KR100787929B1 - Method of low temperature joining between ti-cu dissimilar metals using amorphous filler material - Google Patents

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이정구
이창규
엄영랑
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Abstract

A method for low temperature bonding between Ti-Cu dissimilar metals using an amorphous insert material is provided to obtain a preferable effect in the internal thermal stress aspect without affecting mechanical properties of a surrounding base metal, simply perform bonding and welding processes without pre-heat and post-heat treating processes, and make it possible for the method to be usefully used in bonding of dissimilar metals or alloys of various parts. A method for low temperature bonding between Ti-Cu dissimilar metals using an amorphous insert material comprises the steps of: positioning an amorphous insert material(B) with a low melting point between Ti(A2) and Cu(A1) to be joined with each other; and heating the Ti and Cu to at least the melting point of the amorphous insert material inserted between the Ti and Cu, thereby bonding the Ti and Cu with each other. The amorphous insert material with a low melting point is an alloy comprising Ti and Cu to be joined with each other. The amorphous insert material with a low melting point is an alloy comprising 30 to 50 atomic % of Ti, 5 to 25 atomic % of Cu, 1 to 20 atomic % of Ni and 15 to 35 atomic % of Be. The amorphous insert material with a low melting point is formed in a form selected from the group consisting of powder, ribbon and sheet.

Description

비정질 삽입재를 이용한 티타늄-구리 이종 금속간의 저온 접합 방법{Method of low temperature joining between Ti-Cu dissimilar metals using amorphous filler material}Method for low temperature joining between Ti-Cu dissimilar metals using amorphous filler material

도 1은 본 발명에 따른 비정질 삽입재를 이용한 티타늄-구리 이종 금속간의 저온 접합 방법의 모식도이고, 1 is a schematic diagram of a low-temperature bonding method between titanium-copper dissimilar metal using an amorphous insert according to the present invention,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 접합한 티타늄-구리 접합체의 표면을 나타낸 주사전자현미경사진(유지온도: 690 ℃)이며, 2 is a scanning electron micrograph (maintenance temperature: 690 ℃) showing the surface of the titanium-copper bonded to the bonded according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 접합한 티타늄-구리 접합체의 표면을 나타낸 주사전자현미경사진(유지온도: 760 ℃)이며, 3 is a scanning electron micrograph (maintenance temperature: 760 ℃) showing the surface of the titanium-copper bonded to the bonded according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 접합한 티타늄-구리 접합체의 표면을 나타낸 주사전자현미경사진(유지온도: 790 ℃)이다. Figure 4 is a scanning electron micrograph (maintenance temperature: 790 ℃) showing the surface of the titanium-copper bonded to the bonded according to an embodiment of the present invention.

<주요 도면 부호에 대한 간단한 설명><Short Description of Main Reference Signs>

A1: 구리A1: copper

A2: 티타늄A2: titanium

B: 저융점 비정질 삽입재B: low melting point amorphous insert

C1: 가열수단C1: heating means

C2: 가열수단C2: heating means

본 발명은 비정질 삽입재를 이용한 티타늄-구리 이종 금속간의 저온 접합 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a low temperature bonding method between titanium-copper dissimilar metal using an amorphous insert.

현재 건축물; 자동차, 선박, 비행기, 열차 등의 수송기기를 포함하는 구조물; 각종 배관; 및 파이프류 등에는 금속 또는 합금 간의 접합이 필요한 기기부품이 많이 존재한다. 이러한 금속 및 합금 간의 접합에는 대부분 고온 용융 접합을 이용한 용접 방식이 사용되고 있다. Current architecture; Structures including transportation equipment such as automobiles, ships, airplanes, and trains; Various piping; And pipes, etc., there are many component parts that require joining between metals or alloys. Most of the welding between the metal and the alloy is a welding method using a high temperature melt bonding.

