JPH05104259A - 拡散接合法 - Google Patents
拡散接合法Info
- Publication number
- JPH05104259A JPH05104259A JP29662391A JP29662391A JPH05104259A JP H05104259 A JPH05104259 A JP H05104259A JP 29662391 A JP29662391 A JP 29662391A JP 29662391 A JP29662391 A JP 29662391A JP H05104259 A JPH05104259 A JP H05104259A
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- Japan
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- joining
- diffusion bonding
- diffusion
- vacuum
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大型で三次元曲面を有する複雑形状の被接合
材の拡散接合法に関するもので、高品質で良好な接合が
型やレトルトを用いることなく可能となり、効率的でし
かもコスト低減に役立つ拡散接合法を得ることを目的と
している。 【構成】 被接合材である中空ファンブレードのスキン
1とダブテール2とを、その接合面の周囲をTIG溶接
にてシールする。ただし約1cm程度はシール部を残し
その1cmのみはEBMにて溶接し、接合面を真空封止
した後、HIP温度910℃、HIP圧力1000気圧
(Arガス)、HIP時間2時間のHIP条件で熱間静
水圧加圧(HIP)による拡散接合を行なう。拡散接合
後、ダブテール部を機械加工により仕上げ、この時接合
面周囲のシールのため行なった溶接Depo部を削除す
る。
材の拡散接合法に関するもので、高品質で良好な接合が
型やレトルトを用いることなく可能となり、効率的でし
かもコスト低減に役立つ拡散接合法を得ることを目的と
している。 【構成】 被接合材である中空ファンブレードのスキン
1とダブテール2とを、その接合面の周囲をTIG溶接
にてシールする。ただし約1cm程度はシール部を残し
その1cmのみはEBMにて溶接し、接合面を真空封止
した後、HIP温度910℃、HIP圧力1000気圧
(Arガス)、HIP時間2時間のHIP条件で熱間静
水圧加圧(HIP)による拡散接合を行なう。拡散接合
後、ダブテール部を機械加工により仕上げ、この時接合
面周囲のシールのため行なった溶接Depo部を削除す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、大型で三次元曲面を有
する被接合材の拡散接合を容易にすることができる拡散
接合法に関する。
する被接合材の拡散接合を容易にすることができる拡散
接合法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の拡散接合法としては、図5に示す
ような真空ホットプレス法又は図6に示すようなレトル
ト方式によるホットプレス法がある。
ような真空ホットプレス法又は図6に示すようなレトル
ト方式によるホットプレス法がある。
【0003】図5に示す真空ホットプレス法による拡散
接合は、被接合材8の接合面を合せ真空ホットプレスに
セットとし、炉内を真空に保持した状態で、所定の温度
まで加熱し、所定の加圧力P下で所定の時間保持し、拡
散接合を行う方法である。
接合は、被接合材8の接合面を合せ真空ホットプレスに
セットとし、炉内を真空に保持した状態で、所定の温度
まで加熱し、所定の加圧力P下で所定の時間保持し、拡
散接合を行う方法である。
【0004】また図6に示すレトルト方式による拡散接
合は、レトルト9内に型10と共に被接合材11をセッ
トと、レトルト9内をチューブ12を介し真空引きしな
がら、内部を真空に保ちつつ、ホットプレスにて加熱、
加圧を施し、所定の温度、所定の加圧力で所定の時間保
持し、拡散接合を行う。この際、レトルト9は各拡散接
合毎に、型10、被接合材11をセットし、レトルト9
の蓋部分を洩れのないように溶接、密閉し、また、拡散
接合後には蓋部分を切断し、開放し、接合体を取り出す
ことが必要である。つまり、1回の拡散接合毎にレトル
ト9の密閉、開放を行う必要がある。
合は、レトルト9内に型10と共に被接合材11をセッ
トと、レトルト9内をチューブ12を介し真空引きしな
がら、内部を真空に保ちつつ、ホットプレスにて加熱、
加圧を施し、所定の温度、所定の加圧力で所定の時間保
持し、拡散接合を行う。この際、レトルト9は各拡散接
合毎に、型10、被接合材11をセットし、レトルト9
の蓋部分を洩れのないように溶接、密閉し、また、拡散
接合後には蓋部分を切断し、開放し、接合体を取り出す
ことが必要である。つまり、1回の拡散接合毎にレトル
ト9の密閉、開放を行う必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで前述のような
従来の真空ホットプレス法およびレトルト方式による拡
散接合法は、いずれにおいても以下に示す不具合点を有
する。
従来の真空ホットプレス法およびレトルト方式による拡
散接合法は、いずれにおいても以下に示す不具合点を有
する。
【0006】(1)複雑形状部品の拡散接合が困難であ
る。接合面が三次元曲面であれば、各点での接合面と加
圧方向とは異なり、従って、各点での接合面への加圧力
は異なってくる。
る。接合面が三次元曲面であれば、各点での接合面と加
圧方向とは異なり、従って、各点での接合面への加圧力
は異なってくる。
【0007】極端な場合として、接合面と加圧方向とが
平行となる点では、その加圧力はゼロとなり、拡散接合
されない。
平行となる点では、その加圧力はゼロとなり、拡散接合
されない。
【0008】また、接合面が複雑形状であれば、良好な
拡散接合を得るために必要な、合せ面精度を得ることが
困難である。
拡散接合を得るために必要な、合せ面精度を得ることが
困難である。
【0009】これらのことより、接合材の形状には制限
があり、比較的単純な平面に近いものに限られる。
があり、比較的単純な平面に近いものに限られる。
【0010】(2)接合面の粗度は細かいことが必要で
ある。表面が粗いと、欠陥が生じやすいため、その表面
粗度は細かく仕上げられており、コスト高の原因となっ
ている。
ある。表面が粗いと、欠陥が生じやすいため、その表面
粗度は細かく仕上げられており、コスト高の原因となっ
ている。
【0011】(3)良好な拡散接合を得るためには、被
接合材に4〜5%程度以上の塑性変形を与える必要があ
る。従って、Near Net(最終部品形状に近い形
状)化することが困難であり、拡散接合後、機械加工が
必要となる。
接合材に4〜5%程度以上の塑性変形を与える必要があ
る。従って、Near Net(最終部品形状に近い形
状)化することが困難であり、拡散接合後、機械加工が
必要となる。
【0012】(4)1回の拡散接合サイクルにおける部
品点数は1つまたは少数に限られる。
品点数は1つまたは少数に限られる。
【0013】(5)レトルト方式では毎回、レトルトを
密閉、開放する必要があり、工数がかかる。
密閉、開放する必要があり、工数がかかる。
【0014】(6)型が必要である。
【0015】(7)大型サイズの拡散接合が困難であ
る。接合面積が大きくなれば、全面に、均一な加圧力を
与えることが難しくなり、欠陥を生じやすくなる。
る。接合面積が大きくなれば、全面に、均一な加圧力を
与えることが難しくなり、欠陥を生じやすくなる。
【0016】本発明は、従来のものがもつ、以上のよう
な各不具合点を解消し、複雑で大型サイズの被接合材の
拡散接合を、型、レトルト等を用いることなく、表面粗
度も、比較的粗くても良好な接合が行なえる新たな拡散
接合方法を提供することを目的としている。
な各不具合点を解消し、複雑で大型サイズの被接合材の
拡散接合を、型、レトルト等を用いることなく、表面粗
度も、比較的粗くても良好な接合が行なえる新たな拡散
接合方法を提供することを目的としている。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の拡散接合法は、被接合材の被接合面周囲を溶接
により真空封止した後、該接合材を熱間静水圧加圧する
ことにより所定の温度、所定の圧力により所定時間保持
し拡散接合することを特徴としている。
本発明の拡散接合法は、被接合材の被接合面周囲を溶接
により真空封止した後、該接合材を熱間静水圧加圧する
ことにより所定の温度、所定の圧力により所定時間保持
し拡散接合することを特徴としている。
【0018】
【作用】本発明においては、加圧媒体として、ガスを使
い、つまり静水圧を用いることにより、被接合面全体を
均一に加圧することができる熱間静水圧加圧Hot I
sostatic Pressing(以下HIPと云
う)を用いて拡散接合する。
い、つまり静水圧を用いることにより、被接合面全体を
均一に加圧することができる熱間静水圧加圧Hot I
sostatic Pressing(以下HIPと云
う)を用いて拡散接合する。
【0019】ガス圧による加圧のため、被接合面は、周
囲を完全にシールされる必要があり、内部は真空に保持
される必要がある。この真空封止には、周囲を溶接する
のが一般的で、最終部の溶接にEBW(Electro
n Beam Welding:電子ビーム溶接)を用
いれば、真空封止が容易にできる。
囲を完全にシールされる必要があり、内部は真空に保持
される必要がある。この真空封止には、周囲を溶接する
のが一般的で、最終部の溶接にEBW(Electro
n Beam Welding:電子ビーム溶接)を用
いれば、真空封止が容易にできる。
【0020】接合面周囲を真空封止した被接合材をHI
Pにより所定の温度、所定の圧力にて所定の時間保持す
れば、良好な拡散接合が得られる。
Pにより所定の温度、所定の圧力にて所定の時間保持す
れば、良好な拡散接合が得られる。
【0021】
【実施例】以下本発明の実施例を、図を参照しながら説
明する。図1は本発明の第1の実施例として中空ファン
ブレード片面の本発明の拡散接合法による製造プロセス
を示す説明図で、図において中空ファンブレードのスキ
ン1とダブテール2とを、その接合面の周囲をTIG溶
接にてシールする。ただし、約1cmはシール部を残
し、その1cmのみ、EBWにて溶接し、接合面を真空
封止する。スキン1、ダブテール2はいずれもその材質
はTi−6Al−4Vである。
明する。図1は本発明の第1の実施例として中空ファン
ブレード片面の本発明の拡散接合法による製造プロセス
を示す説明図で、図において中空ファンブレードのスキ
ン1とダブテール2とを、その接合面の周囲をTIG溶
接にてシールする。ただし、約1cmはシール部を残
し、その1cmのみ、EBWにて溶接し、接合面を真空
封止する。スキン1、ダブテール2はいずれもその材質
はTi−6Al−4Vである。
【0022】次いでHIP温度910℃、HIP圧力1
000気圧(Arガス)、HIP時間2時間のHIP条
件にてHIPによる拡散接合を行う。
000気圧(Arガス)、HIP時間2時間のHIP条
件にてHIPによる拡散接合を行う。
【0023】拡散接合後、ダブテール部を機械加工にて
仕上げ、この時、接合面周囲のシールのため行った溶接
Depo部を削除する。
仕上げ、この時、接合面周囲のシールのため行った溶接
Depo部を削除する。
【0024】次ぎに本発明の第2の実施例としてスプラ
イスフィッティング(SpriceFitting)の
製造について図2を参照しながら説明すると、3枚の板
材4,5,6の接合面に数個の角材7をそれぞれ当接
し、その周囲を全て溶接にて封止する。3はその溶接線
を示す。(図2(a)参照)
イスフィッティング(SpriceFitting)の
製造について図2を参照しながら説明すると、3枚の板
材4,5,6の接合面に数個の角材7をそれぞれ当接
し、その周囲を全て溶接にて封止する。3はその溶接線
を示す。(図2(a)参照)
【0025】その際、最後の1cmぐらいをEBWにて
溶接することにより、内部(拡散接合面)を真空封止す
る。なお、板材4,5,6および角材7の材質は全てT
i−6Al−4Vである。
溶接することにより、内部(拡散接合面)を真空封止す
る。なお、板材4,5,6および角材7の材質は全てT
i−6Al−4Vである。
【0026】次いで、HIP温度910℃、HIP圧力
1000気圧(Arガス)、HIP時間2時間のHIP
条件にてHIP処理により拡散接合を行う。拡散接合
後、機械加工にて仕上げる。(図2(b)参照)
1000気圧(Arガス)、HIP時間2時間のHIP
条件にてHIP処理により拡散接合を行う。拡散接合
後、機械加工にて仕上げる。(図2(b)参照)
【0027】なお上記各実施例以外にも、例えば中実の
ファンブレード製作におけるブレードとタブテールの拡
散接合の適用、各種フィッティングの製作における板材
のT継手部への拡散接合の適用等がある。
ファンブレード製作におけるブレードとタブテールの拡
散接合の適用、各種フィッティングの製作における板材
のT継手部への拡散接合の適用等がある。
【0028】以下本発明による具体例として、HIPに
よる拡散接合部の引張特性を評価した結果について説明
する。
よる拡散接合部の引張特性を評価した結果について説明
する。
【0029】まず、図3に示す如く、Ti−6Al−4
Vの丸棒の接合面をエメリーペーパー#80と比較的粗
く研磨し、突き合せ、溶接(TIG+EBW(最終
部))にて真空封止し、HIP温度910℃、HIP圧
力1000気圧、HIP時間2時間のHIP条件にて拡
散接合し、拡散接合後、図4に示す引張試験片に加工
し、引張試験を行った。その結果を下表に示す。
Vの丸棒の接合面をエメリーペーパー#80と比較的粗
く研磨し、突き合せ、溶接(TIG+EBW(最終
部))にて真空封止し、HIP温度910℃、HIP圧
力1000気圧、HIP時間2時間のHIP条件にて拡
散接合し、拡散接合後、図4に示す引張試験片に加工
し、引張試験を行った。その結果を下表に示す。
【表1】
【0030】上記結果に示すように本発明拡散接合法に
よれば、拡散接合後の引張り試験において、引張強さ、
耐力、伸び、絞り、いずれもスペック値(AMS492
8)を満足していることがわかる。
よれば、拡散接合後の引張り試験において、引張強さ、
耐力、伸び、絞り、いずれもスペック値(AMS492
8)を満足していることがわかる。
【0031】
【発明の効果】以上延べたように本発明の拡散接合法に
よれば次に示す効果が得られる。 (1)静水圧加圧のため複雑な複合形状部品の高品質な
拡散接合が可能となる。 (2)接合面粗度が比較的粗くても加圧力を高くするこ
とにより良好な接合が得られる。 (3)加圧力を高くしても、静水圧加圧のため、部品の
変形はなく(極めて小さく)、接合体のNear Ne
t化が容易である。 (4)HIP処理炉内に入れるだけ入れられるので、か
なりの数量の拡散接合処理が一度に可能であり、生産性
が向上する。 (5)型、レトルトが不要であるのでコスト低減を図れ
る。 (6)接合面が大きくても、均一な加圧が可能であるた
め、大型化にも対処できる。 (7)HIP用カプセルが不要であるので、コスト低減
に役立つ。
よれば次に示す効果が得られる。 (1)静水圧加圧のため複雑な複合形状部品の高品質な
拡散接合が可能となる。 (2)接合面粗度が比較的粗くても加圧力を高くするこ
とにより良好な接合が得られる。 (3)加圧力を高くしても、静水圧加圧のため、部品の
変形はなく(極めて小さく)、接合体のNear Ne
t化が容易である。 (4)HIP処理炉内に入れるだけ入れられるので、か
なりの数量の拡散接合処理が一度に可能であり、生産性
が向上する。 (5)型、レトルトが不要であるのでコスト低減を図れ
る。 (6)接合面が大きくても、均一な加圧が可能であるた
め、大型化にも対処できる。 (7)HIP用カプセルが不要であるので、コスト低減
に役立つ。
【図1】本発明の第1の実施例に係る中空ファンブレー
ド片面の製造プロセスの説明図である。
ド片面の製造プロセスの説明図である。
【図2】本発明の第2の実施例に係るスプライスフィッ
ティングの製造プロセス説明図である。
ティングの製造プロセス説明図である。
【図3】引張試験片用拡散接合供試体の斜視図である。
【図4】引張試験片の形状を示す平面図である。
【図5】従来の真空ホットプレスによる拡散接合法の説
明図である。
明図である。
【図6】従来のレトルト方式による拡散接合法を示す装
置の断面図である。
置の断面図である。
1 中空ファンブレードのスキン 2 中空ファンブレードのダブテール 3 溶接線(溶接部) 4,5,6 スプライス フィッティングを構成する
板材 7 角材
板材 7 角材
Claims (1)
- 【請求項1】 被接合材の被接合面周囲を溶接により真
空封止した後、該被接合材を熱間静水圧加圧により所定
の温度、所定の圧力により所定時間保持し拡散接合する
ことを特徴とする拡散接合法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29662391A JPH05104259A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 拡散接合法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29662391A JPH05104259A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 拡散接合法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05104259A true JPH05104259A (ja) | 1993-04-27 |
Family
ID=17835947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29662391A Withdrawn JPH05104259A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 拡散接合法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05104259A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7870670B2 (en) | 2004-02-26 | 2011-01-18 | Gkss-Forschungszentrum Geesthacht Gmbh | Process including intermetallic titanium aluminide alloys |
US8506836B2 (en) | 2011-09-16 | 2013-08-13 | Honeywell International Inc. | Methods for manufacturing components from articles formed by additive-manufacturing processes |
US9085980B2 (en) | 2011-03-04 | 2015-07-21 | Honeywell International Inc. | Methods for repairing turbine components |
US9120151B2 (en) | 2012-08-01 | 2015-09-01 | Honeywell International Inc. | Methods for manufacturing titanium aluminide components from articles formed by consolidation processes |
US9175568B2 (en) | 2010-06-22 | 2015-11-03 | Honeywell International Inc. | Methods for manufacturing turbine components |
US9266170B2 (en) | 2012-01-27 | 2016-02-23 | Honeywell International Inc. | Multi-material turbine components |
WO2018062396A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 日立金属株式会社 | ソレノイドのスリーブの製造方法 |
-
1991
- 1991-10-17 JP JP29662391A patent/JPH05104259A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7870670B2 (en) | 2004-02-26 | 2011-01-18 | Gkss-Forschungszentrum Geesthacht Gmbh | Process including intermetallic titanium aluminide alloys |
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WO2018062396A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 日立金属株式会社 | ソレノイドのスリーブの製造方法 |
JPWO2018062396A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2019-07-11 | 日立金属株式会社 | ソレノイドのスリーブの製造方法 |
US11491568B2 (en) | 2016-09-30 | 2022-11-08 | Hitachi Metals, Ltd. | Method for manufacturing solenoid sleeve |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |