JPH0366074B2

JPH0366074B2 -

Info

Publication number: JPH0366074B2
Application number: JP21779384A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Kureishi; Muneharu Yagi; Kunihiko Hamada
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1984-10-16
Filing date: 1984-10-16
Publication date: 1991-10-16
Also published as: JPS6195789A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は拡散接合法に関するものである。

従来の技術従来、被接合物を拡散接合する場合、予め内部
に加熱ヒータやプレス等を設置した真空チヤンバ
ー内に被接合物を入れ、真空チヤンバーを排気真
空して前記加熱ヒータとプレスで加熱、加圧して
いた。

また、被接合物を真空パツクし、熱間静水圧装
置（HIP装置）により、加熱、加圧する方法や、
特公昭57−4433号公報に開示されているように、
被接合物の接合部分を局部真空にして加熱、加圧
する方法もあつた。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記前者の例によると、加熱ヒ
ータやプレス等を真空チヤンバー内に設置するこ
とから、大きな真空チヤンバーを必要とする問題
があつた。また、後者の例によると、高圧を得る
ために大きな加圧装置が必要であつたり、加圧方
向が接合面に直角方向であるため、複雑な接合面
の拡散接合ができないという問題があつた。

問題を解決するための手段上記問題を解決するため、本発明の拡散接合法
は、被接合物の互いに突き合わせた接合面間を、
被接合物全体を真空パツクすることによつて、あ
るいは接合面周部を真空シール溶接することによ
つて、あるいは接合面周部を真空シールすること
により、真空に保ち、前記突き合わせ被接合物
を、水等の流体あるいは揮発性の固体を入れた圧
力容器内に入れ、この後、前記圧力容器内の流体
あるいは固体を加熱して気化し、この気体の体積
膨張による圧力により、前記被接合物を拡散接合
する構成としたものである。

作用上記構成の手順で拡散接合を行うと、接合面の
形状が複雑であつても、全体的に圧力がかかり、
良好な接合が行われることになる。

実施例以下、本発明方法の一実施例を第１図〜第１０
図に基づいて説明する。

第１図、第２図に示すように、先ず被接合物で
ある例えば軟鋼１とステンレス鋼２とを突き合わ
せる。次に、この被接合物１，２の外周面全体
（接合面を除く）にガラス粉末３を吹き付ける。
次に、この突き合わせ被接合物１，２全体をステ
ンレス箔で構成される真空パツク用材料４で包
み、真空中でその端部開口を電子ビーム溶接によ
り接合する。真空中で電子ビーム溶接を行うの
で、接合完了後も真空パツク用材料４内は真空に
保たれる。すなわち、軟鋼１とステンレス鋼２と
の接合面間が真空に保たれる。次に、この真空パ
ツクした被接合材料１，２を圧力容器５内に入れ
る。圧力容器５内には予め水等の流体６あるいは
揮発性の固体（例えばドライアイス）を入れてお
く。本実施例では水を入れたところを示してい
る。そして、圧力容器５内の水６を約700℃に加
熱し、この気体（水蒸気）の体積膨張による圧力
により、軟鋼１とステンレス鋼２を拡散接合す
る。この場合、被接合物１，２と真空パツク用材
料４との間にはガラス粉末３が介装されているの
で、これらが接合することはない。

ところで、軟鋼１とステンレス鋼２とを拡散接
合する場合には、200気圧以上の加圧が必要であ
ることがわかつている。そこで、上記実施例にお
ける水蒸気による加圧力を試算すると、次のよう
になる。

水の飽和蒸気圧は370℃でおよそ207気圧である
ので、700℃での圧力P700は、理想気体の法則が
成立すると仮定すると、 P700＝207×273＋700／273＋370≒313（気圧）となり、拡散接合するのに適当な圧力となつてい
る。この値は、水なしの場合の、Ｐ＝１×273＋700／273＋27≒3.2（気圧）に比べて約100倍の圧力となる。ただし、室温は
27℃である。

第３図〜第５図は、第２図に概略的に示した圧
力容器５の具体的構成を示している。すなわち、
圧力容器５の形式としては、第３図に示すよう
に、外部にヒータ７を設けた外部加熱型であつて
もよいし、第５図に示すように、内部にヒータ８
を設けた内部加熱型であつてもよい。図におい
て、９はプレツシヤーゲージ、１０は容器内壁面
にライニングされたステンレス鋼、１１はヒータ
８の電源、１２は熱電対、プレツシヤーゲージ、
給水口の制御板である。圧力容器５自体は、例え
ばボイラー用圧延鋼材（SB）で構成される。

第６図〜第１０図は適用例を示す。すなわち、
第６図、第７図はクラツド管１５を製作する場合
を示し、圧延鋼材（SB）で構成される大径パイ
プ１６の内周面にステンレス鋼（SUS）で構成
される小径パイプ１７を内嵌接合させる場合、先
ず、大径パイプ１６に小径パイプ１７を挿通す
る。そして、両者の接合面周部を真空シール溶接
１８することによつて接合面間を真空に保ち、以
後、前記実施例で述べたように、圧力容器内で拡
散接合する。

第８図は蒸気タービン羽根１９にステライト２
０のライニングを施す場合を示す。この場合は、
予め羽根１９にステライト２０をTiG溶接で仮留
めし、この後、全体を真空パツク用材料２１で包
む。後は前記実施例で述べた通りである。蒸気タ
ービン羽根１９の形状は複雑微妙であるが、気体
の体積膨張による圧力により、良好な接合が行わ
れる。

第９図、第１０図はカツタービツト本体２２に
超硬合金２３を接合する場合を示す。このような
場合も上記第８図のものと同様の手順で良好な拡
散接合を行うことができる。

発明の効果以上、本発明によれば、圧力容器内に、真空排
気系や加圧用配管類を設けなくて済み、さわめて
コンパクトなかつ簡単な構造の圧力容器で拡散接
合することができる。また、被接合物の接合面が
複雑な形状をしていても良好な接合を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は突き
合わせ被接合物の縦断正面図、第２図は圧力容器
の縦断正面図、第３図は圧力容器の具体例を示す
縦断正面図、第４図は同側面図、第５図は他の圧
力容器の具体例を示す縦断正面図、第６図はクラ
ツド管の縦断側面図、第７図は同正面図、第８図
は突き合わせ被接合物の斜視図、第９図はカツタ
ービツトの縦断側面図、第１０図は同平面図であ
る。１……軟鋼、２……ステンレス鋼、４……真空
パツク用材料、５……圧力容器、６……流体
（水）。

Claims

【特許請求の範囲】

１被接合物の互いに突き合わせた接合面間を、
被接合物全体を真空パツクすることによつて、あ
るいは接合面周部を真空シール溶接することによ
り、真空に保ち、前記突き合わせ被接合物を、水
等の流体あるいは揮発性の固体を入れた圧力容器
内に入れ、この後、前記圧力容器内の流体あるい
は固体を加熱して気化し、この気体の体積膨張に
よる圧力により、前記被接合物を拡散接合するこ
とを特徴とする拡散接合法。