그러나 용융 접합 및 용접은 작업 온도가 높아 입자 조대화 등의 주위 모재의 조직을 변화시켜 기계적 물성을 저하시키는 문제점을 나타내고 있을 뿐 아니라 고온 처리에 의한 내부 응력 형성으로 인해 응력부식균열(SCC) 등의 문제를 발생시키고 있다. 또한 용융 접합 및 용접 시에는 조직 제어 및 잔류 응력 제거를 위하여 전, 후열처리를 필요로 하는데, 이러한 전, 후 열처리를 위해서는 복잡한 가열/유지 및 냉각속도의 정밀한 제어가 필요하여 접합 및 용접의 비용을 증가시킬 뿐 아니라 접합 및 용접부의 신뢰성 확보에 어려움이 있다. 나아가, 용융 접합 및 용 접은 서로 다른 금속 또는 다른 조성 간의 이종 접합에는 적용이 어렵다. However, melt bonding and welding have a problem of deteriorating the mechanical properties by changing the structure of the surrounding base material such as grain coarsening due to the high working temperature, and stress corrosion cracking (SCC) due to internal stress formation by high temperature treatment. It is causing a problem. In addition, during melt bonding and welding, pre and post heat treatment is required to control the structure and remove residual stress. For this pre and post heat treatment, complicated heating / maintenance and precise control of the cooling rate are required, thereby reducing the cost of joining and welding. In addition to increasing, there is a difficulty in securing the reliability of the joint and the weld. Furthermore, melt bonding and welding are difficult to apply to heterojunctions between different metals or different compositions.

따라서 현재로서 반영구적이고 현장 적용 및 실용화 가능한 이종 금속 접합 대책은 없는 것으로 인식되고 있으며, 특히 이종 금속 접합을 요구하는 구조물의 경우 공정상 이종 금속간의 용융점 및 열팽창계수 차이, 또는 고온 열처리에 의한 내부 응력 형성으로 인해 기존의 고온 액상 용융 용접 기술(TIG, SMAW 등)의 적용에 많은 어려움이 있어 왔다. 따라서 접촉부위에 주로 기계 물리적 접촉에 의존하는 공정을 적용함으로써 취약 계면 형성, 응력부식균열, 부식 및 누설의 위험성이 항시 존재하고 있다.Therefore, it is recognized that there are no semi-permanent, field-applicable and practical countermeasures for dissimilar metals, especially in the case of structures requiring dissimilar metals, differences in melting points and coefficients of thermal expansion between dissimilar metals, or internal stress formation due to high temperature heat treatment. Due to this, there have been many difficulties in the application of the existing high temperature liquid melt welding technology (TIG, SMAW, etc.). Therefore, there is always a risk of fragile interface formation, stress corrosion cracking, corrosion and leakage by applying a process that mainly depends on mechanical physical contact at the contact area.

이러한 점을 고려하면 다양한 구조 부품의 이종 금속/합금 간에 충분한 인장강도 및 접착강도, 그리고 우수한 누설 방지(leak tight) 특성을 부여하고 현장 적용이 가능한 건전한 접합 기술의 개발이 요구되며, 이는 주위 모재의 조직 열화 및 불건전한 내부응력을 초래하지 않으며 비용융 방식을 이용한 저온 고상 접합 기술이 적합하다 판단된다.In light of these considerations, development of sound bonding technology that provides sufficient tensile strength and adhesive strength between the dissimilar metals / alloys of various structural components, and excellent leak tight characteristics and is applicable in the field is required. Low-temperature solid-state bonding technique using non-melting method is considered suitable without causing deterioration of tissue and unhealthy internal stress.

최근 개발되고 있는 대표적인 고상 접합 기술은 마찰접합(마찰압접접합, 마찰교반접합) 및 브레이징 등이 있다. 마찰접합에 대한 연구는 1990년대부터 급격히 증가하고 있으나 접합 원리상 접합할 수 있는 재료의 형상이 제한되어 원형 단면을 가진 재료의 접합이나 판재의 접합에만 적용이 가능하다. 브레이징 기술은 최근 세라믹이나 고온용 재료 등의 신소재에 적용하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있으나 지금까지의 연구 결과는 브레이징 온도가 삽입 금속의 액상선 이상으 로 높아 접합하려는 모재에 큰 열영향을 주어 모재의 특성 저하를 유발하는 문제점을 나타내고 있다. 예를 들면, 지금까지의 티타늄 간의 접합 온도는 대략 900~1000 ℃으로 티타늄의 α-β 변태 온도보다 높아 접합시에 접합하려는 티타늄 모재의 특성 변화가 발생하는 문제점을 나타내고 있다. 또한 지금까지의 브레이징 연구는 동종 금속간의 접합(예를 들어 티타늄-티타늄 간의 접합)에만 집중이 되어 있고 티타늄-구리와 같이 두 금속 간의 특성이 현저히 차이가 나는 이종 금속간의 브레이징에 관한 접합 기술 개발은 미약한 실정이다.Representative solid-state welding technologies that have been recently developed include friction welding (friction pressure welding, friction stir welding) and brazing. The research on friction bonding has been increasing rapidly since the 1990s, but it is applicable only to the joining of plates or the joining of materials with circular cross-sections due to the limited shape of the joinable materials. Recently, the research on brazing technology has been actively conducted to apply to new materials such as ceramics and high temperature materials. However, the results of the previous studies show that the brazing temperature is higher than the liquidus line of the intercalating metal so that the base material to be bonded has a large heat effect. The problem which causes the characteristic fall of is shown. For example, the bonding temperature between titanium so far is about 900-1000 ° C., which is higher than the α-β transformation temperature of titanium, indicating a problem that changes in the properties of the titanium base material to be bonded at the time of bonding occur. In addition, research on brazing so far has focused only on bonding between homogeneous metals (for example, titanium-titanium bonding), and the development of bonding technology on brazing between dissimilar metals such as titanium-copper has significantly different characteristics. It is a weak situation.

이를 해결하기 위하여 Shiue 등은 결정질 은계 삽입재를 사용하여 티타늄-구리 이종 접합을 수행하였다[R.K. Shiue et.al.,“The interfacial reaction of infrared brazing Cu and Ti with two silver-based braze alloys", Journal of Alloys and Compounds, 371 (2004) 148-157]. 그러나 상기 은계 삽입재의 용융온도는 961 ℃로서 접합시 티타늄 모재를 변화시키는 문제가 있다.To solve this problem, Shiue et al. Performed a titanium-copper heterojunction using a crystalline silver insert [R.K. Shiue et. Al., “The interfacial reaction of infrared brazing Cu and Ti with two silver-based braze alloys”, Journal of Alloys and Compounds, 371 (2004) 148-157]. There is a problem of changing the titanium base material at the time of bonding.

이에, 본 발명자들은 종래의 용융 접합 기술의 문제점을 해결함과 동시에 티타늄-구리와 같이 두 금속 간의 특성이 현저히 차이가 나는 이종 금속간의 접합을 저온에서 수행하는 방법을 연구하던 중, 저융점 비정질 삽입재를 이종 금속 사이에 위치시키고 저융점 비정질 삽입재의 용융 온도 이상으로 승온하여 이종 금속 접합을 이루는 방법을 개발하고 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have solved the problem of the conventional melt bonding technology and at the same time, while studying a method of performing a bonding between different metals having a significant difference between the two metals such as titanium-copper at low temperature, low melting point amorphous insertion The ash was placed between dissimilar metals and elevated above the melting temperature of the low melting point amorphous insert to develop a method of forming dissimilar metals and completed the present invention.

본 발명의 목적은 저융점 비정질 삽입재를 이용하여 티타늄-구리 이종 금속간의 저온 접합 방법을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a low temperature bonding method between titanium and copper dissimilar metals using a low melting point amorphous insert.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the above object, the present invention

접합하고자 하는 티타늄과 구리 사이에 저융점 비정질 삽입재를 위치시키는 단계(단계 1); 및Placing a low melting amorphous insert between the titanium and copper to be joined (step 1); And

상기 단계 1에서 삽입된 저융점 비정질 삽입재의 용융온도 이상으로 가열하여 티타늄과 구리를 접합시키는 단계(단계 2)를 포함하여 이루어지는 저융점 비정질 삽입재를 이용한 티타늄-구리 이종 금속간의 저온 접합 방법을 제공한다.It provides a low-temperature bonding method between titanium and copper dissimilar metals using a low melting point amorphous insert comprising the step (step 2) of heating a temperature above the melting temperature of the low melting point amorphous insert inserted in step 1 (step 2). do.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 .

도 1은 본 발명에 따른 티타늄과 구리의 이종 금속간의 저온 접합방법을 나타내는 모식도이다. 1 is a schematic diagram showing a low temperature bonding method between a dissimilar metal of titanium and copper according to the present invention.

