JP2002096162A - 電子ビーム・ロー付方法 - Google Patents
電子ビーム・ロー付方法Info
- Publication number
- JP2002096162A JP2002096162A JP2000281646A JP2000281646A JP2002096162A JP 2002096162 A JP2002096162 A JP 2002096162A JP 2000281646 A JP2000281646 A JP 2000281646A JP 2000281646 A JP2000281646 A JP 2000281646A JP 2002096162 A JP2002096162 A JP 2002096162A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- brazing
- brazing material
- brazed
- irradiated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、比較的簡易な方法にて、短時間に
良好な仕上がりのロー付が得られる電子ビーム・ロー付
方法の提供を目的とする。 【解決手段】 被ロー付物にロー材をセットし電子ビー
ムを照射してロー付する電子ビーム・ロー付方法におい
て、ビーム偏向制御手段により、電子ビームを所要の加
熱領域内にくまなく瞬時に照射して、所要の加熱領域の
全面を同時に加熱することを特徴とする。
良好な仕上がりのロー付が得られる電子ビーム・ロー付
方法の提供を目的とする。 【解決手段】 被ロー付物にロー材をセットし電子ビー
ムを照射してロー付する電子ビーム・ロー付方法におい
て、ビーム偏向制御手段により、電子ビームを所要の加
熱領域内にくまなく瞬時に照射して、所要の加熱領域の
全面を同時に加熱することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被ロー付物にロー
材をセットし電子ビームを照射してロー付する電子ビー
ム・ロー付方法に関する。
材をセットし電子ビームを照射してロー付する電子ビー
ム・ロー付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】以下、従来の技術を図７乃至図９に基づ
いて説明する。図７は、例えば、ハンドブックに示され
た従来の連続炉によるロー付装置を示す概念図である。
図中の１はロー材がセットされた被ロー付物、２は炉内
温度を調整するための調整蓋、３は被ロー付物１を加熱
室に通過させるように移送するコンベア、４は加熱室、
５は被ロー付物１を冷却する冷却部、６は加熱室４の加
熱温度を測定する温度計、７はロー付の清浄化のための
雰囲気を造って加熱室４へ供給する還元ガス供給装置で
ある。
いて説明する。図７は、例えば、ハンドブックに示され
た従来の連続炉によるロー付装置を示す概念図である。
図中の１はロー材がセットされた被ロー付物、２は炉内
温度を調整するための調整蓋、３は被ロー付物１を加熱
室に通過させるように移送するコンベア、４は加熱室、
５は被ロー付物１を冷却する冷却部、６は加熱室４の加
熱温度を測定する温度計、７はロー付の清浄化のための
雰囲気を造って加熱室４へ供給する還元ガス供給装置で
ある。
【０００３】図８はロー材９がセットされたロー付前の
被ロー付物１の断面図であり、８は被ロー付物１に接合
する接合材、９は被ロー付物１と接合材８とをロー付す
るためのロー材である。図９は、ロー付後の被ロー付物
１の断面図であり、１０は被ロー付物１と接合材８とが
ロー付された状態のローである。
被ロー付物１の断面図であり、８は被ロー付物１に接合
する接合材、９は被ロー付物１と接合材８とをロー付す
るためのロー材である。図９は、ロー付後の被ロー付物
１の断面図であり、１０は被ロー付物１と接合材８とが
ロー付された状態のローである。
【０００４】次に、上記装置の動作を説明する。接合材
８とロー材９とがセットされた被ロー付物１を、炉内の
コンベア３で加熱室４へ移送する。加熱室４で、被ロー
付物１はロー付温度まで予熱−加熱され、被ロー付物１
にセットされたロー材９が溶融し、接合材８が被ロー付
物１にロー付される。
８とロー材９とがセットされた被ロー付物１を、炉内の
コンベア３で加熱室４へ移送する。加熱室４で、被ロー
付物１はロー付温度まで予熱−加熱され、被ロー付物１
にセットされたロー材９が溶融し、接合材８が被ロー付
物１にロー付される。
【０００５】加熱室４の炉内温度は温度計６で計測さ
れ、炉内温度がロー付温度以上で一定範囲に保持される
ように、連続炉の入口と出口とに調整蓋２が設けられて
いる。この加熱室４でロー付された被ロー付物１は、冷
却部５を通って炉外に移送される。加熱室４には、被ロ
ー付物１にセットされたロー材９が溶融され、被ロー付
物１と接合材８とが安定してロー付されるよう、還元ガ
ス供給装置７から還元ガスが供給される。
れ、炉内温度がロー付温度以上で一定範囲に保持される
ように、連続炉の入口と出口とに調整蓋２が設けられて
いる。この加熱室４でロー付された被ロー付物１は、冷
却部５を通って炉外に移送される。加熱室４には、被ロ
ー付物１にセットされたロー材９が溶融され、被ロー付
物１と接合材８とが安定してロー付されるよう、還元ガ
ス供給装置７から還元ガスが供給される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の上記ロー付方法
は、ロー材９と当該ロー材９がセットされた被ロー付物
１との全体を加熱する所謂全体加熱方法であるため、被
ロー付物の予熱−加熱−冷却の工程で、ロー付温度が高
くなる程、又、生産量が多くなる程、炉（連続炉）の規
模を大きくしなければならず、設備コストの増加となっ
