濡れと広がり
ろう付けの際、溶融した液体のはんだだけが母材の表面をよく濡らしてろう材を満たします。母材に対するろう材の濡れ性の測定は、母材（固相）と接触するろう材（液相）の接触角で表すことができます。はんだの母材濡れ性に影響を与える主な要因は次のとおりです。
1. はんだと母材の成分
はんだと母材が固体と液体の両方の状態で物理化学的な作用を起こさない場合、それらの間の濡れ効果は非常に悪く、例えば鉛と鉄などです。ろう材と母材が互いに溶解したり化合物を形成できる場合、ろう材が母材をよりよく濡らすことができると考えられます。例えば、銀と銅、または銅はろう材としてよく使用されます。
2.ろう付け温度
ろう付け加熱温度を高くすると、ろう材の表面張力の低下等により、ろう材と母材の濡れ性は向上するが、ろう付け温度が高すぎるとろう材の損失、粒成長等が生じる場合があるので注意が必要である。
3. 卑金属酸化物
母材表面に酸化物が存在すると、液状はんだが球状に凝縮し、母材に濡れにくくなるため、ろう付け前に酸化物を十分に除去して濡れをよくする必要があります。
4. 基材表面粗さ
ろう材と母材との作用が弱い場合、母材表面の溝に特殊な毛細管現象が生じ、ろう材の母材への濡れ広がりを良くすることができます。
5. フラックス
ろう付け剤は、ろう付け時にろう材と母材の表面の酸化物を除去し、濡れ性を向上させることができます。ホウ砂を使用できます。
毛細管現象
ろう付けでは、液体のはんだが隙間に沿ってろう材に充填されますが、その隙間は毛細管のように小さいため、毛細管流動と呼ばれます。毛細管流動能力の大きさによって、はんだがろう材間の隙間を埋めるかどうかが決まります。
液体はんだの毛細管流動に影響を与える要因は多数ありますが、主にはんだの濡れ性と接合部の隙間の大きさです。たとえば、はんだが母材に対して濡れ性がよく、接合部の隙間が小さい場合、良好なはんだ流動性が得られます。パディング性能を備えています。
交流
毛細管かしめプロセス中に、液体はんだが母材と相互作用します。これらの相互作用は、ろう付け接合部の性能に大きな影響を与えます。相互作用は 2 つのタイプに分けられます。
1. はんだへの卑金属の溶解
ろう付け工程では、一般的に母材の液状はんだへの溶解過程が起こり、はんだ成分を合金化できるため、接合強度の向上に有利である。しかし、母材の溶解が過剰になると、液状はんだの融点や粘度が上昇し、流動性が悪化するため、ろう付け継ぎ目の隙間を埋めることができなくなる場合が多く、また、母材表面の溶解が過剰になることでへこみなどの欠陥が発生する場合がある。
2. はんだ成分の母材への拡散
ろう付けの際、はんだ成分の母材への拡散も起こります。拡散は2つの方法で行われます。1つは、はんだ成分が母材の結晶粒全体に拡散し、ろう付け継ぎ目に隣接する母材側に固溶体が形成されることです。層は接合部に悪影響を与えません。もう1つは、はんだ成分が母材の粒界に拡散することです。これにより、特に薄いろう付けの場合、粒界が脆くなることがよくあります。
ろう付け接合部を強固に接合するために、ろう付けフィラー金属の接着力を高め、ろう付けにはフラックスを使用します。フラックスの機能は、はんだと母材の表面の酸化物を除去し、ろう付けプロセス中に溶接部と液体はんだを酸化から保護し、液体はんだの溶接部への濡れ性を向上させることです。
一般的なはんだ
一般的に2種類あります。1つはろう材で、融点は450℃以上です。一般的に使用されるろう付けフィラー金属は、銅ベース、銀ベース、アルミニウムベース、ニッケルベースの合金です。フラックスは通常、ホウ砂、ホウ酸、塩化物、フッ化物などです。ろう付けの加熱源には、トーチ炎、電気抵抗加熱、誘導加熱、塩浴加熱、炉加熱などがあります。ろう付けされた接合部は強度が高く、超硬カッター、自転車のフレームなど、力が大きいまたは作業温度が高いワークピースのろう付けに適しています。これらのろう付けは通常、ろう付けと呼ばれます。もう1つははんだで、融点は450℃以下です。最も広く使用されているはんだはスズベースの合金で、ほとんどのはんだは200-400℃のはんだ付け温度に適しています。フラックスはロジン、ロジンアルコール溶液、塩化亜鉛溶液です。加熱方法は通常、はんだごてで加熱します。ろう付け接合部は強度が低く、容器、機器部品など、動作温度が低い、または低いワークピースに適しています。このタイプのろう付けは、はんだ付けと呼ばれることがよくあります。はんだ付けは、はんだ付けの一種です。
ろう付けフィラー金属はろう付け接合部を形成するフィラー金属であり、ろう付け接合部の品質はろう付けフィラー金属に大きく依存します。ろう付けフィラー金属は、適切な融点、良好な濡れ性とコーキング能力を持ち、母材と拡散できる必要があります。また、接合部の性能要件を満たすために、特定の機械的特性と物理的および化学的特性も備えている必要があります。
