JPH04319080A - アモルファス拡散接合方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アモルファス合金を使
用して金属を接合するアモルファス拡散接合方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】鉄等の金属により形成された被接合部材
例えば、シャフト同士を接合する方法として、摩擦圧接
接合方法、液相拡散接合方法等がある。摩擦圧接接合方
法は、図２に示すように、シャフフト１と２とを突き合
わせて配置し（ａ）、一方のシャフト１を固定し、他方
のシャフト２を回転させながら端面２ａをシャフト１の
端面１ａに加圧力Ｆａで圧接させ（ｂ）、これら両者間
に発生する摩擦熱により端面１ａと２ａとを溶融させて
接合させる（ｃ）ようにしたものである。このとき接合
部の不純物が外部に押し出されて接合が終了する。

【０００３】また、液相拡散接合方法としては、図３に
示すようにシャフト１と２との端面１ａと２ａとの間に
アモルファス合金薄膜３を介在させ、これらの接合部に
コイル４をギャップを存して外嵌して高周波電流を印加
し、接合部を高周波加熱により加熱してアモルファス合
金薄膜３を溶融し、加圧力Ｆｂ、Ｆｂで圧着させて接合
するようにしたアモルファス拡散接合方法がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前記摩
擦圧接接合方法は、被接合部材の接合面即ち、シャフト
１、２の端面１ａ、２ａの精度を可成り精密に仕上げる
ことが要求されるために加工費が高くなり、しかも、回
転させるシャフト２の接合時における回転数が約３５０
０（ｒｐｍ）程度と可成り高いために装置が大掛かりと
なる。更に、シャフト１と２とを高い加圧力Ｆａ（約１
０（ｋｇｆ／ｍｍ２　））で押し付けて接合するために
接合後に長手方向の寸法精度に狂いが生じる等の問題が
ある。

【０００５】また、液相拡散接合方法（アモルファス拡
散接合方法）は、接合部における引張強度も母材のそれ
と略同等であるが、シャフト１と２との接合部に欠陥が
残る、即ち、接合時に接合部に閉じ込められた空気が残
留してボイド（空孔）５が多数発生し、この結果、シャ
フト１と２との接合部が不均質となり、衝撃強度が母材
よりも低くなるという問題がある。

【０００６】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
、被接合部材の接合部に欠陥を残留させることなく均質
に接合可能なアモルファス拡散接合方法を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の点に鑑み
てなされたもので、接合すべき２つの被接合部材間にア
モルファス合金の薄膜を介在させ加圧しながら溶融させ
てこれらの被接合部材を接合するアモルファス拡散接合
方法において、前記アモルファス合金の薄膜が溶融した
段階で前記一方の被接合部材を固定し、他方の被接合部
材を回転させながら両者を接合させるようにしたもので
ある。

【０００８】

【作用】接合すべき２つの被接合部材間にアモルファス
合金の薄膜を介在させ、加圧しながら加熱し、アモルフ
ァス合金が溶融した段階で一方の被接合部材を固定し、
他方の被接合部材を回転させながら両者を接合させる。 他方の被接合部材を回転させることにより接合部におけ
る不純物やボイド（空孔）等が外方に押し出され、当該
接合部に不純物やボイド等の残留が防止され、当該接合
部には、欠陥が無くなる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。図１において被接合部材例えば、シャフト１
０と１１は、端面１０ａと１１ａとが対抗して同一直線
上に正確に配置されており、且つこれらのシャフト１１
、１２の端面１０ａと１１ａとの間にはアモルファス合
金の薄膜１２が介在されている。そして、シャフト１０
と１１とはアモルファス合金の薄膜１２を圧着している
。このアモルファス合金の薄膜１２は、例えば、鉄系の
アモルファス合金で、その厚みは２０μｍ程度と極めて
薄く形成されている。

