は約２００〜２３５°０１組成Ｒ２のアルミ用半
田の融点は約２８０〜３１０°Ｃになり、前記通常のア
ルミ用半田の融点（３５０〜４００°Ｃ程度）に比較し
て明らかに低く、ろう付温度も低くなる。
しかして組成Ｒ１において、錫は４５〜８３％、好まし
くは７５〜８２％で、亜鉛は１２〜１５％、好ましくハ
１２〜１３％で、アンチモン、インジウム、ビスマス、
鉛から選ばれる少なくとも一種は５〜１０％、好ましく
は６〜８％である。特に上記範囲のうち錫８０％程度、
亜鉛１２％程度、アンチモン、インジウム、ビスマス、
鉛から選ばれる１種を８％程度含む組成からなるものが
好ましい。
くは７５〜８２％で、亜鉛は１２〜１５％、好ましくハ
１２〜１３％で、アンチモン、インジウム、ビスマス、
鉛から選ばれる少なくとも一種は５〜１０％、好ましく
は６〜８％である。特に上記範囲のうち錫８０％程度、
亜鉛１２％程度、アンチモン、インジウム、ビスマス、
鉛から選ばれる１種を８％程度含む組成からなるものが
好ましい。
組成Ｒ２においては、カドミウムは５０〜６０％、好ま
しくは５４〜５７％で、亜鉛は３５〜４５％、好ましく
は３８〜４２％で、アンチモン、インジウム、ビスマス
、鉛から選ばれる少なくとも一種は２〜８％、好ましく
は４〜５％である。特に上記範囲のうちカドミウム５５
％程度、亜鉛４０％程度、アンチモンインジウム、ビス
マス、鉛から選ばれる１種を５％程度含む組成からなる
ものが好ましい。
しくは５４〜５７％で、亜鉛は３５〜４５％、好ましく
は３８〜４２％で、アンチモン、インジウム、ビスマス
、鉛から選ばれる少なくとも一種は２〜８％、好ましく
は４〜５％である。特に上記範囲のうちカドミウム５５
％程度、亜鉛４０％程度、アンチモンインジウム、ビス
マス、鉛から選ばれる１種を５％程度含む組成からなる
ものが好ましい。
本発明の補修方法において、通常は上記組成からなるア
ルミ用半田と共にフラックスを用いるが、当該フラック
スには特に制限はなく、アルミニウムの半田付や溶接に
通常用いられているもので十分であり、たとえばトリエ
タノールアミン、ホウフッ化水素酸、ホウフッ化カドミ
ウムなどの有機溶媒（特にメタノール、エタノールなど
のアルコール）溶液などの有機系フラックス、ホウフッ
化物系フラックスなどが例示される。なお、フラックス
を用いたアルミ用半田のろう付は常套手段で行えばよい
。
ルミ用半田と共にフラックスを用いるが、当該フラック
スには特に制限はなく、アルミニウムの半田付や溶接に
通常用いられているもので十分であり、たとえばトリエ
タノールアミン、ホウフッ化水素酸、ホウフッ化カドミ
ウムなどの有機溶媒（特にメタノール、エタノールなど
のアルコール）溶液などの有機系フラックス、ホウフッ
化物系フラックスなどが例示される。なお、フラックス
を用いたアルミ用半田のろう付は常套手段で行えばよい
。
次に、実施例、比較例及び実験例によって本発明の補修
方法をより詳細に説明すると共に、本発明の補修方法に
よる効果をより明確にする。
方法をより詳細に説明すると共に、本発明の補修方法に
よる効果をより明確にする。
実施例１〜４・比較例１〜２・実験例１肉厚０．５ｎ＋
＋ｎ、外径６ｍｍのアルミニウム溶接管の溶接部に生じ
たピンホールを、ｌ・リエタノールアミン（８３％）、
ホウフッ化水素酸（１０％）、ホウフッ化カドミウム（
７％）の混合物のメタノール溶液からなるフラックスを
用いて第１表に示した組成からなるアルミ用半田を常套
手段にてろう付することによって補修した。なお、ろう
件部のろう材の厚さは５０Ｐ、程度で、ろう付による引
張強さの低下は１０％以下であり、また比較例では通常
のアルミ用半田をろう付した。
＋ｎ、外径６ｍｍのアルミニウム溶接管の溶接部に生じ
たピンホールを、ｌ・リエタノールアミン（８３％）、
ホウフッ化水素酸（１０％）、ホウフッ化カドミウム（
７％）の混合物のメタノール溶液からなるフラックスを
用いて第１表に示した組成からなるアルミ用半田を常套
手段にてろう付することによって補修した。なお、ろう
件部のろう材の厚さは５０Ｐ、程度で、ろう付による引
張強さの低下は１０％以下であり、また比較例では通常
のアルミ用半田をろう付した。
各実施例及び比較例において、補修後のアルミニウム管
内に３ｋｇｆ／ｃ＋ｆｌのＣＯ□ガスを封入し、１時間
放置した後、管内のＣＯ□ガスの圧力を測定し、その結
果を第１表に示した。これにより、当初の３ｋｇｆ／ｃ
ｎＴの圧力が低下しているかどうか、すなわち特に管の
肉厚を貫通するピンホールが完全に塞がれていたかどう
かが判然する。
内に３ｋｇｆ／ｃ＋ｆｌのＣＯ□ガスを封入し、１時間
放置した後、管内のＣＯ□ガスの圧力を測定し、その結
果を第１表に示した。これにより、当初の３ｋｇｆ／ｃ
ｎＴの圧力が低下しているかどうか、すなわち特に管の
肉厚を貫通するピンホールが完全に塞がれていたかどう
かが判然する。
（以下余白）
〔第１表〕
〔発明の効果〕
以上説明した如く、本発明のアルミニウム溶接管の溶接
欠陥部の補修方法によれば、アルミニウム溶接管の溶接
部に生じたピンホールなどの溶接欠陥部に特定組成のア
ルミ用半田をろう付することにより、該特定組成のアル
ミ用半田の融点が通常のアルミ用半田に比べて低いこと
