CN1223190A - 异种金属材料的接合结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种异种金属材料接合结构,其是一种金属材料和刚性比它小的金属材料的异种金属材料的接合,在该金属材料的接合面端部与自由缘构成的角度为120度以上或55～85度;其可提高接合件冲击强度的高可靠性;一种涂层端部结构,在进行了沟槽加工的金属基材上涂敷刚性比它大的涂敷材料的这种结构的涂敷件中,在涂层端部的金属基材与自由缘构成的角度为60度以下或95～125度。

Description

异种金属材料的接合结构
本发明涉及具有不同特性的异种金属材料的接合结构，更详细地说是涉及例如电力用断路器所使用的通电接点和电弧接点的接合结构，或者为提高导电性或耐热性而采用的金属基材和涂敷材料的涂层端部结构。
过去，棒状或管状的异种金属材料的接合采用摩擦加压焊接或扩散接合等方法。下面利用图1来说明采用摩擦加压焊接法的异种金属材料接合示例。如图1A所示，材料特性不同的金属材料1和金属材料2，例如铝或铝合金和铜或铜合金，分别用压焊装置的卡头夹住，使另一头旋转，用摩擦能量对应当接合的部分加热，用轴向压力P进行镦锻加压使其接合。接合后的轴向断面，如图1B所示，金属材料1和2相接合，根据不同的材料强度，金属材料的毛刺5的量和形状呈现不同状态。在图1A和图1B中，3是摩擦压焊装置卡头的固定轴，4是旋转轴。在过去的接头接合处，由于接合件的冲击强度小，所以出现接合部可靠性低的问题。这种趋势不仅限于上述摩擦压焊，而且冷压焊、热压焊、扩散接合、爆炸压焊、锻焊、超声波焊、钎焊、锡焊、电阻焊接、粘接剂粘合等各种方法中的异种材料间的接合结构也是一样。
因此，过去，在异种材料的摩擦压焊中，使热膨胀系数大的材料的直径大于另一种材料的直径进行接合，以便减小接合界面上产生的残余应力，提高接合强度(特开平6-47570号公报)。另外，在铝材和铜材的热压焊中，把制成坡口角15度～45度的凸状的铜材与铝材对接，用通电加热来进行接合，提高抗拉强度(特开平4-143085号公报)。再者，在陶瓷和金属的接合中，为了减小热应力，把陶瓷件的接合界面的周边部的一部分和接合体表面所形成的陶瓷构成角度设定为80度以下或100度以上(特开平1-282166号公报)。进一步在热膨胀率不同的构件之间的接合中，为了减小热应力，使热膨胀率小的构件的接合界面边缘部形成从接合界面方向来看具有规定值以上的半径的曲面形状(特开平1-282167号公报)。
上述过去的方法均是以减小残余应力、减小热应力，提高抗拉强度为目的的方法，并不是提高接合构件冲击强度，提高接合部可靠性的方法。
如上所述，在材料特性不同的异种材料接合中，通过优化接合条件，静态接头强度如图2和图3所示，没有问题。也就是说，异种金属接合构件的抗拉强度在中心部和接合面端部没有变化。但是，冲击强度如图4和图5所示，在接合面端部明显降低，使整个接头强度明显降低，出现接合构件冲击强度低的问题。
另一方面，为提高导电性和耐热性在金属基材上涂敷镀层材料采用喷镀、PVD(物理汽相淀积)、CVD(化学汽相淀积)等方法。在金属基材和镀层材料的刚性不同的情况下，例如在金属基材上涂敷刚性比基材小的镀层材料，或者在金属基材上涂敷刚性比基材大的镀层材料时，过去存在的问题是：由金属基材和镀层材料构成的涂敷件因冲击强度低而造成可靠性降低。
这种趋势不仅限于喷镀、PVD、CVD各种涂敷方法，而且，采用熔焊、钎焊、锡焊、粘合剂粘接这些方法的涂层结构也是一样。
本发明的目的在于提供一种在材料特性不同的异种金属材料接合中，提高接合件冲击强度的高可靠性接合结构。
本发明的另一目的在于提高由金属基材和特性与其不同的镀层材料所构成的涂敷(コ-テイング)部件的冲击强度，提供高可靠性涂层结构。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种异种金属材料接合结构，其特征在于：在一种金属材料和刚性比该金属材料小的金属材料的异种金属材料的接合中，在上述一种金属材料的接合面端部与一种金属材料本身的自由缘(X)构成的角度为120度以上或55度～85度。
所述的异种金属材料的接合结构，其特征为：刚性不同的异种金属材料接合方法是摩擦压焊、冷压焊、热压焊、扩散接合、爆炸压焊、锻焊、超声波接合、钎焊、锡焊、电阻熔焊、以及粘合剂粘合中的某一种。
所述的异种金属材料的接合结构，其特征为：一种金属材料是铜或铜合金，刚性比上述金属材料小的金属材料是铝或铝合金。
所述的异种金属材料的接合结构，其特征为：一种金属材料是钛或钛合金，刚性比上述金属材料小的金属材料是铝或铝合金。
所述的异种金属材料的接合结构，其特征为：一种金属材料是钢，刚性比上述金属材料小的金属材料是铝或铝合金。
所述的异种金属材料的接合结构，其特征为：一种金属材料是钢，刚性比上述金属材料小的金属材料是铜或铜合金。
一种异种金属材料的接合结构，其特征在于：电力用断路器所用的通电接点的触头部分是铜或铜合金；上述接点触头部分以外是由铝或铝合金构成的，并且，在上述铜或铜合金的接合面端部，与铜或铜合金本身的自由缘(X)构成的角度为120度以上、或55～85度。
一种异种金属材料接合的结构，其特征在于：电力用断路器所用的电弧接点的触头部分是铜钨合金；上述接点触头部分以外是由铁、铁合金或铜合金中的某一种构成的，并且，在上述铜钨合金的接合面端部与铜钨合金本身的自由缘(X)构成的角度为120度以上、或55～85度。
所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：异种金属材料的接合面脱离开接点触头部分。
如权利要求7或8所述的异种金属材料的接合结构，其特征在于：接合部的电阻与母材的电阻相同。
一种异种金属材料的接合结构，其特征在于：在一种金属材料和刚性比该金属材料小的金属材料的接合中，在上述一种金属材料和上述刚性小的金属材料的接合面端部与各自的自由缘(X)构成的角度均被设定为90度以下。
一种异种金属材料接合结构，其特征在于：在一种金属材料和刚性比该金属材料小的金属材料的接合中，在上述一种金属材料或上述刚性小的金属材料的接合面端部与各自的自由缘(X)构成的角度中的任一个为90度的情况下，在其余金属材料的接合面端部与自由缘构成的角度为90度以下。
所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：刚性不同的异种金属材料接合方法是摩擦压焊、冷压焊、热压焊、扩散接合、爆炸压焊、锻接、超声波接合、钎焊、锡焊、电阻熔焊、熔融金属注入、铸接、用粘合剂粘接中的某一种。
所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：一种金属材料是铜或铜合金；刚性比上述金属材料小的金属材料是铝或铝合金。
所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：一种金属材料是钛或钛合金；刚性比上述金属材料小的金属材料是铝或铝合金。
所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：一种金属材料是钢，刚性比上述金属材料小的金属材料是铝或铝合金。
所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：一种金属材料是钢；刚性比上述金属材料小的金属材料是铜或铜合金。
一种异种金属材料的接合结构，其特征在于：电力用断路器所用的通电接点触头部分是铜或铜合金；上述接点触头部分以外是由铝或铝合金构成的。
一种异种金属材料接合结构，其特征在于：电力用断路器所用的电弧接点的触头部分是铜钨合金；上述接点触头部分以外是由铁、铁合金或铜合金中的某一种构成的。
所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：异种金属材料接合面脱离开接点触头部分。
所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：接合部的电阻与母材的电阻相同。
一种异种金属材料的接合结构，其特征在于：在利用摩擦压焊法进行接合的铝或铝合金和铜或铜合金的接合结构中，在铜或铜合金的接合面端部与铜或铜合金本身的自由缘(X)构成的角度被设定为50～85度。
一种异种金属材料接合结构，其特征在于：在利用摩擦压焊法进行接合的铝或铝合金和铜或铜合金的接合结构中，在铜或铜合金的接合面端部与铜或铜合金本身的自由缘(X)构成的角度被设定为120度以上。
一种异种金属材料接合结构，其特征在于：在利用摩擦压焊法进行接合的铝或铝合金和铜或铜合金的接合结构中，在铝或铝合金和铜或铜合金的接合面端部与铜或铜合金本身的自由缘(X)构成的角度被设定为90度以下。
一种异种金属材料接合结构，其特征在于：在利用摩擦压焊法进行接合的铝或铝合金和铜或铜合金的接合结构中，在铝或铝合金和铜或铜合金的接合面端部与各自的自由缘(X)构成的角度，当其中某一个为90度时，在其余材料的接合面端部与自由端形成的角度被设定为90度以下。
所述的异种金属材料的接合结构，其特征在于：在利用摩擦压焊法进行接合的铝或铝合金和铜或铜合金的接合结构中，由铝或铝合金和铜或铜合金构成的金属间化合物的反应层被设定为20μm以下。
所述的异种金属材料的接合结构，其特征在于：在利用摩擦压焊法进行接合的铝或铝合金和铜或铜合金的接合结构中，接合部的电阻与母材的电阻相同。
所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：异种金属材料接合方法是摩擦压焊、冷压焊、热压焊、扩散接合、爆炸压焊、锻接、超声波接合、钎焊、锡焊、电阻焊、溶融金属注入、铸接、用粘合剂粘合中的某一种。
一种异种金属材料接合结构，是如权利要求22～28所述的接合结构，其特征在于：被用于电力断路器内的通电接点中，至少接点触头部分是铜或铜合金；触头部分以外是由铝或铝合金构成。
一处异种金属材料接合结构，如权利要求22～28所述的接合结构，其特征在于：被作为通电零件使用的接合中，接合面脱离开接点触头部分。
一种涂层端部结构，其特征在于：具有在实施沟槽加工的金属基板上涂敷刚性比该金属板小的涂敷材料的这种涂层结构的涂层构件中，在涂层端部与金属基材的自由缘构成的角度为120度以上、或55～85度。
一种涂层端部结构，其特征在于：具有在进行了沟槽加工的金属基板上涂敷刚性比该金属板大的涂敷材料的这种涂层结构的涂层构件中，在涂层端部与金属基材的自由缘构成的角度为60度以下、或95～125度。
所述的涂层端部结构，其特征是：涂敷方法是喷镀、PVD、CVD、熔焊、钎焊、锡焊、用粘合剂粘接中的某一种。
所述的涂层端部结构，其特征是：金属基材是铜或铜合金。
所述的涂层端部结构，其特征是：金属基材是铝或铝合金；涂敷材料是铜、铜合金、银、银合金中的某一种。
一种涂层端部结构，其特征在于：具有在进行了沟槽加工的接点本体部分上涂敷接点触头部分的这种涂层结构的电力用断路器所使用的通电接点中，上述接点本体部分由金属基材构成，上述接点触头部分由刚性比所述金属基材小的涂敷材料构成，在涂层端部与金属基材的自由端构成的角度为60度以下、或95～125度。
所述的涂层端部结构，其特征是：接点触头部分由铜、铜合金、银、银合金中的某一种涂敷材料构成。
所述的涂层端部结构，其特征是：涂层端部被设定在离开通电接点触头部分的位置上。
所述的涂层端部结构，其特征是：在通电接点的本体部分上涂敷触头部分的涂敷部界面的电阻与通电接点母材的电阻相同。
一种涂层端部结构，其特征在于：具有在进行了沟槽加工的导体主体部分上涂敷导体触头部分的这种涂层结构的电力断路器或开关所用的导体内，上述导体主体部分由金属基材构成；上述导体触头部分由刚性比上述金属基材大的涂敷材料构成，在涂层端部与金属基材的自由缘构成的角度为60度以下或95～125度。
所述的涂层端部结构，其特征是：导体触头部分由铜、铜合金、银、银合金中的某一种涂敷材料构成。
