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公開番号2025115327
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-06
出願番号2024009820
出願日2024-01-25
発明の名称ろう付接合体およびろう付接合体の製造方法
出願人株式会社鷺宮製作所
代理人個人,個人,個人
主分類B23K 35/14 20060101AFI20250730BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】鉛に替えてビスマスを含む黄銅とステンレスとを、ろう材を用いてろう付により接合した場合であっても、接合強度の低下を抑制することができる、ろう付接合体およびろう付接合体の製造方法を提供する。
【解決手段】ステンレスと黄銅とのろう付接合体であって、順に、ステンレス、第1ろう材層、遮断層、第2ろう材層、黄銅が層状に配された層構造を備え、遮断層は、ステンレスと黄銅とのろう付によって、黄銅中のビスマスが第1ろう材層へ移動することを遮断する層であって、当該遮断層は黄銅、またはりん青銅の少なくともいずれかであり、第1ろう材層および第2ろう材層を構成するろう材は、680～800℃において液状である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ステンレスと黄銅とのろう付接合体であって、
順に、前記ステンレス、第１ろう材層、遮断層、第２ろう材層、前記黄銅が層状に配された層構造を備え、
前記黄銅の成分は、Ｃｕ含有量が５７．４～６４．０質量％、Ｐｂ含有量が０．１質量％以下、およびＢｉ含有量が０．５０～４．００質量％であり、
前記遮断層は、前記ステンレスと前記黄銅とのろう付によって、前記黄銅中のＢｉが前記第１ろう材層へ移動することを遮断する層であって、当該遮断層は、Ｃｕ含有量が５９．０～７１．５質量％、Ｐｂ含有量が０．１０質量％以下の黄銅、またはＳｎ含有量が５．５～７．０質量％、Ｐ含有量が０．０３～０．３５質量％、Ｐｂ含有量が０．０２質量％以下、Ｆｅ含有量が０．１０質量％以下、Ｚｎ含有量が０．２０質量％以下、残部がＣｕであり、ＣｕとＳｎとＰの合計が９９．５質量％以上であるりん青銅の少なくともいずれかであり、
前記第１ろう材層および前記第２ろう材層を構成するろう材は、６８０～８００℃において液状である、ろう付接合体。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ステンレスと前記黄銅との接合強度が１００Ｎ／ｍｍ
２
以上である、請求項１に記載のろう付接合体。
【請求項３】
前記ステンレスが、オーステナイト系ステンレス、フェライト系ステンレス、マルテンサイト系ステンレス、およびこれらの二相系ステンレスのいずれかである、請求項１に記載のろう付接合体。
【請求項４】
前記ステンレスが、ＳＵＳ３０４であり、
前記第１ろう材層および前記第２ろう材層がＢＡｇ－７を含むろう材の層であり、
前記遮断層が、Ｃ２８０１であり、
前記黄銅がＣ６８０３である、請求項１に記載のろう付接合体。
【請求項５】
請求項１に記載のろう付接合体の製造方法であって、
順に、前記ステンレス、第１ろう材、遮断層、第２ろう材、および前記黄銅を層状に配して第１層構造体を形成する第１層構造体形成工程と、
前記第１ろう材および前記第２ろう材の温度が６８０～８００℃となるように前記第１層構造体を加熱して、前記ステンレスと前記黄銅をろう付する第１ろう付工程と、
前記第１ろう付工程後の前記第１層構造体を冷却して、前記ステンレス、第１ろう材層、遮断層、第２ろう材層、前記黄銅の層構造を備えるろう付接合体を形成する第１冷却工程と、
を含む、ろう付接合体の製造方法。
【請求項６】
前記第１ろう材および前記第２ろう材が同一組成のろう材である、請求項５に記載のろう付接合体の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載のろう付接合体の製造方法であって、
順に、前記ステンレス、遮断層、および前記黄銅を層状に配すると共に、前記ステンレスと前記遮断層との間、前記遮断層と前記黄銅との間、または前記遮断層の側面に第３ろう材を配して第２層構造体を形成する第２層構造体形成工程と、
前記第３ろう材の温度が６８０～８００℃となるように前記第２層構造体を加熱して、前記ステンレスと前記黄銅をろう付する第２ろう付工程と、