【００１０】そして、一方のシャフト例えば、シャフト
１０は、固定手段により回転不能に固定され、他方のシ
ャフト１１は、回転装置（共に図示せず）により約１０
０〜１０００（ｒｐｍ）程度の回転数で回転可能に支持
され、且つこれらのシャフト１０と１１とは所定の加圧
力Ｆ（約０．３〜１．０（ｋｇｆ／ｍｍ２　））で端面
１０ａと１１ａとが圧接されるようになっている。また
、これらのシャフト１０と１１との各先端近傍の接合部
１３には、加熱用のコイル１４が所定のギャップを存し
て外嵌されている。このコイル１４には高周波電流が通
電されて、アモルファス合金の薄膜１２及びシャフト１
０と１１との接合部１３を加熱する。

【００１１】以下にシャフト１０と１１との接合方法を
説明する。図１（ａ）に示すようにシャフト１０と１１
の端面１０ａと１１ａとの間にアモルファス合金の薄膜
１２を介在させて所定の圧力Ｆ、Ｆで圧接させると共に
、コイル１４に高周波電流を流し、アモルファス合金の
薄膜１２及び接合部１３を加熱し、アモルファス合金の
薄膜１２を溶融させる。そして、このアモルファス合金
の薄膜１２が溶融した段階で（ｂ）に示すようにシャフ
ト１０を固定したままの状態でシャフト１１を回転させ
る。このときシャフト１１の回転数は、前述したように
１００〜１０００（ｒｐｍ）の範囲の適宜の回転数を選
定される。

【００１２】シャフト１１を回転させることによりアモ
ルファス合金の薄膜１２が均質に溶融し、且つ当該溶融
したアモルファス合金１２中の気泡や不純物が外方に押
し出され、最終的に接合部１３には、ボイド（空孔）や
不純物の欠陥が残留することがなくなる。シャフト１０
と１１との接合が終了した後、コイル１４の通電を停止
して冷却する。これによりシャフト１０と１１との接合
が完了（ｃ）する。この結果、シャフト１０と１１との
接合部１３は、極めて良好に接合され、強度、特に衝撃
強度が向上する。また、シャフト１０、１１に加える加
圧力Ｆ、Ｆは、摩擦圧接接合方法の加圧力Ｆａ（図２）
に比べて極めて小さくて良いために接合後の長手方向の
寸法精度に殆ど影響を与えることがない。

【００１３】尚、上記実施例においては、アモルファス
合金の薄膜１２として鉄系のアモルファス合金を使用し
た場合について説明したが、これに限るものではなく、
他の例えば、ニッケル系のアモルファス合金を使用して
もよい。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、接
合すべき２つの被接合部材間にアモルファス合金の薄膜
を介在させ加圧しながら溶融させてこれらの被接合部材
を接合するアモルファス拡散接合方法において、前記ア
モルファス合金の薄膜が溶融した段階で前記一方の被接
合部材を固定し、他方の被接合部材を回転させながら両
者を接合させることにより、前記接合部にボイドや不純
物等が残留することを防止することができ、この結果、
接合部の欠陥が無くなり、当該接合部の強度を向上させ
ることができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアモルファス拡散接合方法により
被接合部材を接合する工程を示す図である。

【図２】従来の摩擦圧接接合方法により被接合部材を接
合する工程を示す図である。

【図３】従来のアモルファス拡散接合方法により被接合
部材を接合する工程を示す図である。

【符号の説明】

１０、１１　　シャフト（被接合部材）１２　　アモル
ファス合金薄膜 １３　　接合部 １４　　コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　接合すべき２つの被接合部材間にアモ
   ルファス合金の薄膜を介在させ加圧しながら溶融させて
   これらの被接合部材を接合するアモルファス拡散接合方
   法において、前記アモルファス合金の薄膜が溶融した段
   階で前記一方の被接合部材を固定し、他方の被接合部材
   を回転させながら両者を接合させることを特徴とするア
   モルファス拡散接合方法。