所述的涂层端部结构，其特征是：金属基材是Ni基或Co基耐热合金，刚性比上述金属基材小的涂敷材料是MCrAlY合金，其中，M是Ni和/或Co。
一种涂层端部结构，其特征在于：在进行了沟槽加工的基体部分上耐蚀部分具有涂层结构的汽轮机内所用的转动叶片或燃烧器内，上述基体部分由金属基材构成；上述耐蚀部分由刚性比上述金属基材小的涂敷材料构成，在涂层端部与金属基材的自由缘构成的角度为120度以上、或55～85度。
所述的涂层端部结构，其特征在于：其基体部分是Ni基或Co基耐热合金；耐蚀部分是MCrAlY合金，其中，M是Ni和/或Co。
一种涂层端部结构，其特征在于：具有在进行了沟槽加工的基体部分上涂敷耐热部的这种涂层结构的汽轮机所用的转动叶片或燃烧器中，上述基体部分由金属基材构成；上述耐热部分由刚性比上述金属基材小的结合涂层材料和外涂层材料构成，在涂层端部与金属基材的自由缘构成的角度为120度以上或55～85度。
所述的涂层端部结构，其特征为：基体部分是Ni基或Co基耐热合金，隔热部分的结合涂层材料是MCrAlY耐蚀合金，其中M是Ni和/或Co，另外，涂敷了上述结合涂层材料的外层材料是氧化锆陶瓷。
本发明是这样一种异种金属材料接合结构，其特征在于：在一种金属材料和另一种刚性较小的金属材料的异种金属材料接合中，在一种金属材料的接合面端部与该金属材料本身的自由缘形成的角度为120度以上或55～85度。
本发明是这样一种异种金属材料接合结构，其特征在于：电力用断路器所用的通电接点的触头部是铜或铜合金，上述接点的触头部以外是由铝或铝合金构成，在上述铜或铜合金的接合面端部铜材与铜合金本身的自由缘构成的角度为120度以上或55～85度。
本发明是这样一种异种金属材料接合结构，其特征在于：电力用断路器所用的电弧接点的触点部是铜-钨合金，上述接点的触头部以外是由铁、铁合金或铜合金中的某一种构成的，在上述铜-钨合金的接合面端部与铜钨合金本身的自由缘构成的角度为120度以上或55～85度。
本发明是这样一种异种金属材料接合结构，其特征在于：在一种金属材料和另一种刚性比该金属材料小的金属材料的接合中，在上述一种金属材料或上述刚性较小的金属材料的接合面端部与各种金属材料本身的自由缘构成的角度均设定为90度以下。
本发明是这样一种异种金属材料接合结构，其特征在于：在一种金属材料和另一种刚性比该金属材料小的金属材料的接合中，在上述一种金属材料或上述刚性较小的金属材料的接合面端部与各种金属材料本身的自由缘构成的角度在任一个为90度时，在剩余的一种金属材料的接合面端部与该金属材料自由缘构成的角度设定为90度以下。
本发明是这样一种异种金属材料接合结构，其特征在于：在用摩擦压焊的铝或铝合金和铜或铜合金的接合结构中，在铜或铜合金的接合面端部与铜或铜合金本身的自由缘构成的角度设定为55～85度。
本发明是这样一种异种金属材料接合结构，其特征在于：在用摩擦压焊的铝或铝合金和铜或铜合金的接合结构中，在铜或铜合金的接合面端部与铜或铜合金本身的自由缘构成的角度设定为120度以上。
本发明是这样一种异种金属材料接合结构，其特征在于：在用摩擦压焊的铝或铝合金和铜或铜合金的接合结构中，在铝或铝合金或者铜或铜合金的接合结构中，在铝或铝合金和铜或铜合金的接合面端部与该金属基材本身的自由缘构成的角度均设定为90度以下。
本发明是这样一种异种金属材料接合结构，其特征在于：在用摩擦压焊的铝或铝合金和铜或铜合金的接合结构中，在铝或铝合金、和铜或铜合金的接合结构中，在铝或铝合金、或者铜或铜合金的接合面端部与该金属基材本身的自由缘构成的角度有一个为90度时，在剩余一种材料的接合面端部与该材料本身的自由缘构成的角度设定为90度以下。
本发明是这样一种涂层端部结构，其特征在于：在进行沟槽加工的金属基板上涂敷刚性比该金属基板小的镀层材料的这种涂层结构的涂敷件中，涂层端部的金属基材与该金属基材本身的自由缘构成的角度为120度以上或55～85度。
本发明是这样一种涂层端部结构，其特征在于：在进行沟槽加工的金属基材上涂敷刚性比该金属基材大的镀层材料的这种涂层结构的涂敷件中，涂层端部的金属基材与该金属基材本身的自由缘构成的角度为60度以下或95～125度。
本发明是这样一种涂层端部结构，其特征在于：在进行沟槽加工的接点主体部上涂敷接点触头部的这种涂层结构的电力用断路器所使用的通电接点中，上述接点主体部由金属基材构成；上述接点触头部由刚性比上述金属基材小的涂敷材料构成，涂层端部的金属基材与该金属基材本身的自由缘构成的角度为60度以下或95～125度。
本发明是这样一种涂层端部结构，其特征在：具有在进行沟槽加工的导体主体部上涂敷导体触点部的这种涂层结构的电力用断路器或开关所使用的导体内，上述导体主体部由金属基材构成，上述导体触点部由刚性比上述金属基材大的镀层材料构成，涂层端部的金属基材与该金属基材本身的自由缘构成的角度为60度以下或95～125度。
本发明是这样一种涂层端部结构，其特征在于：具有在进行沟槽加工的主体部上涂敷耐蚀部的这种结构的汽轮机所使用的转动叶片或燃烧器中，上述主体部由金属基材构成，上述耐蚀部由刚性比上述金属基材小的镀层材料构成，涂层端部的金属基材与该金属基材本身的自由缘构成的角度为120度以上或55～85度。
本发明是这样一种涂层端部结构，其特征在于：在进行沟槽加工的主体部上涂敷耐热部的这种涂层结构的汽轮机所使用的转动叶片或燃烧器内，上述主体部由金属基材构成，上述耐热部由刚性比上述金属基材小的粘结镀层材料和外涂层材料构成，涂层端部的金属基材与该金属基材本身的自由缘构成的角度为120度以上或55～85度。
若采用本发明，则利用以下两种方法：①在刚性不同的异种金属材料接合面端部把与自由缘构成的角度设定在特定范围内；②在摩擦压焊的铝合金和铜合金的接合结构中，在接合面端部把铜合金与自由缘构成的角度设定为能减小接合部应力集中的大小，这样即可获得冲击强度高、可靠性高的接合结构。