ていた。又、かかる炉の規模拡大は、加熱−冷却のため
の消費エネルギーや還元ガスを大量に消費し、ランニン
グコストを増加させる等の課題があった。
は、ロー材９と当該ロー材９がセットされた被ロー付物
１との全体を加熱する所謂全体加熱方法であるため、被
ロー付物の予熱−加熱−冷却の工程で、ロー付温度が高
くなる程、又、生産量が多くなる程、炉（連続炉）の規
模を大きくしなければならず、設備コストの増加となっ
ていた。又、かかる炉の規模拡大は、加熱−冷却のため
の消費エネルギーや還元ガスを大量に消費し、ランニン
グコストを増加させる等の課題があった。
【０００７】本発明は、上記のような課題を解消するた
めになされたもので、比較的簡易な方法にて、短時間に
良好な仕上がりのロー付が得られるロー付方法の提供を
目的とする。
めになされたもので、比較的簡易な方法にて、短時間に
良好な仕上がりのロー付が得られるロー付方法の提供を
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の電子ビーム・
ロー付方法の発明は、被ロー付物にロー材をセットし電
子ビームを照射してロー付する電子ビーム・ロー付方法
において、ビーム偏向制御手段により、電子ビームを所
要の加熱領域内にくまなく瞬時に照射して、所要の加熱
領域の全面を同時に加熱することを特徴とする。
ロー付方法の発明は、被ロー付物にロー材をセットし電
子ビームを照射してロー付する電子ビーム・ロー付方法
において、ビーム偏向制御手段により、電子ビームを所
要の加熱領域内にくまなく瞬時に照射して、所要の加熱
領域の全面を同時に加熱することを特徴とする。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１に記載の電子
ビーム・ロー付方法において、所要の加熱領域は、ロー
材の表面及び被ロー付物のロー材周辺であることを特徴
とする。
ビーム・ロー付方法において、所要の加熱領域は、ロー
材の表面及び被ロー付物のロー材周辺であることを特徴
とする。
【００１０】請求項３の発明は、請求項１に記載の電子
ビーム・ロー付方法において、所要の加熱領域は、ロー
材の表面を除く、被ロー付物のロー材周辺であることを
特徴とする。
ビーム・ロー付方法において、所要の加熱領域は、ロー
材の表面を除く、被ロー付物のロー材周辺であることを
特徴とする。
【００１１】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
の何れかに記載の電子ビーム・ロー付方法において、所
要の加熱領域は複数個所であることを特徴とする。
の何れかに記載の電子ビーム・ロー付方法において、所
要の加熱領域は複数個所であることを特徴とする。
【００１２】請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４
の何れかに記載の電子ビーム・ロー付方法において、ロ
ー材が徐々に溶融されるよう照射エネルギーを徐々に高
めながら電子ビームを照射することを特徴とする。
の何れかに記載の電子ビーム・ロー付方法において、ロ
ー材が徐々に溶融されるよう照射エネルギーを徐々に高
めながら電子ビームを照射することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の電子ビーム・ロー付方法
は、ロー材がセットされた被ロー付物に対し、電子ビー
ムが照射される側の、ロー材の表面及び被ロー付物のロ
ー材周辺の領域に、或いは、ロー材の表面を除く被ロー
付物のロー材周辺の領域に対し、同時に加熱するよう
に、ビーム偏向制御手段により、電子ビームを所要の加
熱領域内にくまなく瞬時に照射して、所要の加熱領域の
全面を同時に加熱する、即ち、加熱領域の全面を面状に
照射することで、前記ロー材を直接的或いは間接的に加
熱溶融させたり、更には、電子ビームをスロープアップ
制御してロー材を徐々に加熱溶融させたりすることを内
容とする。以下、これを実施の形態に基づいて説明す
る。
は、ロー材がセットされた被ロー付物に対し、電子ビー
ムが照射される側の、ロー材の表面及び被ロー付物のロ
ー材周辺の領域に、或いは、ロー材の表面を除く被ロー
付物のロー材周辺の領域に対し、同時に加熱するよう
に、ビーム偏向制御手段により、電子ビームを所要の加
熱領域内にくまなく瞬時に照射して、所要の加熱領域の
全面を同時に加熱する、即ち、加熱領域の全面を面状に
照射することで、前記ロー材を直接的或いは間接的に加
熱溶融させたり、更には、電子ビームをスロープアップ
制御してロー材を徐々に加熱溶融させたりすることを内
容とする。以下、これを実施の形態に基づいて説明す
る。
【００１４】実施の形態１．実施の形態１は、被ロー付
物にロー材をセットした後、所要の加熱領域としての、
ロー材の表面及び被ロー付物のロー材周辺の表面の領域
に対して、当該領域の全面を同時に加熱するよう電子ビ
ームを面状に照射する方法を示す。この方法は、ロー材
のみでなく、被ロー付物のロー材周辺までも照射する点
に特徴がある。尚、ロー材に直接電子ビームを当てるこ
とを直接照射という。以下、図１乃至図３に基づいて説
明する。図１は電子ビームロー付装置の構成を示した概
念図、図２は照射した状態を示す図、図３は偏向パター
ン発生の説明図である。尚、図５乃至図７と同一の符号
は同一若しくは共通の内容であるので、その説明を省略
する。
物にロー材をセットした後、所要の加熱領域としての、
ロー材の表面及び被ロー付物のロー材周辺の表面の領域
に対して、当該領域の全面を同時に加熱するよう電子ビ
ームを面状に照射する方法を示す。この方法は、ロー材
のみでなく、被ロー付物のロー材周辺までも照射する点
に特徴がある。尚、ロー材に直接電子ビームを当てるこ
とを直接照射という。以下、図１乃至図３に基づいて説
明する。図１は電子ビームロー付装置の構成を示した概
