JP5464442B2 - 接合方法 - Google Patents
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Description
超硬合金焼結体を第1の被接合材とし、cBN焼結体またはダイヤモンド焼結体を第2の被接合材とする接合体である。第1の被接合材および第2の被接合材は、両者の間に設置された1000℃未満では液相を生成しない接合材を介して接合されている。接合材による接合は0.1MPa〜200MPaの圧力で加圧しながら通電加熱することによって行われていることを特徴とする。
通電加熱によって、第1の被接合材が、第2の被接合材よりも優先的に発熱して、接合されていることを特徴とする第1の技術に記載の接合体である。
通電加熱によって、接合材の成分のうちの少なくとも1つの元素が、第1の被接合材および/または第2の被接合材中に元素拡散していることを特徴とする第1の技術または第2の技術に記載の接合体である。
加圧しながらの通電加熱によって変形する接合材を用いて接合されていることを特徴とする第1の技術ないし第3の技術のいずれかに記載の接合体である。
接合材が、チタン(Ti)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)のいずれか、またはチタン(Ti)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)の少なくとも1つを含む合金からなることを特徴とする第1の技術ないし第4の技術のいずれかに記載の接合体である。
接合材が、チタン(Ti)を含むことを特徴とする第5の技術に記載の接合体である。
接合材が、第1の被接合材よりも低温で液相を生成することを特徴とする第1の技術ないし第6の技術のいずれかに記載の接合体である。
接合材の少なくとも一部が、通電加熱時に液相を生成していることを特徴とする第7の技術に記載の接合体である。
接合材および/または第1の被接合材の結合相に含まれるニッケル(Ni)が、30vol%(体積百分率)以下であることを特徴とする第1の技術ないし第8の技術のいずれかに記載の接合体である。なお、ここで結合相とは、第1の被接合材中に含まれる合金相のことである。より具体的には、第1の被接合材である超硬合金焼結体において、硬質相であるWCなどを結合している鉄族金属からなる相のことをいう。
接合材が、めっき法により第1の被接合材および/または第2の被接合材の表面上に設けられていることを特徴とする第1の技術ないし第9の技術のいずれかに記載の接合体である。
接合材が、物理蒸着法により第1の被接合材および/または第2の被接合材の表面上に設けられていることを特徴とする第1の技術ないし第9の技術のいずれかに記載の接合体である。
上記接合体が、切削工具であることを特徴とする第1の技術ないし第11の技術のいずれかに記載の接合体である。
超硬合金焼結体を第1の被接合材(1)とし、cBN焼結体またはダイヤモンド焼結体を第2の被接合材(3)とする接合体の接合方法であって、前記第1の被接合材(1)および前記第2の被接合材(3)を、両者の間に設置された1000℃未満では液相を生成しない接合材(2)を介して接合し、前記接合材(2)による接合を0.1MPa〜200MPaの圧力で加圧しながら通電加熱することによって行い、前記通電加熱によって、前記第1の被接合材(1)を前記第2の被接合材(3)よりも優先的に発熱して接合することを特徴とする接合方法である。
通電加熱によって、前記接合材(2)の成分のうちの少なくとも1つの元素が、前記第1の被接合材(1)および/または前記第2の被接合材(3)中に元素拡散していることを特徴とする請求項1に記載の接合方法である。
加圧しながらの通電加熱によって変形する接合材(2)を用いて接合することを特徴とする請求項1に記載の接合方法である。
前記接合材(2)が、チタン(Ti)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)のいずれか、またはチタン(Ti)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)の少なくとも1つを含む合金からなることを特徴とする請求項1に記載の接合方法である。
前記接合材(2)が、チタン(Ti)を含むことを特徴とする請求項4に記載の接合方法である。
前記接合材(2)が、前記第1の被接合材(1)よりも低温で液相を生成することを特徴とする請求項1に記載の接合方法である。
前記接合材(2)の少なくとも一部が、通電加熱時に液相を生成していることを特徴とする請求項6に記載の接合方法である。
前記接合材(2)および/または前記第1の被接合材(1)の結合相に含まれるニッケル(Ni)が、30vol%(体積百分率)以下であることを特徴とする請求項1に記載の接合方法である。
前記接合材(2)を、めっき法により前記第1の被接合材(1)および/または前記第2の被接合材(3)の表面上に設けることを特徴とする請求項1に記載の接合方法である。
前記接合材(2)を、物理蒸着法により前記第1の被接合材(1)および/または前記第2の被接合材(3)の表面上に設けることを特徴とする請求項1に記載の接合方法である。
前記接合体が、切削工具であることを特徴とする請求項1に記載の接合方法である。
(通電加圧接合における通電について)
始めに、通電加圧接合における通電の形態について、図を用いて説明する。
1.第1の通電の形態
図1において、被接合材1、3は、それぞれ第1の被接合材(超硬合金焼結体)および第2の被接合材(cBN焼結体またはダイヤモンド焼結体)であって、挟み込まれた接合材2を用いて接合される。
2.第2の通電の形態
図2において、分割電極5は第2の被接合材3に接しており、電極4は第1の被接合材1に接している。電極4と分割電極5の材質を変えることで、それぞれの電気伝導度と熱伝導度を変えることができ、第1の被接合材と第2の被接合材にそれぞれ異なった電流を与えることが可能となり、それぞれの温度を極端に変えることが可能となる。これにより、熱劣化を起こしやすい被接合材でも、熱劣化を起こさずに接合することができる。さらに、電極を分割し、それぞれの電極を独立して加圧することにより、第1の被接合材と第2の被接合材に与える圧力を高精度に制御することができるため、接合強度を向上させることができ好ましい。
3.第3の通電の形態
図3において、接合材2を挟んで被接合材1と被接合材3が配置されており、電極はそれぞれの被接合材に接している。電極間に電圧を印加することにより被接合材と接合材に電流が流れ、加熱されることによって接合される。加熱に十分な電流を流すためには、電極と被接合材はできるだけ密着していることが好ましい。被接合材3が電気抵抗の高い材料の場合、あらかじめ被接合材3の一部に電気抵抗の低い材料を加えておくことによって、電流経路を確保し、接合に十分な電流を流すことが可能となる。電極と被接合材は密着していることが好ましい。
4.第4の通電の形態
図4において、接合材2を挟んで被接合材1と被接合材3が配置されており、電極はそれぞれの被接合材に接している。電極は、通電と共に加圧を行う電極6および電極8と、主に通電を行う電極4および電極7とに分かれている。これにより、電気抵抗が高い被接合材であっても、被接合材に電気抵抗の低い材料を加えておき、その部分に電極4および電極7から優先的に電流を流すことが可能となり、加圧と加熱を必要な部分にのみ行うことが可能となる。なお、電極6と電極4、および電極8と電極7は接触していても良い。また、電極6および電極8には電流を流さなくても良い。さらには、電極4および電極7の位置、電流量をそれぞれ独立に調整することで、形状や特性の変化に対応することができるため、好ましい。また、電極4、6、7、8の材質はすべて同じであっても、一部異なっていても、すべて異なっていても良い。あるいは、被接合材と接触する部分のみ材質が異なっていても良い。
(通電加圧接合による接合について)
次いで、上記図1あるいは図2に示された通電を用いた通電加圧接合について説明する。
(実施例1〜6および比較例1、2)
本実施例および比較例は、接合時の加圧力と接合強度との関係、および被接合材の変形との関係に関するものである。
(実施例7)
次に、めっきの代わりに物理的蒸着法であるスパッタ法を用いて、厚さ10μmのTi−30wt%Co層(接合材)をバックメタルのあるcBN(第2の被接合材)に設け、超硬合金台金(第1の被接合材)と接合を行った。この時、超硬合金台金(第1の被接合材)としては、上記被接合材Aおよび被接合材Bを用い、接合条件は実施例3と同じとした。その結果、cBNと超硬合金はTi−Co層を介して空隙なく接合されていることが確認できた。これは、接合中に液相を生成していたためと推測される。なお、その接合強度は、被接合材Aでは310MPa、被接合材Bでは325MPaであった。
(実施例8)
次に、Ti粉末を溶媒で溶いた材料(接合材)を、超硬合金台金(被接合材A:第1の被接合材)に塗布し、バックメタル無しcBNチップ(第2の被接合材)とセットし、実施例3と同一の通電条件で通電加圧接合を行った。この接合体の接合強度は250MPaであり、従来のロウ付け品と同等の強度を有していることを確認した。この接合部分には緻密な厚み20μmのTi層が観察され、Ti粉末が溶融あるいは焼結していることが確認できた。
(実施例9)
次に、上記実施例8を基に、通電時間の短縮化を目的として、実施例8に示した条件のうち通電時間を変化させて接合条件を求めた。その結果、通電時間を実施例8における10秒から8秒にした場合、パルス電流値を実施例8に示した電流値(2000A)よりも200A大きい電流において良好な接合が可能であった。さらに通電時間を6秒とした場合、パルス電流をさらに200A大きくすることによって良好な接合が可能であった。
(実施例10)
次に、cBN(第2の被接合材)の背面も精度良く接合するため、2方向から加圧しながら接合を行った。これまでの例と同様、上下の電極で垂直方向の加圧を行うと共に、別途横から荷重を与えてcBNを水平方向に加圧できるようにした。なお、第1の被接合材としては、被接合材Aを用いた。実施例3に用いたと同じNiめっきを施したcBNを使用し、パルス電流3000A、パルスOn:Off比1:4、通電時間10秒として接合を行った。
(実施例11)
次に、通電加圧する電極の内、上部電極を分割し、超硬合金台金(被接合材A:第1の被接合材)を加圧する電極とcBN(第2の被接合材)を加圧する電極の材質を変えた。これにより、電極に流れる電流が変化し、超硬合金台金とcBNに流れる電流値も変化する。その結果として、それぞれの温度を極端に変えることができ、高温において劣化が懸念されるcBNの温度を下げることができる。
(実施例12)
上部電極を、分割されていない電極とした以外は、実施例11と同様にして、接合体を得た。得られた接合体の接合強度は、350MPaであり、従来のロウ付け品と同等の強度で実施例11における接合強度よりも高かった。しかし、得られた接合体のcBNには、一部亀裂が発生しており、熱による品質劣化が見られた。
(実施例13)
次に、実施例11に示した絶縁性のhBNの代わりに、cBN(第2の被接合材)を加圧する電極の材質を導電性を有するものとした。このとき、超硬合金台金(第1の被接合材)を加圧する電極の電気伝導度より高い電気伝導度を有する材料を使用した。これにより、超硬合金台金とcBNに流す電流を変えることができ、超硬合金台金に流す電流はcBN近傍の台金を加熱し、cBNに流す電流は接合材を優先的に加熱できるようにした。
2 接合材
3 第2の被接合材
4,6,7,8 電極
5 分割電極
Claims (11)
- 超硬合金焼結体を第1の被接合材(1)とし、cBN焼結体またはダイヤモンド焼結体を第2の被接合材(3)とする接合体の接合方法であって、前記第1の被接合材(1)および前記第2の被接合材(3)を、両者の間に設置された1000℃未満では液相を生成しない接合材(2)を介して接合し、前記接合材(2)による接合を0.1MPa〜200MPaの圧力で加圧しながら通電加熱することによって行い、前記通電加熱によって、前記第1の被接合材(1)を前記第2の被接合材(3)よりも優先的に発熱して接合することを特徴とする接合方法。
- 通電加熱によって、前記接合材(2)の成分のうちの少なくとも1つの元素が、前記第1の被接合材(1)および/または前記第2の被接合材(3)中に元素拡散していることを特徴とする請求項1に記載の接合方法。
- 加圧しながらの通電加熱によって変形する接合材(2)を用いて接合することを特徴とする請求項1に記載の接合方法。
- 前記接合材(2)が、チタン(Ti)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)のいずれか、またはチタン(Ti)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)の少なくとも1つを含む合金からなることを特徴とする請求項1に記載の接合方法。
- 前記接合材(2)が、チタン(Ti)を含むことを特徴とする請求項4に記載の接合方法。
- 前記接合材(2)が、前記第1の被接合材(1)よりも低温で液相を生成することを特徴とする請求項1に記載の接合方法。
- 前記接合材(2)の少なくとも一部が、通電加熱時に液相を生成していることを特徴とする請求項6に記載の接合方法。
- 前記接合材(2)および/または前記第1の被接合材(1)の結合相に含まれるニッケル(Ni)が、30vol%(体積百分率)以下であることを特徴とする請求項1に記載の接合方法。
- 前記接合材(2)を、めっき法により前記第1の被接合材(1)および/または前記第2の被接合材(3)の表面上に設けることを特徴とする請求項1に記載の接合方法。
- 前記接合材(2)を、物理蒸着法により前記第1の被接合材(1)および/または前記第2の被接合材(3)の表面上に設けることを特徴とする請求項1に記載の接合方法。
- 前記接合体が、切削工具であることを特徴とする請求項1に記載の接合方法。
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DE102019134727A1 (de) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg | Schweißelektrode und Verwendung der Schweißelektrode |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07156003A (ja) * | 1993-12-07 | 1995-06-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多結晶ダイヤモンド工具及びその製造方法 |
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US4225322A (en) * | 1978-01-10 | 1980-09-30 | General Electric Company | Composite compact components fabricated with high temperature brazing filler metal and method for making same |
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US7377341B2 (en) * | 2005-05-26 | 2008-05-27 | Smith International, Inc. | Thermally stable ultra-hard material compact construction |
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