JP2001079682A - 異種金属の溶接方法 - Google Patents
異種金属の溶接方法Info
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- JP2001079682A JP2001079682A JP26374499A JP26374499A JP2001079682A JP 2001079682 A JP2001079682 A JP 2001079682A JP 26374499 A JP26374499 A JP 26374499A JP 26374499 A JP26374499 A JP 26374499A JP 2001079682 A JP2001079682 A JP 2001079682A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特に鉄と非鉄金属との接合に適し、簡易に低
コストで加工でき、結合度、伝導性および耐熱性が優れ
た結合材料が得られる異種金属の溶接方法を提供する。 【解決手段】 この異種金属の溶接方法は、溶接の過程
でいかなる媒介も補助剤も必要がない。まず、惰性気体
６２の保護下で加熱器５により鉄基本材料２とりん青銅
３とを一定の温度まで温度を上昇させ、りん青銅３を熔
解する。その融解による熱によって鉄基本材料２および
りん青銅３の接合地点における結晶分子の変態を発生さ
せて磁性を生じさせ、互いに溶着させるともに、鉄基本
材料２およびりん青銅３の結合面４の組織および結晶分
子において結晶境界の共存を形成し、互いに留め合う形
態に結合させる。
コストで加工でき、結合度、伝導性および耐熱性が優れ
た結合材料が得られる異種金属の溶接方法を提供する。 【解決手段】 この異種金属の溶接方法は、溶接の過程
でいかなる媒介も補助剤も必要がない。まず、惰性気体
６２の保護下で加熱器５により鉄基本材料２とりん青銅
３とを一定の温度まで温度を上昇させ、りん青銅３を熔
解する。その融解による熱によって鉄基本材料２および
りん青銅３の接合地点における結晶分子の変態を発生さ
せて磁性を生じさせ、互いに溶着させるともに、鉄基本
材料２およびりん青銅３の結合面４の組織および結晶分
子において結晶境界の共存を形成し、互いに留め合う形
態に結合させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、異種金属の溶接方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に用いられる二異種金属の溶接方法
は、主として加圧溶接と非加圧溶接、すなわち溶接と硬
溶接に分けられる。一般の溶接方法としてはアーク溶
接、気圧溶接および熱溶接などの方式があり、その応用
原理は以下に示すとおりである。まず図１に示すよう
に、アーク溶接で溶接する金属部材１は、常に電気アー
ク１１端に生ずる火熱点によって完全に溶融する。
は、主として加圧溶接と非加圧溶接、すなわち溶接と硬
溶接に分けられる。一般の溶接方法としてはアーク溶
接、気圧溶接および熱溶接などの方式があり、その応用
原理は以下に示すとおりである。まず図１に示すよう
に、アーク溶接で溶接する金属部材１は、常に電気アー
ク１１端に生ずる火熱点によって完全に溶融する。
【０００３】酸素アルキン溶接あるいは気圧溶接では、
二種の混合気体（通常は酸素とアセチレン）が点火され
て高温の焔を生じる。抵抗溶接は、加熱および加圧方式
であり、溶接する物件を接合点に置き、大量の電流によ
って熔解温度に達するまで温度を上昇させ、さらに機械
による圧力によって圧縮接合する。
二種の混合気体（通常は酸素とアセチレン）が点火され
て高温の焔を生じる。抵抗溶接は、加熱および加圧方式
であり、溶接する物件を接合点に置き、大量の電流によ
って熔解温度に達するまで温度を上昇させ、さらに機械
による圧力によって圧縮接合する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各種の従来の接合方法は欠点を有し、例えば酸素アセチ
レン方式では必ず溶接補助剤あるいは媒介によって結合
させるので、結合後の応力強度、耐熱性および導電性な
どが大きな影響を受ける。また、アーク溶接ならびに抵
抗溶接の加熱および加圧方式は、溶接補助剤を使用しな
いといってもやはり同じように二金属の結合地点の結晶
分子の組織を破壊し、その結合地点の金属材料の機械的
性質を大きく損ねるとともに危険性を増加させる。
各種の従来の接合方法は欠点を有し、例えば酸素アセチ
レン方式では必ず溶接補助剤あるいは媒介によって結合
させるので、結合後の応力強度、耐熱性および導電性な
どが大きな影響を受ける。また、アーク溶接ならびに抵
抗溶接の加熱および加圧方式は、溶接補助剤を使用しな
いといってもやはり同じように二金属の結合地点の結晶
分子の組織を破壊し、その結合地点の金属材料の機械的
性質を大きく損ねるとともに危険性を増加させる。
【０００５】したがって、本発明の目的は、従来の溶接
方式と異なる溶接原理を利用して従来の溶接方式の欠点
を克服し、特に鉄と非鉄金属との接合に適し、簡易に低
コストで加工でき、結合度、伝導性および耐熱性が優れ
た結合材料が得られる異種金属の溶接方法を提供するこ
とにある。
方式と異なる溶接原理を利用して従来の溶接方式の欠点
を克服し、特に鉄と非鉄金属との接合に適し、簡易に低
コストで加工でき、結合度、伝導性および耐熱性が優れ
た結合材料が得られる異種金属の溶接方法を提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの本発明の異種金属の溶接方法は、溶接の過程でいか