念図、図２は照射した状態を示す図、図３は偏向パター
ン発生の説明図である。尚、図５乃至図７と同一の符号
は同一若しくは共通の内容であるので、その説明を省略
する。
【００１５】先ず、図１乃至図２において、図中の２１
は電子ビーム発生装置、２２は電子ビーム発生装置２１
から発射される電子ビームである。２４はビーム偏向手
段であり、電子ビーム発生装置２１から発射されて通過
して行く電子ビーム２２を偏向制御して、電子ビーム２
２が所要の加熱領域に対して面状に当たるように制御す
る。２５はビーム偏向パターン発生装置であり、前記ビ
ーム偏向手段２４にビーム偏向制御信号を出力すること
によって、後述する真空チャンバー２６内を次々と間欠
的に通過する被ロー付物２３に対して、その予め設定さ
れた面状の領域即ち加熱領域に相応するように制御され
た電子ビーム２２が面状に照射される。
は電子ビーム発生装置、２２は電子ビーム発生装置２１
から発射される電子ビームである。２４はビーム偏向手
段であり、電子ビーム発生装置２１から発射されて通過
して行く電子ビーム２２を偏向制御して、電子ビーム２
２が所要の加熱領域に対して面状に当たるように制御す
る。２５はビーム偏向パターン発生装置であり、前記ビ
ーム偏向手段２４にビーム偏向制御信号を出力すること
によって、後述する真空チャンバー２６内を次々と間欠
的に通過する被ロー付物２３に対して、その予め設定さ
れた面状の領域即ち加熱領域に相応するように制御され
た電子ビーム２２が面状に照射される。
【００１６】被ロー付物２３は、カセット容器２７（図
では４個のカセット容器２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７
Ｄ）に収納された状態で、搬送チューブ２８にて、真空
チャンバー２６を通過するように移送される。カセット
容器２７（２７Ａ〜２７Ｄ）は、搬送チューブ２８に順
次押し込まれて、図１上において、右から左へとシフト
されて行く。即ち、ロー材９がセットされたロー付前の
被ロー付物２３を収納したカセット容器２７Ａが搬送チ
ューブ２８の一方側（図１の右側）から押し込まれる
と、搬送チューブ２８の他方側（図１の左側）からロー
付された被ロー付物２３が収納されたカセット容器２７
Ｄが押し出される。
では４個のカセット容器２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７
Ｄ）に収納された状態で、搬送チューブ２８にて、真空
チャンバー２６を通過するように移送される。カセット
容器２７（２７Ａ〜２７Ｄ）は、搬送チューブ２８に順
次押し込まれて、図１上において、右から左へとシフト
されて行く。即ち、ロー材９がセットされたロー付前の
被ロー付物２３を収納したカセット容器２７Ａが搬送チ
ューブ２８の一方側（図１の右側）から押し込まれる
と、搬送チューブ２８の他方側（図１の左側）からロー
付された被ロー付物２３が収納されたカセット容器２７
Ｄが押し出される。
【００１７】尚、図中の２９は、各カセット容器２７
Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄの前後方向の各両端側にそ
れぞれ取付けられた真空シール用のＯリング、３０はカ
セット容器２７Ａの容器内を予備真空排気させる予備排
気用真空ポンプ、３１は真空チャンバー２６を真空排気
させる真空チャンバー排気用真空ポンプである。
Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄの前後方向の各両端側にそ
れぞれ取付けられた真空シール用のＯリング、３０はカ
セット容器２７Ａの容器内を予備真空排気させる予備排
気用真空ポンプ、３１は真空チャンバー２６を真空排気
させる真空チャンバー排気用真空ポンプである。
【００１８】電子ビーム発生装置２１から発射された電
子ビーム２２は、ビーム偏向手段２４を通って、真空チ
ャンバー２６内に移送されたカセット容器２７Ｂに収容
された被ロー付物２３に向けて、電子ビーム２２が照射
される。真空チャンバー２６内は、真空ポンプ３１で常
に真空雰囲気が保持されているので、清浄で安定したロ
ー付ができる。又、真空チャンバ２６内を外界（大気）
と遮断する真空シールは、搬送チューブ２８とカセット
容器２７の両端側に取付けられたＯリングによって行わ
れており、カセット容器２７Ａの容器内を真空ポンプ３
０で予備真空することにより、カセット容器２７Ａを真
空チャンバー２６内にシフトした時も、真空チャンバー
２６内は常に真空雰囲気を維持できる。
子ビーム２２は、ビーム偏向手段２４を通って、真空チ
ャンバー２６内に移送されたカセット容器２７Ｂに収容
された被ロー付物２３に向けて、電子ビーム２２が照射
される。真空チャンバー２６内は、真空ポンプ３１で常
に真空雰囲気が保持されているので、清浄で安定したロ
ー付ができる。又、真空チャンバ２６内を外界（大気）
と遮断する真空シールは、搬送チューブ２８とカセット
容器２７の両端側に取付けられたＯリングによって行わ
れており、カセット容器２７Ａの容器内を真空ポンプ３
０で予備真空することにより、カセット容器２７Ａを真
空チャンバー２６内にシフトした時も、真空チャンバー
２６内は常に真空雰囲気を維持できる。
【００１９】上記のような装置によって、真空雰囲気中
で、間欠的に連続して、被ロー付物２３にセットされた
ロー材９を加熱溶融し、清浄で、母材への悪影響の少な
い安定したロー付を実現することができる。
で、間欠的に連続して、被ロー付物２３にセットされた
ロー材９を加熱溶融し、清浄で、母材への悪影響の少な
い安定したロー付を実現することができる。
【００２０】上記のビーム偏向パターン発生装置２５に
より設定された所要の加熱領域の面的な形状に合わせた
形状即ち偏向パターンを選択して、ビーム偏向手段２４