から、これまでよりも低温でろう付作業を行うことがで
き、従ってアルミニウム管のろう付部が局所的に軟化し
てアルミニウムの材質が変化したり、ろう付部が変形す
るようなことがほとんどない。
欠陥部の補修方法によれば、アルミニウム溶接管の溶接
部に生じたピンホールなどの溶接欠陥部に特定組成のア
ルミ用半田をろう付することにより、該特定組成のアル
ミ用半田の融点が通常のアルミ用半田に比べて低いこと
から、これまでよりも低温でろう付作業を行うことがで
き、従ってアルミニウム管のろう付部が局所的に軟化し
てアルミニウムの材質が変化したり、ろう付部が変形す
るようなことがほとんどない。
また、ろう付作業温度が従来のアルミ用半田を用いた時
よりも低いため、ろう付部にアルミニウムの酸化膜が生
成され難く、ろうとアルミニウムとの接合性が良い。
よりも低いため、ろう付部にアルミニウムの酸化膜が生
成され難く、ろうとアルミニウムとの接合性が良い。
さらには、特定組成のアルミ用半田であることから、ろ
うとアルミニウムとのぬれが改善され、ろう付作業を容
易に行うことができる。
うとアルミニウムとのぬれが改善され、ろう付作業を容
易に行うことができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 アルミニウム溶接管のピンホールなどの溶接欠陥部に下
記組成Ｒ１またはＲ２からなるアルミニウム用半田をろ
う付することを特徴とするアルミニウム溶接管の溶接欠
陥部の補修方法。 組成Ｒ１：錫４５〜８３％；亜鉛１２〜１５％；アンチ
モン，インジウム，ビスマス，鉛から選ばれる少なくと
も一種５〜１０％ 組成Ｒ２：カドミウム５０〜６０％；亜鉛３５〜４５％
；アンチモン，インジウム，ビスマス，鉛から選ばれる
少なくとも一種２〜８％
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1575189A JPH02197396A (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | アルミニウム溶接管の溶接欠陥部の補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1575189A JPH02197396A (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | アルミニウム溶接管の溶接欠陥部の補修方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02197396A true JPH02197396A (ja) | 1990-08-03 |
Family
ID=11897476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1575189A Pending JPH02197396A (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | アルミニウム溶接管の溶接欠陥部の補修方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02197396A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0622151A1 (en) * | 1993-04-30 | 1994-11-02 | AT&T Corp. | An Article comprising a pb-free solder having improved mechanical properties |
| EP0649703A1 (en) * | 1993-10-25 | 1995-04-26 | The Indium Corporation Of America | Lead-free alloy containing tin, zinc, indium and bismuth |
| US5580520A (en) * | 1992-05-04 | 1996-12-03 | The Indium Corporation Of America | Lead-free alloy containing tin, silver and indium |
| CN105252166A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-01-20 | 郑州机械研究所 | 一种低温镁合金钎焊用软钎料 |
| CN109396638A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-03-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种铝合金扩散焊接方法 |
-
1989
- 1989-01-24 JP JP1575189A patent/JPH02197396A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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