再者，若采用本发明，则金属基材和刚性较小的镀层材料所构成的涂敷件的涂层端部，其金属基材和自由缘构成的角度设定在特定范围内，即可获得冲击强度高、可靠性高的涂层端部结构。
以下参照附图，详细说明本发明的实施例：
图1A是过去采用的摩擦压焊法的异种金属材料接合的说明图。
图1B是表示接合后异种金属材料轴向断面的图。
图2是表示在异种金属材料接合面端部金属材料1、2和自由缘构成的角度和抗拉强度的关系的图。
图3是表示在异种金属材料接合面端部金属材料1、2和自由缘构成的角度中一个为90度时，另一个金属材料和自由缘构成的角度与抗拉强度的关系的图。
图4是表示在异种金属材料接合面端部金属材料1、2和自由缘构成的角度与冲击强度的关系的图。
图5是表示在异种金属材料接合面端部金属材料1、2和自由缘构成的角度中一个为90度时另一个金属材料和自由端构成的角度与冲击强度的关系的图。
图6是表示棒状异种金属材料接合结构的图。
图7是表示管状异种金属材料接合结构的图。
图8是表示在铜材和铝材的接合面端部与自由缘X构成的角度为90度时的抗拉强度为1时的各个角度的抗拉强度比的图。
图9是表示在铜材和铝材的接合面端部与自由缘X构成的角度为90度时的冲击强度为1时的各个角度的冲击强度比的图。
图10是表示采用本发明的异种金属材料接合结构的电力用断路器通电接点概略结构的图。
图11是表示采用本发明的异种金属材料接合结构的电力用断路器电弧接点概略结构的图。
图12是表示涉及本发明的棒状异种金属材料接头接合结构的图。
图13是表示涉及本发明的管状异种金属材料接头接合结构实施例的图。
图14是表示采用本发明的异种金属材料接合结构的电力用断路器通电接点概略结构的图。
图15是表示采用本发明的异种金属材料接合结构的电力用断路器电弧接点概略结构的图。
图16是表示棒状异种金属材料接头的本发明接合结构实施例的图。
图17是表示管状异种金属材料接头的本发明接合结构实施例的图。
图18是表示在异种金属材料接合结构的接合面端部与自由缘构成的角度和抗拉强度的关系的图。
图19是表示在异种金属材料接合结构的接合面端部与自由缘构成的角度和冲击强度的关系的图。
图20是表示由异种金属材料接合面的金属互化物所构成的反应层的厚度和抗拉强度的关系的图。
图21是表示由异种金属材料接合面的金属互化物所构成的反应层的厚度和冲击强度的关系的图。
图22是表示以银为涂敷材料在铜基材上涂敷的涂敷件的涂层端部结构的图。
图23是表示图22所示涂层端部结构的金属基材和自由端构成的角度和冲击强度的关系的图。
图24是表示以银为涂敷材料在铝基材上涂敷的涂敷件的涂层端部结构的图。
图25是表示图24所示的涂层端部结构中的金属基材和自由缘构成的角度与冲击强度的关系的图。
图26是把涂层端部结构适用于通电接点的本发明实施例的图。
图27是涂层端部结构适用于电力用断路器或开关的导体的本发明实施例的图。
图28是把涂层端部结构适用于汽轮机的转动叶片或燃烧器的隔断部的本发明实施例的图。
图29是以MCrAlY的耐蚀合金和氧化锆陶瓷为涂敷材料在Ni或Co基耐热合金基材上涂敷的本发明涂层端部的图。
实施例详细说明
以下根据实施例来说明本发明。
实施例1
作为具有不同特性的金属材料进行摩擦压焊的铜材和铝材的接合结构说明如下。
图6表示棒状异种金属材料1、2的接合结构，图7表示管状金属材料1、2的接合结构。如图6B和图7B所示，在一种金属材料2和刚性比该金属材料2小的金属材料1的接合结构中，在金属材料2的接合面端部与该金属材料2本身的自由缘X构成的角度θ2设定为120度以上，或者如图6C和图7C所示，在金属材料2的接合面端部与该金属材料2本身的自由缘X构成的角度θ3设定为55度～85度。并且在图6和图7中，接合面呈直线形状，即使呈曲线形状，只要该曲线的切线和自由缘形成的角度为120度，以是在上或55～85度之间即可。而且铜材在接合面端部与自由缘构成的角度，如果从接合面缘部形成直径的5％以上(≥0.05D1)，那么其效果显著。
对一种金属材料2，将在接合面端部与该金属材料本身的自由缘X构成的角度，从40度到140度分别按5度间隔制造样品，对这些样品进行了抗拉试验和冲击试验。在接合面端部与自由缘X构成的角度为90度时的抗拉强度为1时的各种角度的抗拉强度示于图8。并且在接合面端部与自由缘X构成的角度为90度时的冲击强度为1的情况下的各种角度的冲击强度示于图9。
如图8所示，抗拉强度，与在接合面端部与自由缘X构成的角度无关，均为一定值。但是，冲击强度如图9所示，在金属材料2的接合面端部与该金属材料本身的自由缘X构成的角度在120度以上或55度～85度之间时大于过去的90度时的冲击强度值。
不仅摩擦压焊时是如此，而且冷压焊、热压焊、扩散接合、爆炸压焊、锻接、超声波焊、钎焊、锡焊、电阻焊、粘合剂接合中的任一接合方法也都是如此，若在金属材料接合面端部与该金属材料本身的自由缘X构成的角度设定为120度以上或55度至85度之间，则冲击强度值大于过去的90度时的值。
再者，在铝材和钛材、铝材和钢材、铜材和铜-铬合金材的异种材料接合件中也是如此，若在刚性好的材料，即钛材(铝材和钛材时)、钢材(铝材和钢材时)、铜-铬合金材(铜材和铜-铬合金材时)的接合面端部与该金属材料本身的自由缘构成的角度设定为120度以上或55度～85度，则冲击强度值大于过去的90度时的值。
实施例2
在电力用断路器的通电接点材料在采用本发明的异种金属材料接合结构的实施例示于图10。通电接点在闭合时固定侧和可动侧相接触，在断开时可动侧的通电接点与操作机构部相连结从固定侧脱开。一般来说，可动侧的通电接点由重量轻，通电率高的铝材构成，当可动侧和固定侧的接点离开时所产生的微小电弧使触点部附近熔损。该熔损部分随开关操作次数的增加而变大，断开时的电流断路特性降低。若通电接点的形状变小，则这种趋势进一步增强。
在本实施例中，如图10所示采用这样一种异种金属材料接合结构，即可动侧的通电接点的触头部分12采用熔点和导电率高于铝材的钢材，其余部分11采用铝材。并且，对该铜材和铝材进行摩擦压焊的接合面端部，铜材和该铜材本身的自由缘构成的角度设定为120度以上(θ2)、或是55度～85度(θ3)之间。
