JP3092114B2 - Ｔｉ系粉末ろう材 - Google Patents
Ｔｉ系粉末ろう材Info
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- JP3092114B2 JP3092114B2 JP03068086A JP6808691A JP3092114B2 JP 3092114 B2 JP3092114 B2 JP 3092114B2 JP 03068086 A JP03068086 A JP 03068086A JP 6808691 A JP6808691 A JP 6808691A JP 3092114 B2 JP3092114 B2 JP 3092114B2
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- brazing material
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｔｉ、Ｔｉ合金、Ｚ
ｒ、Ｚｒ合金、セラミックス等の接合に適したＴｉ系粉
末ろう材に関する。
ｒ、Ｚｒ合金、セラミックス等の接合に適したＴｉ系粉
末ろう材に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｔｉ、Ｚｒ等の活性な金属やセラミック
スの接合は、通常の鉄鋼材料の接合に比べ一般に困難で
ある。このようなＴｉ、Ｚｒ、セラミックス等の接合に
はＴｉ基合金を使用する技術が知られている。（特開昭
５９−１２６７３９号公報、特開昭５９−２２０２９９
号公報、特開昭６０−１２７０９２号公報、特開昭６３
−２０１０７０号公報など）。従来からこのようなＴｉ
系合金のろう材は、一般に脆弱であり、溶湯から急冷し
て箔帯状に作製される。
スの接合は、通常の鉄鋼材料の接合に比べ一般に困難で
ある。このようなＴｉ、Ｚｒ、セラミックス等の接合に
はＴｉ基合金を使用する技術が知られている。（特開昭
５９−１２６７３９号公報、特開昭５９−２２０２９９
号公報、特開昭６０−１２７０９２号公報、特開昭６３
−２０１０７０号公報など）。従来からこのようなＴｉ
系合金のろう材は、一般に脆弱であり、溶湯から急冷し
て箔帯状に作製される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＴｉ系ろう材は、その形状が箔帯状のもので
あるため、被接合部材の複雑断面部や微小部分を接合す
る場合には作業性が悪いという問題がある。本発明は、
このような問題点を解決するためになされたもので、ろ
う材を粉末状にし、被接合部材の複雑形状部分あるいは
微小部分にも比較的簡単な操作でろう付作業を行うこと
ができるようにしたＴｉ系粉末ろう材を提供するもので
ある。
うな従来のＴｉ系ろう材は、その形状が箔帯状のもので
あるため、被接合部材の複雑断面部や微小部分を接合す
る場合には作業性が悪いという問題がある。本発明は、
このような問題点を解決するためになされたもので、ろ
う材を粉末状にし、被接合部材の複雑形状部分あるいは
微小部分にも比較的簡単な操作でろう付作業を行うこと
ができるようにしたＴｉ系粉末ろう材を提供するもので
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のＴｉ系粉末ろう
材は、Ｔｉ：１０ｗｔ％以上、Ｚｒ：２５ｗｔ％以上、
ＴｉとＺｒを総量で４０〜９０ｗｔ％含み、Ｃｕまたは
Ｎｉの１種以上を１０〜６０ｗｔ％含むことを特徴とす
る。
材は、Ｔｉ：１０ｗｔ％以上、Ｚｒ：２５ｗｔ％以上、
ＴｉとＺｒを総量で４０〜９０ｗｔ％含み、Ｃｕまたは
Ｎｉの１種以上を１０〜６０ｗｔ％含むことを特徴とす
る。
【０００５】Ｔｉを１０ｗｔ％以上、Ｚｒを２５ｗｔ％
以上としたのは、活性金属の接合強度を高めるのに最小
限必要量であるからである。ＴｉとＺｒの総量を４０ｗ
ｔ％以上としたのは、４０ｗｔ％未満にすると活性金属
やセラミックスをろう付する場合の接合強度が低下しや
すくなり、９０ｗｔ％以下としたのは、これを超えると
ろう材が高融点となり接合作業性が低下するためであ
る。ＣｕあるいはＮｉを１０ｗｔ％以上加えたのは、ろ
う材を低融点化するためであり、６０ｗｔ％以下とした
のは、これを超えるとＴｉまたはＺｒの含有量が低下し
接合強度が低下されるためである。
以上としたのは、活性金属の接合強度を高めるのに最小
限必要量であるからである。ＴｉとＺｒの総量を４０ｗ
ｔ％以上としたのは、４０ｗｔ％未満にすると活性金属
やセラミックスをろう付する場合の接合強度が低下しや
すくなり、９０ｗｔ％以下としたのは、これを超えると
ろう材が高融点となり接合作業性が低下するためであ
る。ＣｕあるいはＮｉを１０ｗｔ％以上加えたのは、ろ
う材を低融点化するためであり、６０ｗｔ％以下とした
のは、これを超えるとＴｉまたはＺｒの含有量が低下し
接合強度が低下されるためである。
【０００６】本発明によるろう材は粉末状のろう材であ
るから、接合箇所に合わせて適切にろう付接合すること
が可能となる。特に、線状あるいは箔帯状の従来のろう
材と比べ、ろう材を粉末状にしたことによる接合作業性
の効果は顕著なものである。これにより、被接合部材の
複雑断面部の接合や微小部分の接合を短時間にかつ簡便
に行うことができる。
るから、接合箇所に合わせて適切にろう付接合すること
が可能となる。特に、線状あるいは箔帯状の従来のろう
材と比べ、ろう材を粉末状にしたことによる接合作業性
の効果は顕著なものである。これにより、被接合部材の
複雑断面部の接合や微小部分の接合を短時間にかつ簡便
に行うことができる。
【０００７】前記Ｔｉ系粉末ろう材は、アトマイズ法あ
るいは混合法その他の方法により粉末を作製することが
できる。ろう付時、例えば、粉末ろう材をプラズマ等に
より接合部に溶射して肉盛溶接して行う。また、粉末ろ
う材に樹脂等のバインダを混合しペースト状にすること
により、ディスペンサ等によりろう材を自動供給するこ
とも容易となる。
るいは混合法その他の方法により粉末を作製することが
できる。ろう付時、例えば、粉末ろう材をプラズマ等に
より接合部に溶射して肉盛溶接して行う。また、粉末ろ
う材に樹脂等のバインダを混合しペースト状にすること
により、ディスペンサ等によりろう材を自動供給するこ
とも容易となる。
【０００８】さらにこの発明においては、上記した組成
からなる粒径２５０μｍ以下の粉末に樹脂および有機系
溶媒を添加し混練し、ペースト状にすることも可能であ
る。粉末の粒径としては、一般に２５０μｍ以下とする
のが好ましく、１５０μｍ程度がより好ましい。２５０
μｍより大きいと均一な混練が困難となる。また、スク
リーン印刷をするような場合は５０μｍ以下が好まし
い。また、この場合に使用することのできる樹脂として
は、アクリル樹脂、メチルセルロース、エチルセルロー
ス、ニトロセルロース、ポリイミド、ポリメタクリレー
ト等を例示することができ、有機系溶媒としては、アル
コール、アセトン、トルエン、キシレン、テルピネオー
ル、プチルカルビトールやそのアセテート類等を例示す
ることができる。
からなる粒径２５０μｍ以下の粉末に樹脂および有機系
溶媒を添加し混練し、ペースト状にすることも可能であ
る。粉末の粒径としては、一般に２５０μｍ以下とする
のが好ましく、１５０μｍ程度がより好ましい。２５０
μｍより大きいと均一な混練が困難となる。また、スク
リーン印刷をするような場合は５０μｍ以下が好まし
い。また、この場合に使用することのできる樹脂として
は、アクリル樹脂、メチルセルロース、エチルセルロー
ス、ニトロセルロース、ポリイミド、ポリメタクリレー
ト等を例示することができ、有機系溶媒としては、アル
コール、アセトン、トルエン、キシレン、テルピネオー
ル、プチルカルビトールやそのアセテート類等を例示す
ることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。実施例１ 第１の実施例はクラッド管を接合する例である。図１お
よび図２に示すように、クラッド管１０および１１は管
の内側がステンレス鋼層１０ａおよび１１ａ、外側がＴ
ｉ層１０ｂおよび１１ｂからなる。管の接合する側の端
部は面取りされて管の延長方向にいくに従い外周から内
周へ傾斜した断面１０ｃおよび１１ｃを有している。
明する。実施例１ 第１の実施例はクラッド管を接合する例である。図１お
よび図２に示すように、クラッド管１０および１１は管
の内側がステンレス鋼層１０ａおよび１１ａ、外側がＴ
ｉ層１０ｂおよび１１ｂからなる。管の接合する側の端
部は面取りされて管の延長方向にいくに従い外周から内
周へ傾斜した断面１０ｃおよび１１ｃを有している。
【００１０】まずステンレス鋼層１０ａおよび１１ａの
端部を当接させ、クラッド管１０と１１の間に断面１０
ｃおよび１１ｃによりＶ形の溝を形成するように保持し
てステンレス鋼層１０ａおよび１１ａをステンレス溶接
棒を用いて溶接する。次にＴｉ層１０ｂおよび１１ｂ間
にろう材粉末をプラズマ等で溶かしながら気流を用い肉
盛溶接する。この場合、例えばアトマイズ法により得ら
れたＴｉ：５０ｗｔ％、Ｚｒ：３０ｗｔ％、Ｃｕ：１０
ｗｔ％、Ｎｉ：１０ｗｔ％の組成で粒径が１５０μｍ以
下の粉末ろう材を使用し、８５０〜９００℃で溶接を行
う。すると、クラッド管１０および１１は、ステンレス
鋼溶接部１２とＴｉ溶接部１３により確実に溶接され
る。
端部を当接させ、クラッド管１０と１１の間に断面１０
ｃおよび１１ｃによりＶ形の溝を形成するように保持し
てステンレス鋼層１０ａおよび１１ａをステンレス溶接
棒を用いて溶接する。次にＴｉ層１０ｂおよび１１ｂ間
にろう材粉末をプラズマ等で溶かしながら気流を用い肉
盛溶接する。この場合、例えばアトマイズ法により得ら
れたＴｉ：５０ｗｔ％、Ｚｒ：３０ｗｔ％、Ｃｕ：１０
ｗｔ％、Ｎｉ：１０ｗｔ％の組成で粒径が１５０μｍ以
下の粉末ろう材を使用し、８５０〜９００℃で溶接を行
う。すると、クラッド管１０および１１は、ステンレス
鋼溶接部１２とＴｉ溶接部１３により確実に溶接され
る。
【００１１】このように粉末ろう材が比較的低融点であ
るので金属間化合物を生じることなく、しかも比較的簡
単な操作で接合強度を高めることができる。また粉末ろ
う材を適量に供給するので、ろう付に要するコストを低
減させることができる。
るので金属間化合物を生じることなく、しかも比較的簡
単な操作で接合強度を高めることができる。また粉末ろ
う材を適量に供給するので、ろう付に要するコストを低
減させることができる。
【００１２】実施例２ 第２の実施例はセラミックスと金属を接合する例であ
る。図３および図４に示すように、アルミナ１５とステ
ンレス鋼１６を接合する場合、まずアルミナ１５の接合
面１５ａに粉末ろう材をプラズマ等により溶かしながら
気流により溶射する。このとき溶射時間、気流の量等に
より形成されるろう材層１７の厚さを調節する。次にア
ルミナ１５に溶射されたろう材層１７にステンレス鋼１
６の接合面１６ａをろう付する。この場合、粉末ろう材
に例えばＴｉ：２５ｗｔ％、Ｚｒ：２５ｗｔ％、Ｃｕ：
５０ｗｔ％の組成をもつ粒径７４μｍ以下のものを使用
すると、粉末ろう材の融点が８００〜９００℃と比較的
低いため、９００〜１０００℃でろう付することができ
る。また、ステンレス鋼に粉末ろう材を溶射した後、ア
ルミナをろう付することも可能である。
る。図３および図４に示すように、アルミナ１５とステ
ンレス鋼１６を接合する場合、まずアルミナ１５の接合
面１５ａに粉末ろう材をプラズマ等により溶かしながら
気流により溶射する。このとき溶射時間、気流の量等に
より形成されるろう材層１７の厚さを調節する。次にア
ルミナ１５に溶射されたろう材層１７にステンレス鋼１
６の接合面１６ａをろう付する。この場合、粉末ろう材
に例えばＴｉ：２５ｗｔ％、Ｚｒ：２５ｗｔ％、Ｃｕ：
５０ｗｔ％の組成をもつ粒径７４μｍ以下のものを使用
すると、粉末ろう材の融点が８００〜９００℃と比較的
低いため、９００〜１０００℃でろう付することができ
る。また、ステンレス鋼に粉末ろう材を溶射した後、ア
ルミナをろう付することも可能である。
【００１３】このようにアルミナとステンレス鋼の接合
を行うと、接合部の強度を劣化させることなく、比較的
簡単な作業で短時間に接合を行うことができる。また接
合の継手となるろう材層の厚さを自由に選択できるた
め、精度の高いろう付を行える。
を行うと、接合部の強度を劣化させることなく、比較的
簡単な作業で短時間に接合を行うことができる。また接
合の継手となるろう材層の厚さを自由に選択できるた
め、精度の高いろう付を行える。
【００１４】
【００１５】比較例１ Ｔｉ：２０％−Ｚｒ：１５％−Ｎｉ：２５％−Ｃｕ：４
０％合金の粉末６０メッシュ以下（２５０μｍ以下）の
もの９５重量部に、エチルセルロース５重量部と適量の
ブチルカルビトールを混合し、ペースト状にした。この
ペースト物質をアルミナの円板上に塗布し、その上にア
ルミナパイプを載せて、Ａｒ気流中で９００℃、１００
０℃で各１５分加熱し、接合性、濡れ性を調査した。結
果は、９００℃、１０００℃の両条件においてもアルミ
ナ円板上にアルミナパイプを接合させることができなか
った。
０％合金の粉末６０メッシュ以下（２５０μｍ以下）の
もの９５重量部に、エチルセルロース５重量部と適量の
ブチルカルビトールを混合し、ペースト状にした。この
ペースト物質をアルミナの円板上に塗布し、その上にア
ルミナパイプを載せて、Ａｒ気流中で９００℃、１００
０℃で各１５分加熱し、接合性、濡れ性を調査した。結
果は、９００℃、１０００℃の両条件においてもアルミ
ナ円板上にアルミナパイプを接合させることができなか
った。
【００１６】本発明によるＴｉ系粉末ろう材を用いて接
着可能な金属またはセラミックスは、本発明の粉末ろう
材の融点より高い融点を有するものであればよく、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｗ、Ｍｏ、ステンレス鋼、工具鋼、インバ
ー、コバール等の金属を始め、酸化物系セラミックス、
炭化物系セラミックス、窒化物系セラミックス、リチア
セラミックス、チタン酸バリウム系セラミックス、フェ
ライト系セラミックス等のほとんどすべてのセラミック
スに適用できる。
着可能な金属またはセラミックスは、本発明の粉末ろう
材の融点より高い融点を有するものであればよく、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｗ、Ｍｏ、ステンレス鋼、工具鋼、インバ
ー、コバール等の金属を始め、酸化物系セラミックス、
炭化物系セラミックス、窒化物系セラミックス、リチア
セラミックス、チタン酸バリウム系セラミックス、フェ
ライト系セラミックス等のほとんどすべてのセラミック
スに適用できる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＴｉ系粉
末ろう材によると、粉末状であるから、溶射等により被
接合部材の接合面に必要量を確実に供給することができ
るため、接合面が微小部や複雑形状部であっても比較的
簡単な作業でろう付を行うことができ、また接合された
被接合部材の接合強度も高められる。さらに、粉末状の
ろう材であるため、バインダ等の添加により流動性を与
えやすく、ろう付を自動化しやすいという効果があり、
スクリーン印刷法による必要箇所に自動的にろう材を塗
布し、接合することができる。
末ろう材によると、粉末状であるから、溶射等により被
接合部材の接合面に必要量を確実に供給することができ
るため、接合面が微小部や複雑形状部であっても比較的
簡単な作業でろう付を行うことができ、また接合された
被接合部材の接合強度も高められる。さらに、粉末状の
ろう材であるため、バインダ等の添加により流動性を与
えやすく、ろう付を自動化しやすいという効果があり、
スクリーン印刷法による必要箇所に自動的にろう材を塗
布し、接合することができる。
【図１】本発明のろう材を使用したクラッド管の溶接部
を表わす拡大断面図である。
を表わす拡大断面図である。
【図２】クラッド管の溶接部を表わす断面図である。
【図３】アルミナとステンレス鋼のろう付を説明するた
めの説明図である。
めの説明図である。
【図４】アルミナとステンレス鋼のろう付を説明するた
めの説明図である。
めの説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−106593（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−249262（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−249296（ＪＰ，Ａ) 電気製鋼 第61巻 第４号（1990) ｐ．294〜296 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 35/32 310 C04B 37/00 C22C 14/00 C22C 16/00 B23K 35/40 340 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｔｉ：１０ｗｔ％以上、Ｚｒ：２５ｗｔ
％以上、ＴｉとＺｒを総量で４０〜９０ｗｔ％含み、Ｃ
ｕまたはＮｉの１種以上を１０〜６０ｗｔ％含むことを
特徴とするＴｉ系粉末ろう材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03068086A JP3092114B2 (ja) | 1990-05-11 | 1991-03-06 | Ｔｉ系粉末ろう材 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12212390 | 1990-05-11 | ||
| JP2-122123 | 1990-05-11 | ||
| JP03068086A JP3092114B2 (ja) | 1990-05-11 | 1991-03-06 | Ｔｉ系粉末ろう材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04220198A JPH04220198A (ja) | 1992-08-11 |
| JP3092114B2 true JP3092114B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=26409329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03068086A Expired - Lifetime JP3092114B2 (ja) | 1990-05-11 | 1991-03-06 | Ｔｉ系粉末ろう材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3092114B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0568315U (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-17 | 株式会社パイロット | イヤリング |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4129414A1 (de) * | 1990-11-13 | 1993-03-11 | Endress Hauser Gmbh Co | Verwendung eines speziellen tiegels beim melt-spinning einer aktivlot-legierung |
| JP5627935B2 (ja) * | 2009-07-24 | 2014-11-19 | 山陽特殊製鋼株式会社 | Ｔｉ系ろう材 |
| JP2011054889A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Denso Corp | 樹脂封止型半導体装置およびその製造方法 |
| CN105033504A (zh) * | 2015-08-28 | 2015-11-11 | 河南科技大学 | 一种含有镧钕元素的钛合金钎焊用钎料及其制备方法 |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP03068086A patent/JP3092114B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 電気製鋼 第６１巻 第４号（１９９０）ｐ．２９４〜２９６ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0568315U (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-17 | 株式会社パイロット | イヤリング |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04220198A (ja) | 1992-08-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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