(57)【要約】【課題】ろう付け用複合材のろう付け熱処理時において、熱処理雰囲気ガス成分によるろう材部の表面変色及びろうの湯流れ性低下を抑制したろう付け接合方法及びろう付け製品を提供するものである。【解決手段】本発明に係るろう付け用複合材のろう付け接合方法は、複数の金属層からなるろう材部を有するろう付け用複合材をろう付け接合するものであり、閉空間のろう付け熱処理炉内に、ろう付け用複合材３０のろう材部より融点が低く、かつ熱処理炉内の雰囲気ガス中の酸素、窒素などのガス成分と反応性が高いガス吸着層１５を有するガス吸着用複合材１０を配置し、その後、ガス吸着層１５を溶融させてガス吸着層１５にガス成分を吸着させて除去し、その後、ろう付け熱処理を行い、ろう材部を溶融させてろう付けを行うものである。【選択図】図４
2008030102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の金属層からなるろう材部を有するろう付け用複合材をろう付け接合する方法において、閉空間のろう付け熱処理炉内に、前記ろう付け用複合材のろう材部より融点が低く、かつ熱処理炉内の雰囲気ガス中の酸素、窒素などのガス成分と反応性が高いガス吸着層を有するガス吸着用複合材を配置し、その後、前記ガス吸着層を溶融させてガス吸着層に前記ガス成分を吸着させて除去し、その後、ろう付け熱処理を行い、前記ろう材部を溶融させてろう付けを行うことを特徴とするろう付け用複合材のろう付け接合方法。
【請求項２】
前記ガス吸着層のみが溶融し、前記ろう材部は溶融しない温度で所定時間保持し、ガス吸着層を溶融させてガス吸着層に前記ガス成分を吸着させて除去し、その後、ろう付け温度まで昇温してろう付け熱処理を行い、ろう材部を溶融させてろう付けを行う請求項１記載のろう付け用複合材のろう付け接合方法。
【請求項３】
前記ガス吸着用複合材が、基材表面にＴｉ又はＴｉ合金層とＮｉ又はＮｉ合金層とからなるガス吸着層を重ねた複層構造である請求項１又は２記載のろう付け用複合材のろう付け接合方法。
【請求項４】
前記ガス吸着用複合材のＴｉ層とＮｉ層の層厚和に対するＴｉ層の層厚比が、７０％以上８２％以下である請求項１〜３いずれかに記載のろう付け用複合材のろう付け接合方法。
【請求項５】
前記ろう付け用複合材が、基材表面にＴｉ又はＴｉ合金層とＮｉ又はＮｉ合金層とからなる前記ろう材部を重ねた複層構造である請求項１〜４いずれかに記載のろう付け用複合材のろう付け接合方法。
【請求項６】
前記ろう付け用複合材のＴｉ層とＮｉ層の層厚和に対するＴｉ層の層厚比が、５６％以下である請求項１〜５いずれかに記載のろう付け用複合材のろう付け接合方法。
【請求項７】
前記ガス吸着用複合材のガス吸着層を構成するＴｉ層及びＮｉ層の内、少なくとも一方の層がＰを含む請求項１〜６いずれかに記載のろう付け用複合材のろう付け接合方法。
【請求項８】
前記ガス吸着用複合材のガス吸着層中に含まれるＰ濃度が、０．０２〜１０ｗｔ％である請求項７記載のろう付け用複合材のろう付け接合方法。
【請求項９】
前記ガス吸着用複合材のガス吸着層を構成するＴｉ層及びＮｉ層の内、少なくとも一方の層がＣｕ、Ｍｎ、Ａｌ、又はＣｒの内の少なくとも１種を含む請求項１〜８いずれかに記載のろう付け用複合材のろう付け接合方法。
【請求項１０】
前記ガス吸着用複合材のガス吸着層中に含まれるＣｕ濃度が、０．２〜３０ｗｔ％である請求項９記載のろう付け用複合材のろう付け接合方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０いずれかに記載のろう付け用複合材のろう付け接合方法を用い、ろう付け用複合材と被ろう付け部材とをろう付け接合してなることを特徴とするろう付け製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ろう付け用複合材のろう付け接合方法及びろう付け製品に係り、特に、熱交換器及び燃料電池用部材のろう付けに用いられるろう付け用複合材のろう付け接合方法及びろう付け製品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用オイルクーラの接合材としてステンレス基クラッド材が使用されている。これは、基材であるステンレス鋼板の片面又は両面に、ろう材としての機能を有するＣｕ材がクラッドされている。
【０００３】
また、ステンレス鋼や、Ｎｉ基又はＣｏ基合金などからなる部材のろう付け材として、ろう付け接合部の耐食性に優れる各種Ｎｉろう材が、ＪＩＳ規格により規定されている。
【０００４】
さらに、熱交換器の接合に用いられるＮｉろう材として、粉末状のＮｉろう材に、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ合金、又はステンレス鋼の中から選択される金属粉末を４〜２２ｗｔ％添加してなる粉末Ｎｉろう材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、基材であるステンレス鋼の表面にＮｉ及びＴｉからなるろう付け層を有する、即ちＮｉ／Ｔｉ／ステンレス鋼というろう付け層構造を有する自己ろう付け性複合材がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１０７８８３号公報
【特許文献２】特開平７−２９９５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２記載の自己ろう付け性複合材は、ろう付け層にＴｉ層を含んでいる。
【０００８】
Ｔｉは他の金属元素と比べて、酸素、窒素などのガス成分との反応性が高い。そのため、ろう付け熱処理を行う際には、熱処理雰囲気に含まれる上記ガス成分を可能な限り少なくするために、５．０×１０-2Ｐａ以上の（５．０×１０-2Ｐａより高い）真空度が必要となる。それ以下の真空度でろう付け熱処理を行った場合、ろう付け層が溶融する時にそれらのガス成分と反応して化合物を形成する。その結果、ろう材の表面が変色すると共に、化合物によってろう材の湯流れ性が阻害され、ろう付け生産性が低下する問題がある。
【０００９】
これらの問題を解決するために、前記雰囲気成分との反応性が高いＴｉ又はＴｉ合金などの金属単体を同一熱処理炉内に配置し、これを雰囲気ガス成分と反応させる方法がある。
【００１０】
しかしながら、この方法をとる場合、前記ろう付け用複合材のろう付け層の方が、より雰囲気ガス成分と反応しやすい為に、前記問題の解決とはならない。これは、溶融して液相状態にあるＴｉ成分（ろう付け層）の方が、固相状態のＴｉ成分（Ｔｉ又はＴｉ合金などの金属単体）よりも雰囲気ガス成分と反応しやすいからである。
【００１１】
本発明の目的は、前記従来技術における問題を解決すべく、ろう付け用複合材のろう付け熱処理時において、熱処理雰囲気ガス成分によるろう材部の表面変色及びろうの湯流れ性低下を抑制したろう付け接合方法及びろう付け製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の金属層からなるろう材部を有するろう付け用複合材をろう付け接合する方法において、閉空間のろう付け熱処理炉内に、前記ろう付け用複合材のろう材部より融点が低く、かつ熱処理炉内の雰囲気ガス中の酸素、窒素などのガス成分と反応性が高いガス吸着層を有するガス吸着用複合材を配置し、その後、前記ガス吸着層を溶融させてガス吸着層に前記ガス成分を吸着させて除去し、その後、ろう付け熱処理を行い、前記ろう材部を溶融させてろう付けを行うものである。
【００１３】
請求項２の発明は、前記ガス吸着層のみが溶融し、前記ろう材部は溶融しない温度で所定時間保持し、ガス吸着層を溶融させてガス吸着層に前記ガス成分を吸着させて除去し、その後、ろう付け温度まで昇温してろう付け熱処理を行い、ろう材部を溶融させてろう付けを行うことが好ましい。
【００１４】
請求項３の発明は、前記ガス吸着用複合材が、基材表面にＴｉ又はＴｉ合金層とＮｉ又はＮｉ合金層とからなるガス吸着層を重ねた複層構造とされる。
【００１５】
請求項４の発明は、前記ガス吸着用複合材のＴｉ層とＮｉ層の層厚和に対するＴｉ層の層厚比は、７０％以上８２％以下が好ましい。
【００１６】
請求項５の発明は、前記ろう付け用複合材が、基材表面にＴｉ又はＴｉ合金層とＮｉ又はＮｉ合金層とからなる前記ろう材部を重ねた複層構造とされる。
【００１７】
請求項６の発明は、前記ろう付け用複合材のＴｉ層とＮｉ層の層厚和に対するＴｉ層の層厚比は、５６％以下が好ましい。
【００１８】
請求項７の発明は、前記ガス吸着用複合材のガス吸着層を構成するＴｉ層及びＮｉ層の内、少なくとも一方の層がＰを含んでいてもよい。
【００１９】
請求項８の発明は、前記ガス吸着用複合材のガス吸着層中に含まれるＰ濃度は、０．０２〜１０ｗｔ％が好ましい。
【００２０】
請求項９の発明は、前記ガス吸着用複合材のガス吸着層を構成するＴｉ層及びＮｉ層の内、少なくとも一方の層がＣｕ、Ｍｎ、Ａｌ、又はＣｒの内の少なくとも１種を含んでいてもよい。
【００２１】
請求項１０の発明は、前記ガス吸着用複合材のガス吸着層中に含まれるＣｕ濃度は、０．２〜３０ｗｔ％が好ましい。
【００２２】
請求項１１の発明は、請求項１〜１０いずれかに記載のろう付け用複合材のろう付け接合方法を用い、ろう付け用複合材と被ろう付け部材とをろう付け接合してなるものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、複数の金属層からなるろう材部を有するろう付け用複合材をろう付け接合する際に、基材にＴｉ又はＴｉ合金層とＮｉ又はＮｉ合金層とを貼合せ接合したガス吸着用複合材を、同一熱処理炉内に配置することによって、炉内に残留する酸素、窒素などのガス成分によるろう材部、ろう付け製品の変色を抑制し、ろう流れ性を向上させる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００２５】
本実施の形態に係るろう付け用複合材の接合方法は、ろう付け用複合材のろう材部の融点より低い温度で溶融するクラッド層（ガス吸着層）を持つガス吸着用複合材を、ろう付け用複合材と同一熱処理炉内に配置して、ろう付け熱処理を行う方法である。
【００２６】
本発明の好適一実施の形態に係るろう付け接合方法に用いるガス吸着用複合材の断面図を図１に示す。
【００２７】
図１に示すように、ガス吸着用複合材１０は、合金などの板材からなる基材１１の片面（図１中では上面）に、ガス吸着層（基材１１側から順に、Ｔｉ又はＴｉ合金層（以下、Ｔｉ層という）１２、Ｎｉ又はＮｉ合金層（以下、Ｎｉ層という）１３）１５を貼り合わせ接合してなるクラッド材である。ここで、ガス吸着層（溶融層）１５は、基材１１の片面のみではなく、両面（図１中では上・下面）に設けてもよい。
【００２８】
ガス吸着用複合材１０にクラッドされるガス吸着層（Ｎｉ／Ｔｉ層）１５におけるＴｉ成分の重量比率は５５〜７０ｍａｓｓ％、望ましくは５８〜６７ｍａｓｓ％、さらに望ましくは６０〜６５ｍａｓｓ％とされる。これは、ろう付け用複合材のろう材部の拡散による反応敏感な成分の表層への露出を防ぐため、ろう付け温度よりできるだけ低い温度下で熱処理を行う必要があるからであり、最も望ましいＴｉ成分の重量比率は、Ｎｉ／Ｔｉ合金の中で最も低い温度（共晶点：９４２℃）をとる６３ｍａｓｓ％である。
【００２９】
また、ガス吸着用複合材１０のガス吸着層１５を構成するＴｉ層１２及びＮｉ層１３の内、少なくとも一方の層がＰを含んでいてもよい。望ましいガス吸着層１５中に含まれるＰ濃度は、０．０２〜１０ｗｔ％である。
【００３０】
さらに、ガス吸着用複合材１０のガス吸着層１５を構成するＴｉ層１２及びＮｉ層１３の内、少なくとも一方の層がＣｕ、Ｍｎ、Ａｌ、又はＣｒの内の少なくとも１種を含んでいてもよい。例えば、ガス吸着層１５中にＣｕが含まれる場合、望ましいＣｕ濃度は０．２〜３０ｗｔ％である。
【００３１】
基材１１を構成する合金としては、ステンレス鋼が挙げられ、例えば、ＳＵＳ３０４（ＪＩＳ規格）等が挙げられる。また、複合材１０の構成として、ガス吸着層１５をステンレス鋼以外の金属からなる基材１１に接合してもよい。ただし、ガス吸着層１５を接合する金属（基材１１）は、ＴｉとＮｉ合金との反応の際に、融点を上昇させないものが望ましい。
【００３２】
基材１１の厚さは、ガス吸着層１５の厚さと比べて十分に厚く、例えば、２倍以上に形成される。
【００３３】
基材１１の表面にガス吸着層１５をクラッドしてなる複合材１０の形成方法は特に限定するものではなく、クラッド材形成のための慣用の方法が全て適用可能であり、例えば、板材を積層した後、圧延により一体化する方法が挙げられる。
【００３４】
図１に示した複合材１０は、ガス吸着層１５が２層構造のものであったが、これに限定するものではなく、図２に変形例を示すように、基材１１の表面に３層構造以上（例えば、基材１１側から順に、Ｎｉ層１３、Ｔｉ層１２、及びＮｉ層１３の３層構造）のガス吸着層１５を設けた複合材２０であっても良い。
【００３５】
また、ガス吸着層１５については、板材同士の貼合せ材に限らなくても良い。例えば、Ｎｉ粉末およびＴｉ粉末の混合粉又はそれらをバインダなどの溶剤で溶かし、固めたものでもよい。しかし、粉末あるいは粉末をバインダで固めた状態での使用は、取扱いが困難であるため、より簡便に取り扱うことの出来る板材貼り合せ接合材をガス吸着層１５として使用することが望ましい。
【００３６】
また、複合材１０の構成として、基材１１を用いず、Ｔｉ層１２とＮｉ層１３のみを貼り合せ接合したもの（ガス吸着層１５のみ）を複合材として使用しても、同様の効果は期待できるが、この場合、溶融した成分（ガス吸着層１５）が炉内に凝固し、炉床および炉壁に付着する場合があり、取扱い性に劣る問題がある。
【００３７】
次に、本実施の形態に係るろう付け接合方法を説明する。
【００３８】
図３に示すように、ろう付け用複合材３０と被ろう付け材（パイプ材）１４を組み合わせる。ろう付け用複合材３０は、基材の片面に、ろう材部（基材側から順に、Ｔｉ層、Ｎｉ層）を設けてなるクラッド材である。ろう付け用複合材３０にクラッドされるろう材部（Ｔｉ層及びＮｉ層）におけるＴｉ層の板厚比は５６％以下とされる。
【００３９】
その後、図４に示すように、ろう付け品（ろう付け用複合材３０とパイプ材１４）の周りにガス吸着用複合材１０が配置される。この時、ガス吸着用複合材１０は、出来るだけろう付け品３０，１４の近くに、かつ、取り囲むように配置することが望ましい。これは、ガス吸着用複合材１０をろう付け用複合材３０近傍に残留するガス成分と優先的に反応させるためである。
【００４０】
ガス吸着用複合材１０の反応面積（図４中では４枚のガス吸着用複合材１０におけるガス吸着層１５の総面積）は、ろう付け製品の最大幅と最大長さと最大高さを基準とした直方体の表面積以上であることが望ましい。これは、ろう付け品３０，１４を囲むようにガス吸着用複合材１０を配置することが出来る最低限の面積であるからである。ろう付け用複合材３０をガス吸着用複合材１０で囲むように配置することにより、ろう付け用複合材３０近傍のガス成分とガス吸着用複合材１０を効率よく反応させることができる。ただし、この条件は、炉内の体積およびガス成分の残留濃度に応じて適宜変更されるため、十分条件とはならない。
【００４１】