前記第２ろう付工程後の前記第２層構造体を冷却して、前記ステンレス、第１ろう材層、遮断層、第２ろう材層、前記黄銅の層構造を備えるろう付接合体を形成する第２冷却工程と、
を含む、ろう付接合体の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ろう付接合体およびろう付接合体の製造方法に関し、特にステンレスと黄銅とのろう付接合体およびろう付接合体の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えばステンレスと黄銅のような異種金属同士を接合する場合には、ろう付が行われる（例えば、特許文献１）。昨今、環境規制の観点から鉛を含む材料を使用することが厳しくなってきており、鉛（以下「Ｐｂ」とする場合がある）の代替としてビスマス（以下「Ｂｉ」とする場合がある）が用いられる傾向にある。黄銅についても同様であり、鉛は黄銅の快削性を向上させる働きがあるが、鉛に替えてビスマスが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－２７６０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、鉛に替えてビスマスを含む黄銅とステンレスとを、ろう材を用いてろう付により接合すると、従来の鉛を含む黄銅とステンレスとをろう付により接合する場合と比べて、ステンレスとろう材との接合強度が低下する場合がある。
【０００５】
上記問題点に鑑み、本発明は、鉛に替えてビスマスを含む黄銅とステンレスとを、ろう材を用いてろう付により接合した場合であっても、接合強度の低下を抑制することができる、ろう付接合体およびろう付接合体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のろう付接合体は、ステンレスと黄銅とのろう付接合体であって、順に、前記ステンレス、第１ろう材層、遮断層、第２ろう材層、前記黄銅が層状に配された層構造を備え、前記黄銅の成分は、Ｃｕ含有量が５７．４～６４．０質量％、Ｐｂ含有量が０．１質量％以下、およびＢｉ含有量が０．５０～４．００質量％であり、前記遮断層は、前記ステンレスと前記黄銅とのろう付によって、前記黄銅中のＢｉが前記第１ろう材層へ移動することを遮断する層であって、当該遮断層は、Ｃｕ含有量が５９．０～７１．５質量％、Ｐｂ含有量が０．１０質量％以下の黄銅、またはＳｎ含有量が５．５～７．０質量％、Ｐ含有量が０．０３～０．３５質量％、Ｐｂ含有量が０．０２質量％以下、Ｆｅ含有量が０．１０質量％以下、Ｚｎ含有量が０．２０質量％以下、残部がＣｕであり、ＣｕとＳｎとＰの合計が９９．５質量％以上であるりん青銅の少なくともいずれかであり、前記第１ろう材層および前記第２ろう材層を構成するろう材は、６８０～８００℃において液状である。
【０００７】
本発明のろう付接合体において、前記ステンレスと前記黄銅との接合強度が１００Ｎ／ｍｍ
２
以上であってもよい。
【０００８】
本発明のろう付接合体において、前記ステンレスが、オーステナイト系ステンレス、フェライト系ステンレス、マルテンサイト系ステンレス、およびこれらの二相系ステンレスのいずれかであってもよい。
【０００９】
本発明のろう付接合体において、前記ステンレスが、ＳＵＳ３０４であり、前記第１ろう材層および前記第２ろう材層がＢＡｇ－７を含むろう材の層であり、前記遮断層が、Ｃ２８０１であり、前記黄銅がＣ６８０３であってもよい。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明のろう付接合体の製造方法は、順に、前記ステンレス、第１ろう材、遮断層、第２ろう材、および前記黄銅を層状に配して第１層構造体を形成する第１層構造体形成工程と、前記第１ろう材および前記第２ろう材の温度が６８０～８００℃となるように前記第１層構造体を加熱して、前記ステンレスと前記黄銅をろう付する第１ろう付工程と、前記第１ろう付工程後の前記第１層構造体を冷却して、前記ステンレス、第１ろう材層、遮断層、第２ろう材層、前記黄銅の層構造を備えるろう付接合体を形成する第１冷却工程と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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