JPH03193280A - 接合方法 - Google Patents

接合方法

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Publication number
JPH03193280A
JPH03193280A JP33122989A JP33122989A JPH03193280A JP H03193280 A JPH03193280 A JP H03193280A JP 33122989 A JP33122989 A JP 33122989A JP 33122989 A JP33122989 A JP 33122989A JP H03193280 A JPH03193280 A JP H03193280A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
joining
blade
bonding
protrusion
disk
Prior art date
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Pending
Application number
JP33122989A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Fukaya
深谷 保博
Kisaburo Tanaka
田中 喜三郎
Toshihiko Oshita
俊彦 大下
Noriaki Tominaga
憲明 富永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP33122989A priority Critical patent/JPH03193280A/ja
Publication of JPH03193280A publication Critical patent/JPH03193280A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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、例えば遠心式圧縮機や送風機の羽根車などの
製造に適用される接合方法に関する。
〔従来の技術] 例えば遠心式圧縮機や送風機の羽根車のようにブレード
が主板に対して斜めに接合される場合などの接合方法と
しては、例えば特開平1−205889(特願昭63−
027413)などがある。第3図はこの接合方法の説
明図、第4図はその作用説明図である。図において、本
接合方法は羽根車の製造に適用されており、第3図に示
すように先ずブレード4の接合面の周囲に突き出し部1
1を設け、この突き出し部11とディスク3とを拡散接
合法によりシール接合を行い、次いで高温等方圧中で空
洞をなす突出し部11残余の凹部22に対して拡散接合
を行うものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記のような従来の接合方法においては
、ブレード4の厚さが高さに比べて薄く、曲げ剛性が低
下した場合、或いはブレード2およびディスク3の素材
中にクロムC,,を多量に含有して拡散接合による接合
性が低下した場合などには、ブレード4の接合面周囲の
突き出し部11とディスク3とを拡散接合法によるシー
ル接合を行うときに高い加圧力を必要とし、第4図に示
すようにブレード4が倒れて変形を生じ、シール接合が
不良となることがある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る接合方法は上記課題の解決を目的にしてお
り、接合面の周囲を囲む突起部を設けて崩いの接合面を
当接し、先ず上記突起部に対して拡散接合法によりシー
ル接合を行い、さらに上記突起部残余の凹部に対して高
温等方圧中において拡散接合を行う接合方法において、
上記互いの接合面の間に接合される母材よりも融点が低
く接合性の良い箔状の挿入材を介してシール接合を行う
ことを特徴としている。
〔作用] 即ち、本発明に係る接合方法においては、接合される母
材よりも融点が低く接合性の良い箔状の挿入材を互いの
接合面の間に介してシール接合を行うようにしており、
これによりシール接合を行うときに必要な加圧力を低減
することができる。
〔実施例〕 第1閃および第2図は本発明の一実施例に係る羽根車の
接合方法の説明図である。図において、本実施例に係る
接合方法は図に示すように、羽根車1のブレード4上端
10をディスク3に接合して羽根車を製造する場合に適
用されており、先ずブレード4上端10の接合面の周囲
に突き出し部11を設けてこの突出し部11とディスク
3とを拡散接合法によりシール接合を行い、次いでアル
ゴンA、などを媒体とする高温等方圧中で昇温加圧を行
い、空洞をなす突出し部11残余の凹部22に対して拡
散接合法により冶金的に接合を行うものであるが、この
シール接合を行うときに必要な加圧力を低減するため、
シール接合を行う温度においては強度が低く、接合性の
良い挿入材12を介してシール接合を行う。この挿入材
12の材料として、拡散が容易な元素であるカーボンC
,銅Bを含有し、その他の成分は接合される母材の成分
程度に含有するF、−4,5%C材およびF、−2,8
%B材が適している。これらの材料は羽根車1の材料で
あるN1−C,−M、14やマルテンサイト系ステンレ
ス鋼などよりも融点が低いので、これを溶湯2.冷性に
より厚さ20〜60μm、幅12鵬の箔にして挿入材1
2として用いる。この他にも、C,、S、、C,などを
多く含有していて融点が低い材料も考えられるが、これ
らの材料は接合後の熱処理時に拡散による化学組成の均
一化が不十分であり、接合部20の靭性改善がなされな
い欠点がある。
このような挿入材12を第2図に示すように接合面に挿
入し、挿入材12の融点近傍の1200゛Cまでl O
”” Torr以下の真空中で加熱し、ブレード4とデ
ィスク3との接合面の周囲に突出し部11の応力で0.
5〜2.0kgf/閣2、ブレード全体として0.07
〜0.3 kgf/nm2の加圧力により加圧し、10
〜30分後に除荷する。そして、除荷後もその温度を1
〜10h1保持した後冷却することにより、ブレード4
とディスク3とのシール接合が完了する。さらに、これ
をアルゴンA7雰囲気による高温等方圧中で処理するこ
とによりシール接合により形成された空洞をなす凹部2
2が拡散接合され、羽根車1のブレード4とディスク3
との接合が完了する。さらに、熱処理、仕上加工を行う
ことにより羽根車1が完成する。
挿入材12の材料F@−4,5%Cは融点が1147°
C,F、−2,8%Bは融点が1140°CとN1−C
,−M、 鋼やマルテンサイト系ステンレス鋼の融点約
1450°Cに比べて低いので、挿入材12は羽根車1
の形状を保った状態で溶融する。
挿入材12は合金の溶湯急冷法により厚さが約10〜2
0μm、幅が5〜15II111のリボン状に加工し、