図４に示すように配設されたガス吸着用複合材１０及びろう付け品３０，１４を熱処理炉内に配置する。熱処理炉内は、ガスの出入りがない閉空間であり、５．０×１０-2Ｐａより低い真空度で真空引きされている。この時、実際のろう付け熱処理を行うためのろう付け温度に昇温する前に、それより低温、ガス吸着用複合材１０の融点の２０℃〜５０℃、望ましくは２５℃〜４０℃高い温度（予熱処理温度）で、一定時間保持することを推奨する。保持時間は１０ｍｉｎ〜２０ｍｉｎ、望ましくは１５ｍｉｎ〜２０ｍｉｎを推奨する。この保持時間の間に、ガス吸着用複合材１０におけるガス吸着層１５のみが溶融する。この予熱処理終了後、更に加熱してろう付け温度まで昇温してろう材部を溶融させ、そのろう付け温度で一定時間保持、冷却することで、ろう付け熱処理が終了し、ろう付け製品が得られる。
【００４２】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００４３】
ガス吸着用複合材１０のガス吸着層１５に、Ｔｉ層１２とＮｉ層１３の組合せを用いた理由は、第一にＴｉ又はＴｉ合金が他の元素と比べて、酸素および窒素と反応しやすいことが挙げられる。このＴｉ又はＴｉ合金にＮｉ又はＮｉ合金を組み合わせた理由は、ＴｉとＮｉとを接合することで、加熱時にＴｉ原子とＮｉ原子が相互拡散し、それによって形成される合金部分が、Ｎｉ、Ｔｉ各々の融点より低下することにより、ろう付け用複合材３０のろう材部よりも低い融点にて溶融するからである。ガス吸着用複合材１０のガス吸着層１５を、ろう付け用複合材３０におけるろう材部の融点より低い温度で溶融させる理由は、Ｔｉ成分は、溶融状態の方が固相状態よりもガス成分（酸素、窒素、炭素など）との反応性が高まるからである。
【００４４】
このガス吸着用複合材１０のガス吸着層１５は、ろう付け用複合材３０のろう材部分と比べてより低温で溶融するため、前述した予熱処理温度で保持することで、ガス吸着層１５と炉内に残留しているガス成分の反応の方が先に進む。これによって、ほとんどのガス成分が、溶融したガス吸着層１５に吸着されて除去される。
【００４５】
その後、ろう付け用複合材３０のろう付け温度まで加熱、昇温してろう材部を溶融させ、ろう付け熱処理を行うが、この時には、炉内に不純なガス成分（Ｔｉとの反応性が高いガス成分）はほとんど残留していない。よって、溶融したろう材部にガス成分が吸着されることはなく、良好なろう付けが可能となる。また、ガス吸着用複合材１０において、基材１１はガス吸着層１５と比べて十分に厚く形成されているため、溶融したガス吸着層１５は基材１１に付着したままで保持され、冷却、凝固したガス吸着層１５が炉床および炉壁に付着することはない。
【００４６】
このように、ガス吸着用複合材１０を、ろう付け用複合材３０と同一熱処理炉内に配置することで、５．０×１０-2Ｐａより低い真空度でろう付け接合熱処理を行っても、ろう付け用複合材３０のろう材部に先んじて、複合材１０の表層部（ガス吸着層１５）が炉内に残留する酸素、窒素などのガス成分と反応することにより、ろう材部の表面変色が抑制され、また、ろうの湯流れが損なわれることもない。その結果、ろう付け熱処理時に、５．０×１０-2Ｐａより高い真空度に保たなくても、ろう付け接合部の耐熱性及び耐食性が良好なろう付け製品を得ることができる。
【００４７】
本発明の好適一実施の形態に係る複合材のろう付け接合熱処理方法は、例えば、ＥＧＲ用クーラなどの高温で、腐食性の高いガス又は液体に晒される熱交換器のみに、その用途を限定するものではなく、その他にも、例えば、燃料電池の改質器用クーラや、燃料電池部材などの各種用途にも適用可能である。
【実施例】
【００４８】
（実施例１）
ＳＵＳ３０４（ＪＩＳ規格）からなり、厚さ２．５ｍｍのステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に、厚さ０．７７ｍｍのＴｉ条材、厚さ０．２３ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、積層構造がＮｉ／Ｔｉ／ＳＵＳ３０４、Ｎｉ／Ｔｉ層に対するＴｉ層の重量比率が６３ｍａｓｓ％（板厚比率が７７％）である複合材を作製した。