过去的铜材和铝材摩擦压焊件，冲击强度低，接合结构的可靠性低，所以不能采用高导电率的铜-铝通电接点。但是本发明的接合结构能够取代过去的铝材通电接点而被采用。也就是说，把可动侧的通电接点的触头部分改为铜材，其余部分采用过去的轻质铝材，于是能够获得导电性好、熔损小、重量轻并且即使形状减小到过去的直径的一半也能很好地开关大电流的通电接点。而且，这种效果在接点触点部为铜材、铜合金，触点部以外由铝材或铝合金构成的情况下也出现同样的趋势。
再者，若接合面接近于触头部，则开关时电弧的热量使接合面受到损伤，造成冲击强度下降，所以，接合面最好离开触头部。并且，若接合部的电阻大，则通电时接合部发热，生长扩散接合层，使强度降低，所以接合部的电阻最好与母材的电阻相等。
实施例3
电力用断路器的固定侧和可动侧电弧接点采用本发明的异种金属材料接合结构的实施例示于图11。
电弧接点，在闭合时固定侧和可动侧相接触，在断开时可动侧的电弧接点与操作机构部相连结，离开固定侧。一般来说，电弧接点，触头用耐电弧的铜-钨合金制作，触头以外用铜铬合金制作，接合部采用银钎焊。该接合部，电阻大，相当于铜钨合金的3倍，熔点低，相当于铜-铬合金的二分之一。因此，若电弧接点实现小型化，则在可动侧和固定侧的接点脱离时产生的大电流电弧形成高温使接合部的银焊料熔化。所以，过去电弧接点不能实现小型化。
在本实施例中，采用了电弧接点的触头部22是耐电弧的铜-钨合金，触头部22以外21是铜-铬合金的接合结构。也就是说，如图11所示，采用这样一种异种金属材料接合结构：在铜-铬合金21和刚性较大的铜钨合金22进行摩擦压焊的接合面端部，铜-钨合金和该铜钨合金本身的自由缘X构成的角度设定为120度以上(θ2)、或55度～85度(θ3)之间。
这样一来，提高了接合结构的冲击强度，实现了电弧接点的小型化。
实施例4
作为具有不同特性的异种金属材料的摩擦压焊的接合例子，对铜材和刚性较小的铝材的接合件加以说明。
图12表示棒状的异种金属材料接头的接合结构，图13表示管状的异种金属材料的接头的接合结构。图12A和图13A分别表示棒状和管状的接合结构的现有技术的实施例。
如图12B和图12C以及图13B和图13C所示，铜材31和刚性较小的铝材32的接合面端部、与各自的自由缘X构成的角度θ2、θ3均为90度以下。并且，如图12D、12E和图13D、13E所示，在铜材31和刚性较小的铝材32的接合面端部，在与一种金属材料的自由缘X构成的角度θ1为90度时，在另一种金属材料的接合面端部与自由缘X构成的角度θ4设定为90度以下。
在铜材和铝材的接合面端部与自由缘X构成的角度在40度～140度范围内变化的接合部件，经制作后进行了抗拉试验和冲击试验。抗拉强度的结果示于图2和图3，冲击强度的结果示于图4和图5。而且，抗拉强度比和冲击强度比均表示以90度时的强度为1的情况下的比例。
如图2和图3所示，抗拉强度与在接合面端部与自由缘X构成的角度无关，均为一定值。但是，冲击强度，当在铜材和铝材的接合面端部与自由缘X构成的角度均为90度以下时(图4)、或者在某一种材料为90度的情况下(图5)在另一种材料的接合面端部与自由缘X构成的角度为90度以下时，大于过去的90度时的冲击强度值。
这种趋势，接合方法不仅限于摩擦压焊，而且冷压焊、热压焊、扩散接合、爆炸压焊、超声波接合、钎焊、锡焊、电阻焊、熔融金属注入、铸接、粘合剂粘接等任一接合方法也是如此。并且，在一种金属材料和刚性比该金属材料小的另一种金属材料的接合面端部，与自由缘构成的角度均为90度以下时、以及在某一个角度为90度的情况下，在另一种金属材料的接合面端部与自由缘X构成的角度为90度以下时，冲击强度值大于过去的90度的值。
再者，在铝材和钛材、铝材和钢材、铜材和铜-铬合金材的异种金属材料接合结构中也是如此，也就是说，在刚性大的材料、即钛材(铝材和钛材的情况下)、钢材(铝材和钢材的情况下)、铜铬合金材(铜材和铜铬合金材的情况下)的接合面端部与自由缘X构成的角度均为90度以下、或者在某一个角度为90度的情况下在另一种材料的接合面端部与自由缘构成的角度为90度以下时，冲击强度大于过去的90度时的值。
实施例5
电力用断路器的通电接点采用本发明的异种金属材料接合结构的实施例示于图14。通电接点在闭合时固定侧和可动侧相接触，在断开时可动侧的通电接点与操作机构部相连结从固定侧脱离。一般来说，可动侧的通电接点2由重量轻、导电率高的铝材构成，当可动侧和固定侧的接点脱离开时所产生的微小电弧使触点部附近熔损。该熔损部分随开关操作次数的增加而增大，断开时的电流切断特性降低。若通电接点的形状减小，则这种趋势更加明显。
在本实施例中如图14所示，采用了这样的异种金属材料接合结构，即可动侧的通电接点触头部分41采用熔点和导电率比铝材高的铜材，其余部分42采用铝材。对铜材和铝材摩擦压焊的接合面端部分别与自由缘X构成的角度对铜材和铝材均为90度以下，或者在某一种材料的角度为90度(θ1)的情况下，在其余材料的接合面端部与自由缘X构成的角度为90度以下(θ5)。过去的铜材和铝材的摩擦压焊件，冲击强度小，接合结构的可靠性低，所以不能采用高导率的铜-铝通电接点。但若采用本发明的接合结构，则可以取代铝材的通电接点。
把可动侧的通电接点的触头部分改为铜材，其余部分采用过去的轻质铝，这样可获得导电性好、熔损小、重量轻而且即使形状减小到过去的直径的一半也能很好地开关大电流的通电接点。这种效果即使在接点触头部分为铜或铜合金，触头部分以外由铝或铝合金构成的情况下也是一样。
再者，若异种金属材料接合面接近通电接点的触头部分，则开关时的电弧产生高温，使接合面受损伤，冲击强度降低。因此，接合面最好离开触头部分。再者，若接合部的电阻大，则通电时接合部发热，生成扩散接合层，使强度降低。因此，接合部的电阻最好与基本金属(母材)的电阻相同。
实施例6
电力用断路器的固定侧和可动侧电弧接点采用本发明的异种金属材料接合结构的实施例示于图15。
