(57)【要約】【目的】ろう付個所に溶け落ち、ろう引け、ろう垂れを生じたり、ろう付個所が未溶融、半溶融、浸透不足をきたすことがなく、高品質のろう付けを安定かつ効率的に行うことが可能な連続式ろう付炉によるろう付方法の提供。【構成】複数のろう付箇所を有するワークを連続式ろう付炉によりろう付する際、溶融温度の異なるろう材を組合わせて使用する。また、容器状ワークの場合は、外周面側のろう付け個所には融点の高いろう材を使用し、内周面側あるいは内部のろう付箇所には融点の低いろう材を使用する。さらに、熱容量（重量）の異なるワークの場合は、熱容量の小さい個所には融点の高いろう材を使用し、熱容量の大きい個所には融点の低いろう材を使用する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のろう付箇所を有するワークを連続式ろう付炉によりろう付する方法において、前記複数のろう付箇所に溶融温度の異なるろう材を組合わせて使用することを特徴とする連続式ろう付炉によるろう付方法。
【請求項２】
複数のろう付箇所を有する容器状ワークを連続式ろう付炉によりろう付する方法において、該容器状ワーク外周面側のろう付け個所には融点の高いろう材を使用し、内周面側あるいは内部のろう付箇所には融点の低いろう材を使用することを特徴とする連続式ろう付炉によるろう付方法。
【請求項３】
熱容量（重量）の異なる複数の部品からなり、複数のろう付個所を有するワークを連続式ろう付炉によりろう付する方法において、熱容量の小さい個所には融点の高いろう材を使用し、熱容量の大きい個所には融点の低いろう材を使用することを特徴とする連続式ろう付炉によるろう付方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主に炉壁からの輻射熱により加熱させる方式の連続式ろう付炉によるろう付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
炉壁からの輻射熱により加熱させる方式の連続式ろう付炉によるろう付方法において、複数のろう付個所を有するワークの場合、各ろう付個所には、同一のろう材が使用されているのが一般的である。すなわち、各ろう付個所には、溶融点が同一のろう材が使用されている。例えば多管式の熱交換器のような容器状ワークの場合は、当該ワークの外周面のろう付個所も内周面あるいは内部のろう付個所も同一のろう材を使用している。したがって、各ろう付個所は、すべて同一温度でろう材が溶融することとなる（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−５４９１６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、連続式ろう付炉で複数のろう付個所を有するワークをろう付する場合は、▲１▼ワークが融点に達する温度条件と、▲２▼その温度域に時間的にどの程度暴露させておくかのコンベアー等の送り速度条件の２つがろう付条件となるが、同一のろう材を使用した場合、ワークの熱容量（一般には重量）バランスが悪いと熱容量の少ない部分（重量の軽い部分）は、必要以上に溶融状態に曝されることになり、ろう材が流れ出したり、あるいは流れ落ちたりしてフィレットが小さくなり、強度不足になったり、気密性を確保できない仕上がりとなることがある。
【０００５】
例えば容器状ワークの場合は、以下に記載する問題点がある。
１）．  容器状ワークの外周面側のろう付個所は輻射熱を多く受けて早く高温となる。
２）．  容器状ワークの内面側あるいは内部のろう付個所は外周面からの２次的な輻射熱と熱伝導により昇温するため温度が上がりきらない。
３）．  容器状ワークの外周面側のろう付個所が適温であると同内周面側あるいは内部のろう付個所は未溶融、半溶融、浸透不足をきたすことがある。
４）．  容器状ワークの内周面側あるいは内部のろう付個所が適温であると同外周面側は溶け落ち、ろう引け、ろう垂れを生じることがある。
【０００６】
また、熱容量（重量）バランスの悪いワークの場合は、同じ融点のろう材を用いて、熱容量の大きい部分のろう付部と熱容量の小さい部分のろう付部を同じ品質で仕上げることが困難であるため、両方の中間条件（例えば暴露時間）を選択する方法でろう付けが行われてきたが、最近のガソリンエンジン等に使用される燃料噴射装置用フューエルレールは高圧化に伴い固定用ブラケットの肉厚が厚くなっており、中間条件を選択すると熱容量の大きい部分のろう付部と熱容量の小さい部分のろう付部のうちどちらかの品質を確保することができないという問題がある。
【０００７】
本発明は上記した従来技術の問題を解決するためになされたもので、ろう付個所に溶け落ち、ろう引け、ろう垂れを生じたり、ろう付個所が未溶融、半溶融、浸透不足をきたすことがなく、高品質のろう付けを安定かつ効率的に行うことが可能な連続式ろう付炉によるろう付方法を提案しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる連続式ろう付炉によるろう付け方法は、複数のろう付箇所を有するワークを連続式ろう付炉によりろう付する方法において、前記複数のろう付箇所に溶融温度の異なるろう材を組合わせて使用することを特徴とし、また、前記容器状ワーク外周面側のろう付け個所には融点の高いろう材を使用し、内周面側あるいは内部のろう付箇所には融点の低いろう材を使用することを特徴とし、さらに、熱容量（重量）が大きく異なる複数の部品からなり、複数のろう付個所を有するワークを連続式ろう付炉によりろう付する方法において、熱容量の小さい個所には融点の高いろう材を使用し、熱容量の大きい個所には融点の低いろう材を使用することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において、複数のろう付箇所に溶融温度の異なるろう材、すなわち低融点ろう材と高融点ろう材を組合わせて使用することとしたのは、主に炉壁からの輻射熱により加熱させる方式の連続式ろう付炉の場合は、ワークのろう付個所により加熱温度が異なること、熱容量（重量）バランスの悪いワークの場合は、熱容量の大きい部分のろう付部と熱容量の小さい部分のろう付部が存在するためである。
また、容器状ワーク外周面側のろう付け個所には高融点ろう材を使用し、内周面側あるいは内部のろう付箇所には低融点ろう材を使用することとしたのは、容器状ワークを主に炉壁からの輻射熱により加熱させた場合、外周面側ろう付け個所は輻射熱を多く受けるのに対し、内周面側あるいは内部のろう付箇所は外周面側からの熱伝導により昇温するため温度が上がりきらないためである。
さらに、熱容量の小さい（重量が軽い）個所には高融点ろう材を使用し、熱容量の大きい（重量が重い）個所には低融点ろう材を使用することとしたのは、熱容量の小さい個所は輻射熱による昇温速度が速く、他方、熱容量の大きい個所は輻射熱による昇温速度が遅いためである。
ここで、高融点ろう材としては、例えばＣｒ２０〜３０ｗｔ％、Ｓｉ２〜７ｗｔ％、Ｐ３〜１０ｗｔ％、残部Ｎｉからなる溶融温度９７０〜１０８０℃のろう材を用いることができる。また、低融点ろう材としては、例えば前記の高融点ろう材ろう材にＣｒ１０〜１５ｗｔ％、Ｐ７〜１２ｗｔ％、残部Ｎｉからなるろう材を２〜１５ｗｔ％添加した溶融温度８９０〜９８０℃のろう材を用いることができる。
【００１０】
なお、複数のろう付箇所を有する容器状ワークとしては、例えば多管式のＥＧＲガス冷却装置がある。このＥＧＲガス冷却装置は、図１にその一例を示すように、両端部に冷却媒体流入口Ｐ１および冷却媒体流出口Ｐ２を設けた胴管（シェル）２１内部において、直管で構成された伝熱管群２２の両端部が板金製のチューブシート２３にろう付けにより固定され、一方、チューブシート２３はその外周端部を胴管２１の内壁にろう付けにより固着され、前記胴管２１の一方の端部にはＥＧＲガスの流入口Ｇ１が設けられた端部キャップ（ボンネット）２４がろう付けにより固着され、また他方の端部にはＥＧＲガスの流出口Ｇ２が設けられた端部キャップ２４がろう付けにより固着された構成となし、かつ前記端部キャップ２４のガス流入口Ｇ１およびガス流出口Ｇ２の外側開口端部に締結用フランジ２５が外嵌固着された構造となっている。２６は伝熱管群２２を保持するバッフルプレートである。
【００１１】
また、熱容量（重量）バランスの悪いワークとしては、例えばガソリンエンジン用デリバリーパイプがある。このデリバリパイプとしては、図２にその一例を示すように、厚肉の分岐金具３１に主管３２と分岐管３３が設けられ、主管３２には各インジェクターに燃料を分配するための複数のソケット３４と該デリバリーパイプをエンジンブロックに取付けるための厚肉のボルト孔付きブラケット３５がそれぞれろう付けにより設けられた構造のものがある。３６は端部キャツプである。そして、分岐金具３１と主管３２、分岐金具３１と分岐管３３および主管３２とブラケット３５のそれぞれの接合には低温ろう材が用いられ、主管３２とソケット３４の接合には高温ろう材が用いられる。
【００１２】
【実施例】
実施例１
複数のろう付箇所を有する容器状ワークとして、図１に示すＥＧＲガス冷却装置を使用し、外周面側ろう付個所には高融点のろう材を使用し、温度の上がりにくい内周面側および内部のろう付個所には低融点ろう材を使用し、炉壁からの輻射熱により加熱させる方式の連続式ろう付炉によりろう付を実施した。
本実施例では、炉壁からの輻射熱を直接受けて昇温する胴管（シェル）２１とチューブシート２３間の外周、チューブシート２３と端部キャップ（ボンネット）２４間の各ろう付に、Ｃｒ２０〜３０ｗｔ％、Ｓｉ２〜７ｗｔ％、Ｐ３〜１０ｗｔ％、残部Ｎｉからなる溶融温度９７０〜１０８０℃の高融点ろう材を使用し、主に熱伝導で昇温する胴管（シェル）２１とチューブシート２３間の内周、チューブシート２３と端部キャップ（ボンネット）２４間の内周、チューブシート２３と伝熱管群２２間の各ろう付に、Ｃｒ１０〜１５ｗｔ％、Ｐ７〜１２ｗｔ％、残部Ｎｉからなるろう材を２〜１５ｗｔ％添加した溶融温度８９０〜９８０℃の低融点ろう材を使用した。また、ろう付時の炉内温度は１１００℃、ワーク移動速度は１８０ｍｍ／ｍｉｎであった。
その結果、各ろう付個所はすべて適正にろう付されて浸透不足、ろう引け、ろう垂れ等は全く見られなかった。
なお、比較のため、同一構造のＥＧＲガス冷却装置の全ろう付個所に高融点ろう材を使用し、同じ連続式ろう付炉で同一の温度条件およびワーク移動速度でろう付した場合は、胴管（シェル）２１とチューブシート２３間の内周、チューブシート２３と伝熱管群２２間に浸透不足や未溶融が確認された。
また、同一構造のＥＧＲガス冷却装置の全ろう付個所に低融点ろう材を使用し、同じ連続式ろう付炉で同一の温度条件およびワーク移動速度でろう付した場合は、胴管（シェル）２１とチューブシート２３間、チューブシート２３と伝熱管群２２間にろう垂れ、ろう引けが確認された。
【００１３】
実施例２
熱容量バランスの悪いワークとして、外径φ２０ｍｍ、内径φ５ｍｍの厚肉鋼製の分岐金具と、外径φ８ｍｍ、肉厚０．７ｍｍの鋼管とのＴ字ジョイント部と、外径φ１４ｍｍ、肉厚１．２ｍｍの主管、肉厚１．２ｍｍのソケットおよび肉厚３．２ｍｍの厚肉ブラケットからなる部品を使用し、熱容量（重量）に応じてろう材を選定して連続式ろう付炉でろう付を実施した。
本実施例では、熱容量の大きい（重量の重い）部品である分岐金具、ブラケットのろう付け個所には、銅９２％、錫８％、融点１０３０℃の低融点ろう材を使用し、熱容量の小さい（重量の軽い）部分相互のろう付けである各ソケットと主管とのろう付け部には高融点（１０８３℃）の純銅ろう材を使用した。また、ろう付時の炉内温度は１１２０℃、ワーク移動速度は６８０ｍｍ／ｍｉｎであった。
その結果、Ｔ字ジョイント部（大熱容量）も、薄肉管と薄肉鋼板からなる部品（小熱容量）の各ろう付部も、すべて適正にろう付けされて浸透不足、ろう垂れ、ろう引けなどは全く見られなかった。
なお、同じワークの全ろう付個所に高融点（１０８３℃）の純銅ろう材を使用して、ワーク移動速度４００ｍｍ／ｍｉｎでろう付した場合には、Ｔ字ジョイント部や厚肉部（大熱容量）は適正にろう付けされたが、薄肉鋼板からなる部品（小熱容量）ろう付部はろう垂れ、ろう引け、溶け落ちが見られた。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明方法によれば、ワークの各ろう付け個所の温度条件と、熱容量（重量）条件に応じて適正な融点のろう材を選択使用してろう付するので、複数のろう付箇所を有する容器状ワークや、熱容量（重量）バランスの悪いワークであっても、ろう付個所に溶け落ち、ろう引け、ろう垂れを生じたり、ろう付個所が未溶融、半溶融、浸透不足をきたすことがなく、高品質のろう付けを安定かつ効率的に行うことが可能であり、さらに炉温の低下とワーク移動速度の上昇によりコストの低減もはかられるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対象とするワークの一実施例を示す縦断面図である。
【図２】本発明の対象とするワークの他の実施例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
２１  胴管（シェル）
２２  伝熱管群
２３  チューブシート
２４  端部キャップ（ボンネット）
２５  締結用フランジ
２６  バッフルプレート
３１  分岐金具
３２  主管
３３  分岐管
３４  ソケット
３５  ブラケット
３６  端部キャップ
Ｐ１  冷却媒体流入口
Ｐ２  冷却媒体流出口
【図１】
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【図２】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年8月6日(2003.8.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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