に出力することにより、比較的複雑な照射対象の形状、
例えば、所要の加熱領域が複数の領域に分かれている場
合や、領域の形状がドーナツ形或るいは中央が四角にく
り抜かれた四角形等の形状である場合などでも、それら
の形状に相応させて、電子ビーム２２を面状に照射する
ことができる。
より設定された所要の加熱領域の面的な形状に合わせた
形状即ち偏向パターンを選択して、ビーム偏向手段２４
に出力することにより、比較的複雑な照射対象の形状、
例えば、所要の加熱領域が複数の領域に分かれている場
合や、領域の形状がドーナツ形或るいは中央が四角にく
り抜かれた四角形等の形状である場合などでも、それら
の形状に相応させて、電子ビーム２２を面状に照射する
ことができる。
【００２１】次に、この面状の電子ビーム２２を図２及
び図３に基づいて説明する。図２において、陰極５１よ
り発生した電子ビーム２２は、陽極５２を通過し、集束
レンズ５３によって一旦集束された後、ビーム偏向手段
２４を構成する偏向コイル、図ではＸ軸偏向コイル２４
ＸとＹ軸偏向コイル２４Ｙとに、それぞれ流された三角
波形のＸ軸偏向電流と三角波形のＹ軸偏向電流とによっ
て合成される波形（リサージュ波形）によって、面状の
電子ビーム２２となる。この電子ビーム２２が照射する
面領域、即ち所要の加熱領域の面の形状や大きさは、上
記のＸ軸偏向電流及びＹ軸偏向電流の大きさ（振幅）を
適当に選択することによって、任意に設定できる。
び図３に基づいて説明する。図２において、陰極５１よ
り発生した電子ビーム２２は、陽極５２を通過し、集束
レンズ５３によって一旦集束された後、ビーム偏向手段
２４を構成する偏向コイル、図ではＸ軸偏向コイル２４
ＸとＹ軸偏向コイル２４Ｙとに、それぞれ流された三角
波形のＸ軸偏向電流と三角波形のＹ軸偏向電流とによっ
て合成される波形（リサージュ波形）によって、面状の
電子ビーム２２となる。この電子ビーム２２が照射する
面領域、即ち所要の加熱領域の面の形状や大きさは、上
記のＸ軸偏向電流及びＹ軸偏向電流の大きさ（振幅）を
適当に選択することによって、任意に設定できる。
【００２２】例えば、図３に示すように、Ｘ軸偏向電流
及びＹ軸偏向電流の三角波形の周波数を５ＫＨＺ（１サ
イクル＝０．２ｍｓ）とすると、瞬時に面状の電子ビー
ムが得られ、且つ、当該面内において均一なエネルギー
分布が得られる。
及びＹ軸偏向電流の三角波形の周波数を５ＫＨＺ（１サ
イクル＝０．２ｍｓ）とすると、瞬時に面状の電子ビー
ムが得られ、且つ、当該面内において均一なエネルギー
分布が得られる。
【００２３】図２において、ロー材９は、被ロー付物２
３の溝に収まるように配置された接合材８の上面側に、
当該溝の開口部の内に丁度収まる蓋のように、接合材８
を全面的に覆ってセットされている。こうしてロー材９
がセットされた被ロー付物２３に対して、ロー材９の全
表面のみならず、被ロー付物２３のロー材９の近傍即ち
周辺に及ぶ領域の全てに、同時的にビームが当たるよう
上記の電子ビーム２２を面状に照射する。
３の溝に収まるように配置された接合材８の上面側に、
当該溝の開口部の内に丁度収まる蓋のように、接合材８
を全面的に覆ってセットされている。こうしてロー材９
がセットされた被ロー付物２３に対して、ロー材９の全
表面のみならず、被ロー付物２３のロー材９の近傍即ち
周辺に及ぶ領域の全てに、同時的にビームが当たるよう
上記の電子ビーム２２を面状に照射する。
【００２４】このように、ロー材９のみならず、ロー材
９周辺の被ロー付物２３の部分に及ぶ領域を、同時に加
熱するように電子ビーム２２を面状に照射することによ
り、ロー材９のみに電子ビーム２２を照射する場合に比
べて、ロー材９を短時間に、例えば、ロー材９の材質及
び照射エネルギー量の如何によっては瞬時に、均一に加
熱させ且つ溶融させることができる。
９周辺の被ロー付物２３の部分に及ぶ領域を、同時に加
熱するように電子ビーム２２を面状に照射することによ
り、ロー材９のみに電子ビーム２２を照射する場合に比
べて、ロー材９を短時間に、例えば、ロー材９の材質及
び照射エネルギー量の如何によっては瞬時に、均一に加
熱させ且つ溶融させることができる。
【００２５】上記実施の形態１によれば、被ロー付物２
３に接合材８を短時間でロー付することができる。又、
上記実施の形態１は局部加熱によるロー付方法であるた
め、従来のように、ロー付の温度や生産量に左右される
こと無く、小規模で設備コストが安価で、消費エネルギ
ーが少なく、還元ガスが不要で、ランニングコストが安
価なロー付を行うことができる。
３に接合材８を短時間でロー付することができる。又、
上記実施の形態１は局部加熱によるロー付方法であるた
め、従来のように、ロー付の温度や生産量に左右される
こと無く、小規模で設備コストが安価で、消費エネルギ
ーが少なく、還元ガスが不要で、ランニングコストが安
価なロー付を行うことができる。
【００２６】尚、図２の例では、接合材８を全面的に覆
うようにロー材９がセットされた例であるが、接合材８
若しくはその一部が露出した状態でセットされている場
合には、接合材８自体の材質及び照射される電子ビーム
２２のエネルギー量等に応じて、不都合が無ければ接合
材８の露出部分に電子ビーム２２が照射されてもよい。
勿論、不都合があれば、接合材８に電子ビーム２２が当
たらないように、予め設定した偏向パターンを、ビーム
偏向パターン発生装置２５からビーム偏向手段２４に出
力して、照射を行うことになる。
うようにロー材９がセットされた例であるが、接合材８
若しくはその一部が露出した状態でセットされている場
合には、接合材８自体の材質及び照射される電子ビーム
２２のエネルギー量等に応じて、不都合が無ければ接合
材８の露出部分に電子ビーム２２が照射されてもよい。
勿論、不都合があれば、接合材８に電子ビーム２２が当
たらないように、予め設定した偏向パターンを、ビーム
偏向パターン発生装置２５からビーム偏向手段２４に出
力して、照射を行うことになる。
【００２７】実施の形態２．実施の形態２は、ロー材の
表面を除き、被ロー付物のロー材周辺の領域に対し、そ
の領域の全面を同時に加熱するよう電子ビームを面状に
照射する方法であり上記実施の形態１に比べると、ロー
材９に直接電子ビーム２２を当てること無く、被ロー付
物２３のロー材９近傍即ち周辺の領域に、電子ビーム２
２を照射することにより、ロー材９を間接的に加熱溶融
させることに特徴がある。以下、図４及び図５に基づい
て説明する。図４は照射の状態を示す図、図５は偏向パ
ターン発生の説明図である。尚、図７乃至図９と同一の
符号は同一若しくは共通の内容であるので、その説明を
省略する。
表面を除き、被ロー付物のロー材周辺の領域に対し、そ
の領域の全面を同時に加熱するよう電子ビームを面状に
照射する方法であり上記実施の形態１に比べると、ロー
材９に直接電子ビーム２２を当てること無く、被ロー付
物２３のロー材９近傍即ち周辺の領域に、電子ビーム２
２を照射することにより、ロー材９を間接的に加熱溶融
させることに特徴がある。以下、図４及び図５に基づい
て説明する。図４は照射の状態を示す図、図５は偏向パ
ターン発生の説明図である。尚、図７乃至図９と同一の
符号は同一若しくは共通の内容であるので、その説明を
省略する。
【００２８】図４は、上記実施の形態１における図２の
状態において、中央のロー材９に電子ビーム２２が照射
されないように、予め設定しておいたビーム偏向パター
ンをビーム偏向手段２４に出力して、電子ビーム２２を
面状に照射した状態を示す。図示の例では、ロー材９が
被ロー付物２３の中央の長手方向の全長にわたってセッ
トされているため、照射領域対象即ち所要の加熱領域は
中央に位置するロー材９の延在方向の両側周辺に分かれ
た二つの領域（２位置）となっている。電子ビーム２２
の所要の加熱領域がこのように複数であっても、それぞ
れの所要の加熱領域に対して同時的且つ面状に電子ビー
ム２２を照射することは、上述したように、ビーム偏向
パターン等を用いて行う。
状態において、中央のロー材９に電子ビーム２２が照射
されないように、予め設定しておいたビーム偏向パター
ンをビーム偏向手段２４に出力して、電子ビーム２２を
面状に照射した状態を示す。図示の例では、ロー材９が
被ロー付物２３の中央の長手方向の全長にわたってセッ
トされているため、照射領域対象即ち所要の加熱領域は
中央に位置するロー材９の延在方向の両側周辺に分かれ
た二つの領域（２位置）となっている。電子ビーム２２
の所要の加熱領域がこのように複数であっても、それぞ
れの所要の加熱領域に対して同時的且つ面状に電子ビー
ム２２を照射することは、上述したように、ビーム偏向
パターン等を用いて行う。
【００２９】次に、上記のように２つに分割された面状
の電子ビーム２２を図４及び図５に基づいて説明する。
図４において、陰極５１より発生した電子ビーム２２
は、陽極５２を通過し、集束レンズ５３によって一旦集
束された後、ビーム偏向手段２４を構成する一方の偏向
コイルであるＸ軸偏向コイル２４Ｘに流された三角波形
と矩形波形とを重畳させたＸ軸偏向電流と、ビーム偏向
手段を構成する他方の偏向コイルであるＹ軸偏向コイル
２４Ｙに流された三角波形とによって合成された２つの
リサージュ波形によって、２つに分割された面状の電子
ビーム２２が得られる。
の電子ビーム２２を図４及び図５に基づいて説明する。
図４において、陰極５１より発生した電子ビーム２２
は、陽極５２を通過し、集束レンズ５３によって一旦集
束された後、ビーム偏向手段２４を構成する一方の偏向
コイルであるＸ軸偏向コイル２４Ｘに流された三角波形
と矩形波形とを重畳させたＸ軸偏向電流と、ビーム偏向
手段を構成する他方の偏向コイルであるＹ軸偏向コイル
２４Ｙに流された三角波形とによって合成された２つの
リサージュ波形によって、２つに分割された面状の電子
ビーム２２が得られる。
【００３０】尚、上記実施の形態１と同様に、この２つ
に分割された面状の電子ビーム２２が照射する面領域、
即ち所要の加熱領域の面の形状や大きさは、上記のＸ軸
偏向電流及びＹ軸偏向電流の大きさ（振幅）を適当に選
択することによって、任意に設定できる。
に分割された面状の電子ビーム２２が照射する面領域、
即ち所要の加熱領域の面の形状や大きさは、上記のＸ軸
偏向電流及びＹ軸偏向電流の大きさ（振幅）を適当に選
択することによって、任意に設定できる。
【００３１】例えば、図５に示すように、Ｘ軸偏向電流
及びＹ軸偏向電流の三角波形の周波数を５ＫＨＺ（１サ
イクル＝０．２ｍｓ）とすると、瞬時に面状の電子ビー
ムが得られ、且つ、当該面内において均一なエネルギー
分布が得られ、しかも、Ｘ軸偏向電流の矩形波形を２Ｋ
ＨＺ（１サイクル＝０．５ｍｓ）とすると、瞬時に２位
置に面状の電子ビームが得られる。
及びＹ軸偏向電流の三角波形の周波数を５ＫＨＺ（１サ
イクル＝０．２ｍｓ）とすると、瞬時に面状の電子ビー
ムが得られ、且つ、当該面内において均一なエネルギー
分布が得られ、しかも、Ｘ軸偏向電流の矩形波形を２Ｋ
ＨＺ（１サイクル＝０．５ｍｓ）とすると、瞬時に２位
置に面状の電子ビームが得られる。
【００３２】上記実施の形態２によれば、セットされた
ロー材９には電子ビーム２２が直接照射されていないた
め、ロー材９は、被ロー付物２３の前記ロー材９を囲む
周辺の領域が先に加熱され、その熱が被ロー付物２３を
通って前記ロー材９に及ぶことによって、間接的に加熱
され、溶融される。従って、この方法は、低温ロー付、
例えば、電子ビーム２２が直接照射されると蒸発してし
まうような溶解温度が低いロー材が用いられる場合に有
効な方法であり、これによって、溶解温度が低いロー材
を用いても、蒸発させること無く、ローの流動性（濡
れ）を理想的な状態に比較的自由に制御することがで
き、良好な仕上がりのロー付を得ることができる。
ロー材９には電子ビーム２２が直接照射されていないた
め、ロー材９は、被ロー付物２３の前記ロー材９を囲む
周辺の領域が先に加熱され、その熱が被ロー付物２３を
通って前記ロー材９に及ぶことによって、間接的に加熱
され、溶融される。従って、この方法は、低温ロー付、
例えば、電子ビーム２２が直接照射されると蒸発してし
まうような溶解温度が低いロー材が用いられる場合に有
効な方法であり、これによって、溶解温度が低いロー材
を用いても、蒸発させること無く、ローの流動性（濡
れ）を理想的な状態に比較的自由に制御することがで
き、良好な仕上がりのロー付を得ることができる。
【００３３】実施の形態３．実施の形態３は、上記実施
の形態１及び２において、電子ビーム２２をスロープア
ップ制御して照射することを特徴とするロー付方法であ
る。以下、図６に基づいて説明する。図６は電子ビーム
２２をスロープアップ制御した電子ビームの電流パター
ンを示す。
の形態１及び２において、電子ビーム２２をスロープア
ップ制御して照射することを特徴とするロー付方法であ
る。以下、図６に基づいて説明する。図６は電子ビーム
２２をスロープアップ制御した電子ビームの電流パター
ンを示す。
【００３４】上記実施の形態１における電子ビーム２２
のロー材９に対しての直接照射によるロー付方法や、実
施の形態２における電子ビーム２２のロー材９に対して
の間接照射によるロー付方法の何れにおいても、照射エ
ネルギーを徐々に高めていくよう所謂スロープアップ制
御して電子ビーム２２を照射することによって、照射領
域における急激な温度上昇を適度に抑制することができ
る。これにより、ローの流動性（濡れ）を比較的容易に
コントロール（制御）することができるので、良好な仕
上がりのロー付を得ることができる。例えば、ロー材９
の材質や溶解温度、更には、接合部材８や被ロー付物２
３の材質等に応じて、電子ビーム２２による照射エネル
ギーを制御することによって、上記図２や図４の状態か
ら図９に示す状態となるように、ローを最適な状態に溶
融させることにより、接合材８と被ロー付物２３との間
隙に、余すところ無くローを流し込むことができる。
のロー材９に対しての直接照射によるロー付方法や、実
施の形態２における電子ビーム２２のロー材９に対して
の間接照射によるロー付方法の何れにおいても、照射エ
ネルギーを徐々に高めていくよう所謂スロープアップ制
御して電子ビーム２２を照射することによって、照射領
域における急激な温度上昇を適度に抑制することができ
る。これにより、ローの流動性（濡れ）を比較的容易に
コントロール（制御）することができるので、良好な仕
上がりのロー付を得ることができる。例えば、ロー材９
の材質や溶解温度、更には、接合部材８や被ロー付物２
３の材質等に応じて、電子ビーム２２による照射エネル
ギーを制御することによって、上記図２や図４の状態か
ら図９に示す状態となるように、ローを最適な状態に溶
融させることにより、接合材８と被ロー付物２３との間
隙に、余すところ無くローを流し込むことができる。
【００３５】
【発明の効果】請求項１乃至請求項４の各発明によれ
ば、何れも、ロー付温度の高低や生産量の多少に関わら
ず、消費エネルギーが少なく、還元ガスも不要で、設備
コストやランニングコストが安価で、比較的容易にロー
の流動性をコントロールでき、短時間に良好な仕上がり
のロー付を行うことができる。
ば、何れも、ロー付温度の高低や生産量の多少に関わら
ず、消費エネルギーが少なく、還元ガスも不要で、設備
コストやランニングコストが安価で、比較的容易にロー
の流動性をコントロールでき、短時間に良好な仕上がり
のロー付を行うことができる。
【００３６】又、請求項２の発明によれば、セットされ
たロー材だけでなく、被ロー付物のロー材周辺が同時に
直接加熱されるので、ロー材のみを加熱する場合に比べ
て、ロー材を均一に加熱させ且つ溶融させることがで
き、瞬時に良好な仕上がりのロー付を行うことができ
る。従って、特に高温ロー付において有効な手段とな
る。
たロー材だけでなく、被ロー付物のロー材周辺が同時に
直接加熱されるので、ロー材のみを加熱する場合に比べ
て、ロー材を均一に加熱させ且つ溶融させることがで
き、瞬時に良好な仕上がりのロー付を行うことができ
る。従って、特に高温ロー付において有効な手段とな
る。
【００３７】又、請求項３及び請求項４の各発明によれ
ば、何れも、被ロー付物を介してロー材が間接的に加熱
され、溶融されるので、従来に比べて、ローの流動性を
容易にコントロールすることができ、比較的短時間に、
良好な仕上がりのロー付を行うことができる。従って、
特に低温ロー付において有効な手段となる。
ば、何れも、被ロー付物を介してロー材が間接的に加熱
され、溶融されるので、従来に比べて、ローの流動性を
容易にコントロールすることができ、比較的短時間に、
良好な仕上がりのロー付を行うことができる。従って、
特に低温ロー付において有効な手段となる。
【００３８】又、請求項５の発明によれば、スロープア
ップ制御した電子ビームを照射することによって、急激
な温度上昇を抑制することができ、これにより、更に安
定したローの流動性（濡れ）が得られるため、そのコン
トロールが一層容易となり、より良好な仕上がりのロー
付を行うことができる。
ップ制御した電子ビームを照射することによって、急激
な温度上昇を抑制することができ、これにより、更に安
定したローの流動性（濡れ）が得られるため、そのコン
トロールが一層容易となり、より良好な仕上がりのロー
付を行うことができる。
【図１】 電子ビームロー付装置の構成を示す概念図で
ある。
ある。
【図２】 実施の形態１で照射した状態を示す図であ
る。
る。
【図３】 実施の形態１の偏向パターン発生の説明図で
ある。
ある。
【図４】 実施の形態２で照射した状態を示す図であ
る。
る。
【図５】 実施の形態２の偏向パターン発生の説明図で
ある。
ある。
【図６】 実施の形態３のスローアップ制御を示す説明
図である。
図である。
【図７】 従来のロー付装置の構成を示す概念図であ
る。
る。
【図８】 ロー付前の被ロー付物の断面図である。
【図９】 ロー付後の被ロー付物の断面図である。
８ 接合材、９ ロー材、２１ 電子ビーム発生装置、
２２ 電子ビーム、２３ 被ロー付物、２４ ビーム偏
向手段、２５ ビーム偏向パターン発生装置。
２２ 電子ビーム、２３ 被ロー付物、２４ ビーム偏
向手段、２５ ビーム偏向パターン発生装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 吉廣 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 野口 洋 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 正木 勝 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 根本 哲夫 愛知県名古屋市守山区苗代二丁目９番３号 株式会社進和内 Ｆターム(参考） 4E066 BB03 CC01
Claims (5)
- 【請求項１】 被ロー付物にロー材をセットし電子ビー
ムを照射してロー付する電子ビーム・ロー付方法におい
て、 ビーム偏向制御手段により、電子ビームを所要の加熱領
域内にくまなく瞬時に照射して、所要の加熱領域の全面
を同時に加熱することを特徴とする電子ビーム・ロー付
方法。 - 【請求項２】 所要の加熱領域は、ロー材の表面及び被
ロー付物のロー材周辺であることを特徴とする請求項１
に記載の電子ビーム・ロー付方法。 - 【請求項３】 所要の加熱領域は、ロー材の表面を除
く、被ロー付物のロー材周辺であることを特徴とする請
求項１に記載の電子ビーム・ロー付方法。 - 【請求項４】 所要の加熱領域は複数個所であることを
特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の電子
ビーム・ロー付方法。 - 【請求項５】 ロー材が徐々に溶融されるよう照射エネ
ルギーを徐々に高めながら電子ビームを照射することを
特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の電子
ビーム・ロー付方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000281646A JP2002096162A (ja) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | 電子ビーム・ロー付方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000281646A JP2002096162A (ja) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | 電子ビーム・ロー付方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002096162A true JP2002096162A (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=18766267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000281646A Pending JP2002096162A (ja) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | 電子ビーム・ロー付方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002096162A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011073060A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | General Electric Co <Ge> | 集束エネルギーロウ付けのための方法及びシステム |
| JP2015535323A (ja) * | 2012-11-02 | 2015-12-10 | ボーグワーナー インコーポレーテッド | タービンロータを製造するための方法 |
| KR20180046412A (ko) * | 2016-10-27 | 2018-05-09 | 한국생산기술연구원 | 전자빔 브레이징 장치 및 전자빔을 이용한 브레이징 방법 |
| CN112191967A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-08 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种真空钎焊零件局部缺陷的电子束钎焊修补方法 |
-
2000
- 2000-09-18 JP JP2000281646A patent/JP2002096162A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011073060A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | General Electric Co <Ge> | 集束エネルギーロウ付けのための方法及びシステム |