ブレード4の形状に切って接合面に重ね合わせ、10−
2Torr以下の真空状態にした後加熱する。なお、1
0−” Torr以上では接合面の酸化が進んで接合不
良となるので、10−” Torrよりも低く保つ方が
良い。また、温度は挿入材12の融点よりも50〜10
0°C高くする。これは、若干ながらw4Bやカーボン
Cの拡散が進み、融点が上昇するためである。また、こ
の状態で加圧を行うのは機械加工精度の誤差があるため
に挿入材12を接合面に広く完全にゆきわたらせること
、固相域として存在する挿入材12を拡散接合により接
合させるためである。この状態では挿入材12は融点付
近にあるために強度が低く、容易に母材の形状に馴染み
、低い加圧力で接合できる。
このときのブレード4上端10の応力として0.5〜2
kgf/mm2の加圧力を加えてシール接合を行い、ブ
レード4全体としての応力を0.07〜0.3 kgf
/mm2と小さくして、ブレード4が倒れて変形するの
を極く小さくしている。
シール接合の後、高温の雰囲気中で1〜2h、。
保持するが、これは挿入材12中に含まれる銅B、カー
ボンCの拡散を行ってシール接合部21の化学組成を母
材相当とし、シール接合部21を固相とするために行う
。これにより、ブレード4の上端10外周部とディスク
3とのシール接合が完了するので、引続きアルゴンAr
雰囲気によるH T P ニより1000〜1200°
C11000気厘以上の圧力により2〜10 h、加圧
すると、シール接合より形成された空洞をなす凹部22
が圧潰されて冶金的に接合が行われるとともに、シール
接合時に空洞をなす凹部22内に入り込んだ挿入材12
中の銅B、カーボンCが母村内に拡散して母材と同等の
化学組成となり、良好な機械加工に適する性質を得るこ
とができる。このようにして、ブレード4の高さが低い
ために隅肉溶接ができず、またブレード4がディスク3
およびカバー2に対して傾きを有する場合でも、ブレー
ド4とディスク3とを小さい加圧力により羽根車1を変
形させずに接合することができる。
本実施例の一応用例として、直径が120 mmの羽根
車1を本方法により製造した。ブレード4の厚さは2.
5醜、高さは8w〜15mmと変化し、内側で高くなっ
ている。ブレード4は半径約70mで曲っており、ディ
スク3の内面に対して70度から85度と順次傾いてい
る。ブレード4の上端10の周囲に幅が0.2■、高さ
が0.25 inの突出し部11をエンドミルで機械加
工して設けた。そして、厚さが15μmのFP−2,8
%B材による挿入材12を輻約3画にブレード4の上端
10の形状に合わせて切抜き、接合面に挿入した。拡散
接合法によるシール接合時にはディスク3とカバー2と
を相対し、5 X 10−” Torrの真空および温
度1000°Cの雰囲気中で、先端10の突出し部11
に0.5 kgf/胴2、ブレード4平均で0.08k
gf/mmの加圧力により加圧し、真空中でlh、保持
することによりシール接合部21を得た。空洞をなす凹
部22は真空に保たれている。次に、シール接合を行っ
た羽根車1をHIP装置内の1000°Cの高温、10
00気圧の高圧のアルゴン雰囲気中で3時間処理するこ
とにより、接合部20を得た。さらに、外部を整形し、
所要の強度に熱処理した後、仕上加工を行うことにより
羽根車1を完成した。
本実施例の他の応用例として、羽根車1の直径、ブレー
ド4の厚さ、高さ、ブレード4上端lOの突出し部11
の形状などは上記の応用例と同じであるが、挿入材12
として厚さが15μmのF84.5%C材を用いて羽根
車lを本方法により製造した。挿入材12は幅を3mに
して切抜き、接合面に挿入した。シール接合時には5X
10−’Torrの真空および温度1000°Cの雰囲
気中で、先端lOの突出し部11にl kgf/mm”
 、ブレード4平均で0.24 kgf/mm2の加圧
力により加圧し、真空中でlh、保持することによりシ
ール接合部21を得た。次に、上記の応用例と同様に処
理することにより接合部20を得、さらに羽根車1を完
成した。
〔発明の効果〕
本発明に係る接合方法は前記の通り行われ、シール接合
を行うときに必要な加圧力を低減することができるので
、例えばブレードがディスクおよびカバーに対して傾き
を有する羽根車などの製造に適用した場合、ブレードが
倒れて変形を生ずることなくディスクに接合される。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の一実施例に係る羽根車の
接合方法の説明図、第3図は従来の接合方法の説明図、
第4図はその作用説明図である。 1・・・羽根車、 2・・・カバー  3・・・ディス
ク、4・・・ブレード、  10・・・ブレードの上端
、11・・・突出し部、  12・・・挿入材、20・
・・接合部、 21・・・シール接合部、22・・・凹
部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 接合面の周囲を囲む突起部を設けて互いの接合面を当接
    し、先ず上記突起部に対して拡散接合法によりシール接
    合を行い、さらに上記突起部残余の凹部に対して高温等
    方圧中において拡散接合を行う接合方法において、上記
    互いの接合面の間に接合される母材よりも融点が低く接
    合性の良い箔状の挿入材を介してシール接合を行うこと
    を特徴とする接合方法。
JP33122989A 1989-12-22 1989-12-22 接合方法 Pending JPH03193280A (ja)

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JP33122989A JPH03193280A (ja) 1989-12-22 1989-12-22 接合方法

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JP33122989A JPH03193280A (ja) 1989-12-22 1989-12-22 接合方法

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JP33122989A Pending JPH03193280A (ja) 1989-12-22 1989-12-22 接合方法

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JP (1) JPH03193280A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005146962A (ja) * 2003-11-14 2005-06-09 Hitachi Industries Co Ltd 遠心羽根車およびその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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