电弧接点在闭合时固定侧和可动侧相接触。但在断开时可动侧的电弧接点与操作机构部相连结，从固定侧脱离。一般来说，电弧接点，触头部分采用耐蚀性铜-钨合金，触头部分以外采用铜-铬合金，接合部分采用银焊料焊接。该接合部的电阻较大，相当于铜-钨合金的3倍，而熔点较小，相当于铜-铬合金的二分之一。因此，若使电弧接点小型化，则在可动侧和固定侧的接点脱离时产生大电流电弧，形成高温，使接合部的银焊料熔化。
在本实施例中，采用了电弧接点触头部分51为耐电弧性铜-钨合金，触头部分以外52为铜铬合金的接合结构。也就是说，在铜-钨合金51和刚性比它小的铜铬合金52进行摩擦压焊的接合面端部，与各自的自由缘构成的角度被设定为：对铜铬合金和铜钨合金均为90度以下，当其中某一种材料为90度(θ1)时，在另一种材料的接合面端部与自由缘X构成的角度为90度以下(θ5)。
这样一来，接合结构的抗拉强度、冲击强度提高，可靠性提高，还能使电弧接点实现小型化。
实施例7
作为异种金属材料摩擦压焊的接合例子，对铜材和铝材的接合加以说明。
图16表示棒状的异种金属材料接头的接合结构，而图17表示管状的异种金属材料接头的接合结构。图16A和图17A分别是棒状和管状接合结构的已有技术的实施例，铝材61和铜材62的接合面端部与各自的自由缘X构成的角度为90度。
如图16和图17所示，对在铝材61和铜材62的接合面端部与自由端构成的角度加以改变制成接合件，利用摩擦压焊把两个构件接合起来，形成接合结构。也就是说，如图16B、16D和图17B所示，在铝材61和和铜材62的接合面端部与铜材62的自由缘X构成的角度θ1被设定为120度以上。并且，如图16C、16E和图17C所示，在铝材61和铜材62的接合面端部与铜材62的自由缘X构成的角度θ2被设定在55度～85度范围内。
再者，在铜材和铝材的接合面端部与自由缘X构成的角度在40度～140度范围内变化的接合件，制成后进行了抗拉试验和冲击试验。抗拉试验的结果示于图18，冲击试验的结果示于图19。而且，抗拉强度比和冲击强度比均表示以90度时的强度为1的比例。
从图18可以看出：抗拉强度与在接合面端部与自由缘构成的角度无关，均为一定值。但是，冲击强度，从图19中可看出，在铜材的接合面端部与铜材自由缘X构成的角度为50度～85度之间或120度以上时大于过去的90度时的冲击强度值。
实施例8
若用摩擦压焊法来接合铝材(铝或铝合金)和铜材(铜或铜合金)，则摩擦热量引起温度升高，两种元素扩散，形成由Al2Cu、AlCu、AlCu2等金属互化物构成的反应层。对具有这种反应层的异种金属材料接合结构，为了检查反应层的厚度与抗拉强度或冲击强度的关系，进行了抗拉试验和冲击试验。
抗拉试验的结果示于图20。抗拉强度比按照铝合金的抗拉强度为100时的比例进行表示。
再者，冲击试验的结果示于图21。冲击强度比按照反应层厚度为15μm的冲击强度为1时的比例进行表示。
从图20和图21中可以看出：反应层厚度为20μm以下时抗拉强度、冲击强度均很高。但是，反应层厚度为20μm以上时，抗拉强度无变化，但冲击强度出现下降趋势。
实施例9
由金属基材和特性与其不同的涂敷材构成的涂敷件端部结构的实施例示于图22。这是在铜基材上涂敷银的涂敷件。
与涂敷材72银相比，铜基材71的刚性大。因此，在涂银时，按照与铜基材71的自由缘X构成的角度如图22C所示为120度以上(θ3)，或者如图22B所示为55度～85度(θ2)之间，进行沟槽加工和涂敷。
对于在铜基材上涂银的涂敷件，为了调查涂层端部的金属基材和自由缘X构成的角度与冲击强度比的关系，进行了冲击试验。其结果示于图23。而且，冲击强度比是角度为90度的冲击强度为1时的各设定角度下的强度分布。
如图23所示，冲击强度对铜基材按上述设定角度时大于过去的90度(图22A的θ1)时的冲击强度，在铜基材上涂银的接合件的可靠性大大提高。
实施例10
在铝基材上涂银的涂敷件的涂层端部结构的实施例示于图24。
与涂敷材84的银相比较，铝基材83刚性大。因此，在涂银时，与铝基材83的自由缘X构成的角度如图24B所示按照60度以下(θ4)，或者如图24C所示按照95～125度(θ5)的范围进行沟槽加工，进行涂敷。
对于在铝基材上涂银的涂敷件，为了调查在涂层端部与基材的自由缘X构成的角度和冲击强度比关系，进行了冲击试验。其结果示于图25。冲击强度比是角度为90度时冲击强度为1时的各设定角度的强度分布。
如图25所示，冲击强度对铝基材按上述设定角度时大于过去的90度(图24A的θ1)时的冲击强度值，在铝基材上涂银的涂敷件的可靠性大大提高。
实施例11
在电力用断路器中所使用的通电接点采用本发明的涂层结构的实施例示于图26。
在铝基材95上至少接点触头部分采用由铜、铜合金、银或银合金构成的涂层结构。也就是说，由加工了沟槽的铝基材95和制作在沟槽内部的刚性比上述铝基材大的铜、铜合金、银或银合金涂敷材96所构成的涂敷件97中，涂层端部结构为：在涂层端部与铝基材98的自由缘X构成的角度设定为60度以下或95度～125度之间。而且，记号98表示接点触头区域。
这样一来，在接点触头部分可以进行高可靠性高导电率的涂敷。
在涂层结构被作为通电零件使用的接合中，若涂层端部位于触头部分，则接点的开关操作容易损伤涂层端部，因此，最好采用涂层端部脱离开触头部分的涂层结构。
并且，在涂层结构中，若涂敷部界面的电阻大，则该部分发热，使涂敷件的可靠性降低，因此最好采用与母材的电阻相同的涂层结构。最好减小涂敷部界面的电阻。
实施例12
电力用断路器或开关所用的导体采用本发明的涂层结构的实施例示于图27。
在铝基材105中导体触头部分采用由铜、铜合金、银或银合金构成的涂层结构。也就是说，在由已进行沟槽加工的铝基材105和制作在沟槽内部的刚性比上述铝基材105大的铜、铜合金、银或银合金涂敷材106所构成的涂敷件中，涂层端部结构是：在涂层端部与铝基材105的自由缘X构成的角度被设定为60度以下或95度～125度之间。
这样一来，在电力用断路器或开关中所用的导体触头部分，可以进行高可靠性高导电率的涂敷。
实施例13
在进行了沟槽加工的Ni基或Co基耐热合金基材上，以MCrAlY耐蚀合金(M为Ni或Co或二者)为涂敷材料进行涂敷的涂层结构的实施例示于图28。
作为金属材料119的Ni基或Co基耐热合金，与MCrAlY耐蚀合金120相比刚性大，所以，采用了这样的涂层端部结构，即在涂敷件的涂层端部与基材119的自由缘X构成的角度被设定为120度以上或55度～85度之间。而且，在图28中，编号121表示燃烧器。
这样一来，在Ni基、Co基耐热合金基材9上涂敷MCrAlY耐蚀合金(M为Ni、Co或二者)120的涂敷件的可靠性大提高。因此，汽轮机中所用的转动叶片、燃烧器中的Ni基，Co基耐热合金耐蚀部分可以采用由MCrAlY耐蚀合金构成的涂层结构。
实施例14
在进行了沟槽加工的Ni基、Co基耐热合金上结合涂层(ボンドコ-ト)焊接MCrAlY耐蚀合金(M为Ni、Co或二者)，再涂敷氧化锆陶瓷外层(ジルコニアセラミックス·トップコ-ト)的涂层结构的实施例示于图29。
Ni基、Co基耐热合金132，与MCrAlY耐蚀合金(M为Ni、Co或二者)焊层133和氧化锆陶瓷外层134相比刚性较大，所以，在涂敷件内采用这样的涂层结构，即在涂层端部与基材的自由缘X构成的角度被设定为55度～85度(θ2)之间或120度以上(θ3)。
这样一来，在Ni基、Co基耐热合金基材132上粘接涂覆MCrAlY耐蚀合金(M为Ni、Co或二者)133，再涂敷氧化锆陶瓷外层134的涂敷件，其可靠性大大提高。
因此，汽轮机内用的转动叶片、燃烧器内的Ni基、Co基耐热合金隔热部，可以采用由MCrAlY耐蚀合金(M为Ni、Co或二者)焊层、氧化锆陶瓷外层所构成的涂层结构。

Claims (46)

1．一种异种金属材料的接合结构，其特征在于：在一种金属材料和刚性比该金属材料小的金属材料的异种金属材料的接合中，在上述一种金属材料的接合面端部与一种金属材料本身的自由缘(X)构成的角度为120度以上或55度～85度。
2．如权利要求1所述的异种金属材料的接合结构，其特征为：刚性不同的异种金属材料接合方法是摩擦压焊、冷压焊、热压焊、扩散接合、爆炸压焊、锻焊、超声波接合、钎焊、锡焊、电阻熔焊、以及粘合剂粘合中的某一种。
3．如权利要求1所述的异种金属材料的接合结构，其特征为：一种金属材料是铜或铜合金，刚性比上述金属材料小的金属材料是铝或铝合金。
4．如权利要求1所述的异种金属材料的接合结构，其特征为：一种金属材料是钛或钛合金，刚性比上述金属材料小的金属材料是铝或铝合金。
5．如权利要求1所述的异种金属材料的接合结构，其特征为：一种金属材料是钢，刚性比上述金属材料小的金属材料是铝或铝合金。
6．如权利要求1所述的异种金属材料的接合结构，其特征为：一种金属材料是钢，刚性比上述金属材料小的金属材料是铜或铜合金。
7．一种异种金属材料的接合结构，其特征在于：电力用断路器所用的通电接点的触头部分是铜或铜合金；上述接点触头部分以外是由铝或铝合金构成的，并且，在上述铜或铜合金的接合面端部，与铜或铜合金本身的自由缘(X)构成的角度为120度以上、或55～85度。
8．一种异种金属材料接合的结构，其特征在于：电力用断路器所用的电弧接点的触头部分是铜钨合金；上述接点触头部分以外是由铁、铁合金或铜合金中的某一种构成的，并且，在上述铜钨合金的接合面端部与铜钨合金本身的自由缘(X)构成的角度为120度以上、或55～85度。
9．如权利要求7或8所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：异种金属材料的接合面脱离开接点触头部分。
10．如权利要求7或8所述的异种金属材料的接合结构，其特征在于：接合部的电阻与母材的电阻相同。
11．一种异种金属材料的接合结构，其特征在于：在一种金属材料和刚性比该金属材料小的金属材料的接合中，在上述一种金属材料和上述刚性小的金属材料的接合面端部与各自的自由缘(X)构成的角度均被设定为90度以下。
12．一种异种金属材料接合结构，其特征在于：在一种金属材料和刚性比该金属材料小的金属材料的接合中，在上述一种金属材料或上述刚性小的金属材料的接合面端部与各自的自由缘(X)构成的角度中的任一个为90度的情况下，在其余金属材料的接合面端部与自由缘构成的角度为90度以下。
13．如权利要求11或12所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：刚性不同的异种金属材料接合方法是摩擦压焊、冷压焊、热压焊、扩散接合、爆炸压焊、锻接、超声波接合、钎焊、锡焊、电阻熔焊、熔融金属注入、铸接、用粘合剂粘接中的某一种。
14．如权利要求11或12所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：一种金属材料是铜或铜合金；刚性比上述金属材料小的金属材料是铝或铝合金。
15．如权利要求11或12所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：一种金属材料是钛或钛合金；刚性比上述金属材料小的金属材料是铝或铝合金。
16．如权利要求11或12所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：一种金属材料是钢，刚性比上述金属材料小的金属材料是铝或铝合金。
17．如权利要求11或12所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：一种金属材料是钢；刚性比上述金属材料小的金属材料是铜或铜合金。
18．一种异种金属材料的接合结构，其特征在于：电力用断路器所用的通电接点触头部分是铜或铜合金；上述接点触头部分以外是由铝或铝合金构成的。
19．一种异种金属材料接合结构，其特征在于：电力用断路器所用的电弧接点的触头部分是铜钨合金；上述接点触头部分以外是由铁、铁合金或铜合金中的某一种构成的。