【００４９】
その後、この複合材に対して圧延を繰り返し行い、１．０ｍｍの複合材を作製した。作製した複合材を熱処理炉内に配置し、後述のろう付け評価を実施した。
（実施例２）
実施例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に、厚さ０．８ｍｍのＴｉ条材、厚さ０．２ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、積層構造がＮｉ／Ｔｉ／ＳＵＳ３０４、Ｎｉ／Ｔｉ層に対するＴｉ層の重量比率が６７ｍａｓｓ％（板厚比率が８０％）である複合材を作製した。
【００５０】
その後、この複合材に対して圧延を繰り返し行い、１．０ｍｍの複合材を作製した。作製した複合材を熱処理炉内に配置し、後述のろう付け評価を実施した。
（比較例１）
実施例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に、厚さ０．８３ｍｍのＴｉ条材、厚さ０．１７ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、積層構造がＮｉ／Ｔｉ／ＳＵＳ３０４、Ｎｉ／Ｔｉ層に対するＴｉ層の重量比率が７２ｍａｓｓ％（板厚比率が８３％）である複合材を作製した。
【００５１】
その後、この複合材に対して圧延を繰り返し行い、１．０ｍｍの複合材を作製した。作製した複合材を熱処理炉内に配置し、後述のろう付け評価を実施した。
（比較例２）
実施例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に、厚さ０．８９ｍｍのＴｉ条材、厚さ０．１１ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、積層構造がＮｉ／Ｔｉ／ＳＵＳ３０４、Ｎｉ／Ｔｉ層に対するＴｉ層の重量比率が８０ｍａｓｓ％（板厚比率が８９％）である複合材を作製した。
【００５２】
その後、この複合材に対して圧延を繰り返し行い、１．０ｍｍの複合材を作製した。作製した複合材を熱処理炉内に配置し、後述のろう付け評価を実施した。
（比較例３）
実施例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に、厚さ０．６６ｍｍのＴｉ条材、厚さ０．３４ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、積層構造がＮｉ／Ｔｉ／ＳＵＳ３０４、Ｎｉ／Ｔｉ層に対するＴｉ層の重量比率が５０％（板厚比率が６６％）である複合材を作製した。
【００５３】
その後、この複合材に対して圧延を繰り返し行い、１．０ｍｍの複合材を作製した。作製した複合材を熱処理炉内に配置し、後述のろう付け評価を実施した。
（比較例４）
実施例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に、厚さ０．５９ｍｍのＴｉ条材、厚さ０．４１ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、積層構造がＮｉ／Ｔｉ／ＳＵＳ３０４、Ｎｉ／Ｔｉ層に対するＴｉ層の重量比率が４２ｍａｓｓ％（板厚比率が５９％）である複合材を作製した。
【００５４】
その後、この複合材に対して圧延を繰り返し行い、１．０ｍｍの複合材を作製した。作製した複合材を熱処理炉内に配置し、後述のろう付け評価を実施した。
（従来例）
熱処理炉内に配置する複合材は作製せず（用いることなく）、後述のろう付け評価を実施した。
【００５５】
実施例１，２、比較例１〜４、及び従来例記載の各複合材を用い、ろう付け用複合材のろう付け試験を行った（従来例は複合材なし）。ろう付け用複合材として、ＳＵＳ３０４（ＪＩＳ規格）からなり、厚さ２．５ｍｍのステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に、厚さ０．７２ｍｍのＴｉ条材、厚さ０．６ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、積層構造がＮｉ／Ｔｉ／ＳＵＳ３０４、Ｎｉ／Ｔｉ層に対するＴｉ層の重量比率が３８ｍａｓｓ％（板厚比率が３９％）であるろう付け用複合材を作製し、それに対して圧延を繰り返し行い、１．０ｍｍのろう付け用複合材を作製した。
【００５６】
図３に示すように、得られたろう付け用複合材３０を４０ｍｍ×５０ｍｍに切り分け、そのろう付け層側の上面に、ＳＵＳ３０４からなるステンレス鋼パイプ（直径１０ｍｍ×長さ３０ｍｍ）１４を載せた。その後、図４に示すように、複合材１０（２５ｍｍ×４０ｍｍを２枚、２５ｍｍ×５０ｍｍを２枚）を、ろう付け用複合材３０の前後左右に、治具などを用いて立てて配置した。その際、複合材１０におけるガス吸着層１５のＮｉ面を、それぞれろう付け用複合材３０側に向けて配置した。
【００５７】
ろう付け熱処理は、先ず、９８０℃（予熱処理温度）で１５ｍｉｎ保持した後、１２００℃（ろう付け温度）に加熱、昇温して１５ｍｉｎ保持した後、冷却した。熱処理雰囲気条件は、８．０×１０-2Ｐａであった。
【００５８】
得られたろう付け製品（ろう付け用複合材３０とステンレス鋼パイプ１４のろう付け接合品）について、特性の評価、具体的には、表面の変色状態、フィレット形成状態（湯流れ性）、及びこれらの特性の総合評価を行った。ろう付け特性の評価結果を表１に示す。評価は、良好なものを◎、不良なものを×とした。
【００５９】
ここで、湯流れ性の評価は、得られたろう付け製品のろう付け接合部のフィレット形状及びフィレットの断面積によって評価を行った。
【００６０】
【表１】
2008030102.tif 000003
【００６１】
ろう付け製品の評価の結果、実施例１，２の複合材は、いずれもろうの湯流れ性が良好で、フィレット形状、量ともに良好であった。また、表面の変色も少なかった。よって、総合評価はいずれも良好であった。
【００６２】
これに対して、比較例１〜４の複合材については、いずれも複合材のＮｉ／Ｔｉ層の融点が１１００℃を超えるため、予熱処理温度の９８０℃ではＮｉ／Ｔｉ層が溶融せず、炉内に残留する雰囲気ガスのガス成分と十分に反応しなかった。そのため、ろう付け温度の１２００℃において、ろう付け用複合材のろう材部と炉内のガス成分が優先的に反応し、ろう材の表面は変色し、湯流れが阻害された為、フィレットの形状、量ともに不十分であった。以上より、総合評価は不良であった。
【００６３】
複合材を用いずにろう付け熱処理を行った従来例では、ろう材の表面の変色が著しく、かつろうの湯流れ性が十分でなかった。その結果、総合評価は不良であった。
【００６４】
以上、実施例１および２の複合材を用いてろう付け接合を行った本発明に係るろう付け用複合材のろう付け接合方法によれば、表面変色が少なく、ろうの湯流れ性が良好であることから、ろう付け接合部の信頼性に優れたろう付け接合方法であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の好適一実施の形態に係るろう付け接合方法に用いるガス吸着用複合材の断面図である。
【図２】図１の変形例である。
【図３】ろう付け用複合材と被ろう付け材とを組み合わせた状態を示す図である。
【図４】図３の組み合わせ体の周りにガス吸着用複合材を配置した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０  ガス吸着用複合材
１５  ガス吸着層
３０  ろう付け用複合材
【図１】
2008030102.tif 000004
【図２】
2008030102.tif 000005
【図３】
2008030102.tif 000006
【図４】
2008030102.tif 000007