도 1에 나타낸 바와 같이, 먼저 접합하고자 하는 티타늄(A2)과 구리(A1) 사이에 저융점 비정질 삽입재(B)를 위치시킨다.As shown in FIG . 1 , a low melting point amorphous insert B is first positioned between titanium (A2) and copper (A1) to be bonded.

상기 저융점 비정질 삽입재는 비정질 합금으로 이루어진다. 이는 대부분의 합금 소재(Fe계, Ti계, Ni계)에 대해 제조가 가능하다. 상기 비정질 합금은 비정질 형성을 위하여 다원계 공정(eutectic) 조성과 가까운 조성을 가지고 있어 그 용 융 온도가 일반 결정질 합금에 비하여 현저히 낮기 때문에 브레이징 삽입재로 사용할 경우 두 모재의 접합을 위한 온도를 기존의 브레이징 온도보다 현저히 낮출 수 있다. 또한 공정 조성에 가까운 조성으로 인하여 용융 온도 구간이 좁아 삽입재를 단시간에 빨리 용융시켜 접합을 이룰 수 있어 접합 시간을 줄일 수 있다. The low melting amorphous insert is made of an amorphous alloy. It can be manufactured for most alloy materials (Fe-based, Ti-based, Ni-based). The amorphous alloy has a composition close to the eutectic composition for amorphous formation, and its melting temperature is significantly lower than that of the general crystalline alloy. Therefore, when used as a brazing insert, the temperature for joining two base materials is conventionally brazed. Can be significantly lower than the temperature. In addition, due to the composition close to the process composition, the melting temperature range is narrow, the insert can be melted quickly in a short time to form a bonding time can be reduced.

본 발명에 따른 이종 금속의 저온 접합방법에 있어서, 상기 저융점 비정질 삽입재로는 접합하려는 티타늄과 구리를 포함하는 합금인 것이 바람직하다. 예를 들면, 이러한 저융점 비정질 삽입재는 지르코늄 30~50 원자%, 티타늄 5~25 원자%, 구리 5~25 원자%, 니켈 1~20 원자% 및 베릴륨 15~35 원자%를 포함하는 합금을 사용할 수 있다. 또한, 상기 저융점 비정질 삽입재의 고상선온도는 670 ℃ 이하, 액상선온도는 730 ℃ 이하인 것을 사용할 수 있다. 이러한 저융점 비정질 삽입재는 비평형 상태이기 때문에 접합하려는 두 이종 금속의 구성 원소를 모두 다량으로 포함하여 이종 금속 접합을 유리하게 한다.In the low temperature bonding method of the dissimilar metal according to the present invention, the low melting point amorphous insert is preferably an alloy containing titanium and copper to be bonded. For example, such low melting amorphous inserts may use alloys containing 30-50 atomic% zirconium, 5-25 atomic% titanium, 5-25 atomic% copper, 1-20 atomic% nickel and 15-35 atomic% beryllium. Can be. In addition, the solidus temperature of the low melting point amorphous insert can be used that is 670 ℃ or less, the liquidus temperature is 730 ℃ or less. Since such low melting amorphous inserts are in an equilibrium state, the two-metal dissimilar metals to be bonded are contained in large amounts, thereby facilitating dissimilar metal bonding.

본 발명에 따른 이종 금속간의 저온 접합방법에 있어서, 상기 저융점 비정질 삽입재의 형태는 파우더, 리본, 판재 등의 형태가 가능하나, 이에 제한되지 않는다.In the low temperature bonding method between dissimilar metals according to the present invention, the low melting point amorphous insert may be in the form of powder, ribbon, plate, or the like, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 이종 금속간의 저온 접합방법에 있어서, 상기 저융점 비정질 삽입재를 위치시키는 방법으로는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 티타늄 또는 구리 위에 상기 저융점 비정질 삽입재를 위치시킨 후, 다른 하나의 금속을 그 위에 위치시는 방법, 티타늄 또는 구리에 상기 저융점 비정질 삽입재를 코팅하는 것 등 여러가지 방법을 사용할 수 있다.In the low temperature bonding method between dissimilar metals according to the present invention, the method for locating the low melting point amorphous insert is not particularly limited, and for example, after placing the low melting point amorphous insert on titanium or copper, The method of placing a metal thereon, and coating the low melting point amorphous insert on titanium or copper can be used.

이렇게 저융점 비정질 삽입재(B)를 티타늄(A2) 및 구리(A1) 사이에 위치시킨 후, 가열 수단(C1, C2)을 이용하여 비정질 삽입재(B) 및 주위 온도를 비정질 삽입재(B)의 용융온도 이상으로 승온시키고 일정한 시간 동안 유지시키면 용융된 비정질 삽입재(B)와 티타늄(A2) 및 구리(A1) 사이에는 조성 성분 차이로 인한 합금원소의 확산이 일어나게 되며 이에 따라 비정질 삽입재(B)와 티타늄(A2) 및 구리(A1) 사이에 강한 접합을 이룰 수 있다.After placing the low melting point amorphous insert (B) between the titanium (A2) and copper (A1), the amorphous insert (B) and the ambient temperature by using the heating means (C1, C2), the amorphous insert (B) When the temperature is raised above the melting temperature and maintained for a predetermined time, diffusion of alloying elements occurs due to the difference in composition between the molten amorphous insert (B), titanium (A2) and copper (A1). A strong bond can be made between (B) and titanium (A2) and copper (A1).

본 발명에 따른 이종 금속간의 저온 접합방법에 있어서, 상기 접합 온도는 670~1085 ℃인 것이 바람직하다. 이는 저융점 비정질 삽입재의 고상선온도가 670 ℃ 이하이고, 구리의 용융점이 1085 ℃이기 때문이다. 따라서, 본 발명의 접합방법은 종래 브레이징 온도(900~1000 ℃)보다 훨씬 낮은 온도(900 ℃ 이하)에서도 접합할 수 있기 때문에 모재의 물성에 영향을 주지 않는다. 또한, 내부 열응력 측면에서도 매우 바람직한 효과를 가져올 수 있으며, 복잡하고 정밀한 열이력 제어를 요하는 전, 후열처리 공정을 하지 않아도 되므로 접합 및 용접 공정 절차의 단순화에도 크게 기여할 수 있다. In the low temperature bonding method between dissimilar metals according to the present invention, the bonding temperature is preferably 670 ~ 1085 ℃. This is because the solidus temperature of the low melting point amorphous insert is 670 ° C or lower, and the melting point of copper is 1085 ° C. Therefore, the bonding method of the present invention does not affect the physical properties of the base material because it can be bonded even at a temperature much lower than the conventional brazing temperature (900 ~ 1000 ℃) (900 ℃ or less). In addition, it can bring about a very desirable effect in terms of internal thermal stress, and can greatly contribute to the simplification of the joining and welding process because it does not have to perform the pre- and post-heat treatment process that requires complex and precise thermal history control.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 예시일 뿐이므로, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are only examples of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

<< 실시예Example 1>  1> 비정질Amorphous 삽입재를Inserts 이용한 티타늄-구리 이종  Titanium-copper heterogeneous 금속간의Intermetallic 저온 접합 Low temperature bonding

용융 온도가 1160 ℃인 티타늄 금속판과 용융 온도가 1083 ℃인 구리 금속판 사이에 저융점 비정질 삽입재로서 지르코늄 41.2 원자%, 티타늄 13.8 원자%, 구리 12.5 원자%, 니켈 10.0 원자% 및 베릴륨 22.5 원자%로 이루어진 60 ㎛ 두께의 리본을 끼운 후, 아르곤 분위기에서 온도가 690 ℃가 될 때까지 100 ℃/분의 속도로 승온시키면서 적외선브레이징(Infrared brazing)을 하였다. 690 ℃에서 10분 동안 온도를 유지한 후 평균 50 ℃/분의 냉각속도로 냉각하여 티타늄과 구리를 접합시켰다.A low melting point amorphous insert between a titanium metal plate having a melting temperature of 1160 ° C. and a copper metal plate having a melting temperature of 1083 ° C. with 41.2 atomic% zirconium, 13.8 atomic% titanium, 12.5 atomic% copper, 10.0 atomic% nickel, and 22.5 atomic% beryllium. After inserting a ribbon having a thickness of 60 μm, infrared brazing was performed while raising the temperature at a rate of 100 ° C./min until the temperature became 690 ° C. in an argon atmosphere. The temperature was maintained at 690 ° C. for 10 minutes, followed by cooling at an average cooling rate of 50 ° C./minute to bond titanium and copper.

<< 실시예Example 2> 2> 비정질Amorphous 삽입재를Inserts 이용한 티타늄-구리 이종  Titanium-copper heterogeneous 금속간의Intermetallic 저온 접합 Low temperature bonding

온도를 760 ℃가 될 때까지 승온한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 티타늄과 구리를 접합시켰다.Titanium and copper were bonded in the same manner as in Example 1 except that the temperature was raised to 760 ° C.

<< 실시예Example 3> 3> 비정질Amorphous 삽입재를Inserts 이용한 티타늄-구리 이종  Titanium-copper heterogeneous 금속간의Intermetallic 저온 접합 Low temperature bonding

온도를 790 ℃가 될 때까지 승온한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 티타늄과 구리를 접합시켰다.Titanium and copper were bonded in the same manner as in Example 1 except that the temperature was raised to 790 ° C.

<< 실험예Experimental Example > 접합 표면 분석> Bonded Surface Analysis

본 발명에 따른 접합방법으로 접합된 티타늄-구리 접합부의 치밀성을 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.In order to determine the compactness of the titanium-copper bonded by the bonding method according to the present invention was carried out the following experiment.

실시예 1~3에 따라 접합된 티타늄-구리 접합부의 미세조직을 주사전자현미경으로 관찰한 후, 그 결과를 도 2~4에 나타내었다.After observing the microstructure of the titanium-copper junctions bonded according to Examples 1 to 3 with a scanning electron microscope, the results are shown in FIGS. 2 to 4 .

도 2~4에 나타낸 바와 같이 저융점 비정질 삽입재를 이용하여 900 ℃ 이하의 낮은 온도에서 티타늄-구리 이종접합을 실시하더라도 접합부위에 균열이나 기공이 존재하지 않는 치밀한 접합부를 형성할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한 접합 시에 용융된 비정질 삽입재와 티타늄 및 구리 사이의 조성 성분 차이로 인한 합금원소의 확산이 일어나 이에 따라 티타늄과 구리 사이에 강한 접합 이루고 있는 것을 확인할 수 있다. 확산이 일어난 것은 용융된 저융점 비정질 삽입재로 티타늄과 구리의 확산이 일어나 접합부가 비정질 구조가 아닌 결정질 구조를 형성한 것으로 확인할 수 있다. 또한 접합부와 티타늄 및 구리 사이의 계면부위에 성분원소의 확산층이 형성되어 있는 것을 볼 수 있으며 이를 통해 티타늄-구리 이종 접합부의 치밀성을 확인할 수 있다.As shown in FIGS . 2 to 4 , even when the titanium-copper heterojunction is performed at a low temperature of 900 ° C. or less by using a low melting point amorphous insert, a dense joint without cracks or pores may be formed at the joint. have. In addition, the diffusion of the alloying element due to the difference in composition between the molten amorphous insert and titanium and copper at the time of bonding can be confirmed that the strong bonding between the titanium and copper accordingly. Diffusion occurred due to the diffusion of titanium and copper into the molten low melting point amorphous insert, and the junction was formed to form a crystalline structure instead of an amorphous structure. In addition, it can be seen that the diffusion layer of the component element is formed at the interface between the junction and titanium and copper, it can be confirmed the compactness of the titanium-copper heterojunction.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 접합방법은 접합 온도가 종래 브레이징 온도보다 훨씬 낮으며(900℃ 이하) 저융점 비정질 삽입재를 접합하고자 하는 티타늄-구리 이종 금속/합금 사이에 여러 형태로 간단히 위치시키고 접합이 이루어지므로 주변 모재의 기계적 물성에 영향을 주지 않으면서 내부 열응력 측면에서도 매우 바람직한 효과를 가져올 수 있으며, 복잡하고 정밀한 열이력 제어를 요하는 전, 후열처리 공정을 하지 않아도 되므로 접합 및 용접 공정 절차의 단순화에도 크게 기여할 수 있다. 또한, 소재 의존도가 거의 없으므로 다양한 부품 소재의 이종 금속/합금 접합에 유용하게 사용될 수 있다.As described above, the joining method according to the present invention is simple in various forms between the titanium-copper dissimilar metals / alloys to which the joining temperature is much lower than the conventional brazing temperature (below 900 ° C.) and the low melting point amorphous insert is to be joined. Because of the positioning and bonding, it can have a very desirable effect in terms of internal thermal stress without affecting the mechanical properties of the surrounding base material, and it is not necessary to perform the pre and post heat treatment process that requires complicated and precise thermal history control. It can also contribute greatly to the simplification of the welding process procedure. In addition, since there is little material dependency, it can be usefully used for dissimilar metal / alloy joining of various component materials.

Claims (7)

접합하고자 하는 티타늄과 구리 사이에 저융점 비정질 삽입재를 위치시키는 단계(단계 1); 및Placing a low melting amorphous insert between the titanium and copper to be joined (step 1); And 상기 단계 1에서 삽입된 저융점 비정질 삽입재의 용융온도 이상으로 가열하여 티타늄과 구리를 접합시키는 단계(단계 2)를 포함하여 이루어지는 저융점 비정질 삽입재를 이용한 티타늄-구리 이종 금속간의 저온 접합 방법.A low-temperature bonding method between titanium and copper dissimilar metals using a low melting amorphous insert comprising a step (step 2) of bonding titanium and copper by heating above the melting temperature of the low melting amorphous insert inserted in step 1. 제1항에 있어서, 상기 저융점 비정질 삽입재는 접합하려는 티타늄과 구리를 포함하여 이루어지는 합금인 것을 특징으로 하는 저융점 비정질 삽입재를 이용한 티타늄-구리 이종 금속간의 저온 접합 방법.2. The method of claim 1, wherein the low melting amorphous insert is an alloy comprising titanium and copper to be bonded. 3. 제1항에 있어서, 상기 저융점 비정질 삽입재는 지르코늄 30~50 원자%, 티타늄 5~25 원자%, 구리 5~25 원자%, 니켈 1~20 원자% 및 베릴륨 15~35 원자%를 포함하여 이루어지는 합금인 것을 특징으로 하는 저융점 비정질 삽입재를 이용한 티타늄-구리 이종 금속간의 저온 접합 방법.The method of claim 1, wherein the low melting amorphous insert comprises 30 to 50 atomic% zirconium, 5 to 25 atomic% titanium, 5 to 25 atomic% copper, 1 to 20 atomic% nickel and 15 to 35 atomic% beryllium A low temperature bonding method between titanium and copper dissimilar metals using a low melting point amorphous insert, which is an alloy. 제1항에 있어서, 상기 저융점 비정질 삽입재의 형태는 파우더, 리본 및 판재로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 저융점 비정질 삽입재를 이용한 티타늄-구리 이종 금속간의 저온 접합 방법.The method of claim 1, wherein the low melting point amorphous insert is any one selected from the group consisting of a powder, a ribbon, and a plate. 제1항에 있어서, 상기 저융점 비정질 삽입재를 위치시키는 방법으로 티타늄 또는 구리 위에 상기 저융점 비정질 삽입재를 위치시킨 후, 다른 하나의 금속을 그 위에 위치시는 것을 특징으로 하는 저융점 비정질 삽입재를 이용한 티타늄-구리 이종 금속간의 저온 접합 방법.2. The low melting amorphous insert of claim 1, wherein the low melting amorphous insert is positioned on titanium or copper by a method of positioning the low melting point amorphous insert, and then another metal is placed thereon. Low temperature bonding method between titanium and copper dissimilar metal using ash. 제1항에 있어서, 상기 저융점 비정질 삽입재를 위치시키는 방법으로 티타늄 또는 구리에 상기 저융점 비정질 삽입재를 코팅하는 것을 특징으로 하는 저융점 비정질 삽입재를 이용한 티타늄-구리 이종 금속간의 저온 접합 방법.The method of claim 1, wherein the low melting point amorphous insert is coated with titanium or copper by a method of locating the low melting point amorphous insert. . 제1항에 있어서, 접합 온도는 670~1085 ℃인 것을 특징으로 하는 저융점 비정질 삽입재를 이용한 티타늄-구리 이종 금속간의 저온 접합 방법.The low temperature bonding method between titanium and copper dissimilar metals using a low melting point amorphous insert according to claim 1, wherein the bonding temperature is 670 to 1085 ° C.
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