JPH02121782A - 液相拡散接合法 - Google Patents

液相拡散接合法

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JPH02121782A
JPH02121782A JP27569988A JP27569988A JPH02121782A JP H02121782 A JPH02121782 A JP H02121782A JP 27569988 A JP27569988 A JP 27569988A JP 27569988 A JP27569988 A JP 27569988A JP H02121782 A JPH02121782 A JP H02121782A
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JP
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plating layer
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Application number
JP27569988A
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English (en)
Inventor
Kazuji Fukuda
和司 福田
Shigeru Mizuno
茂 水野
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は液相拡散接合法に関するものである。
従来の技術 一対の接合部材の接合面間に両接合部材よりも融点が低
い金属層を挾んだ状態で加熱し、両接合部材と溶融した
金属層との間の相互拡散に基づいて両接合部材を互いに
接合させる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、接合部材
の接合面に湿式メッキを施すことにより前記金属層とし
て機能するメッキ層を形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、上記メッキ層は、通常、ニッケル、ニッ
ケルおよびホウ素、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
から成るメッキ層を湿式メッキにより形成する際には元
素含有率に関しては制御されておらず、これにより、斯
かるメッキ層の融点は比較的高くなっていた。このため
、ニッケルおよびホウ素から成るメッキ層においてはそ
の最も低い融点を有する96Ni−4Bの組成のメッキ
層を作製したとしても1150〜1250°Cと、ニッ
ケルおよびリンから成るメッキ層においてはその最も低
い融点を有する89Ni−11Pの組成のメッキ層を作
製したとしても900〜1000°Cと相当高い温度に
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、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
の接合面間に両接合部材よりも融点が低い金属層を挟ん
だ状態で加熱し、溶融した金属層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
させる液相拡散接合法において、前記一対の接合部材の
接合面の少なくとも一方に、湿式メッキを施すことによ
り、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
素以上の元素から成るメッキ層を、そのメッキ層の含有
元素中の少なくとも2元素が共晶点にある組成となるよ
うに湿式メッキ液を制御して形成し、そのメッキ層を前
記金属層とすることを特徴とする。
作用および発明の効果 このように、一対の接合部材の接合面の少なくとも一方
に、湿式メッキを施して、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元素以上の元素から成るメッキ層を
、そのメッキ層の含有元素中の少なくとも2元素が共晶
点にある組成にて形成することにより、そのメッキ層の
融点を好適に低下させ得、これにより、そのメッキ層を
介して両接合部材の液相拡散接合を行うことによって従
来に比べて一層低い温度で液相拡散接合を為し得る。こ
の結果、接合部材の脆性化の劣化を効果的に防止し得る
。この場合において、湿式メッキ液を制御し、3元素が
共晶点にある組成のメッキ層を形成すれば、2元素が共
晶点にある組成のメッキ層に比べてメッキ層の融点およ
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、メッキ層を湿式メッキにて形成することにより、
メッキ層が多元素から成るものであっても、各組成元素
を微細かつ均一に分散析出させ得てメッキ層の全体に亘
って溶融温度を均一に低下させ得る。これにより、メッ
キ層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。
第1図において、工0およびI2は互いに接合される板
状の接合部材である。これら接合部材10.12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10.12の接合面にはメッキ層
14.16がそれぞれ固着されている。なお、一方のメ
ッキ層16は第1図中斜線にて示されている。これらメ
ッキ層14.16は、湿式メッキの一種である無電解メ
ッキにより、たとえば次頁の表に示す成分を含むメッキ
浴からその表に示す条件(各成分の濃度、PH,液温)
にて接合部材10.12の接合面にそれぞれ析出させら
れたものであって、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。
上記接合部材10.12を互いに接合するに際しては、
まず、第2図(a)に示すように、メッキ層14.16
を挟んで接合部材10.12を重ね合わせた状態でホッ
トプレスにより所定の条件下において加圧密着させる。
次に、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時間の開所定温度で加熱保持する
ことにより、第2図ら)に示すように、メッキ層14.
16が溶融して液相18となり、その液相18と接合部
材10.12との間に相互に拡散を生じ、それに伴って
接合部が等温凝固させられて、第2図(C)に示すよう
に、接合部材10.12が均質に接合させられる。
上記のような88〜85Ni−1IP−1〜4Bなる組
成のメッキ層14.16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
ら成る従来のメッキ層の場合に比べて融点が低くなって
820〜620℃で液相拡散接合が可能となった。この
接合温度のうち620℃は3元素が共晶点にある85N
i−IIP−4Bなる組成のメッキ層14.16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
のメッキ浴にて無電解メッキを施すことにより、接合部
材10.1’2の接合面にニッケル。
リン、ホウ素をそれぞれ微細かつ均一に分散析出させる
ことができた。これにより、メッキ層14゜16の全体
に亘って溶融温度を均一に低下させることができるため
、メッキ層14.16が従来より多い3元素から成るも
のであっても、メッキ層14.16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の接合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。
なお、前述の実施例では、接合部材10.12の接合面
に共にメッキ層14.16が形成されているが、メッキ
層は一対の接合部材の接合面の何れか一方にのみ形成さ
れておればよい。
また、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の接合面にニッケル、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
ある組成のメッキ層14゜16を形成した場合について
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′114沢された
1元素以上とを合わせて3元素以上の元素(たとえばN
1−Cr−P、 Co−B−3i)から成るメッキ層を
、含有元素中の少なくとも2元素が共晶点にある組成と
なるように湿式メッキ液を制御して形成すれば、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、前述の実施例において、無電解メンキにおいて用
いられる薬品は、必ずしも上記表に示すものに限定され
るものではなく、各薬品と同様の使用目的を有する他の
薬品に代替され得るとともに、それに応じてメッキ条件
も変更されるものであることは勿論である。
また、前述の実施例では、湿式メッキとして無電解メッ
キが採用されているが、必ずしもその必要はなく、たと
えば、上記のような組成の合金粉末を予め製造し、その
粉末を溶解して帯電した粒子を電着させるようにしても
よいし、あるいは電気メッキを採用することも可能であ
る。
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。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の液相拡散接合法により接合される一対
の接合部材の一例を示す図であって、各接合面に湿式メ
ッキが施された状態を示す図である。第2図(a)〜(
C)は第1図の接合部材の液相拡散接合過程を示す図で
ある。 第1 10.12:接合部材 14.16:メッキ層

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一対の接合部材の接合面間に両接合部材よりも融点が低
    い金属層を挟んだ状態で加熱し、溶融した該金属層を両
    溶接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液相拡散接合法において、 前記一対の接合部材の接合面の少なくとも一方に、湿式
    メッキを施すことにより、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元素以上の元素から成るメッキ層
    を、該メッキ層の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ように湿式メッキ液を制御して形成
    し、該メッキ層を前記金属層とすることを特徴とする液
    相拡散接合法。
JP27569988A 1988-10-31 1988-10-31 液相拡散接合法 Pending JPH02121782A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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