なる媒介も補助剤も必要がない。惰性気体の保護下で熱
エネルギーを運用して二種以上の異種金属を一定の温度
まで温度を上昇させ、その二種の金属を緊密に接合させ
た地点において結晶分子の変態を発生させて磁性を生じ
させ、互いに溶着させるともに、二金属の接合面の組織
および結晶分子において結晶境界の共存を形成し、互い
に留め合う形態に結合させる。
めの本発明の異種金属の溶接方法は、溶接の過程でいか
なる媒介も補助剤も必要がない。惰性気体の保護下で熱
エネルギーを運用して二種以上の異種金属を一定の温度
まで温度を上昇させ、その二種の金属を緊密に接合させ
た地点において結晶分子の変態を発生させて磁性を生じ
させ、互いに溶着させるともに、二金属の接合面の組織
および結晶分子において結晶境界の共存を形成し、互い
に留め合う形態に結合させる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。本発明の一実施例による異種金属の溶
接方法は、図２に示すように主として下記のステップを
包括する。 ステップＡ：まず溶接して接合する基本材料として、鉄
基本材料２に適当な厚みの異種金属のりん青銅３（パッ
キング）を緊密に接合して位置決めする。次に、二金属
の結合面の溶接する異種金属側の対面の短距離地点に加
熱器５を設置し、適当に加熱すると同時に溶接方向に加
熱器を進行させ、金属を熔解する。
づいて説明する。本発明の一実施例による異種金属の溶
接方法は、図２に示すように主として下記のステップを
包括する。 ステップＡ：まず溶接して接合する基本材料として、鉄
基本材料２に適当な厚みの異種金属のりん青銅３（パッ
キング）を緊密に接合して位置決めする。次に、二金属
の結合面の溶接する異種金属側の対面の短距離地点に加
熱器５を設置し、適当に加熱すると同時に溶接方向に加
熱器を進行させ、金属を熔解する。
【０００８】ステップＢ：大きな開口を具する惰性気体
供給器を設置し、その惰性気体供給器の惰性気体出口６
１が加熱器５の加工線後方に位置するようにし、一定の
流速を有する適量の惰性気体６２を徐々に供給する。 ステップＣ：二異種金属において、鉄基本材料２とりん
青銅３との結合面４が熱を受けて適当な温度になると、
溶解点が比較的低いりん青銅３は先に溶解し、その熱量
は鉄基本材料２とりん青銅３との境界面である結合面４
の金属平面に結晶分子の変態を発生させ、その金属平面
は磁性を生じ互いに付着して接合する。
供給器を設置し、その惰性気体供給器の惰性気体出口６
１が加熱器５の加工線後方に位置するようにし、一定の
流速を有する適量の惰性気体６２を徐々に供給する。 ステップＣ：二異種金属において、鉄基本材料２とりん
青銅３との結合面４が熱を受けて適当な温度になると、
溶解点が比較的低いりん青銅３は先に溶解し、その熱量
は鉄基本材料２とりん青銅３との境界面である結合面４
の金属平面に結晶分子の変態を発生させ、その金属平面
は磁性を生じ互いに付着して接合する。
【０００９】上述のステップＡの加熱器５の大きさと溶
接の進行速度とは、加熱器５の工率と溶接を受ける金属
が熱を受けて磁性を生ずる特性とを考慮して調整する。
また、惰性気体供給器の速度は加熱器５と同じ速度であ
り、惰性気体６２は吹き出して供給する速度が制御さ
れ、加熱器５で加熱したあとの溶接溝５１周辺の空気
（特に酸素）を吹き除き、惰性気体６２を持続的に吹き
払いのける。しかし、惰性気体６２の供給速度を大きく
すると、空気の流れの乱れを生じ、元々溶接溝５１の外
側を覆っていた惰性気体６２を吹き除き、酸素が溶接溝
５１に進入して溶接溝５１の酸化を引き起こし、溶接を
受ける金属（パッキング）の組織を破壊する。惰性気体
供給器の理想的な形状は、開口を三つに拡大したラッパ
ッパの形状であって、また通気孔６３を円形孔にするの
がよい。
接の進行速度とは、加熱器５の工率と溶接を受ける金属
が熱を受けて磁性を生ずる特性とを考慮して調整する。
また、惰性気体供給器の速度は加熱器５と同じ速度であ
り、惰性気体６２は吹き出して供給する速度が制御さ
れ、加熱器５で加熱したあとの溶接溝５１周辺の空気
（特に酸素）を吹き除き、惰性気体６２を持続的に吹き
払いのける。しかし、惰性気体６２の供給速度を大きく
すると、空気の流れの乱れを生じ、元々溶接溝５１の外
側を覆っていた惰性気体６２を吹き除き、酸素が溶接溝
５１に進入して溶接溝５１の酸化を引き起こし、溶接を
受ける金属（パッキング）の組織を破壊する。惰性気体
供給器の理想的な形状は、開口を三つに拡大したラッパ
ッパの形状であって、また通気孔６３を円形孔にするの
がよい。
【００１０】本実施例の方法によって、大きい面積かつ
厚みを具する金属の溶接および加工をする場合は、まず
溶接する金属（すなわちパッキング）を必要の厚みだけ
加え、加熱器５の工率を大きくしてから一回で溶接を完
了する。上述のように本実施例は、溶接の過程でいかな
る媒介も補助剤も必要ないため、化学補助剤と熔解する
二種の金属接合面とが互いにしみ込み合う状況が発生し
ない。その接合面は高温下において耐熱性を示し、剥脱
（試験結果によると、このとき少なくとも６００℃以上
に到達する）を生じず、また導熱性および導電性に優れ
ているので、張力および圧力に抵抗する特性がある。ま
た、その他の機械応力の特性はよく用いられる溶接方法
より優れているので、図３に示すように異種金属の結合
において段階を明確にし、その異種金属は十分な美観と
産業性を具しており、破壊検査であるＸ線写真検査にお
いて気孔、線状短縮孔、ならびにかすの含有、スリット
およびデンドライトの短縮孔などの欠陥検査で全て一等
級で合格する。以上のように、本実施例の方法により結
