JPH01186290A - Ni基耐熱合金部材の液相拡散接合方法 - Google Patents
Ni基耐熱合金部材の液相拡散接合方法Info
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- JPH01186290A JPH01186290A JP1232288A JP1232288A JPH01186290A JP H01186290 A JPH01186290 A JP H01186290A JP 1232288 A JP1232288 A JP 1232288A JP 1232288 A JP1232288 A JP 1232288A JP H01186290 A JPH01186290 A JP H01186290A
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、相対的に著しく短かいろう付は時間で、高
温強度の高い接合部を形成することができるNi基耐熱
合金部材の液相拡散接合方法に関するものである。
温強度の高い接合部を形成することができるNi基耐熱
合金部材の液相拡散接合方法に関するものである。
従来、一般に、Ni基耐熱合金部材同志を接合するに際
して、接合部に高強度が要求され、かつ割れ発生などの
技術的問題から各種の溶接が不可能な場合に液相拡散接
合方法が用いられている。
して、接合部に高強度が要求され、かつ割れ発生などの
技術的問題から各種の溶接が不可能な場合に液相拡散接
合方法が用いられている。
この液相拡散接合方法は、接合せんとするNi基耐熱合
金部材の接合面間に、Ni−B系合金またはNi −
Cr −B系合金からなるろう材を、急冷薄帯や粉末な
どの状態で介在させるか、あるいは接合面に蒸着した状
態で介在させ、この状態で加熱し、ろう材を溶融して部
材を接合し、さらにこれに融点以下の温度に長時間保持
の拡散熱処理を施して、ろう材中のB成分を部材中へ拡
散させ、−力部材中に含有するが、ろう材中には含有し
ない成分のろう材中への拡散、並びに部材とろう材間の
成分濃度の均一化をはかり、ろう材を含め部材の接合部
全体を材質的に均質化することからなるものである。
金部材の接合面間に、Ni−B系合金またはNi −
Cr −B系合金からなるろう材を、急冷薄帯や粉末な
どの状態で介在させるか、あるいは接合面に蒸着した状
態で介在させ、この状態で加熱し、ろう材を溶融して部
材を接合し、さらにこれに融点以下の温度に長時間保持
の拡散熱処理を施して、ろう材中のB成分を部材中へ拡
散させ、−力部材中に含有するが、ろう材中には含有し
ない成分のろう材中への拡散、並びに部材とろう材間の
成分濃度の均一化をはかり、ろう材を含め部材の接合部
全体を材質的に均質化することからなるものである。
しかし、上記の従来液相拡散接合方法によって接合され
たN+2Z耐熱合金部材における接合部は、高い常温強
度をもつものの、高温強度が十分でなく、例えば高い高
温強度が要求されるスターリングエンジンの構造部材な
どの製造に適用した場合、十分な信頼性を得ることがで
きず、かつろう付は時間(ろう材が溶融するろう付は温
度で液相が消失するまでの時間をいう)が相対的に長い
という問題点がある。
たN+2Z耐熱合金部材における接合部は、高い常温強
度をもつものの、高温強度が十分でなく、例えば高い高
温強度が要求されるスターリングエンジンの構造部材な
どの製造に適用した場合、十分な信頼性を得ることがで
きず、かつろう付は時間(ろう材が溶融するろう付は温
度で液相が消失するまでの時間をいう)が相対的に長い
という問題点がある。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記の
従来液相拡散接合方法のもつ問題点を解決すべく研究を
行なった結果、Ni基耐熱合金部材同志を液相拡散接合
するに際して、その接合面間に、Ni−B系合金または
Ni−Cr−B系合金からなる急冷薄膜状、粉末状、あ
るいは蒸着膜状のろう材と一緒に、NI基耐熱合金粉末
を共存させ、この状態でろう付けし、拡散熱処理を行な
うと、ろう付は時間、すなわち液相消失時間が著しく短
かくなり、しかも形成された接合部は高い高温強度をも
つようになるという知見を得たのである。
従来液相拡散接合方法のもつ問題点を解決すべく研究を
行なった結果、Ni基耐熱合金部材同志を液相拡散接合
するに際して、その接合面間に、Ni−B系合金または
Ni−Cr−B系合金からなる急冷薄膜状、粉末状、あ
るいは蒸着膜状のろう材と一緒に、NI基耐熱合金粉末
を共存させ、この状態でろう付けし、拡散熱処理を行な
うと、ろう付は時間、すなわち液相消失時間が著しく短
かくなり、しかも形成された接合部は高い高温強度をも
つようになるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、接合せんとするNi基耐熱合金部材の接合面間に、
Ni−B系合金またはNi −Cr−B系合金からな
るろう材と、Ni基耐熱合金粉末とを共存させ、この状
態で加熱して前記Ni基耐熱合金部材を、接合部の高温
強度が高く、かつ短かいろう付は時間で液相拡散接合す
ることに特徴を有するものである。
て、接合せんとするNi基耐熱合金部材の接合面間に、
Ni−B系合金またはNi −Cr−B系合金からな
るろう材と、Ni基耐熱合金粉末とを共存させ、この状
態で加熱して前記Ni基耐熱合金部材を、接合部の高温
強度が高く、かつ短かいろう付は時間で液相拡散接合す
ることに特徴を有するものである。
なお、この発明の方法において、Ni基耐熱合金粉末と
しては、不活性ガス雰囲気適用のガスアトマイズ法や回
転電極法などによって形成された表面酸化の非常に少な
いものが望ましく、また、その平均粒径についても、平
均粒径が150−を越えると、ろう材が粉末状態である
場合を含め、粉末相互間、並びに粉末と部材あるいはろ
う材間に形成される空間が多くなり、この結果ろう材の
使用量が相対的に増大するようになって、ろう付は時間
の長期化および接合部における高温強度の低下をもたら
すようになり、一方平均粒径が5虜未満になると、粉末
表面積の増大に伴なう酸化物の増加を避けることができ
ず、これは接合部における酸化物の巻き込みやボイドの
発生をもたらし、強度低下の原因となることから、その
平均粒径は5〜150−とするのが望ましい。また、い
ずれの平均粒径の場合でも、粉末中に250−以上(+
60mesh)の粉末があると、上記の平均粒径が15
0−を越えた場合に発生する問題点のほかに、接合部の
寸法精度の管理も困難になることから、250tmを越
えた粉末が存在しないようにするのがよい。
しては、不活性ガス雰囲気適用のガスアトマイズ法や回
転電極法などによって形成された表面酸化の非常に少な
いものが望ましく、また、その平均粒径についても、平
均粒径が150−を越えると、ろう材が粉末状態である
場合を含め、粉末相互間、並びに粉末と部材あるいはろ
う材間に形成される空間が多くなり、この結果ろう材の
使用量が相対的に増大するようになって、ろう付は時間
の長期化および接合部における高温強度の低下をもたら
すようになり、一方平均粒径が5虜未満になると、粉末
表面積の増大に伴なう酸化物の増加を避けることができ
ず、これは接合部における酸化物の巻き込みやボイドの
発生をもたらし、強度低下の原因となることから、その
平均粒径は5〜150−とするのが望ましい。また、い
ずれの平均粒径の場合でも、粉末中に250−以上(+
60mesh)の粉末があると、上記の平均粒径が15
0−を越えた場合に発生する問題点のほかに、接合部の
寸法精度の管理も困難になることから、250tmを越
えた粉末が存在しないようにするのがよい。
また、同じくこの発明の方法において、ろう材とNIJ
耐熱合金粉末との重量割合、すなわちろう材/ N i
基耐熱合金粉末は、その割合が1/3未満ではろう材が
粉末に対して相対的に少なく、Ni基耐熱合金粉末間で
十分なぬれ性を確保することができず、ろうのまわらな
い部分が形成されるようになり、一方その割合が3/1
を越えると、ろうの量が多くなりすぎて、ろう付は時間
の短縮化が損なわれるようになるばかりでなく、接合部
の高温強度も低下するようになることから、その割合を
1/3〜3/lとするのが望ましい。
耐熱合金粉末との重量割合、すなわちろう材/ N i
基耐熱合金粉末は、その割合が1/3未満ではろう材が
粉末に対して相対的に少なく、Ni基耐熱合金粉末間で
十分なぬれ性を確保することができず、ろうのまわらな
い部分が形成されるようになり、一方その割合が3/1
を越えると、ろうの量が多くなりすぎて、ろう付は時間
の短縮化が損なわれるようになるばかりでなく、接合部
の高温強度も低下するようになることから、その割合を
1/3〜3/lとするのが望ましい。
つぎに、この発明の方法を実施例により具体的に説明す
る。
る。
まず、被接合部材として、それぞれ第1表に示される組
成を有し、かついずれも直径:15mmX長さ二60關
の寸法を有するNi基耐熱合金部材、また、ろう材とし
て、同じく第1表に示される組成を有する平均粒径:6
0μmの粉末および直径:15mmX厚さ:40」の急
冷箔、さらに同じく第1表に示される組成および平均粒
径を有するNi基耐熱合金粉末をそれぞれ用意し、つい
で縦に積み重ねた2個の上記Ni基耐熱合金部材の接合
面間に、同じく第1表に示される割合のろう材とNi基
耐熱合金粉末とを共存させ、なお、ろう材が粉末の場合
には予め良く混合したものを使用し、この状態で通常の
ろう付は装置において、lO’torrの真空中、ろう
材の上点より57℃または95℃高い1150℃に加熱
し、この加熱温度に加熱後5分経過した時点で液相が消
失したので冷却してろう付けを終了し、引続いて110
0℃に12時間保持の拡散熱処理を胞子ことによって本
発明法1〜11をそれぞれ実施した。
成を有し、かついずれも直径:15mmX長さ二60關
の寸法を有するNi基耐熱合金部材、また、ろう材とし
て、同じく第1表に示される組成を有する平均粒径:6
0μmの粉末および直径:15mmX厚さ:40」の急
冷箔、さらに同じく第1表に示される組成および平均粒
径を有するNi基耐熱合金粉末をそれぞれ用意し、つい
で縦に積み重ねた2個の上記Ni基耐熱合金部材の接合
面間に、同じく第1表に示される割合のろう材とNi基
耐熱合金粉末とを共存させ、なお、ろう材が粉末の場合
には予め良く混合したものを使用し、この状態で通常の
ろう付は装置において、lO’torrの真空中、ろう
材の上点より57℃または95℃高い1150℃に加熱
し、この加熱温度に加熱後5分経過した時点で液相が消
失したので冷却してろう付けを終了し、引続いて110
0℃に12時間保持の拡散熱処理を胞子ことによって本
発明法1〜11をそれぞれ実施した。
また、比較の目的で、第1表に示される通り、Ni基耐
熱合金粉末を使用せず、したがってろう付は時の液相消
失まで1時間を要したが、これ以外は同一の条件で従来
法1〜3をそれぞれ行なった。
熱合金粉末を使用せず、したがってろう付は時の液相消
失まで1時間を要したが、これ以外は同一の条件で従来
法1〜3をそれぞれ行なった。
つぎに、この結果形成された接合部から、平行部の直径
が6mmの丸棒試験片を切り出し、760℃および98
2℃においてそれぞれ100時間のクリーブラブチャー
強度(100時間で寿命となる時の負荷)を測定し、接
合部の高温強度を評価した。この測定結果を第1表に示
した。
が6mmの丸棒試験片を切り出し、760℃および98
2℃においてそれぞれ100時間のクリーブラブチャー
強度(100時間で寿命となる時の負荷)を測定し、接
合部の高温強度を評価した。この測定結果を第1表に示
した。
第1表に示される通り、本発明法1〜11で形成された
接合部は、従来法1〜3で形成された接合部に比して著
しく高い高温強度を有するものであり、特にこのことは
本発明法1〜6と従来法1、本発明法10と従来法2、
さらに本発明法11と従来法3の比較から明らかであり
、しかも本発明法では、上記のように5分の短かいろう
付は時間で十分であるのに対して、従来法では1時間の
相対的に長いろう付は時間を必要とするものである。
接合部は、従来法1〜3で形成された接合部に比して著
しく高い高温強度を有するものであり、特にこのことは
本発明法1〜6と従来法1、本発明法10と従来法2、
さらに本発明法11と従来法3の比較から明らかであり
、しかも本発明法では、上記のように5分の短かいろう
付は時間で十分であるのに対して、従来法では1時間の
相対的に長いろう付は時間を必要とするものである。
上述のように、この発明の方法によれば、相対的に著し
く短かいろう付は時間で、かつ高温強度の高い接合部を
形成した状態でNi基耐熱合金部材同志を液相拡散接合
することができるのである。
く短かいろう付は時間で、かつ高温強度の高い接合部を
形成した状態でNi基耐熱合金部材同志を液相拡散接合
することができるのである。
Claims (1)
- (1)接合せんとするNi基耐熱合金部材の接合面間に
、Ni−B系合金またはNi−Cr−B系合金からなる
ろう材と、Ni基耐熱合金粉末とを共存させ、この状態
で加熱して前記Ni基耐熱合金部材を液相拡散接合する
ことを特徴とするNi基耐熱合金部材の液相拡散接合方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63012322A JP2518335B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | Ni基耐熱合金部材の液相拡散接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63012322A JP2518335B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | Ni基耐熱合金部材の液相拡散接合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01186290A true JPH01186290A (ja) | 1989-07-25 |
JP2518335B2 JP2518335B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=11802077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63012322A Expired - Fee Related JP2518335B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | Ni基耐熱合金部材の液相拡散接合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2518335B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03110061A (ja) * | 1989-09-21 | 1991-05-10 | Mitsubishi Electric Corp | 高温耐熱ろうのろう付方法 |
WO2002042031A1 (fr) * | 2000-11-27 | 2002-05-30 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Plaque stratifiee en alliage thermo-resistant et procede de production associe |
JP2009500523A (ja) * | 2005-07-07 | 2009-01-08 | オネラ(オフィス・ナショナル・ドゥエチュード・エ・ドゥ・ルシェルチェ・アエロスパシャル) | 中空金属体の製造方法およびそれによって得ることができる中空金属体 |
FR2963263A1 (fr) * | 2010-08-02 | 2012-02-03 | Snecma | Poudre composite pour l'assemblage ou le rechargement par brasage-diffusion de pieces en superalliages |
CN111992834A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-27 | 浙江工业大学 | 一种采用Ni-Cr-Si钎料膏钎焊Hastelloy N合金的方法 |
CN113681103A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-11-23 | 北京科技大学 | 一种保持镍基高温合金强度的多次钎焊及热处理工艺 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5844962A (ja) * | 1981-08-26 | 1983-03-16 | ソシエテ・ナシオナル・デテユ−ド・エ・ドウ・コンストリユクシオン・ドウ・モト−ル・ダヴイアシオン“エス・エヌ・ウ・セ・エム・ア−” | 耐熱超合金部材の拡散接合方法 |
JPS6146521A (ja) * | 1984-08-13 | 1986-03-06 | Hitachi Ltd | 会話型音声入出力装置 |
-
1988
- 1988-01-22 JP JP63012322A patent/JP2518335B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6852428B2 (en) | 2000-11-27 | 2005-02-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Layered heat-resistant alloy plate and method of producing the same |
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WO2012017174A1 (fr) * | 2010-08-02 | 2012-02-09 | Snecma | Poudre composite pour l'assemblage ou le rechargement par brasage-diffusion de pièces en superalliages |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2518335B2 (ja) | 1996-07-24 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |