JPH06238433A - ろう付方法 - Google Patents

ろう付方法

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JPH06238433A
JPH06238433A JP7496293A JP7496293A JPH06238433A JP H06238433 A JPH06238433 A JP H06238433A JP 7496293 A JP7496293 A JP 7496293A JP 7496293 A JP7496293 A JP 7496293A JP H06238433 A JPH06238433 A JP H06238433A
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furnace
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brazing
metal
carbon
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Susumu Takahashi
進 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 爆発性の水素を含まない不活性ガス、例えば
ガスを雰囲気として用いることを特徴とする炉中で
金属をろう付する方法であって、炉中の炉内壁を炭素と
し、炉内の外乱等による酸素をこの炭素と反応せしめて
遠元性のCOの平衡下でろう付を行なうことを特徴とす
る金属のろう付方法。 【効果】 爆発の危険性がなく、外乱等による酸素が炉
壁の炭素と反応して還元雰囲気下で金属のろう付がで
き、しかも上記した反応は微量で目的を達成することが
できるので、過剰の炭素平衡を招くことなく炉壁も損傷
することがない効果を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属材料を不活性雰囲
気ガス中でろう付する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】金属の炉中ろう付は、還元性の雰囲気下
で行なうことが好ましい。このため、還元性ガスとして
最も一般的には窒素(N)に水素(H)を加えて雰
囲気としている。水素の添加は雰囲気中にもたらされて
雰囲気を汚染するOをHと反応させて還元性にする
ためである。ところが、Hは爆発性であるので、この
使用を避けることが望ましい。
【0003】また、同様な目的で、COやCHを強制
的に炉内のN中に送り込むことがしばしば行なわれる
が、これは炭素平衡の過剰を招き、炉内雰囲気を閉塞す
る炉構造壁中の低温部に次式のような反応が生じてCを
傍生し、「スス」による電気的な絶縁不良を招来して、
炉中を破壊することになる。 (1)2CO → C+CO (2)CH → C+2H
【0004】更にまた、上述したようにN中に送り込
まれたCHやCOが多量であるときには、折角のN
雰囲気の非爆発性が損なわれるばかりでなく、被処理金
属に影響する炭素平衡となってしまう。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、不
活性ガスの炉内雰囲気に水素を使わず、また過剰な炭素
が雰囲気に干渉することのない金属のろう付方法を提供
することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、炉内へ送入
する雰囲気をN又はアルゴン、あるいはNとアルゴ
ンとし、炉内壁の少なくとも一部を炭素としたことによ
り、炉内雰囲気を「N+CO」構成にするもので、炉
内にもたらされる微量の汚染Oは炉内壁の固体炭素と
反応して還元性のCOとなり、その時の温度に応じて自
動的に炭素の平衡を作り、過剰な炭素が雰囲気に干渉す
ることがない。
【0007】即ち、本発明の方法では、COが存在して
もその量が小さいために工業的には無視し得るものであ
りながら、雰囲気ガスは充分に還元保護されるところに
特徴がある。また、微量のCOを含むN雰囲気は、炉
体の炭素構造に実用上の支障をもたらすことがない。以
下、本発明になる金属のろう付方法の実施例を添付図面
を参照して、具体的かつ詳細に説明する。
【0008】
【実施例】図1には本発明の方法を実施するために好適
な熱処理温度が800〜2400℃の単独型炉が、図2
には同様な連続型炉が示されている。これらの図におい
て、符号1は高温室であり、発熱体2に加電することに
よって抵抗加熱される。3はこの高温室1を構成する炭
素壁、4は炉の操業の前にあらかじめ炉内部の空気を排
除してNガスで満たすために送り込むNの送入管開
放口である。5は炉の開口部に、外部から進入する可能
性のある大気圧の空気に対して対向流をもってこれを阻
止する目的で送るNガスの別の開放口である。6は炉
体に付属するNガス供給口である。7は高温室1を保
温するための保温断熱材であり、8は炭素製炉床で被処
理物を支える。9は温度計の取付口であり、10は全炉
体を大気に対し封止している金属製の外壁である。この
炉体が大気に対して開放しているのは操作口11のみで
あり、この操作口は被処理物を出し入れするとき以外は
付属扉13により閉鎖されるが、図2に示される連続炉
の連続ベルト12が作動して作業するときは常時開放さ
れている。14は炉体を支持する支持脚である。
【0009】また、Aは炉の高温部帯を、Bは断熱部帯
を、Cはガス置換部帯を、Dは冷却部帯をそれぞれ示
す。
【0010】なお、図3は公知の金属の酸化還元平衡を
表にしたものであるが、炉中で極微量のOが炭素壁3
のCと反応してCO平衡を満たした状態においても、金
属の酸化還元平衡に支障がないことが分る。また、例え
ば1100℃で対数が−30のとき、CuやFe,C
r,Niなどは還元され、SiOやTiO,Al
,MgO,ZrOなどはその組成が分解されない温
度領域が存在することを明らかにするために添付した酸
化還元温度線図である。
【0011】実施例−1 図1に示すような構造の炭素内壁を有する雰囲気炉を使
用し、JIS S45Cの機械構造用鋼のS45L板を
用いて、図4に示す3mm(T)×25mm(W)×5
5mm(L)の底板15と3mm(T)×25mm
(W)×45mm(L)の立板16で十字形のテストピ
ース16を作成し、ろう材17として1.2φ×45m
mの無酸素銅を使用し、N雰囲気中で1110℃に加
熱して3分間保持した後、N雰囲気中で冷却した。ろ
う付後のテストピースには良好なフィレットが形成さ
れ、強固なろう付接合ができた。また、母材の脱炭・浸
炭現象は認められなかった。
【0012】実施例−2 図2に示すような連続炉において、高温加熱室1の大き
さを幅250mm,高さ200mm,長さ3000m
m、開口部11を高さ100mmで幅160mmとして
実施した。炉内雰囲気はアルゴンとし、加熱室の温度を
1110℃に保ち、その中を炭素製コンベアベルトを駆
動した。このベルト上にJISステンレス鋼SUS31
0材で上記実施例−1と同じ形状の十字形のテストピー
スを使用し、またろう材としては1.2φ×45mmの
無酸素銅を使用し、高温部1の通過時間を15分として
処理をしたところ、良好なフィレットが形成され、強固
なろう付接合ができた。このとき、高温部の雰囲気を採
取し、その酸素分圧を測定したところ、1×10−24
で、Crを還元するのに充分な雰囲気精度が保たれてい
ることが認められた。
【0013】
【発明の効果】上述したように、本発明法によれば、炉
内壁と反応した微量のCOを含むN雰囲気は前述した
酸化還元温度線図に示される温度領域で満足すべき金属
のろう付を保証し、しかも炉体の炭素構造も支障なく保
護される。
【0014】なお、上記実施例においては、ろう付にフ
ラックスを使用しなかったが、所望の際にはフラックス
を用い得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を実施するための単独炉の説明的
な側面断面図である。
【図2】本発明の方法を実施するための連続炉の説明的
な側面断面図である。
【図3】酸化還元温度線図である。
【図4】本発明の実施例で用いたテストピースの説明的
な斜視図である。
【符号の説明】
1−高温室 2−発熱体 3−炭素壁 4−Nガス開放口 5−Nガス開放口 12−連続搬送ベルト 17−ろう材
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年11月10日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項2
【補正方法】変更
【補正内容】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属を雰囲気加熱炉内でろう付する方法
    にして、該加熱炉の雰囲気が水素を含まない不活性ガス
    でかつ該加熱炉の少なくとも一部の内壁が炭素であっ
    て、該不活性ガス中にもたらされる外乱のOが上記し
    た内壁の炭素と反応して還元性となった該不活性ガス雰
    囲気中で金属を加熱ろう付することを特徴とする金属の
    ろう付方法。
  2. 【請求頂2】 前記請求項1に記載の金属を雰囲気加熱
    炉内でろう付する方法であって、炉内の不活性ガスが窒
    素,アルゴン又は炭素とアルゴンの混合物であることを
    特徴とする金属のろう付方法。
  3. 【請求項3】 前記請求項1又は2に記載の金属を雰囲
    気加熱炉内でろう付する方法であって、炉の開口部から
    炉内への空気の流れを阻止するために該開口部の近くで
    内壁内に炉内雰囲気をなす不活性ガスの送入とは別に常
    温の窒素ガスを送り、この窒素ガスを炉内高温部の膨張
    抵抗によって炉の開口部の方向に流し、炉内が空気で汚
    染されることを防止することを特徴とする金属のろう付
    方法。
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