JP2917446B2 - 金属の拡散接合に使用する挿入材 - Google Patents
金属の拡散接合に使用する挿入材Info
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Description
本発明は、金属の拡散接合に使用する挿入材の改良に
関する。
関する。
鋼をはじめとする金属を接合する方法のひとつに、接
合すべき一対の金属材の接合面間に別の金属の薄片を挿
入し、圧力を加えながら加熱する、溶融拡散接合法があ
る。挿入する金属は、接合する金属の融点より低い融点
をもつものを使用することが多く、加熱手段としては誘
導コイルや通電が好適とされている。 このような接合技術の適用場面の最大のものは、鉄筋
コンクリート建造の際の鉄筋の接続である。この作業に
は現場の状況によって種々異なる問題があるが、そのひ
とつに、接合面に挿入材を正しく配置することの困難さ
が挙げられる。鉄筋は通常20〜30mm程度の径をもった比
較的細いものであり、その突き合わせ部分にほぼ同径の
挿入材を正しく位置させて挟み、かつ保持することは容
易ではない。挿入材は一般に厚さ数10μｍの箔であるか
ら、単に接合面に当てただけでは、風が吹いたり他物が
接触したりすれば、簡単に落ちてしまう。 何らかの理由で挿入材が失なわれ、または正しく接合
面に位置していないまま加熱加圧を行なうと、一見接合
しているように見えるが、接合部の強度は正しく作業を
行なった場合に及ぶべくもない。建設工事の実際は、こ
のような不完全な接合の存在をある程度予測し、計算に
入れて実施しているが、このような不具合をなくすこと
ができれば、いっそうの安全と経済がはかれる。
合すべき一対の金属材の接合面間に別の金属の薄片を挿
入し、圧力を加えながら加熱する、溶融拡散接合法があ
る。挿入する金属は、接合する金属の融点より低い融点
をもつものを使用することが多く、加熱手段としては誘
導コイルや通電が好適とされている。 このような接合技術の適用場面の最大のものは、鉄筋
コンクリート建造の際の鉄筋の接続である。この作業に
は現場の状況によって種々異なる問題があるが、そのひ
とつに、接合面に挿入材を正しく配置することの困難さ
が挙げられる。鉄筋は通常20〜30mm程度の径をもった比
較的細いものであり、その突き合わせ部分にほぼ同径の
挿入材を正しく位置させて挟み、かつ保持することは容
易ではない。挿入材は一般に厚さ数10μｍの箔であるか
ら、単に接合面に当てただけでは、風が吹いたり他物が
接触したりすれば、簡単に落ちてしまう。 何らかの理由で挿入材が失なわれ、または正しく接合
面に位置していないまま加熱加圧を行なうと、一見接合
しているように見えるが、接合部の強度は正しく作業を
行なった場合に及ぶべくもない。建設工事の実際は、こ
のような不完全な接合の存在をある程度予測し、計算に
入れて実施しているが、このような不具合をなくすこと
ができれば、いっそうの安全と経済がはかれる。
本発明の目的は、挿入材を使用して行なう金属の拡散
接合において、挿入材を正しい位置に配置して完全な接
合が行なえるようにした挿入材を提供することにある。
接合において、挿入材を正しい位置に配置して完全な接
合が行なえるようにした挿入材を提供することにある。
本発明の金属の拡散接合に使用する挿入材は、接合す
べき一対の金属母材の接合部にその金属の融点より低い
融点をもった金属の箔を挿入し、接合部を加熱しながら
加圧することにより母材の金属と挿入材の金属との間に
拡散を生じさせて金属母材を接合することからなる金属
の拡散接合に使用する挿入材において、接合面の形状に
応じた形状を有する挿入材の周辺に、金属母材の一方ま
たは両方と係合可能な保持用部材を設けたことを特徴と
する。 ひとつの態様は、第１図に示すように、保持用部材
（4A）が、挿入材（１）の周辺に張り出した複数の舌片
を折り曲げてなるものである。一般に挿入材は金属の急
冷薄帯を打ち抜いて製造することが多い。この打ち抜き
に当って、接合面を実質上覆う形状（図示した例では接
合面と同径の円形）に舌片の部分を付加したポンチを使
用し、打ち抜き後その舌片を折り曲げればよい。 別の態様は、第２図に示すように、保持用部材（4B）
が、その内部に接合すべき金属材の接合端を入れること
のできる方法をもった筒状体であり、この筒状体の内部
に挿入材（１）を配置してなるものである。このような
保持用部材は、紙製またはプラスチック製の、鉄筋など
の外径に対応する内径をもった筒を、適宜の長さに切断
することによって用意できる。そしてその内径よりわず
か大きい径の挿入材を打ち抜いてつくり、筒状体の中ほ
どに押し込んで固定すればよい。
べき一対の金属母材の接合部にその金属の融点より低い
融点をもった金属の箔を挿入し、接合部を加熱しながら
加圧することにより母材の金属と挿入材の金属との間に
拡散を生じさせて金属母材を接合することからなる金属
の拡散接合に使用する挿入材において、接合面の形状に
応じた形状を有する挿入材の周辺に、金属母材の一方ま
たは両方と係合可能な保持用部材を設けたことを特徴と
する。 ひとつの態様は、第１図に示すように、保持用部材
（4A）が、挿入材（１）の周辺に張り出した複数の舌片
を折り曲げてなるものである。一般に挿入材は金属の急
冷薄帯を打ち抜いて製造することが多い。この打ち抜き
に当って、接合面を実質上覆う形状（図示した例では接
合面と同径の円形）に舌片の部分を付加したポンチを使
用し、打ち抜き後その舌片を折り曲げればよい。 別の態様は、第２図に示すように、保持用部材（4B）
が、その内部に接合すべき金属材の接合端を入れること
のできる方法をもった筒状体であり、この筒状体の内部
に挿入材（１）を配置してなるものである。このような
保持用部材は、紙製またはプラスチック製の、鉄筋など
の外径に対応する内径をもった筒を、適宜の長さに切断
することによって用意できる。そしてその内径よりわず
か大きい径の挿入材を打ち抜いてつくり、筒状体の中ほ
どに押し込んで固定すればよい。
第１図の挿入材は、舌片を折り曲げた保持用部材を利
用して、第３図に示すように、接合すべき金属材たとえ
ば鉄筋（２および３）の一方の接合面にとりつける。図
示した例は下方の鉄筋（３）にかぶせたものであるが、
上方の鉄筋（２）にとりつけることも、もちろんでき
る。 第２図の挿入材は、保持用部材（4B）とその内部に配
置した挿入材（１）とで形成される有底筒状体を、第４
図に示すように、接合すべき金属材の一方の端にとりつ
ける。この場合も、図示した例は、第３図同様に下方の
鉄筋（３）にかぶせたものであるが、保持用部材の材質
および筒状体の内径と鉄筋の外径との関係を適切にえら
ぶことにより、上方の鉄筋（２）にもとりつけられるこ
とはいうまでもない。 加熱加圧により挿入材は溶融して金属材に拡散し、冷
却後は接合部付近が若干膨れた形で接合が完了する。挿
入材は、接合面に挟まれた部分は上述のように大部分が
金属材中に拡散するが、外側に突出していた部分はその
位置で溶融し、いわゆる「ダレ」となってそこに付着し
たまま残る。これは容易に払い落とすことができる。
用して、第３図に示すように、接合すべき金属材たとえ
ば鉄筋（２および３）の一方の接合面にとりつける。図
示した例は下方の鉄筋（３）にかぶせたものであるが、
上方の鉄筋（２）にとりつけることも、もちろんでき
る。 第２図の挿入材は、保持用部材（4B）とその内部に配
置した挿入材（１）とで形成される有底筒状体を、第４
図に示すように、接合すべき金属材の一方の端にとりつ
ける。この場合も、図示した例は、第３図同様に下方の
鉄筋（３）にかぶせたものであるが、保持用部材の材質
および筒状体の内径と鉄筋の外径との関係を適切にえら
ぶことにより、上方の鉄筋（２）にもとりつけられるこ
とはいうまでもない。 加熱加圧により挿入材は溶融して金属材に拡散し、冷
却後は接合部付近が若干膨れた形で接合が完了する。挿
入材は、接合面に挟まれた部分は上述のように大部分が
金属材中に拡散するが、外側に突出していた部分はその
位置で溶融し、いわゆる「ダレ」となってそこに付着し
たまま残る。これは容易に払い落とすことができる。
内径21mm、肉厚約100μｍのポリエチレン製のチュー
ブを長さ40mmに切断して保持用部材とし、そのほぼ中央
の深さの位置に、径22mmに打ち抜いた挿入材を治具の先
に磁気吸着させて押し込んだ。 この、第２図に示した構造の保持用部材つき挿入材を
使用して、SD35鋼製の鉄筋コンクリート用棒鋼（直径22
mm）の２本を接合した。接合面を研摩して表面粗さRmax
100μｍとしたのち、挿入材を間に置いて棒端を突き合
わせた。 この挿入材の合金組成は、C:1.0％、Si:3.0％、B:7.0
％およびNi:10.0％を含有し、残余がFeからなるもので
ある（融点950℃）。加熱は高周波誘導の手段により、
接合部の温度が約980℃に達するようにした。接合面に
対して0.8Kg f/mm2の圧力を加え、約１分間保持した。 ポリエチレン製の保持用部材は加熱とともに溶融した
が、温度の上昇につれて接合部付近で燃焼をはじめ、冷
却時にはほとんど痕跡を止めなかった。 接合は完全で、引張り試験の結果、破断は母材部で生
じた。
ブを長さ40mmに切断して保持用部材とし、そのほぼ中央
の深さの位置に、径22mmに打ち抜いた挿入材を治具の先
に磁気吸着させて押し込んだ。 この、第２図に示した構造の保持用部材つき挿入材を
使用して、SD35鋼製の鉄筋コンクリート用棒鋼（直径22
mm）の２本を接合した。接合面を研摩して表面粗さRmax
100μｍとしたのち、挿入材を間に置いて棒端を突き合
わせた。 この挿入材の合金組成は、C:1.0％、Si:3.0％、B:7.0
％およびNi:10.0％を含有し、残余がFeからなるもので
ある（融点950℃）。加熱は高周波誘導の手段により、
接合部の温度が約980℃に達するようにした。接合面に
対して0.8Kg f/mm2の圧力を加え、約１分間保持した。 ポリエチレン製の保持用部材は加熱とともに溶融した
が、温度の上昇につれて接合部付近で燃焼をはじめ、冷
却時にはほとんど痕跡を止めなかった。 接合は完全で、引張り試験の結果、破断は母材部で生
じた。
本発明の挿入材の使用により、金属材の接合に当って
挿入材を正しく接合面に配置し、そこに保持した状態で
拡散接合を行なうことができる。このような効果がある
ため、本発明は、鉄筋コンクリート用の鉄筋を現場で接
続する場合に、最も有意義である。鉄筋の接合が完全で
あれば鉄筋コンクリートの強度が十分に得られ、安全性
を高めることができる。
挿入材を正しく接合面に配置し、そこに保持した状態で
拡散接合を行なうことができる。このような効果がある
ため、本発明は、鉄筋コンクリート用の鉄筋を現場で接
続する場合に、最も有意義である。鉄筋の接合が完全で
あれば鉄筋コンクリートの強度が十分に得られ、安全性
を高めることができる。
第１図および第２図は、ともに本発明の挿入材の代表的
な例を示す斜視図である。 第３図および第４図は、それぞれ第１図および第２図の
挿入材を、接合すべき金属材の一方にとりつけたところ
を示すものであって、第３図は斜視図、第４図は縦断面
図である。 １……挿入材 2,3……鉄筋 4A,4B……保持用部材
な例を示す斜視図である。 第３図および第４図は、それぞれ第１図および第２図の
挿入材を、接合すべき金属材の一方にとりつけたところ
を示すものであって、第３図は斜視図、第４図は縦断面
図である。 １……挿入材 2,3……鉄筋 4A,4B……保持用部材
Claims (3)
- 【請求項１】接合すべき一対の金属母材の接合部にその
金属の融点より低い融点をもった金属の箔を挿入し、接
合部を加熱しながら加圧することにより母材の金属と挿
入材の金属との間に拡散を生じさせて金属母材を接合す
ることからなる金属の拡散接合に使用する挿入材におい
て、接合面の形状に応じた形状を有する挿入材の周辺
に、金属母材の一方または両方と係合可能な保持用部材
を設けたことを特徴とする挿入材。 - 【請求項２】保持用部材が、挿入材の周辺に張り出した
複数の舌片を折り曲げてなるものである請求項１の挿入
材。 - 【請求項３】保持用部材が、その内部に接合すべき金属
母材の接合端を入れることのできる寸法をもった筒状体
であり、この筒状体の内部に挿入材を配置してなる請求
項１の挿入材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2189764A JP2917446B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 金属の拡散接合に使用する挿入材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2189764A JP2917446B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 金属の拡散接合に使用する挿入材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0475735A JPH0475735A (ja) | 1992-03-10 |
| JP2917446B2 true JP2917446B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=16246794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2189764A Expired - Fee Related JP2917446B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 金属の拡散接合に使用する挿入材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2917446B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11114678A (ja) * | 1997-10-13 | 1999-04-27 | Daido Steel Co Ltd | 接合用インサート材の装着方法およびそれに用いる治具 |
| JP5005669B2 (ja) * | 2008-10-06 | 2012-08-22 | 東海ガス圧接株式会社 | 圧接作業に用いる環体保持部材並びに環体を入れた環体保持部材 |
| JP5197652B2 (ja) * | 2010-03-04 | 2013-05-15 | 東海ガス圧接株式会社 | ガス圧接用環体を内蔵した環体保持部材 |
| JP7298014B2 (ja) * | 2020-03-26 | 2023-06-26 | 株式会社日立製作所 | 情報処理システムおよび情報処理方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4932421B1 (ja) * | 1970-03-12 | 1974-08-30 |
-
1990
- 1990-07-18 JP JP2189764A patent/JP2917446B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0475735A (ja) | 1992-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |