JPH0459191A - 接合方法 - Google Patents
接合方法Info
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- JPH0459191A JPH0459191A JP16674290A JP16674290A JPH0459191A JP H0459191 A JPH0459191 A JP H0459191A JP 16674290 A JP16674290 A JP 16674290A JP 16674290 A JP16674290 A JP 16674290A JP H0459191 A JPH0459191 A JP H0459191A
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Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
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
（産業上の利用分野）
するのに利用される接合方法に間するものである。
（従来の技術）
従来、部材同士を接合する方法としては、リベットなど
による機械的な接合法や、溶接などによる冶金的な接合
法などがあり、後者の溶接による接合法には、アーク溶
接法、抵抗溶接法、電子ビーム溶接法、エレクトロスラ
グ溶接法、プラズマ溶接法などの電気的エネルギによる
溶接法や、ガス溶接法、テルミット溶接法などの化学的
エネルギによる溶接法などがあった。 しかしながら、これらはいずれも被接合材がその接合部
において溶融するため、接合部の酸化や化合物の生成等
によって接合継手部の機械的性質が母材部分の機械的性
質に比べて劣ったものになることもありうることから、
被接合材を溶融させることなく接合することが可能であ
る拡散接合法も注目を集めるようになっている。 第３図は拡散接合法の一例を示すものであって、被接合
材ｉｔ、１２の各接合面１１ａ。 １２ａの間にインサート材１３を介在させると共に、一
方の被接合材１１を加圧チャック１４に固定しかつ他方
の被接合材１２を固定チャック１５に固定して、接合部
分に誘導加熱用コイル１６を配設し、この誘導加熱用コ
イル１６によって接合部の温度がインサート材１３の融
点よりも高くかつ被接合材１１．１２の融点よりも低く
なるような加熱を行って加圧チャック１４による軸方向
の加圧を加えることにより接合するようにしたものであ
って、第４図に示す接合体が得られる。 （発明が解決しようとする課題） このような拡散接合法は、上記したように、被接合材１
１．１２の溶融を伴わないため、溶融に伴う接合継手部
の劣化が生じがたいものとなっていることから、ある程
度の接合継手強度が得られているものの、この拡散接合
による接合継手強度のより一層の向上が求められている
と共に、接合部分における外径方向への膨らみができる
だけ小さくかつ膨らみ方がなるべくなめらかなものとな
るように（すなわち、第４図に示すａ／ｂの値が大きな
ものとなるように）することが望まれているという課題
があった。 （発明の目的） この発明は、このような従来の課題にかんかみてなされ
たもので、拡散接合による部材同士の接合において、接
合継手部の強度をより一層向上できるようにすると共に
、接合部分における外径方向への膨らみが小さくかつ膨
らみ方がなめらかなものとなるようにすることを目的と
している。
による機械的な接合法や、溶接などによる冶金的な接合
法などがあり、後者の溶接による接合法には、アーク溶
接法、抵抗溶接法、電子ビーム溶接法、エレクトロスラ
グ溶接法、プラズマ溶接法などの電気的エネルギによる
溶接法や、ガス溶接法、テルミット溶接法などの化学的
エネルギによる溶接法などがあった。 しかしながら、これらはいずれも被接合材がその接合部
において溶融するため、接合部の酸化や化合物の生成等
によって接合継手部の機械的性質が母材部分の機械的性
質に比べて劣ったものになることもありうることから、
被接合材を溶融させることなく接合することが可能であ
る拡散接合法も注目を集めるようになっている。 第３図は拡散接合法の一例を示すものであって、被接合
材ｉｔ、１２の各接合面１１ａ。 １２ａの間にインサート材１３を介在させると共に、一
方の被接合材１１を加圧チャック１４に固定しかつ他方
の被接合材１２を固定チャック１５に固定して、接合部
分に誘導加熱用コイル１６を配設し、この誘導加熱用コ
イル１６によって接合部の温度がインサート材１３の融
点よりも高くかつ被接合材１１．１２の融点よりも低く
なるような加熱を行って加圧チャック１４による軸方向
の加圧を加えることにより接合するようにしたものであ
って、第４図に示す接合体が得られる。 （発明が解決しようとする課題） このような拡散接合法は、上記したように、被接合材１
１．１２の溶融を伴わないため、溶融に伴う接合継手部
の劣化が生じがたいものとなっていることから、ある程
度の接合継手強度が得られているものの、この拡散接合
による接合継手強度のより一層の向上が求められている
と共に、接合部分における外径方向への膨らみができる
だけ小さくかつ膨らみ方がなるべくなめらかなものとな
るように（すなわち、第４図に示すａ／ｂの値が大きな
ものとなるように）することが望まれているという課題
があった。 （発明の目的） この発明は、このような従来の課題にかんかみてなされ
たもので、拡散接合による部材同士の接合において、接
合継手部の強度をより一層向上できるようにすると共に
、接合部分における外径方向への膨らみが小さくかつ膨
らみ方がなめらかなものとなるようにすることを目的と
している。
（課題を解決するための手段）
この発明に係わる接合方法は、被接合材の接合部分を誘
導加熱用コイルにより加熱して拡散接合するに際し、前
記被接合材および誘導加熱用コイルのうち少なくとも一
方を被接合材の軸方向にウィービングさせて加熱して拡
散接合する構成としたことを特徴としており、実施態様
においては被接合材の間にインサート材を介在させて拡
散接合する構成としたり、被接合材の接合部分を誘導加
熱用コイルにより加熱して前記被接合材の軸方向に加圧
することにより拡散接合する構成としたことを特徴とし
ており、このような接合方法の構成を前述した従来の課
題を解決するための手段としている。 この発明に係わる接合方法において、被接合材の材質等
はとくに限定されず、拡散接合に適用しうる各種素材の
中から適宜選定して用途等に応じて採用することが可能
であり、例えば、鉄筋コンクリート用棒鋼などの棒鋼や
その他の金属素材が用いられる。 また、接合に供する被接合材は必らずしも同一ないしは
同種のものに限定されず、異種のものであっても適用可
能である。 また、必要に応じて被接合材の間に介在させるインサー
ト材についてもとくに限定されず、この種の拡散接合に
用いられる各種インサート材の中から被接合材の材質等
に応じて適宜選定することが可能であって、必要に応じ
て過冷却伸圧、ざらに必要に応じては過冷却金属の１種
である非晶箕金属（アモルファス）なども適用すること
ができる。 そして、前記被接合材の接合部分をＭ！加熱用コイルに
より加熱して前記被接合材の接合部をそれらの融点以下
の温度に加熱し、被接合材の間にインサート材を介在さ
せた場合には前記誘導力ロ熱用コイルにより前記インサ
ート材の融点以上で且つ被接合材の融点以下の温度に加
熱するか、このとき、前記被接合材および誘導加熱用コ
イルのうち少なくとも一方を被接合材の軸方向にウィー
ビングさせて加熱して拡散接合する。この場合、ウィー
ビングの開始時期は、インサート材の融点に達したとき
がよい、これは、インサート材の融点に達する前にウィ
ービングさせると、拡散の開始が遅れ、効率的でないた
めである。そしてまた、この拡散接合に際して、被接合
材はその軸方向に０．５ｋｇｆ／ｍｍ２以上の加圧力が
加えられているようにすることも必要に応じて望ましく
、同じく必要に応じて接合部分をシールドカス雰囲気と
することもよく、また、接合後の冷却において接合部分
の冷却速度を調整するようにしてもよい。 （発明の作用） この発明に係わる接合方法は、被接合材の接合部分を誘
導加熱用コイルにより加熱して、拡散接合するに際し、
前記被接合材および誘導加熱用コイルのうち少なくとも
一方を被接合材の軸方向にウィービングさせて加熱して
拡散接合するようにしているので、被接合材の接合継手
部の強度がより向上したものになると共に、接合継手部
分における外径方向への膨らみが小さくかつ膨らみ方が
より一層なめらかなものになる。 （実施例） 第１図に示すように、被接合材１．２の間にインサート
材３を介在させて拡散接合を行うに際し、一方の被接合
材１を加圧チャック４に固定すると共に他方の被接合材
２を固定チャック５に固定し、インサート材３の部分に
高周波誘導加熱用コイル６が位置するように設定した。 そして、この実施例では、被接合材１．２として、機械
構造用炭素鋼鋼材である５２５Ｃ（融点約１４８０℃）
よりなり、直径が２２ｍｍの棒鋼を用いると共に、イン
サート材３として成分組成が１０００重量％Ｎｉ−７．
０重量％Ｂ−３、０重量％５ｉ−１，０重量％Ｃ−残部
Ｆｅ（融点約９５０℃）でかつ直径が２２ｍｍ、板厚ｔ
が５０ｕＬｍの円盤状であるものを用いた。 そして、被接合材１．２の間にインサート材３を介在さ
せた状態にして、接合部を誘導加熱用コイル６によって
誘導加熱し、このとき、誘導加熱用コイル６を接合中心
から上下にそれぞれ文＝５０ｍｍＪ！１れた位置まで（
第１図に仮想線で示すように）ウィービングさせながら
誘導加熱を行って接合部の温度を前記インサート材３の
融点よりも高くかつ被接合材１．２の融点よりも低い１
０００℃にし、そして加圧チャック４により加圧して被
接合材１，２の軸方向に１．０ｋｇｆ／ｍ ｍ ２の加
圧力を２分間加えて拡散接合を行つた。 次いで、５０ｔｏｎ油圧式万能材料試験機を用いて接合
後の被接合材１，２の軸方向における破断試験を行って
その破断位置を調べたところ、破断位置は供試接合体（
ｎ＝５）のすべてが母材部であり、接合部分の強度が母
材部分の強度を上回っていて、十分なる接合強度が得ら
れていることが認められた。 また、接合部の外径が膨らみをもつ範囲ａｍｍと膨らみ
部分の最外径ｂｍｍとの関係を調べたところ、第１表に
示すとおりであった。 第１表 ８１表に示すように、加熱時に誘導加熱用コイル６のウ
ィービングを行った本発明実施例の場合は、ウィービン
グを行わなかった従来例の場合に比べてａ ／ ｂの比
が大きくなっており、接合部分の膨らみ方がより一層な
めらかなものになっていることが認められた。
導加熱用コイルにより加熱して拡散接合するに際し、前
記被接合材および誘導加熱用コイルのうち少なくとも一
方を被接合材の軸方向にウィービングさせて加熱して拡
散接合する構成としたことを特徴としており、実施態様
においては被接合材の間にインサート材を介在させて拡
散接合する構成としたり、被接合材の接合部分を誘導加
熱用コイルにより加熱して前記被接合材の軸方向に加圧
することにより拡散接合する構成としたことを特徴とし
ており、このような接合方法の構成を前述した従来の課
題を解決するための手段としている。 この発明に係わる接合方法において、被接合材の材質等
はとくに限定されず、拡散接合に適用しうる各種素材の
中から適宜選定して用途等に応じて採用することが可能
であり、例えば、鉄筋コンクリート用棒鋼などの棒鋼や
その他の金属素材が用いられる。 また、接合に供する被接合材は必らずしも同一ないしは
同種のものに限定されず、異種のものであっても適用可
能である。 また、必要に応じて被接合材の間に介在させるインサー
ト材についてもとくに限定されず、この種の拡散接合に
用いられる各種インサート材の中から被接合材の材質等
に応じて適宜選定することが可能であって、必要に応じ
て過冷却伸圧、ざらに必要に応じては過冷却金属の１種
である非晶箕金属（アモルファス）なども適用すること
ができる。 そして、前記被接合材の接合部分をＭ！加熱用コイルに
より加熱して前記被接合材の接合部をそれらの融点以下
の温度に加熱し、被接合材の間にインサート材を介在さ
せた場合には前記誘導力ロ熱用コイルにより前記インサ
ート材の融点以上で且つ被接合材の融点以下の温度に加
熱するか、このとき、前記被接合材および誘導加熱用コ
イルのうち少なくとも一方を被接合材の軸方向にウィー
ビングさせて加熱して拡散接合する。この場合、ウィー
ビングの開始時期は、インサート材の融点に達したとき
がよい、これは、インサート材の融点に達する前にウィ
ービングさせると、拡散の開始が遅れ、効率的でないた
めである。そしてまた、この拡散接合に際して、被接合
材はその軸方向に０．５ｋｇｆ／ｍｍ２以上の加圧力が
加えられているようにすることも必要に応じて望ましく
、同じく必要に応じて接合部分をシールドカス雰囲気と
することもよく、また、接合後の冷却において接合部分
の冷却速度を調整するようにしてもよい。 （発明の作用） この発明に係わる接合方法は、被接合材の接合部分を誘
導加熱用コイルにより加熱して、拡散接合するに際し、
前記被接合材および誘導加熱用コイルのうち少なくとも
一方を被接合材の軸方向にウィービングさせて加熱して
拡散接合するようにしているので、被接合材の接合継手
部の強度がより向上したものになると共に、接合継手部
分における外径方向への膨らみが小さくかつ膨らみ方が
より一層なめらかなものになる。 （実施例） 第１図に示すように、被接合材１．２の間にインサート
材３を介在させて拡散接合を行うに際し、一方の被接合
材１を加圧チャック４に固定すると共に他方の被接合材
２を固定チャック５に固定し、インサート材３の部分に
高周波誘導加熱用コイル６が位置するように設定した。 そして、この実施例では、被接合材１．２として、機械
構造用炭素鋼鋼材である５２５Ｃ（融点約１４８０℃）
よりなり、直径が２２ｍｍの棒鋼を用いると共に、イン
サート材３として成分組成が１０００重量％Ｎｉ−７．
０重量％Ｂ−３、０重量％５ｉ−１，０重量％Ｃ−残部
Ｆｅ（融点約９５０℃）でかつ直径が２２ｍｍ、板厚ｔ
が５０ｕＬｍの円盤状であるものを用いた。 そして、被接合材１．２の間にインサート材３を介在さ
せた状態にして、接合部を誘導加熱用コイル６によって
誘導加熱し、このとき、誘導加熱用コイル６を接合中心
から上下にそれぞれ文＝５０ｍｍＪ！１れた位置まで（
第１図に仮想線で示すように）ウィービングさせながら
誘導加熱を行って接合部の温度を前記インサート材３の
融点よりも高くかつ被接合材１．２の融点よりも低い１
０００℃にし、そして加圧チャック４により加圧して被
接合材１，２の軸方向に１．０ｋｇｆ／ｍ ｍ ２の加
圧力を２分間加えて拡散接合を行つた。 次いで、５０ｔｏｎ油圧式万能材料試験機を用いて接合
後の被接合材１，２の軸方向における破断試験を行って
その破断位置を調べたところ、破断位置は供試接合体（
ｎ＝５）のすべてが母材部であり、接合部分の強度が母
材部分の強度を上回っていて、十分なる接合強度が得ら
れていることが認められた。 また、接合部の外径が膨らみをもつ範囲ａｍｍと膨らみ
部分の最外径ｂｍｍとの関係を調べたところ、第１表に
示すとおりであった。 第１表 ８１表に示すように、加熱時に誘導加熱用コイル６のウ
ィービングを行った本発明実施例の場合は、ウィービン
グを行わなかった従来例の場合に比べてａ ／ ｂの比
が大きくなっており、接合部分の膨らみ方がより一層な
めらかなものになっていることが認められた。
この発明では、被接合材の間に必要に応じてインサート
材を介在させて接合部分を誘導加熱用コイルにより加熱
して必要に応じ軸方向に加圧することにより拡散接合す
るに際し、前記被接合材および誘導加熱用コイルのうち
少なくとも一方を被接合材の軸方向にウィービングさせ
て加熱して拡散接合するようにしたから、拡散接合によ
る被接合材同士の接合を良好に行うことが可能になり、
接合部の破断強度をより一層大きなものにすることが可
能であると共に、接合部分における外枠方向への膨らみ
がより小さくかつ膨らみ方がよりなめらかなものにする
ことが可能になるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
材を介在させて接合部分を誘導加熱用コイルにより加熱
して必要に応じ軸方向に加圧することにより拡散接合す
るに際し、前記被接合材および誘導加熱用コイルのうち
少なくとも一方を被接合材の軸方向にウィービングさせ
て加熱して拡散接合するようにしたから、拡散接合によ
る被接合材同士の接合を良好に行うことが可能になり、
接合部の破断強度をより一層大きなものにすることが可
能であると共に、接合部分における外枠方向への膨らみ
がより小さくかつ膨らみ方がよりなめらかなものにする
ことが可能になるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
第１図はこの発明の接合方法の実施例を示す説明図、第
２図はこの発明の実施例で接合された被接合材の説明図
、第３図は従来の接合方法を示す説明図、第４図は従来
法で接合された被接合材の説明図である。 １．２・・・被接合材、 ｌａ、２ａ・・・被接合材の接合面、 ６・・・誘導加熱用コイル。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社
２図はこの発明の実施例で接合された被接合材の説明図
、第３図は従来の接合方法を示す説明図、第４図は従来
法で接合された被接合材の説明図である。 １．２・・・被接合材、 ｌａ、２ａ・・・被接合材の接合面、 ６・・・誘導加熱用コイル。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社
Claims (3)
- （１）被接合材の接合部分を誘導加熱用コイルにより加
熱して拡散接合するに際し、前記被接合材および誘導加
熱用コイルのうち少なくとも一方を被接合材の軸方向に
ウイービングさせて加熱して拡散接合することを特徴と
する接合方法。 - （２）被接合材の間にインサート材を介在させて拡散接
合する請求項第１項に記載の接合方法。 - （３）被接合材の接合部分を誘導加熱用コイルにより加
熱して前記被接合材の軸方向に加圧することにより拡散
接合する請求項第１項または第２項に記載の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2166742A JP2900540B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2166742A JP2900540B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0459191A true JPH0459191A (ja) | 1992-02-26 |
| JP2900540B2 JP2900540B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=15836911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2166742A Expired - Fee Related JP2900540B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2900540B2 (ja) |
-
1990
- 1990-06-27 JP JP2166742A patent/JP2900540B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2900540B2 (ja) | 1999-06-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |