JPH02121781A - 粉末ろうを用いた液相拡散接合法 - Google Patents
粉末ろうを用いた液相拡散接合法Info
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Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は粉末ろうを用いた液相拡散接合法に関するもの
である。
である。
従来の技術
一対の接合部材間に両接合部材よりも融点が低い粉末ろ
うを介在させた状態で加熱し、溶融した粉末ろうを両接
合部材に拡散させて等温凝固させることにより両接合部
材を互いに接合させる粉末ろうを用いた液相拡散接合法
が知られている。そして、斯かる液相拡散接合法を精密
機構構造体として用いられる接合部材の接合に適用する
場合等においては、溶液から化学的に沈澱させられた沈
澱物にて粉末ろうを構成することが行われている。
うを介在させた状態で加熱し、溶融した粉末ろうを両接
合部材に拡散させて等温凝固させることにより両接合部
材を互いに接合させる粉末ろうを用いた液相拡散接合法
が知られている。そして、斯かる液相拡散接合法を精密
機構構造体として用いられる接合部材の接合に適用する
場合等においては、溶液から化学的に沈澱させられた沈
澱物にて粉末ろうを構成することが行われている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記のような沈澱物から成る粉末ろうは
、通常、ニッケル、ニッケルおよびリン等の１元素ある
いは２元素だけで構成されているとともに、その２元素
から成る粉末ろうを溶液から沈澱させる際には元素含有
率に関しては特に制御されておらず、これにより、斯か
る粉末ろうの融点は比較的高くなっていた。このため、
たとえばニッケルおよびリンから成る粉末ろうにおいて
はその最も低い融点を有する８９Ｎｉ−１１Ｐの組成の
粉末ろうを作製したとしても９００°Ｃ以上の相当高い
温度に保持しなければ液相拡散接合が行われず、これに
より、接合部材の脆性化や結晶粒の粗大化を生じて強度
が劣化させられる虞があった。
、通常、ニッケル、ニッケルおよびリン等の１元素ある
いは２元素だけで構成されているとともに、その２元素
から成る粉末ろうを溶液から沈澱させる際には元素含有
率に関しては特に制御されておらず、これにより、斯か
る粉末ろうの融点は比較的高くなっていた。このため、
たとえばニッケルおよびリンから成る粉末ろうにおいて
はその最も低い融点を有する８９Ｎｉ−１１Ｐの組成の
粉末ろうを作製したとしても９００°Ｃ以上の相当高い
温度に保持しなければ液相拡散接合が行われず、これに
より、接合部材の脆性化や結晶粒の粗大化を生じて強度
が劣化させられる虞があった。
本発明は以上の事情の下に為されたものであって、その
目的とするところは、精密機構構造体として用いられる
接合部材の液相拡散接合を一層低温で為し得て接合部材
の強度劣化を防止し得る粉末ろうを用いた液相拡散接合
法を提供することにある。
目的とするところは、精密機構構造体として用いられる
接合部材の液相拡散接合を一層低温で為し得て接合部材
の強度劣化を防止し得る粉末ろうを用いた液相拡散接合
法を提供することにある。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するために、本発明は、一対の接合部材
間に両接合部材よりも融点が低い粉末ろうを介在させた
状態で加熱し、溶融した粉末ろうを両接合部材に拡散さ
せて等温凝固させることにより両接合部材を互いに接合
させる粉末ろうを用いた液相拡散接合法において、ニッ
ケル、クロム。
間に両接合部材よりも融点が低い粉末ろうを介在させた
状態で加熱し、溶融した粉末ろうを両接合部材に拡散さ
せて等温凝固させることにより両接合部材を互いに接合
させる粉末ろうを用いた液相拡散接合法において、ニッ
ケル、クロム。
コバルト、銅、鉄、タングステンのうちから選択された
１元素以上と、リン、ホウ素、ケイ素のうちから選択さ
れた１元素以上とを合わせて３元素以上の元素を含む溶
液を調整することにより、その３元素以上の元素から成
り且つ含有元素中の少なくとも２元素が共晶点にある組
成となる沈澱物を溶液から沈澱させ、その沈澱物にて前
記粉末ろうを構成したことを特徴とする。
１元素以上と、リン、ホウ素、ケイ素のうちから選択さ
れた１元素以上とを合わせて３元素以上の元素を含む溶
液を調整することにより、その３元素以上の元素から成
り且つ含有元素中の少なくとも２元素が共晶点にある組
成となる沈澱物を溶液から沈澱させ、その沈澱物にて前
記粉末ろうを構成したことを特徴とする。
作用および発明の効果
このように、ニッケル、クロム、コバルト、銅。
鉄、タングステンのうちから選択された１元素以上と、
リン、ホウ素、ケイ素のうちから選択された１元素以上
とを合わせて３元素以上の元素を含む溶液を調整するこ
とにより、その３元素以上の元素から成り且つ含有元素
中の少なくとも２元素が共晶点にある組成となる沈澱物
を溶液から沈澱させ、その沈澱物にて粉末ろうを構成す
ることにより、その粉末ろうの融点を好適に低下させ得
て精密機構構造体として用いられる接合部材の液相拡散
接合を従来に比べて一層低い温度で為し得、これにより
、接合部材の脆性化や結晶粒の粗大化を抑制し得て、接
合部材の強度の劣化を効果的に防止し得る。この場合に
おいて、溶解される薬品の組合わせ、液温、ＰＨなどを
適宜変更して３元素が共晶点になる組成の沈澱物を形成
すれば、２元素が共晶点にある組成の沈澱物の場合に比
べて、沈澱物すなわち粉末ろうの融点および液相拡散接
合時の保持温度を一層低下させ得るため、接合部材の強
度劣化を一層効果的に防止し得る。
リン、ホウ素、ケイ素のうちから選択された１元素以上
とを合わせて３元素以上の元素を含む溶液を調整するこ
とにより、その３元素以上の元素から成り且つ含有元素
中の少なくとも２元素が共晶点にある組成となる沈澱物
を溶液から沈澱させ、その沈澱物にて粉末ろうを構成す
ることにより、その粉末ろうの融点を好適に低下させ得
て精密機構構造体として用いられる接合部材の液相拡散
接合を従来に比べて一層低い温度で為し得、これにより
、接合部材の脆性化や結晶粒の粗大化を抑制し得て、接
合部材の強度の劣化を効果的に防止し得る。この場合に
おいて、溶解される薬品の組合わせ、液温、ＰＨなどを
適宜変更して３元素が共晶点になる組成の沈澱物を形成
すれば、２元素が共晶点にある組成の沈澱物の場合に比
べて、沈澱物すなわち粉末ろうの融点および液相拡散接
合時の保持温度を一層低下させ得るため、接合部材の強
度劣化を一層効果的に防止し得る。
また、化学的沈澱法の採用により、粉末ろうの各組成元
素を微細かつ均一に沈澱させ得るため、粉末ろうの溶融
温度を均一に低下させ得る。これにより、粉末ろう自体
の溶融温度差に起因して生ずる接合部の内部応力を低減
させ得るため、接合部材の接合強度を好適に確保し得る
。
素を微細かつ均一に沈澱させ得るため、粉末ろうの溶融
温度を均一に低下させ得る。これにより、粉末ろう自体
の溶融温度差に起因して生ずる接合部の内部応力を低減
させ得るため、接合部材の接合強度を好適に確保し得る
。
実施例
以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第１図および第２図において、１０および１２は互いに
接合される接合部材であり、一方の接合部材１０はブロ
ック状を成し且つ他方の接合部材１２はＬ字状を成して
いる。これら接合部材１０１２はたとえば精密機構構造
体として用いられるものであって、たとえば、ニッケル
合金や、５ＵＳ３０４等のステンレス鋼から成る。接合
部材１０の上面には比較的深い有底穴１４が形成されて
いるとともに接合部材１０の側面には有底穴１４に連通
ずる貫通穴１６が形成されており、接合部材１２の一端
部が貫通穴１６から外部へ露出する状態で接合部材１２
の他端部側が有底穴１４内に挿入されている。そして、
この接合部材１２の他端部側の先端所定部分は有底穴１
４の底部に充填された粉末ろう１８内に埋設されている
。
接合される接合部材であり、一方の接合部材１０はブロ
ック状を成し且つ他方の接合部材１２はＬ字状を成して
いる。これら接合部材１０１２はたとえば精密機構構造
体として用いられるものであって、たとえば、ニッケル
合金や、５ＵＳ３０４等のステンレス鋼から成る。接合
部材１０の上面には比較的深い有底穴１４が形成されて
いるとともに接合部材１０の側面には有底穴１４に連通
ずる貫通穴１６が形成されており、接合部材１２の一端
部が貫通穴１６から外部へ露出する状態で接合部材１２
の他端部側が有底穴１４内に挿入されている。そして、
この接合部材１２の他端部側の先端所定部分は有底穴１
４の底部に充填された粉末ろう１８内に埋設されている
。
上記粉末ろう１８は、たとえば、次頁の表に示す成分を
含む溶液からその表に示す条件（各成分の濃度、ＰＨ，
液ＩＡ）にて自己分解的に沈澱させられた沈澱物を乾燥
させて得られたものであり、８８〜８５Ｎｉ−１ＩＰ−
１〜４Ｂ（重量％）なる組成、より好適にはそれら３元
素が共晶点にある８５Ｎｉ−１ＩＰ−４Ｂなる組成を有
している。
含む溶液からその表に示す条件（各成分の濃度、ＰＨ，
液ＩＡ）にて自己分解的に沈澱させられた沈澱物を乾燥
させて得られたものであり、８８〜８５Ｎｉ−１ＩＰ−
１〜４Ｂ（重量％）なる組成、より好適にはそれら３元
素が共晶点にある８５Ｎｉ−１ＩＰ−４Ｂなる組成を有
している。
なお、上記表において、コハク酸ナトリウムは錯化剤で
あり、次亜リン酸ナトルウムおよび水素化ホウ素ナトリ
ウムは還元剤として作用する。
あり、次亜リン酸ナトルウムおよび水素化ホウ素ナトリ
ウムは還元剤として作用する。
第１図および第２図に示す相対位置関係に保持された接
合部材１０．１２を互いに接合するに際しては、真空あ
るいはアルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気中にお
いて所定温度で所定時間加熱保持することにより、粉末
ろう１８が溶融して液相となり、その液相と接合部材１
０．１２との間に相互に拡散を生じるとともに、それに
伴って液相の粉末ろう１８が等温凝固させられることに
より、接合部境界面が均質な状態で接合部材１０゜１２
が接合される。
合部材１０．１２を互いに接合するに際しては、真空あ
るいはアルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気中にお
いて所定温度で所定時間加熱保持することにより、粉末
ろう１８が溶融して液相となり、その液相と接合部材１
０．１２との間に相互に拡散を生じるとともに、それに
伴って液相の粉末ろう１８が等温凝固させられることに
より、接合部境界面が均質な状態で接合部材１０゜１２
が接合される。
上述のような８８〜８５Ｎｉ−１ＩＰ−１〜４Ｂなる組
成の粉末ろう１８を介して接合部材１０゜１２の液相拡
散接合を行ったところ、１元素あるいは２元素から成る
従来の粉末ろうの場合に比べて融点が低くなって８２０
〜６２０°Ｃで接合部材１０．１２の液相拡散接合が可
能となった。この接合温度のうち６２０°Ｃは３元素が
共晶点にある８５Ｎｉ−１ＩＰ−４Ｂなる組成の粉末ろ
う１８を用いた場合を示している。そして、このように
液相拡散接合時の保持温度が従来に比べて一層低くなる
ことにより、接合部材１０．１２の脆性化や結晶粒の粗
大化が抑制されるため、接合部材１０．１２の強度の劣
化が効果的に防止される。
成の粉末ろう１８を介して接合部材１０゜１２の液相拡
散接合を行ったところ、１元素あるいは２元素から成る
従来の粉末ろうの場合に比べて融点が低くなって８２０
〜６２０°Ｃで接合部材１０．１２の液相拡散接合が可
能となった。この接合温度のうち６２０°Ｃは３元素が
共晶点にある８５Ｎｉ−１ＩＰ−４Ｂなる組成の粉末ろ
う１８を用いた場合を示している。そして、このように
液相拡散接合時の保持温度が従来に比べて一層低くなる
ことにより、接合部材１０．１２の脆性化や結晶粒の粗
大化が抑制されるため、接合部材１０．１２の強度の劣
化が効果的に防止される。
また、本実施例によれば、上述のような成分および条件
の溶液からニッケル、リン、ホウ素をそれぞれ微細かつ
均一に沈澱させることができた。
の溶液からニッケル、リン、ホウ素をそれぞれ微細かつ
均一に沈澱させることができた。
これにより、粉末ろう１８が従来より多い３元素から成
るものであっても、粉末ろう１８自体の溶融温度差に起
因して生ずる接合部の内部応力が低減させられて、接合
部材１０．１２の強度を好適に確保することができる。
るものであっても、粉末ろう１８自体の溶融温度差に起
因して生ずる接合部の内部応力が低減させられて、接合
部材１０．１２の強度を好適に確保することができる。
また、本実施例によれば、従来に比べて一層低温で液相
拡散接合が行われるので、従来においては融点が比較的
低いために液相拡散接合が不可能であった接合部材であ
っても液相拡散接合が可能となるとともに、加熱装置等
の設備の能力をそれ程要しない利点がある。
拡散接合が行われるので、従来においては融点が比較的
低いために液相拡散接合が不可能であった接合部材であ
っても液相拡散接合が可能となるとともに、加熱装置等
の設備の能力をそれ程要しない利点がある。
また、本実施例によれば、溶解される薬品の組合せ、液
温、ＰＨなどを適宜変更するだけで所望の元素および組
成を有する沈′Ｒ物（粉末ろう）を製造し得る利点があ
る。
温、ＰＨなどを適宜変更するだけで所望の元素および組
成を有する沈′Ｒ物（粉末ろう）を製造し得る利点があ
る。
なお、前述の実施例では、ニッケル合金や、ステンレス
鋼から成る接合部材１０．１２の接合に際して用いられ
て、ニッケル、リン、ホウ素の３元素から成り且つそれ
ら３元素が共晶点にある組成の粉末ろう１８について説
明したが、接合部材の材質に応じて、ニッケル、クロム
、コバルト。
鋼から成る接合部材１０．１２の接合に際して用いられ
て、ニッケル、リン、ホウ素の３元素から成り且つそれ
ら３元素が共晶点にある組成の粉末ろう１８について説
明したが、接合部材の材質に応じて、ニッケル、クロム
、コバルト。
銅、鉄、タングステンのうちから選択された１元素以上
と、リン、ホウ素、ケイ素のうちから選択された１元素
以上とを合わせて３元素以上の元素（たとえばＮ１−Ｃ
ｒ−Ｐ、Ｃｏ−Ｂ−３ｉ）を含む溶液を調整することに
より、その３元素以上の元素から成り且つ含有元素中の
少なくとも２元素が共晶点にある組成となる沈澱物をそ
の溶液から化学的に沈澱させ、その沈澱物を粉末ろうと
すれば、前述の実施例の場合と略同様の効果を得ること
が可能である。
と、リン、ホウ素、ケイ素のうちから選択された１元素
以上とを合わせて３元素以上の元素（たとえばＮ１−Ｃ
ｒ−Ｐ、Ｃｏ−Ｂ−３ｉ）を含む溶液を調整することに
より、その３元素以上の元素から成り且つ含有元素中の
少なくとも２元素が共晶点にある組成となる沈澱物をそ
の溶液から化学的に沈澱させ、その沈澱物を粉末ろうと
すれば、前述の実施例の場合と略同様の効果を得ること
が可能である。
また、前述の実施例では、一箇所において互いに接合さ
れる接合部材１０．１２について説明したが、一対の接
合部材は、たとえば第３図に示すように、一方の接合部
材２０に設けられた多数の有底穴２２内に他方の接合部
材２４に設けられた多数の脚部２６がそれぞれ挿入され
て、各有底穴２２および脚部２６の多数箇所において粉
末ろうにより接合されるものであってもよい。
れる接合部材１０．１２について説明したが、一対の接
合部材は、たとえば第３図に示すように、一方の接合部
材２０に設けられた多数の有底穴２２内に他方の接合部
材２４に設けられた多数の脚部２６がそれぞれ挿入され
て、各有底穴２２および脚部２６の多数箇所において粉
末ろうにより接合されるものであってもよい。
その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種
々変更が加えられ得るものである。
々変更が加えられ得るものである。
第１図は第２図におけるＩ−Ｉ視断面図である。
第２図は本発明の粉末ろうを用いた液相拡散接合法によ
り接合される一対の接合部材の一例を示す図であって、
互いに組み合わされた状態を示す斜視図である。第３図
は本発明の液相拡散接合法により接合される一対の接合
部材の他の例を示す図であって、互いに組み合わされた
状態を示す斜視図である。 １０．１２，２０，２４：接合部材 １８：粉末ろう
り接合される一対の接合部材の一例を示す図であって、
互いに組み合わされた状態を示す斜視図である。第３図
は本発明の液相拡散接合法により接合される一対の接合
部材の他の例を示す図であって、互いに組み合わされた
状態を示す斜視図である。 １０．１２，２０，２４：接合部材 １８：粉末ろう
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一対の接合部材間に両接合部材よりも融点が低い粉末ろ
うを介在させた状態で加熱し、溶融した該粉末ろうを両
接合部材に拡散させて等温凝固させることにより両接合
部材を互いに接合させる粉末ろうを用いた液相拡散接合
法において、 ニッケル、クロム、コバルト、銅、鉄、タングステンの
うちから選択された１元素以上と、リン、ホウ素、ケイ
素のうちから選択された１元素以上とを合わせて３元素
以上の元素を含む溶液を調整することにより、該３元素
以上の元素から成り且つ含有元素中の少なくとも２元素
が共晶点にある組成となる沈澱物を該溶液から化学的に
沈澱させ、該沈澱物にて前記粉末ろうを構成したことを
特徴とする粉末ろうを用いた液相拡散接合法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27569888A JPH02121781A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 粉末ろうを用いた液相拡散接合法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27569888A JPH02121781A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 粉末ろうを用いた液相拡散接合法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02121781A true JPH02121781A (ja) | 1990-05-09 |
Family
ID=17559114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27569888A Pending JPH02121781A (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 粉末ろうを用いた液相拡散接合法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02121781A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103264219A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-08-28 | 成都国光电气股份有限公司 | 一种复合金属材料的制备方法 |
-
1988
- 1988-10-31 JP JP27569888A patent/JPH02121781A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103264219A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-08-28 | 成都国光电气股份有限公司 | 一种复合金属材料的制备方法 |
| CN103264219B (zh) * | 2013-06-04 | 2015-09-30 | 成都国光电气股份有限公司 | 一种钨、无氧铜复合金属材料的制备方法 |
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