ろう付けと溶接の強度比較：圧力耐性と気体漏れの問題

鉄をろう付けした場合の強度と溶接した場合の強度について、ざっとした目安を知りたいという質問にお答えします。また、ろう付けした配管にCO2を流した際の圧力耐性や、ろう付けで気体が漏れる可能性についても詳しく解説します。

ろう付けと溶接の強度の違い

ろう付けとは、金属を接合する方法の一つで、低融点のろう材を使って金属同士を接合します。この接合方法では、金属自体が溶けることなく、ろう材が溶けて金属同士を接着します。溶接は、接合部を高温で溶かして金属同士を融合させる方法です。

一般的に、ろう付けは溶接に比べて接合部の強度が低く、溶接の方が強い接合が得られます。例えば、同じ厚さの鉄を使ってろう付けと溶接を行った場合、溶接の強度はろう付けの約2倍以上になることが多いです。しかし、具体的な強度は使用する金属や技術によって異なるため、目安として強度を1とした場合、溶接の強度は約2～3と見積もることができます。

配管における圧力耐性

ろう付けした配管にCO2を流す場合、その耐圧性はろう付けの強度に大きく依存します。ろう付けは溶接に比べて強度が低いため、高圧がかかる環境ではろう付け部分が破損する可能性が高くなります。特に圧力が高くなると、ろう付け部分に微細な亀裂や欠陥が生じ、破裂や漏れのリスクが高まります。

したがって、高圧のガスを流す配管に関しては、ろう付けよりも溶接の方が圧力耐性に優れています。ろう付けを使用する場合は、圧力が比較的低いか、流体に対する耐性が求められない場合に適しています。

気体がろう付けの隙間を通る可能性

ろう付けでは、接合部に微細な隙間が残る可能性があり、これが気体漏れの原因となることがあります。溶接の場合は、金属同士が完全に溶け合って接合されるため、隙間がほとんどなく、気体が漏れることは少ないです。

一方、ろう付けでは、接合部が完全に密閉されないことが多く、特に接合部にストレスがかかると微細な隙間から気体が漏れることがあります。したがって、ろう付けの配管において気体漏れを防ぎたい場合は、接合部の品質を十分に確認し、圧力が高い環境では溶接を検討することが望ましいです。

まとめ

ろう付けと溶接の強度を比較すると、溶接の方が圧倒的に強度が高く、特に圧力耐性に優れています。ろう付けは強度が低いため、圧力が高い環境や気体の漏れを避ける必要がある場合は溶接を選ぶ方が安全です。ろう付けは、圧力が比較的低い用途や外部の負荷が少ない場所で使用することをお勧めします。