20．如权利要求18或19所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：异种金属材料接合面脱离开接点触头部分。
21．如权利要求18或19所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：接合部的电阻与母材的电阻相同。
22．一种异种金属材料的接合结构，其特征在于：在利用摩擦压焊法进行接合的铝或铝合金和铜或铜合金的接合结构中，在铜或铜合金的接合面端部与铜或铜合金本身的自由缘(X)构成的角度被设定为50～85度。
23．一种异种金属材料接合结构，其特征在于：在利用摩擦压焊法进行接合的铝或铝合金和铜或铜合金的接合结构中，在铜或铜合金的接合面端部与铜或铜合金本身的自由缘(X)构成的角度被设定为120度以上。
24．一种异种金属材料接合结构，其特征在于：在利用摩擦压焊法进行接合的铝或铝合金和铜或铜合金的接合结构中，在铝或铝合金和铜或铜合金的接合面端部与铜或铜合金本身的自由缘(X)构成的角度被设定为90度以下。
25．一种异种金属材料接合结构，其特征在于：在利用摩擦压焊法进行接合的铝或铝合金和铜或铜合金的接合结构中，在铝或铝合金和铜或铜合金的接合面端部与各自的自由缘(X)构成的角度，当其中某一个为90度时，在其余材料的接合面端部与自由端形成的角度被设定为90度以下。
26．如权利要求22～25中任一项所述的异种金属材料的接合结构，其特征在于：在利用摩擦压焊法进行接合的铝或铝合金和铜或铜合金的接合结构中，由铝或铝合金和铜或铜合金构成的金属间化合物的反应层被设定为20μm以下。
27．如权利要求22～26中任一项所述的异种金属材料的接合结构，其特征在于：在利用摩擦压焊法进行接合的铝或铝合金和铜或铜合金的接合结构中，接合部的电阻与母材的电阻相同。
28．如权利要求22～25中任一项所述的异种金属材料的接合结构，其特征是：异种金属材料接合方法是摩擦压焊、冷压焊、热压焊、扩散接合、爆炸压焊、锻接、超声波接合、钎焊、锡焊、电阻焊、溶融金属注入、铸接、用粘合剂粘合中的某一种。
29．一种异种金属材料接合结构，是如权利要求22～28所述的接合结构，其特征在于：被用于电力断路器内的通电接点中，至少接点触头部分是铜或铜合金；触头部分以外是由铝或铝合金构成。
30．一处异种金属材料接合结构，如权利要求22～28所述的接合结构，其特征在于：被作为通电零件使用的接合中，接合面脱离开接点触头部分。
31．一种涂层端部结构，其特征在于：具有在实施沟槽加工的金属基板上涂敷刚性比该金属板小的涂敷材料的这种涂层结构的涂层构件中，在涂层端部与金属基材的自由缘构成的角度为120度以上、或55～85度。
32．一种涂层端部结构，其特征在于：具有在进行了沟槽加工的金属基板上涂敷刚性比该金属板大的涂敷材料的这种涂层结构的涂层构件中，在涂层端部与金属基材的自由缘构成的角度为60度以下、或95～125度。
33．如权利要求31或32所述的涂层端部结构，其特征是：涂敷方法是喷镀、PVD、CVD、熔焊、钎焊、锡焊、用粘合剂粘接中的某一种。
34．如权利要求31所述的涂层端部结构，其特征是：金属基材是铜或铜合金。
35．如权利要求32所述的涂层端部结构，其特征是：金属基材是铝或铝合金；涂敷材料是铜、铜合金、银、银合金中的某一种。
36．一种涂层端部结构，其特征在于：具有在进行了沟槽加工的接点本体部分上涂敷接点触头部分的这种涂层结构的电力用断路器所使用的通电接点中，上述接点本体部分由金属基材构成，上述接点触头部分由刚性比所述金属基材小的涂敷材料构成，在涂层端部与金属基材的自由端构成的角度为60度以下、或95～125度。
37．如权利要求36所述的涂层端部结构，其特征是：接点触头部分由铜、铜合金、银、银合金中的某一种涂敷材料构成。
38．如权利要求36所述的涂层端部结构，其特征是：涂层端部被设定在离开通电接点触头部分的位置上。
39．如权利要求36所述的涂层端部结构，其特征是：在通电接点的本体部分上涂敷触头部分的涂敷部界面的电阻与通电接点母材的电阻相同。
40．一种涂层端部结构，其特征在于：具有在进行了沟槽加工的导体主体部分上涂敷导体触头部分的这种涂层结构的电力断路器或开关所用的导体内，上述导体主体部分由金属基材构成；上述导体触头部分由刚性比上述金属基材大的涂敷材料构成，在涂层端部与金属基材的自由缘构成的角度为60度以下或95～125度。
41．如权利要求40所述的涂层端部结构，其特征是：导体触头部分由铜、铜合金、银、银合金中的某一种涂敷材料构成。
42．如权利要求31所述的涂层端部结构，其特征是：金属基材是Ni基或Co基耐热合金，刚性比上述金属基材小的涂敷材料是MCrAlY合金，其中，M是Ni和/或Co。
43．一种涂层端部结构，其特征在于：在进行了沟槽加工的基体部分上耐蚀部分具有涂层结构的汽轮机内所用的转动叶片或燃烧器内，上述基体部分由金属基材构成；上述耐蚀部分由刚性比上述金属基材小的涂敷材料构成，在涂层端部与金属基材的自由缘构成的角度为120度以上、或55～85度。
44．如权利要求43所述的涂层端部结构，其特征在于：其基体部分是Ni基或Co基耐热合金；耐蚀部分是MCrAlY合金，其中，M是Ni和/或Co。
45．一种涂层端部结构，其特征在于：具有在进行了沟槽加工的基体部分上涂敷耐热部的这种涂层结构的汽轮机所用的转动叶片或燃烧器中，上述基体部分由金属基材构成；上述耐热部分由刚性比上述金属基材小的结合涂层材料和外涂层材料构成，在涂层端部与金属基材的自由缘构成的角度为120度以上或55～85度。
46．如权利要求45所述的涂层端部结构，其特征为：基体部分是Ni基或Co基耐热合金，隔热部分的结合涂层材料是MCrAlY耐蚀合金，其中M是Ni和/或Co，另外，涂敷了上述结合涂层材料的外层材料是氧化锆陶瓷。
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