合された異種金属は美観と元来の金属の特性とを兼ね、
溶接加工でその金属の特性が損なわれることがない。ま
たこの溶接方法は大変簡便である。
厚みを具する金属の溶接および加工をする場合は、まず
溶接する金属（すなわちパッキング）を必要の厚みだけ
加え、加熱器５の工率を大きくしてから一回で溶接を完
了する。上述のように本実施例は、溶接の過程でいかな
る媒介も補助剤も必要ないため、化学補助剤と熔解する
二種の金属接合面とが互いにしみ込み合う状況が発生し
ない。その接合面は高温下において耐熱性を示し、剥脱
（試験結果によると、このとき少なくとも６００℃以上
に到達する）を生じず、また導熱性および導電性に優れ
ているので、張力および圧力に抵抗する特性がある。ま
た、その他の機械応力の特性はよく用いられる溶接方法
より優れているので、図３に示すように異種金属の結合
において段階を明確にし、その異種金属は十分な美観と
産業性を具しており、破壊検査であるＸ線写真検査にお
いて気孔、線状短縮孔、ならびにかすの含有、スリット
およびデンドライトの短縮孔などの欠陥検査で全て一等
級で合格する。以上のように、本実施例の方法により結
合された異種金属は美観と元来の金属の特性とを兼ね、
溶接加工でその金属の特性が損なわれることがない。ま
たこの溶接方法は大変簡便である。
【図１】従来の電気アーク溶接を示す正面図である。
【図２】本発明の実施例による異種金属の溶接を示す正
面図である。
面図である。
【図３】本発明の実施例による異種金属の溶接後の状態
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
２ 鉄基本材料 ３ りん青銅 ４ 結合面 ５ 加熱器 ５１ 溶接溝 ６１ 惰性気体出口 ６２ 惰性気体
Claims (2)
- 【請求項１】 基本材質である金属とパッキング材であ
る異種金属とを緊密に接合して位置決めし、その二つの
金属の結合面の異種金属側の短距離地点に加熱器を設置
し、その加熱器を溶接方向に進行させて前記異種金属を
加熱し熔解させるステップと、 惰性気体出口を有する惰性気体供給器を前記加熱器の加
工線に対応するように設置し、前記加熱器と同じ速度で
進行させ、前記惰性気体出口から前記加熱器の加工線後
方に惰性気体を安定した流速で供給し、前記加熱器によ
って形成された溶接溝の周囲の酸素を前記惰性気体によ
り吹き除き、前記溶接溝の周囲を包囲して酸素と隔離さ
せるステップと、 前記異種金属が熱を受けて熔解する際の熱量により、前
記二つの金属の結合面の両側の金属平面に結晶分子の変
態を発生させて磁性を生じさせ、前記二つの金属を溶着
させて自然冷却するステップと、 を含むことを特徴とする異種金属の溶接方法。 - 【請求項２】 前記惰性気体供給器は、開口と、円形の
通気孔とを有することを特徴とする請求項１記載の異種
金属の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26374499A JP2001079682A (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 異種金属の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26374499A JP2001079682A (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 異種金属の溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001079682A true JP2001079682A (ja) | 2001-03-27 |
Family
ID=17393696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26374499A Pending JP2001079682A (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 異種金属の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001079682A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103659070A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-03-26 | 孙建康 | 异种金属板材的焊接方法 |
| CN105479025A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-04-13 | 长沙理工大学 | 一种超声辅助激光钎焊金刚石工具的方法 |
-
1999
- 1999-09-17 JP JP26374499A patent/JP2001079682A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103659070A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-03-26 | 孙建康 | 异种金属板材的焊接方法 |
| CN105479025A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-04-13 | 长沙理工大学 | 一种超声辅助激光钎焊金刚石工具的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040604 |