| JP2015535323A (ja) * | 2012-11-02 | 2015-12-10 | ボーグワーナー インコーポレーテッド | タービンロータを製造するための方法 |
| KR20180046412A (ko) * | 2016-10-27 | 2018-05-09 | 한국생산기술연구원 | 전자빔 브레이징 장치 및 전자빔을 이용한 브레이징 방법 |
| KR101871857B1 (ko) * | 2016-10-27 | 2018-08-03 | 한국생산기술연구원 | 전자빔 브레이징 장치 및 전자빔을 이용한 브레이징 방법 |
| CN112191967A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-08 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种真空钎焊零件局部缺陷的电子束钎焊修补方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9782850B2 (en) | Method and system to start and use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding | |
| US10086461B2 (en) | Method and system to start and use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding | |
| US10052707B2 (en) | Method and system to use AC welding waveform and enhanced consumable to improve welding of galvanized workpiece | |
| US9095929B2 (en) | Dual fillet welding methods and systems | |
| US20130327749A1 (en) | Method and system to start and use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding aluminum to steel | |
| US20130092667A1 (en) | Method and System to Start and Use Combination Filler Wire Feed and High Intensity Energy Source for Welding | |
| US3230339A (en) | Method for welding workpieces by means of a beam of charge carriers | |
| JP2011161509A (ja) | プラズマアーク溶接方法，多層盛溶接方法および装置 | |
| JP2002096162A (ja) | 電子ビーム・ロー付方法 | |
| US5250779A (en) | Method and apparatus for heating-up a substrate by means of a low voltage arc discharge and variable magnetic field | |
| US3258576A (en) | Process for welding and soldering by means of a beam of charged particles | |
| CN110461506A (zh) | 在添加剂层制造期间的带电粒子束控制 | |
| Gu et al. | Effect of laser on droplet transfer and welding process stability in hybrid laser+ double arc welding | |
| JPS62263869A (ja) | ア−ク溶接方法 | |
| GB2283448A (en) | Improvements in or relating to electron beam welding | |
| JPH04162974A (ja) | レーザ溶接方法およびレーザ溶接装置 | |
| US5294771A (en) | Electron beam welding | |
| JP3302710B2 (ja) | 低電圧アーク放電と可変磁界を用いる基体の加熱方法 | |
| KR20130075475A (ko) | 레이저 브레이징 장치 및 방법 | |
| US3746831A (en) | Method for electron beam welding at high speeds | |
| KR100836924B1 (ko) | 전자빔 용접장치의 용접초점 제어장치 및 그 제어방법 | |
| JP3875082B2 (ja) | 多電極パルスアーク溶接方法 | |
| JP2699707B2 (ja) | レーザによるめっき材料の溶接方法 | |
| JPS6129831B2 (ja) | ||
| JPH04233190A (ja) | 少なくとも蒸発流密度又はその分布を制御する方法及びその装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050406 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050412 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050609 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051129 |